WO2004069080A1 - Systeme de guidage dentaire et implantaire par controle en imagerie - Google Patents

Systeme de guidage dentaire et implantaire par controle en imagerie Download PDF

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WO2004069080A1
WO2004069080A1 PCT/FR2004/000197 FR2004000197W WO2004069080A1 WO 2004069080 A1 WO2004069080 A1 WO 2004069080A1 FR 2004000197 W FR2004000197 W FR 2004000197W WO 2004069080 A1 WO2004069080 A1 WO 2004069080A1
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WO
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instrument
receivers
guidance system
screen
transmitters
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Application number
PCT/FR2004/000197
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English (en)
Inventor
Louis Nahmani
Original Assignee
Louis Nahmani
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Application filed by Louis Nahmani filed Critical Louis Nahmani
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills
    • A61C1/084—Positioning or guiding, e.g. of drills of implanting tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills

Definitions

  • the present invention relates to a dental and implant guidance system based on the detection and control by imagery of waves belonging to specific wavelength ranges.
  • the invention applies in particular to drilling in dental implantology and to canal penetrations of teeth in endodontics. It also applies in maxillofacial surgery, or in ENT-neurosurgery or in orthopedic surgery. To guide the practitioner, it is for example known from document WO 99/32045 to determine the implant drilling by superposition of marks placed on a radiographic guide model, formed from a model of the jaw of the patient provided with the teeth to be implanted, and corresponding marks formed on the digital image of a jaw of the patient, in order to define the axes of drilling.
  • This type of solution does not allow the practitioner to be guided at all times, in real time. Under these conditions, the reliability of the drilling is not satisfactory. In addition, the costs generated by the need to produce guide models are penalizing. Furthermore, this approach applies to the implantation of a complete dental prosthesis, and is not suitable when it is a question of implanting a prosthesis of one or two teeth or when it is a question of drilling a canal in a tooth.
  • the invention aims to overcome these drawbacks by proposing to follow by imagery the progress of a drilling instrument from a wave emission and a reception of these waves in benchmarks related to the instrument and the maxilla to be drilled, after calibration of the instrument with or without gutter by virtual location.
  • the subject of the present invention is a system for guiding a dental and implant treatment instrument by control in emission imaging and detection of specific waves, this system comprising at least one wave emitter, in a specific wavelength range, the emitter being positioned on the instrument, as well as at least three receivers fixed near the treatment to be carried out, these receivers being sensitive to specific wavelength range, and at least one digital imaging means coupled to the receivers making it possible to locate the transmitters and receivers and to follow the progress of the treatment.
  • the range of wavelengths relates to a range of ultrasonic waves, a range of infrared waves, a range of short radio waves, a range specific to laser type radiation, or other ranges. , for example of the radar or microwave type.
  • the guidance is carried out from an ultrasonic transmitter disposed at the base of the treatment instrument, opposite its active end and, as an option, at least one secondary transmitter with three antennas disposed at intra- and / or extraoral, as well as at least three ultrasonic receptors, placed at the mandibular or maxillary level, near the site of the intervention, directly implanted in the bone through the gum, or in connection with a groove recovery.
  • the receptors conform in a spherical or ring shape, fixed to the dental environment or by a composite biological glue, or in the shape of a "nail” or “pin” fixed on the gum or directly in the bone.
  • the dynamic monitoring by computer processing makes it possible to guide the instrument, preferably in three dimensions.
  • digital imaging means belonging to a central unit of a computer provided with a display screen receives the signal from the receivers.
  • the signal is digitized by an analog / digital data converter in connection with at least one radiography, of the retro-alveolar, panoramic or scanora® type, and / or a scanner, digitized and prerecorded ( s) the maxilla to be treated and the instrument used.
  • a computerized visualization in real time of the detected and prerecorded receivers and transmitters makes it possible to guide the progress of the instrument on the computer screen, in particular the end of the instrument.
  • Transmitters and receivers are pre-registered in their respective environment, a surgical instrument for transmitters and maxilla for the receptors, in order to form the digitized images to be viewed.
  • the detected transmitters and detectors are viewed in relation to the transmitters and receivers of the prerecorded images. Guiding of the surgical gesture is thus carried out by locating and visualizing the position of the surgeon's instrument, the movement of the instrument then acts on the screen in the manner of a computer mouse.
  • a contact key fixed on the instrument and connected to the computer, acts like a mouse click to migrate the images of the site, depending on the position of the instrument.
  • the instrument thus embodies "the surgeon's mouse".
  • the screen can advantageously be made portable as an auxiliary screen and integrated into a surgeon's helmet.
  • the treatment instrument can be advantageously calibrated by digital identification, without identification aligner.
  • This calibration implements virtual reality on the screen from the combination of wave emission and digital processing imagery.
  • Such a combination authorizes the calibration of the instrument provided with a contactor device connected to the computer by optical or electrical connection to serve as a “mouse instrument” for tracking.
  • the calibration is carried out by two successive operations:
  • the first operation consists in directly clicking the contactor when the end of the mouse-instrument is on at least one tooth, a metallic marker and / or the gum;
  • the second operation consists in clicking on these same locating elements (tooth, landmark and / or gum) represented in the digital image using the instrument mouse which replaces the computer mouse to superimpose the two location information.
  • This double click then makes it possible to size and record the distance between the end of the instrument and a marker, performing a calibration without gutter. Recalibrations are later possible as the intervention progresses.
  • FIG. 3 a schematic sectional view during drilling of a dental well in mandibular implantology, the mandible being seen in partial longitudinal section;
  • FIG. 5 a digital processing diagram for guidance assistance during endodontics or implantology treatment, comprising the steps of transferring information and orders;
  • FIG. 6a and 6b a computer control screen for controlling a borehole, respectively in implantology and endodontics, from vestibular and vestibulo-lingual views;
  • FIG. 1 schematically illustrates the presence of the other dental crowns 3, as well as the lip 11 of the mandibular bone 10, the gum 11a and the mandibular nerve 12.
  • a file 40 is driven in rotation (arrow F) and translation (arrow T) from its handle 41 and enters the channel 20 in search of the apex 21 of the channel.
  • the file is fitted with a 50 wave transmitter ultrasonic or acoustic, at around 40 kHz.
  • This transmitter 50 is disposed on the end of the file 40 opposite its active end 4.
  • the waves are picked up by three spherical receivers 60, 61 and 62, sensitive to the waves emitted at about the same frequency. They are distributed around the crown of the tooth to be treated 30 and in alignment with its apex 21. To this end, the receiver 62 is introduced and maintained in an accessible location, located on the gum at its apex 21.
  • Another solution is to use an ultrasonic apex locator and adjust the location of the receiver 62 relative to the receivers 60 and 61.
  • the receptors are maintained by the immediate environment (teeth, bones, gum) or by a suitable composite biological glue known to those skilled in the art.
  • the digital processing makes it possible to follow the active end 4 of the file 40, the length of this file, for example 21 or 25 mm, having been preselected or entered in the digital processing software.
  • the end of the file 40 reaches the apex 21 of the channel, the length of the channel and the position of the apex are determined by elementary calculation from the total length of the file and the positions of the transmitter and the receptors.
  • the intra-canal rotary treatment proper illustrated in FIG. 2, uses a file 40a made of nickel-titanium alloy and a contra-angle 45.
  • the file 40a has at its base the main transmitter 50, supplemented by two secondary transmitters 51 and 52, arranged on overmolded rings 451 and 452 of the contra-angle 45, respectively at an intraoral level and at an extraoral level.
  • These transmitters have triple antennas, respectively 51a, 51b, 51c and 52a, 52b, 52c, in order to carry out a three-dimensional location (3D).
  • Each antenna covers a solid angle of limited amplitude and a set of three antennas allows 3D coverage.
  • the transmitter 50 and the receivers 60 to 62 are the same as those used during the preliminary phase for each channel.
  • the number of wells to be drilled is increasing, the number of receptors is also increasing.
  • guiding the drill 44 illustrated in FIG. 3 multiplies the number of receivers spherical, 63 to 66 and 67 to 70 arranged respectively in upper and lower level, according to the number of wells to be drilled.
  • the receivers 63 to 66 are taken up in overlapping gutters 80 which then serve as a surgical guide.
  • the gutters are made of self-curing resin and plastic.
  • the upper, lower or lateral level receptors can also be directly bonded to the gum and / or implanted in the maxillary or mandibular bone, through the gum.
  • Figure 4 illustrates the drilling of a dental implant well in cross section, also called vestibulo-lingual.
  • the same reference signs as in the previous figures have been used to indicate the same elements.
  • the receptors can be introduced into the bone 10 or into the gum 11a. In this way, the monitoring of the progress of the drill 44 is made safer, in particular with respect to the mandibular nerve 12 which must be avoided, and the overlapping of computer processing devoid of any ambiguity, as described below.
  • the relative position data of the E transmitters (transmitters 50, 51 or 52) relative to the R receptors (receivers 60 to 70 ) are supplied to the processor P of the central unit of a computer in the detection step 100 by the signals picked up by the receivers. These signals are transmitted to the processor via an analog / digital data converter C.
  • the central unit has a specialized program which determines the relative positions of the transmitters and receivers.
  • the positions of the receivers R and the transmitters E are put into relation with digital image data of the mandibular or maxillary environment, either in a digital retroalveolar radiography, or in a digital panoramic radiography, either in a 3D scanner depending on the application.
  • a tracking software S of the “tracking” type (tracking in Anglo-Saxon denomination), allows such an overlay command at any time.
  • the position of the transmitters E is thus digitized at each instant by the processing of the positions relating to the imaging step 120.
  • FIG. 6a illustrating computer control in implantology
  • the image of the computer screen 200 shows the dynamic guidance of the drilling using the drill 44.
  • the screen being equipped with two tuners, views in longitudinal or vestibular mandibular section (of the type illustrated in FIG. 3) and in transverse or vestibulo-lingual section (of the type illustrated in FIG. 4) appear on two screen halves, respectively 201 and 202.
  • the user thus sees, by inlay, the vestibular side of the patient's maxilla or mandible on a first half of the screen 201, and the cross section on the other half of the screen 202.
  • the movement of the pilot treatment instrument on the screen 200 the displacement of the end of the image of the drill 44 indicated by an X, in the manner of the displacement of a mouse controlling the displacement of the index of a computer screen.
  • the treatment instrument When the treatment instrument is activated, the user automatically selects sections within the 3D digitized image (radiography or scanner), thus providing a “sliced” view of the operating site in its depth.
  • FIG. 6b illustrating piloting in endodontics, the image of the computer screen 200 shows the dynamic guidance of penetration using a file 40 or 40a.
  • the views in longitudinal or vestibular mandibular section (of the type illustrated in FIG. 1 or 2) and in transverse or buccal-lingual section appear on the two screen halves, respectively 201 and 202.
  • the transmitter 50 and the receivers 60 to 62 are displayed in the form of spheres, the emitter 50 penetrating the triangle formed by the receivers arranged at the three vertices.
  • FIG. 7 illustrates the use of a liquid crystal screen fitted to the glasses 210 of the surgeon 220, or a suitable helmet.
  • This screen allows you to follow in real time the progress of the intervention in endodontics or implantology. For example, by inlay on his screen, the surgeon "sees" the vestibular cuts 201 ( Figures 1, 2 or 6b in endodontics; Figures 3 or 6a in implantology) and vestibulo-lingual 202 ( Figures 6b in endodontics; Figures 4 or 6a in implantology), or one of these sections on its screen and the other on the computer control screen.
  • An assistant can “also or alternatively observe on the computer control screen in order to moderate or co-control the surgeon's gesture.
  • the invention is not limited to the examples described or shown.
  • short radio waves, ultrasound or microwave waves (radar), infrared or laser waves, emitted by transmitters located on the treatment instrument are detected by receivers CCD (Load Coupling Device), a receiver being located at the right of the apex of the drilling to be carried out.
  • the signal from each receiver is then also processed by suitable computer software in conjunction with a digital, pre-recorded and personalized radiography.
  • an annular receiver can be placed at the crown collar of the tooth to be treated.
  • the receivers R can have the shape of a bar, of square or triangular section, or of "nail” or “pin” with flattened head, cylindrical or spherical, so as to carry out a better radiological location.

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Abstract

L'invention vise à guider à chaque instant le praticien, en temps réel. Pour ce faire, l'invention propose de suivre par imagerie la progression d'un instrument de forage à partir d'une émission d'ondes et d'une réception de ces ondes dans des repères liés à l'instrument et au maxillaire à traiter. Selon un exemple de mise en uvre appliqué à l'implantologie, un système de guidage d'un instrument de traitement dentaire (44), est caractérisé en ce que ce système comporte au moins un émetteur d'ondes (50, 51, 52), dans une gamme de longueurs d'onde spécifique, positionné sur l'instrument équipé d'un foret (44) pour permettre son repérage, ainsi qu'au moins trois récepteurs (63 à 70) fixés à proximité de l'implant à réaliser, ces récepteurs étant sensibles à la gamme de longueurs d'onde spécifique, et au moins un moyen d'imagerie numérique couplé aux récepteurs permettant de repérer les émetteurs et récepteurs et de suivre la progression du traitement.

Description

SYSTEME DE GUIDAGE DENTAIRE ET IMPLANTAIRE PAR CONTROLE EN IMAGERIE
La présente invention se rapporte à un système de guidage dentaire et implantaire à partir de la détection et du contrôle par imagerie d'ondes appartenant à des gammes de longueurs d'onde spécifiques.
L'invention s'applique en particulier aux forages en implantologie dentaire et aux pénétrations canalaires des dents en endodontie. Elle s'applique également en chirurgie maxillo-faciale, ou en ORL -neurochirurgie ou en chirurgie orthopédique. Pour guider le praticien, il est par exemple connu du document WO 99/32045 de déterminer le forage d'implant par superposition de repères placés sur un modèle de guidage radiographique, formé à partir d'un modèle de la mâchoire du patient muni de la denture à implanter, et de repères correspondants formés sur l'image numérique d'une mâchoire du patient, afin de définir les axes de forage.
Ce type de solutions ne permet pas de guider à chaque instant le praticien, en temps réel. Dans ces conditions, la fiabilité du forage n'est pas satisfaisante. De plus, les coûts engendrés par la nécessité de réaliser des modèles de guidage sont pénalisants. Par ailleurs, cette approche s'applique à l'implantation de prothèse dentaire complète, et ne convient pas lorsqu'il s'agit d'implanter une prothèse d'une ou deux dents ou lorsqu'il s'agit de forer un canal dans une dent.
Selon d'autres sources, par exemple selon le document US 5,967,777, le guidage est foré par un robot dans une prothèse dentaire est commandé, le robot étant commandé par une unité informatique en liaison avec une simulation numérique de l'implant dentaire à réaliser et d'une image numérique de la mâchoire du patient. Ce type de solutions souffre des mêmes inconvénients que précédemment, en particulier des coûts engendrés.
L'invention vise à s'affranchir de ces inconvénients, en proposant de suivre par imagerie la progression d'un instrument de forage à partir d'une émission d'ondes et d'une réception de ces ondes dans des repères liés à l'instrument et au maxillaire à forer, après calibrage de l'instrument avec ou sans gouttière par repérage virtuelle.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un système de guidage d'un instrument de traitement dentaire et implantaire par contrôle en imagerie d'émission et détection d'ondes spécifiques, ce système comportant au moins un émetteur d'ondes, dans une gamme de longueurs d'onde spécifique, l'émetteur étant positionné sur l'instrument, ainsi qu'au moins trois récepteurs fixés à proximité du traitement à réaliser, ces récepteurs étant sensibles à la gamme de longueurs d'onde spécifique, et au moins un moyen d'imagerie numérique couplé aux récepteurs permettant de repérer les émetteurs et récepteurs et de suivre la progression du traitement.
Selon différents modes de réalisation, la gamme de longueurs d'ondes concerne une gamme d'ondes ultrasonore, une gamme d'ondes infrarouge, une gamme d'ondes courtes radio, une gamme propre aux rayonnements de type laser, ou d'autres gammes, par exemple de type radar ou hyperfréquences.
Avantageusement, le guidage est réalisé à partir d'un émetteur ultrasonore disposé à la base de l'instrument de traitement, opposée à son extrémité active et, en option, d'au moins un émetteur secondaire à trois antennes disposé au niveau intra- et/ou extra - buccal, ainsi qu'au moins trois récepteurs ultrasonores, disposés au niveau mandibulaire ou maxillaire, à proximité du lieu de l'intervention, directement implantés dans l'os au travers de la gencive, ou en liaison avec une gouttière de recouvrement.
Les récepteurs sont conformes sous une forme sphérique ou en anneau, fixés à l'environnement dentaire ou par une colle biologique composite, ou en forme de « clou » ou « d'épingle »fixé(e) sur la gencive ou directement dans l'os.
Le suivi dynamique par traitement informatique permet de guider l'instrument, de préférence en trois dimensions. Pour ce faire, un moyen d'imagerie numérique appartenant à une unité centrale d'un ordinateur muni d'un écran de visualisation reçoit le signal provenant des récepteurs. Le signal est numérisé par un convertisseur analogique / numérique de données en liaison avec au moins une radiographie, de type rétro-alvéolaire, panoramique ou scanora®, et/ou un scanner, numérisé(e)(s) et préenregistré(e)(s) du maxillaire à traiter et de l'instrument utilisé. Une visualisation informatique en temps réel des récepteurs et émetteurs détectés et préenregistrés permet de guider la progression de l'instrument sur l'écran de l'ordinateur, en particulier l'extrémité de l'instrument.
Les émetteurs et récepteurs sont préenregistrés dans leur environnement respectif, instrument chirurgical pour les émetteurs et maxillaire pour les récepteurs, afin de former les images numérisées à visualiser.
Sur l'écran de l'ordinateur, les émetteurs et détecteurs détectés sont visualisés par rapport aux émetteurs et récepteurs des images préenregistrés. Un guidage du geste chirurgical est ainsi réalisé par le repérage et la visualisation de la position de l'instrument du chirurgien, le déplacement de l'instrument agit alors sur l'écran à la manière d'une souris d'ordinateur. Une touche contact, fixée sur l'instrument et connectée à l'ordinateur, agit comme un clic de souris pour faire migrer les images du site, en fonction de la position de l'instrument. L'instrument incarne ainsi « la souris du chirurgien ». L'écran peut être avantageusement rendu portatif comme écran auxiliaire et intégré à un casque du chirurgien.
Que ce soit en endodontie de traitement canalaire ou en implantologie, l'instrument de traitement peut être avantageusement calibré par repérage numérique, sans gouttière de repérage. Ce calibrage met en œuvre une réalité virtuelle sur l'écran à partir de la combinaison de l'émission d'ondes et d'une imagerie de traitement numérique.
Une telle combinaison autorise le calibrage de l'instrument muni d'un dispositif contacteur relié à l'ordinateur par liaison optique ou électrique pour servir d'« instrument-souris » de repérage. Le calibrage est réalisé par deux opérations successives :
- la première opération consiste à cliquer directement le contacteur lorsque l'extrémité de l'instrument-souris est sur au moins une dent, un repère métallique et/ou la gencive ; - la deuxième opération consiste à cliquer sur ces mêmes éléments de repérage (dent, repère et/ou gencive) représentés dans l'image numérique à l'aide de la souris-instrument qui se substitue à la souris de l'ordinateur pour superposer les deux informations de repérage.
Ce double cliquage permet alors de dimensionner et d'enregistrer la distance entre l'extrémité de l'instrument et un repère, réalisant une calibration sans gouttière. Des re-calibrages sont ultérieurement possibles au fur et à mesure de l'avancée de l'intervention.
Un tel calibrage permet alors de suivre la progression de l'extrémité de l'instrument et de connaître à chaque instant sa position par rapport à tout obstacle, par exemple nerf ou sinus. Et de connaître D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture qui suit concernant un exemple de réalisation détaillé, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : - la figure 1 , une vue en coupe schématique lors de la mesure de longueur d'un canal radiculaire de dent de mandibule dans une phase préliminaire à un traitement d'endodontie, la mandibule étant vue en coupe longitudinale partielle (vue vestibulaire);
- la figure 2, une vue similaire à celle de la figure 1 en début du traitement canalaire ;
- la figure 3, une vue en coupe schématique lors du forage d'un puits dentaire en implantologie mandibulaire, la mandibule étant vue en coupe longitudinale partielle ;
- la figure 4, une vue schématique en coupe transversale lors du forage selon la figure précédente (vue vestibulo-linguale);
- la figure 5, un diagramme de traitement numérique d'aide au guidage lors d'un traitement d'endodontie ou d'implantologie, comportant les étapes de transfert d'informations et de commandes ;
- les figures 6a et 6b, un écran de contrôle d'ordinateur permettant de piloter un forage, respectivement en implantologie et en endodontie, à partir de vues vestibulaire et vestibulo-linguale ; et
- la figure 7, un équipement portatif équipant le chirurgien pour lui permettre de suivre en temps réel la progression de son intervention en endodontie ou en implantologie. Comme illustré en figure 1 , dans une phase préliminaire à un traitement en endodontie radiculaire d'une mandibule 10 (maxillaire inférieur), la longueur du canal radiculaire 20 de la dent à traiter 30 est mesurée. Pour simplifier la représentation, la dent à traiter est monoradiculée dans l'exemple mais l'invention s'applique bien entendu de la même façon à chaque canal de dents pluriradiculées du maxillaire supérieur ou inférieur.
La figure 1 illustre schématiquement la présence des autres couronnes dentaires 3, ainsi que la lèvre 11 de l'os mandibulaire 10, la gencive 11a et le nerf mandibulaire 12.
Une lime 40 est entraînée en rotation (flèche F) et translation (flèche T) à partir de son manche 41 et pénètre dans le canal 20 à la recherche de l'apex 21 du canal. La lime est munie d'un émetteur 50 d'ondes ultrasonores ou acoustiques, à environ 40 kHz. Cet émetteur 50 est disposé sur l'extrémité de la lime 40 opposée à son extrémité active 4. Les ondes sont captées par trois récepteurs sphériques 60, 61 et 62, sensibles aux ondes émises à environ la même fréquence. Ils sont répartis autour de la couronne de la dent à traiter 30 et en alignement avec son apex 21. A cet effet, le récepteur 62 est introduit et maintenu sur un emplacement accessible, situé sur la gencive au niveau de son apex 21.
Une autre solution consiste à utiliser un localisateur d'apex ultrasonore et de régler l'emplacement du récepteur 62 par rapport aux récepteurs 60 et 61.
Les récepteurs sont maintenus grâce à l'environnement immédiat (dents, os, gencive) ou par une colle biologique composite adaptée et connue de l'homme de l'art.
Le traitement numérique, qui sera décrit en détail plus loin, permet de suivre l'extrémité active 4 de la lime 40, la longueur de cette lime, par exemple 21 ou 25 mm, ayant été présélectionnée ou saisie dans le logiciel de traitement numérique. Lorsque l'extrémité de la lime 40 atteint l'apex 21 du canal, la longueur du canal et la position de l'apex sont déterminées par calcul élémentaire à partir de la longueur totale de la lime et des positions de l'émetteur et des récepteurs.
Le traitement rotatif intra-canalaire proprement dit, illustré en figure 2, utilise une lime 40a en alliage nickel-titane et un contre-angle 45.
La lime 40a comporte à sa base l'émetteur principal 50, complété par deux émetteurs secondaires 51 et 52, disposés sur des bagues surmoulées 451 et 452 du contre-angle 45, respectivement à un niveau intra- buccal et à un niveau extra-buccal. Ces émetteurs sont à triple antennes, respectivement 51a, 51b, 51c et 52a, 52b, 52c, afin de réaliser un repérage en trois dimensions (3D). Chaque antenne couvre en effet un angle solide d'amplitude limitée et un ensemble de trois antennes permet une couverture 3D.
En endodontie (figure 2), l'émetteur 50 et les récepteurs 60 à 62 sont les mêmes que ceux utilisés lors de la phase préliminaire pour chaque canal.
En implantologie (figure 3), le nombre de puits à forer se multipliant, le nombre de récepteurs se multiplie également. Par exemple, le guidage du foret 44 illustré en figure 3 multiplie le nombre de récepteurs sphériques, 63 à 66 et 67 à 70 disposés respectivement en niveau supérieur et inférieur, en fonction du nombre de puits à forer. Les récepteurs 63 à 66, sont pris dans des gouttières de recouvrement 80 servant alors de guide chirurgical. Les gouttières sont constituées en résine autopolymérisante et plastique. Les récepteurs de niveau supérieur, inférieur ou latéral peuvent aussi bien être directement collés sur la gencive et/ou implantés dans l'os maxillaire ou mandibulaire, à travers la gencive.
La figure 4 illustre le forage d'un puits d'implant dentaire en coupe transversale, encore appelée vestibulo-linguale. Sur cette figure, les mêmes signes de référence que sur les figures précédentes ont été utilisés pour indiquer les mêmes éléments. Il apparaît que, pour chaque implant, avantageusement trois récepteurs 60, 61 et 62, sont collés autour de l'os mandibulaire 10, dans une gouttière 80. Alternativement, les récepteurs peuvent être introduits dans l'os 10 ou dans la gencive 11a. De cette façon, le suivi de la progression du foret 44 est rendu plus sûr, notamment par rapport au nerf mandibulaire 12 qui doit être évité, et la superposition du traitement informatique dénuée de toute ambiguïté, comme décrit ci-après.
Le traitement informatique est maintenant explicité en référence au diagramme de la figure 5. Que ce soit en endodontie ou en implantologie, les données de position relative des émetteurs E (émetteurs 50, 51 ou 52) par rapport aux récepteurs R (récepteurs 60 à 70) sont fournies au processeur P de l'unité centrale d'un ordinateur à l'étape de détection 100 par les signaux captés par les récepteurs. Ces signaux sont transmis au processeur par l'intermédiaire d'un convertisseur C analogique / numérique de données. L'unité centrale possède un programme spécialisé qui détermine les positions relatives des émetteurs et récepteurs.
A l'étape de superposition 110, les positions des récepteurs R et des émetteurs E sont mises en relation avec des données d'images numérisées de l'environnement mandibulaire ou maxillaire, soit dans une radiographie rétroalvéolaire numérisée, soit dans une radiographie panoramique numérisée, soit dans un scanner 3D suivant l'application. Un logiciel suiveur S, de type « tracking » (poursuite en dénomination anglo- saxonne), permet à chaque instant une telle commande de superposition. La position des émetteurs E est ainsi numérisée à chaque instant par le traitement des positions relatives à l'étape d'imagerie 120. A cette étape, une image numérisée de l'instrument de traitement 40a ou de forage 44 étant également intégrée dans le processeur de l'unité centrale de l'ordinateur, l'instrument est également visualisé à chaque instant à cette même étape en fonction de la position de ces émetteurs E, par l'intervention du logiciel de commande de superposition.
Il s'en déduit que les informations de positions relatives de l'instrument « naviguent » dans l'image radiographique ou de scanner numérisée et fournissent donc une aide au guidage du geste chirurgical.
Sur la figure 6a, illustrant le pilotage par ordinateur en implantologie, l'image de l'écran d'ordinateur 200 montre le guidage dynamique du forage à l'aide du foret 44. L'écran étant équipé de deux tuners, des vues en coupe mandibulaire longitudinale ou vestibulaire (du type illustré en figure 3) et en coupe transversale ou vestibulo-linguale (du type illustré à la figure 4) apparaissent sur deux moitiés d'écran, respectivement 201 et 202. L'utilisateur voit ainsi, par incrustation, la face vestibulaire du maxillaire ou de la mandibule du patient sur une première moitié d'écran 201 , et la coupe transversale sur l'autre moitié d'écran 202. Le déplacement de l'instrument de traitement pilote sur l'écran 200 le déplacement de l'extrémité de l'image du foret 44 indiquée par une croix X, à la manière du déplacement d'une souris commandant le déplacement de l'index d'un écran d'ordinateur.
Lorsque l'instrument de traitement est activé, l'utilisateur sélectionne automatiquement des coupes au sein de l'image numérisée 3D (radiographie ou scanner), offrant ainsi une vision « en tranches » du site opératoire dans sa profondeur. Sur la figure 6b, illustrant le pilotage en endodontie, l'image de l'écran d'ordinateur 200 montre le guidage dynamique de la pénétration à l'aide d'une lime 40 ou 40a. Les vues en coupe mandibulaire longitudinale ou vestibulaire (du type illustrée en figure 1 ou 2) et en coupe transversale ou vestibulo-linguale apparaissent sur les deux moitiés d'écran, respectivement 201 et 202. L'émetteur 50 et les récepteurs 60 à 62 sont visualisés sous forme de sphères, l'émetteur 50 pénétrant dans le triangle formé par les récepteurs disposés aux trois sommets.
Afin de suivre au plus près le forage de l'instrument de traitement, la figure 7 illustre l'utilisation d'un écran à cristaux liquides équipant les lunettes 210 du chirurgien 220, ou un casque adapté. Cet écran permet de suivre en temps réel la progression de l'intervention en endodontie ou en implantologie. Par exemple, par incrustation sur son écran, le chirurgien « voit » les coupes vestibulaire 201 (figures 1 , 2 ou 6b en endodontie ; figures 3 ou 6a en implantologie) et vestibulo-linguale 202 (figures 6b en endodontie ; figures 4 ou 6a en implantologie), ou l'une de ces coupes sur son écran et l'autre sur l'écran de contrôle de l'ordinateur. Il peut ainsi observer la coupe SCANORA ou d'un scanner, à travers son écran situé sur un casque de « navigation virtuelle », ou sur l'écran de contrôle de l'ordinateur. Un assistant peut «également ou alternativement observer sur l'écran de contrôle de l'ordinateur afin de modérer ou co-piloter le geste du chirurgien. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ou représentés. Par exemple, dans une autre gamme de longueurs d'onde, des ondes courtes radio, des ultrasons ou des ondes hyperfréquences (radar), des ondes infrarouges ou laser, émises par des émetteurs situés sur l'instrument de traitement sont détectés par des récepteurs CCD (Dispositif à Couplage de Charges), un récepteur étant situé au droit de l'apex du forage à réaliser. Le signal de chaque récepteur est alors également traité par un logiciel informatique adapté en liaison avec une radiographie numérisée, préenregistrée et personnalisée.
Alternativement aux récepteurs répartis au niveau de la couronne, un récepteur annulaire peut être disposé au collet de la couronne de la dent à traiter. De plus, les récepteurs R peuvent avoir une forme de barreau, à section carrée ou triangulaire, ou de « clou » ou « d'épingle » à tête aplatie, cylindrique ou sphérique, de manière à effectuer un meilleur repérage radiologique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de guidage d'un instrument de traitement dentaire et implantaire (40, 40a, 44), par contrôle en imagerie d'émission et détection d'ondes spécifiques, caractérisé en ce que ce système comporte au moins un émetteur d'ondes (50), dans une gamme de longueurs d'onde spécifique, l'émetteur étant positionné sur l'instrument de traitement, ainsi qu'au moins trois récepteurs (60 à 70) fixés à proximité du traitement à réaliser, ces récepteurs étant sensibles à la gamme de longueurs d'onde spécifique et au moins un moyen d'imagerie numérique (P) couplé aux récepteurs permettant de repérer les émetteurs et récepteurs et de suivre la progression du traitement.
2. Système de guidage selon la revendication 1 , dans lequel l'émetteur (50) est disposé à la base de l'instrument de traitement (40, 40a, 44), opposée à son extrémité active (4).
3. Système de guidage selon les revendications 1 ou 2, dans lequel les récepteurs (60 à 70) sont choisis parmi la forme sphérique, en anneau, en forme de clou et d'épingle à tête aplatie, cylindrique ou sphérique.
4. Système de guidage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un émetteur secondaire (51 , 52) est disposé sur l'instrument de traitement, au niveau intra et/ou extrabuccal, cet émetteur ayant trois antennes (51a, 51b, 51c ; 52a, 52b, 52c).
5. Système de guidage selon la revendication 1 , dans lequel le moyen d'imagerie numérique (P) appartient à une unité centrale d'ordinateur muni d'un écran de visualisation (200), le signal provenant des récepteurs (60 à 70) étant numérisé par un convertisseur en liaison avec au moins une radiographie et/ou un scanner numérisé(e)(s) et préenregistré(e)(s) du maxillaire à traiter et de l'instrument utilisé pour superposer en temps réel les récepteurs et émetteurs et guider la progression de l'instrument sur l'écran de visualisation, en particulier l'extrémité (4) de l'instrument.
6. Système de guidage selon la revendication précédente, dans lequel les données de position relative des émetteurs (50, 51 ou 52) par rapport aux récepteurs (60 à 70) sont fournies au processeur (P) de l'unité centrale d'un ordinateur par les signaux captés par les récepteurs et transmis au processeur (P) par des moyens de transmission, par l'intermédiaire d'un convertisseur (C) analogique / numérique de données.
7. Système de guidage selon la revendication 5, dans lequel les positions des récepteurs (60 à 70) sont visualisés par rapport aux positions prédéfinies de ces récepteurs dans l'image numérisée de l'environnement mandibulaire ou maxillaire par des moyens de numérisation, soit dans une radiographie rétroalvéolaire numérisée, soit dans une radiographie panoramique scanora® numérisée, soit dans un scanner 3D, par l'intervention d'une commande de superposition.
8. Système de guidage selon les revendications 5 et 7, dans lequel la position des émetteurs est également numérisée à chaque instant par le traitement des positions relatives dans des moyens de numérisation, une image numérisée de l'instrument de forage ou de traitement étant également intégrée dans le processeur de l'unité centrale de l'ordinateur, l'instrument étant également visualisé à chaque instant à cette même étape en fonction de la position des émetteurs par l'intervention d'une commande de superposition.
9. Système de guidage selon la revendication précédente, dans lequel l'image de l'écran d'ordinateur (200) montre le guidage dynamique de l'instrument par des moyens de visualisation, la lime (40, 40a) en endodontie, respectivement, le foret (44) en implantologie dans une coupe mandibulaire ou maxillaire transversale ou vestibulo-linguale, le déplacement de l'instrument de traitement (40, 40a, 44) pilote sur l'écran (200) le déplacement de l'extrémité (X) de l'instrument (44, 44a), à la manière du déplacement d'une souris.
10. Système de guidage selon la revendication précédente, dans lequel l'écran de visualisation est un écran portatif intégré à un casque ou aux lunettes (210) du chirurgien (220).
11. Système de guidage selon la revendication 9 ou 10, dans lequel l'écran présente en incrustation au moins une vue en coupe longitudinale ou vestibulaire des maxillaires ou de la mandibule, et une vue en coupe transversale ou vestibulo-linguale du maxillaire ou de la mandibule.
12. Système de guidage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la gamme de longueurs d'ondes se rapporte au choix à une gamme d'ondes ultrasonore, d'ondes infrarouge, d'ondes courtes radio, d'ondes hyperfréquences et une gamme propre aux rayonnements de type laser.
13. Procédé de calibrage pour système de guidage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'instrument de traitement est calibré par repérage numérique, sans gouttière de repérage, par mise en œuvre d'une réalité virtuelle sur l'écran à partir de la combinaison de l'émission d'ondes et de l'imagerie de traitement numérique, l'instrument étant muni d'un dispositif contacteur relié à l'ordinateur pour servir d'instrument- souris, ce calibrage étant réalisé par deux opérations successives consistant à cliquer directement le contacteur lorsque l'extrémité de l'instrument-souris est sur au moins une dent, un repère métallique et/ou la gencive, puis à cliquer sur ces mêmes éléments de repérage représentés dans l'image numérique à l'aide de la souris-instrument pour superposer les deux informations de repérage.
14. Application du système de guidage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans une phase préliminaire de forages en implantologie dentaire et de pénétrations canalaires des dents en endodontie, en chirurgie maxillo-faciale, en ORL -neurochirurgie et en chirurgie orthopédique.
15. Application en endodontie du système de guidage selon la revendication précédente, dans lequel, dans une phase préliminaire, la longueur du canal radiculaire (20) de la dent à traiter (30) est mesurée à partir des données relatives à la position de l'émetteur principal (50) et de la longueur de la lime (40, 40a) pénétrant vers l'apex (21) de la dent (30) maxillaire ou mandibulaire.
16. Application en endodontie du système de guidage selon la revendication précédente, dans lequel un contre-angle (45) muni d'une lime
(44), comportant l'émetteur principal (50) complété par deux émetteurs secondaires (51 , 52) à triple antennes (51a, 51b, 51c ; 52a, 52b, 52c), disposés sur des bagues surmoulées (451 ,452) du contre-angle (45), respectivement à un niveau intra-buccal et à un niveau extra-buccal.
17. Application en implantologie du système de guidage selon la revendication 14, dans lequel le guidage multiplie le nombre de récepteurs sphériques (63 à 70) disposés respectivement en niveau supérieur et inférieur, en fonction du nombre de puits à forer, certains au moins des récepteurs du niveau supérieur (63 à 66) étant fixés dans l'os ou sur des gouttières de recouvrement (80).
18. Application en implantologie du système de guidage selon la revendication 14, dans lequel le guidage multiplie le nombre de récepteurs (63 à 70) disposés respectivement en niveau supérieur et inférieur, en fonction du nombre de puits à forer, certains au moins des récepteurs (63 à 70) étant directement implantés dans l'os (10) au travers de la gencive (11a), ou collés sur celle-ci ou sur les dents résiduelles (3).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013010138A3 (fr) * 2011-07-14 2013-05-16 Precision Through Imaging, Llc Système et procédé d'implantation dentaire employant des capteurs magnétiques
WO2019008585A1 (fr) * 2017-07-04 2019-01-10 Dentlytec G.P.L. Ltd Dispositif de mesure dentaire guidé

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3127686B1 (fr) * 2021-10-01 2024-05-10 Micro Mega International Mft Procédé de surveillance d’une défaillance d’un instrument endodontique

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2692773A1 (fr) * 1992-06-26 1993-12-31 Diret Francois Dispositif de corrélation des saisies tridimensionnelles d'organes humains.
US5597304A (en) * 1995-07-21 1997-01-28 Ray; Isaac Universal alignment indicator
WO1998035720A2 (fr) * 1997-02-14 1998-08-20 Biosense Inc. Systeme chirurgical de localisation a guidage radioscopique
WO1999032045A1 (fr) 1997-12-18 1999-07-01 Michel Poirier Realisation d'un guide de percage pour implant dentaire et d'une superstructure d'implant dentaire
US5967777A (en) 1997-11-24 1999-10-19 Klein; Michael Surgical template assembly and method for drilling and installing dental implants
DE19902273A1 (de) * 1999-01-21 2000-08-03 Dieter Edinger Vorrichtung zur Bestimmung einer Plazierung von Dental-Implantaten im Kieferknochen
WO2002076302A2 (fr) * 2001-03-26 2002-10-03 Lb Medical Gmbh Procede et appareil pour extraire de la matiere ou pour travailler de la matiere

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030017432A1 (en) * 2001-07-17 2003-01-23 Weathers Arthur Kitchings Dental cortical plate guidance port

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2692773A1 (fr) * 1992-06-26 1993-12-31 Diret Francois Dispositif de corrélation des saisies tridimensionnelles d'organes humains.
US5597304A (en) * 1995-07-21 1997-01-28 Ray; Isaac Universal alignment indicator
WO1998035720A2 (fr) * 1997-02-14 1998-08-20 Biosense Inc. Systeme chirurgical de localisation a guidage radioscopique
US5967777A (en) 1997-11-24 1999-10-19 Klein; Michael Surgical template assembly and method for drilling and installing dental implants
WO1999032045A1 (fr) 1997-12-18 1999-07-01 Michel Poirier Realisation d'un guide de percage pour implant dentaire et d'une superstructure d'implant dentaire
DE19902273A1 (de) * 1999-01-21 2000-08-03 Dieter Edinger Vorrichtung zur Bestimmung einer Plazierung von Dental-Implantaten im Kieferknochen
WO2002076302A2 (fr) * 2001-03-26 2002-10-03 Lb Medical Gmbh Procede et appareil pour extraire de la matiere ou pour travailler de la matiere

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013010138A3 (fr) * 2011-07-14 2013-05-16 Precision Through Imaging, Llc Système et procédé d'implantation dentaire employant des capteurs magnétiques
US20140199650A1 (en) * 2011-07-14 2014-07-17 Precision Through Imaging, Inc. Dental implantation system and method using magnetic sensors
WO2019008585A1 (fr) * 2017-07-04 2019-01-10 Dentlytec G.P.L. Ltd Dispositif de mesure dentaire guidé
US11612461B2 (en) 2017-07-04 2023-03-28 Dentlytec G.P.L. Ltd. Tracked dental measurement device

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