ES2964998T3 - Programa informático de evaluación de una férula de ortodoncia - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para evaluar, por computadora en un momento "actualizado", la conformidad de un aparato de ortodoncia con la arcada dental de un paciente, denominada "arcada de soporte", comprendiendo el método los siguientes pasos sucesivos:) producir un modelo tridimensional digital del arco de soporte en su configuración en el momento actualizado, o el "modelo de referencia actualizado", y determinar, a partir del modelo de referencia actualizado, una superficie de soporte para la riostra; B) deformar la superficie de soporte en base a la geometría de la riostra para obtener una superficie de soporte deformada; C) comparar una superficie externa de la riostra con la superficie de soporte deformada, determinando luego, basándose en la comparación, al menos una puntuación para la conformidad de la riostra con el arco de soporte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Programa informático de evaluación de una férula de ortodoncia
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento de evaluación de la conformidad de una férula de ortodoncia, o "alineador", usada por un paciente, en particular para evaluar la conformidad de la forma de la férula de ortodoncia con el posicionamiento de los dientes de dicho paciente. La invención también se refiere a un procedimiento de adaptación de un tratamiento mediante férulas de ortodoncia.
Finalmente, la invención se refiere a un programa informático para la implementación de estos procedimientos.
Estado de la técnica
Clásicamente, al inicio de un tratamiento de ortodoncia, el ortodoncista determina el posicionamiento de los dientes que desea obtener en un momento determinado del tratamiento, lo que se denomina “configuración” ("set-up"). La configuración se puede definir mediante una impresión o a partir de un escaneo tridimensional de los dientes del paciente. A continuación, el ortodoncista fabrica en consecuencia, un aparato de ortodoncia adaptado a este tratamiento.
El aparato de ortodoncia puede ser una férula de ortodoncia (“aligner” en inglés). Una férula tiene habitualmente la forma de un dispositivo extraíble de una sola pieza, fabricado habitualmente de un material polímero transparente, que incluye un canal conformado para que varios dientes de una arcada, generalmente todos los dientes de una arcada, puedan alojarse en él.
La forma del canal está adaptada para mantener la férula en posición sobre los dientes, mientras se ejerce una acción de corrección del posicionamiento de ciertos dientes.
Convencionalmente, al inicio del tratamiento se determinan las formas que deben adoptar las diferentes férulas en distintos momentos del tratamiento, y posteriormente se fabrican todas las férulas correspondientes. En momentos predeterminados, el paciente cambia de férula.
Ventajosamente, el tratamiento por medio de férulas es poco restrictivo para el paciente. En particular, el número de citas con el ortodoncista es limitado. Además, el dolor es menor que con un arco de ortodoncia metálico fijado a los dientes. A intervalos regulares, el paciente se desplaza a la consulta del ortodoncista para un control visual, en particular para verificar si el desplazamiento de los dientes es conforme a las expectativas y si la férula que lleva está siempre adaptada al tratamiento.
Si el ortodoncista diagnostica una inadaptación para el tratamiento y, en particular, un despegue de la férula, realiza una nueva impresión de los dientes o, de manera equivalente, un nuevo escaneo de los dientes y luego ordena una nueva serie de férulas configuradas en consecuencia.
La necesidad de tener que desplazarse al ortodoncista supone una restricción para el paciente. La confianza del paciente en su ortodoncista también puede verse menoscabada. Finalmente, de ello resulta un coste adicional. Por tanto, se debe limitar el número de visitas de control al ortodoncista.
La inadaptación de una férula también puede resultar antiestética.
Para resolver estos problemas, el Solicitante propuso, en el documento EP3412245, un procedimiento de evaluación de la forma de una férula de ortodoncia llevada por un paciente.
Este procedimiento facilita considerablemente la evaluación de la idoneidad de la férula para el tratamiento. En particular, se puede implementar a partir de simples fotografías o películas, tomadas sin precauciones especiales, por ejemplo por el paciente. Por tanto, el número de citas con el ortodoncista puede ser limitado.
El procedimiento descrito en el documento EP3412245 se basa en una comparación de los contornos de los dientes y de la férula en fotografías. Sin embargo, puede proporcionar informaciones erróneas cuando estos contornos son difíciles de distinguir en las fotografías.
Los documentos EP 1570803 A2 y US 2007/128573 A1 describen programas informáticos utilizados en ortodoncia. Es necesario encontrar una solución para abordar este problema.
Un objetivo de la invención es responder, al menos parcialmente, a esta necesidad.
Resumen de la invención
La invención proporciona un programa informático que comprende instrucciones de código de programa para implementar, cuando el programa se ejecuta por ordenador, un procedimiento de evaluación, por ordenador, en un momento "actualizado", la conformidad de una férula de ortodoncia con una arcada dental de un paciente, llamada "arcada de soporte", comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas sucesivas:
A) realización de un modelo digital tridimensional de la arcada de soporte, en su configuración en el momento actualizado, o “modelo de referencia actualizado”, y determinación, en el modelo de referencia actualizado, de una superficie de soporte de la férula;
B) deformación, dependiendo de la geometría de la férula, de la superficie de soporte para obtener una superficie de soporte deformada;
C) comparación de una superficie exterior de la férula con dicha superficie de soporte deformada, luego determinación, basándose en dicha comparación, de al menos una puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte. Como se verá con más detalle en el resto de la descripción, la invención no pretende comparar la superficie de soporte con la superficie interior de la férula sobre la que deberían apoyarse los dientes del paciente en la posición de servicio. De manera notable, se determina una superficie de soporte deformada a partir de la superficie de soporte y de la geometría de la férula, luego se compara esta superficie de soporte deformada con la superficie exterior de la férula. Así, un programa de ordenador según la invención utiliza la superficie exterior de la férula para evaluar el despegue eventual de la superficie interior de la férula con los dientes. Ventajosamente, la superficie exterior de la férula es fácilmente identificable en representaciones de la férula.
Se mejora la fiabilidad de la comparación.
Etapa A)
El modelo de referencia actualizado se puede realizar con un escáner.
Se denomina “modelo de diente actualizado” un modelo de diente en el modelo de referencia actualizado.
En un modo de realización particularmente ventajoso, en un instante inicial anterior a la etapa A), se crea un modelo de referencia inicial y se corta el modelo de referencia inicial para definir, para cada diente representado en el modelo de referencia inicial, un modelo de referencia tridimensional digital de dicho diente, o “modelo de diente inicial”. Luego, en el instante actualizado, se desplazan los modelos de diente iniciales para realizar el modelo de referencia actualizado. Preferiblemente, el desplazamiento se optimiza para obtener un modelo de referencia actualizado compatible con al menos una imagen actualizada de la arcada de soporte adquirida en menos de un mes, una semana, un día o 1 hora antes del instante actualizado.
Los modelos de dientes actualizados son entonces modelos de dientes iniciales, eventualmente desplazados.
El instante inicial puede ser, en particular, al inicio del tratamiento de ortodoncia, incluido el uso de la férula de ortodoncia. En un modo de realización, el intervalo de tiempo entre el instante inicial y el inicio del tratamiento de ortodoncia del paciente es inferior a 1 mes o a una semana.
El instante actualizado es durante un tratamiento de ortodoncia con férulas. El intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante inicial puede ser así superior a 1 semana, 1 mes o 3 meses.
Preferiblemente, el modelo de referencia inicial se realiza con un escáner, con alta precisión.
La imagen actualizada, preferiblemente una fotografía, puede ser adquirida con un teléfono móvil, por ejemplo por el propio paciente. El desplazamiento de los modelos de diente iniciales permite ventajosamente llegar a un modelo de referencia actualizado y también muy preciso, correspondiente a la configuración de los dientes en el instante actualizado, pero a partir únicamente de la o de las imágenes actualizadas y, por tanto, sin tener que realizar un nuevo escaneo. De este modo, el procedimiento se puede implementar sin necesidad de concertar cita con el ortodoncista.
Etapa B)
Preferiblemente, dicha deformación es, en un punto de la superficie de soporte, preferiblemente al menos en cualquier punto de la parte de la superficie de soporte que define los extremos libres de los modelos de dientes, preferiblemente en cualquier punto de la superficie de soporte, determinada en función de la distancia entre las superficies interior y exterior de la férula en un punto de la superficie interior de la férula destinado a estar, en la posición de servicio, en contacto con dicho punto de la superficie de apoyo. Preferiblemente, dicha deformación es proporcional, preferiblemente de una amplitud sustancialmente igual a dicha distancia.
Preferiblemente, la deformación local de la superficie de soporte se determina en función del grosor local de la férula. El grosor local de la férula es conocido por el fabricante ya que la fabricación de la férula requiere conocer sus características dimensionales. Aunque no se prefiera este modo de realización, el grosor local también se puede medir o determinar igualmente de forma aproximada, por ejemplo calculando el grosor local promedio para un conjunto de férulas comparables.
En un modo de realización, la deformación es de amplitud constante, en cualquier punto de la superficie de soporte.
Preferiblemente, en la etapa B), se deforma la superficie de soporte de manera que la superficie de soporte deformada se extienda sustancialmente según la superficie exterior de la representación de la férula si esta férula estaba modelada en el modelo de referencia actualizado en su posición de servicio, en ausencia de despegue de la férula.
La deformación de la superficie de soporte reproduce preferiblemente la transformación que conduce a la superficie exterior de la férula a partir de la superficie interior de la férula. En particular, la deformación comprende preferiblemente un hinchamiento de la superficie de soporte de una amplitud sustancialmente igual a dicha distancia entre las superficies interior y exterior de la férula, preferiblemente sustancialmente igual a esta distancia, al menos en la parte de la superficie interior que define los extremos libres de los modelos de dientes. Por ejemplo, si la férula es de grosor constante “e”, la deformación es la que se obtendría hinchando los dientes para engrosarlos en un grosor extra “e”.
En una realización preferida, en la etapa A), se corta el modelo de referencia actualizado para definir, para cada diente representado en el modelo de referencia actualizado, un modelo de diente actualizado. La superficie de soporte queda entonces definida por las superficies de los modelos de dientes actualizados. En la etapa B), se deforma la superficie de cada modelo de diente actualizado para obtener un modelo de diente deformado, luego se fusionan los modelos de diente deformados y se define la superficie de soporte deformada como al menos una parte, o incluso toda la envolvente del conjunto constituido por modelos de dientes deformados fusionados. La deformación de la superficie de un modelo de diente actualizado es preferentemente un hinchamiento del modelo de diente actualizado, de preferencia de una amplitud constante, preferiblemente superior a 0,5 mm y/o inferior a 5 mm, a 4 mm o a 2 mm, y/o es , en un punto de la superficie de un modelo de diente actualizado, determinada en función de la distancia entre las superficies interior y exterior de la férula en un punto de la superficie interior de la férula destinado a estar, en la posición de servicio, en contacto con dicho punto de la superficie del modelo de diente actualizado. Preferiblemente, la amplitud de dicha deformación en dicho punto de la superficie de un modelo de diente actualizado es proporcional, preferiblemente sustancialmente igual a dicha distancia.
En un modo de realización preferido entre todos,
- en la etapa A), se toma una imagen de la férula en el instante actualizado, en una posición de servicio en la que es llevada por dicha arcada de soporte, o “imagen de la férula”,
- se determina un contorno de la superficie exterior de la férula, o "contorno exterior de la férula", representado en la imagen de la férula,
- se buscan condiciones de observación "enmarcadas" que ofrezcan una vista del modelo de referencia actualizado compatible con la imagen de la férula, es decir, que presente la máxima concordancia con las representaciones de los dientes en la imagen de la férula,
- en la etapa B), se deforma la superficie de soporte, preferiblemente se hacen hinchar los modelos de diente actualizados, preferiblemente de una amplitud constante, y
- en la etapa C), se compara el contorno externo de la férula con un contorno de la superficie de soporte deformada, o "contorno de soporte deformado", representado en una vista del modelo de referencia actualizado deformado observado en las condiciones de observación enmarcadas.
El contorno exterior de la férula tiene la ventaja de que, en general, se puede ver claramente en la imagen de la férula. Los inventores han descubierto que este contorno exterior podía diferir de manera muy significativa del contorno de los extremos libres de los dientes cubiertos por la férula y a lo largo de los cuales se extiende. Por otra parte, tras la simulación, en el modelo de referencia actualizado, de un engrosamiento de los dientes, todos los modelos de dientes hinchados definen una superficie de soporte deformada que es comparable con la superficie exterior de la férula, al menos cerca de los extremos libres de los dientes.
En particular, la observación, en condiciones idénticas, de la superficie de soporte deformada y de la superficie exterior de la férula permite definir respectivamente un contorno de soporte deformado y un contorno de férula, cuyas diferencias permiten evaluar la conformidad, es decir detectar un despegue (o “unseat” en inglés) de la férula.
Se puede deducir, por ejemplo, que si el contorno de soporte deformado es sustancialmente idéntico al contorno exterior de la férula, la férula se apoya sobre los dientes en la región de estos contornos. La distancia entre estos contornos o la variación de esta distancia a lo largo de estos contornos puede, por el contrario, indicar un despegue anormal de la férula.
Preferiblemente, se adquiere la imagen de la férula, preferiblemente una fotografía, con un teléfono móvil. De este modo, la evaluación es posible a partir de una simple imagen de la férula, por ejemplo una fotografía tomada por el paciente, por ejemplo con su teléfono móvil. De este modo, el procedimiento puede implementarse, de forma fiable, a partir de simples fotografías o películas, tomadas sin precauciones particulares, por ejemplo por el paciente. Por tanto, el número de citas con el ortodoncista puede ser limitado.
La imagen de la férula puede servir como una imagen actualizada para desplazar los modelos de diente desde un modelo de referencia inicial para crear el modelo de referencia actualizado.
Etapa C)
Preferiblemente, en la etapa C), se posiciona una representación de dicha superficie exterior con respecto a la superficie de soporte deformada para superponer en coincidencia al menos una región de dicha representación con dicha superficie de soporte deformada, siendo dicha región una región que cubre, en la posición de servicio, al menos un diente de la arcada de soporte no despegada de la férula, luego se determina la puntuación de conformidad en función de la separación entre la representación de dicha superficie exterior así posicionada y la superficie de soporte deformada.
Más preferiblemente, se determina una puntuación de conformidad elemental para cada uno de al menos parte de los dientes representados, al menos parcialmente, por la superficie de soporte, de preferencia para cada uno de dichos dientes, y se determina la puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte en función de dicha o dichas puntuaciones de conformidad elementales. En un modo de realización, la puntuación de conformidad de la férula con respecto a la arcada de soporte es igual a una puntuación de conformidad elemental.
En un modo de realización, en la etapa C), se determina la puntuación de conformidad utilizando una red neuronal. En particular, la red neuronal se puede elegir de la lista siguiente.
La etapa C) incluye preferiblemente las siguientes etapas:
i) determinación de una distancia entre el contorno de soporte deformado y el contorno exterior de la férula; ii) determinación de la puntuación de conformidad en función de la distancia entre dichos contornos.
Dichas distancias se pueden medir en píxeles.
Preferiblemente, el procedimiento incluye, en la etapa C), una operación de comparación de la puntuación de conformidad con un umbral de aceptabilidad y, preferiblemente, la emisión de una información en función del resultado de la comparación.
Preferiblemente, antes de comparar el contorno exterior de la férula y el contorno de soporte deformado, se superponen en coincidencia la representación de un elemento en la imagen actualizada y la representación de dicho elemento en la imagen de la férula, siendo el elemento un elemento no modificado por el uso de la férula, preferiblemente un contorno de encía.
El procedimiento de evaluación se implementa por ordenador, en particular para las etapas de modificación de un modelo, de cálculo o de exploración de un modelo, en particular para buscar una vista enmarcada, o de análisis de imágenes o de vistas para buscar contornos.
El procedimiento de evaluación se implementa “por ordenador” porque se utiliza un ordenador para realizar sus etapas. La invención también se refiere a:
- un programa informático, y en particular una aplicación especializada para un teléfono móvil, que comprende instrucciones de código de programa para la ejecución de una o más, preferiblemente todas los etapas B) a C), y de preferencia la etapa A), cuando dicho programa es ejecutado por un ordenador,
- un soporte informático en el que se graba dicho programa, por ejemplo una memoria o un CD-ROM, y
- un dispositivo personal, en particular un teléfono móvil o una tableta, en el que se carga dicho programa.
La invención también se refiere a un sistema que incluye:
- un escáner tridimensional capaz de realizar un modelo de referencia inicial, o un modelo de referencia actualizado, y - un dispositivo personal, preferiblemente un teléfono móvil, cargado con un programa que comprende instrucciones de código de programa para la ejecución de una o más, preferiblemente todas los etapas B) a C), y/o, en la etapa A), para la generación de un modelo de referencia actualizado a partir de un modelo de referencia inicial, cuando dicho programa es ejecutado por un ordenador.
Definiciones
Por "dentición", se entiende un conjunto de dientes.
Por "paciente" se entiende cualquier persona para quien se implementa un procedimiento según la invención, esté o no enferma.
Las "condiciones de adquisición" especifican la posición y orientación en el espacio de un aparato de adquisición de imágenes en relación con los dientes del paciente (condiciones de adquisición reales) o con un modelo tridimensional de los dientes del paciente (condiciones de adquisición virtuales), y preferiblemente la calibración de esta aparato de adquisición de imágenes, y en particular los valores de apertura del diafragma, tiempo de exposición, distancia focal y sensibilidad. Las condiciones de adquisición se denominan "virtuales", o "teóricas", cuando corresponden a una simulación en la que el dispositivo de adquisición estaría en dichas condiciones de adquisición (posicionamiento y de preferencia calibración teóricos del aparato de adquisición).
Las “condiciones de observación” especifican las condiciones bajo las cuales se observa un modelo. Cuando la observación se lleva a cabo mediante un aparato de adquisición para adquirir una imagen, las condiciones de observación son "condiciones de adquisición".
Por "modelo" se entiende un modelo tridimensional digital. Un modelo se compone de un conjunto de vóxeles. Un "modelo de una arcada" es un modelo que representa al menos una parte de una arcada dental, preferiblemente al menos 2, preferiblemente al menos 3, preferiblemente al menos 4 dientes.
Una "superficie de soporte" de una férula es una superficie que modela parcial o completamente la superficie de una arcada dental sobre la que se apoya la férula en la posición de servicio. Puede estar, pero no está necesariamente limitada, a la superficie sobre la que se apoya la férula en la posición de servicio. En particular, puede estar constituida por la superficie que modela los dientes.
La arcada “de soporte” es la arcada dental que soporta la férula, es decir a la que se fija la arcada dental.
La “deformación” de la superficie de soporte es una operación de modificación de la forma de esta superficie. Por lo tanto, la superficie después de la deformación ya no puede superponerse perfectamente con la superficie antes de la deformación. Por tanto, un simple desplazamiento de la superficie de soporte en el espacio no constituye una deformación. Por ejemplo, un desplazamiento de un modelo de diente, como se describe por ejemplo en el documento EP 3412245, no conduce a una deformación de la superficie de este modelo de diente.
Un escáner 3D es un aparato que permite obtener un modelo de un objeto.
La observación de un modelo, en condiciones de observación específicas, en particular según un ángulo específico y a una distancia determinados, se denomina una “vista”.
Por "imagen" se entiende una imagen en dos dimensiones, como una fotografía. Una imagen está formada por píxeles. Por "vista de una arcada", "representación de una arcada", "escaneo de una arcada" o "modelo de una arcada", se entiende una vista, una representación, un escaneo o un modelo de la totalidad o parte de dicha arcada dental.
Un modelo tridimensional digital de un conjunto de dientes de un paciente es "compatible" (o "muestra la máxima concordancia") con una imagen cuando existe una vista de ese modelo que corresponde con dicha imagen, es decir, tal que los dientes de dicho modelo están posicionados, uno respecto del otro, como los dientes reales que modelan. Así, un modelo de referencia actualizado es compatible con una imagen actualizada si una vista del modelo de referencia actualizado permite observar los contornos de los modelos de dientes de tal manera que sean superponibles en coincidencia con los contornos de dichos dientes en dichos modelos de dientes en dicha imagen actualizada.
De manera análoga, una vista de un modelo puede considerarse “compatible” o “superponible en coincidencia” con una imagen cuando tiene la máxima concordancia con la imagen. La obtención de una concordancia máxima puede resultar, en particular, de una operación de optimización o de la implementación de una red neuronal.
La simulación de un engrosamiento de un diente es una operación mediante la cual se simula la adición de una capa de material, o “grosor extra”, a la superficie externa del diente. La "superficie exterior" del diente es la superficie del diente expuesta al entorno de la boca, lo que excluye las raíces del diente. Por tanto, el engrosamiento de un diente no conduce a desplazar, hacia el extremo libre del diente, el límite entre la encía y el diente.
La simulación de un engrosamiento de un diente realizada sobre un modelo de este diente produce un "hinchamiento" de este modelo de diente.
La simulación de un engrosamiento de una pluralidad de dientes es una operación mediante la cual se simula la adición de un grosor extra a la superficie exterior de cada uno de los dientes, ignorando las interacciones físicas entre dientes adyacentes. La simulación de un engrosamiento de varios dientes se realiza mediante un modelo de arcada, hinchando cada modelo de diente del modelo de arcada para traducir el engrosamiento del diente modelado. Cuando dos modelos de dientes están uno al lado del otro, su hinchamiento puede provocar una interpenetración de estos modelos de diente. Clásicamente, la “geometría” de un objeto se define por todas sus características dimensionales. Por tanto, la geometría de un objeto corresponde a su forma. Determina en particular el grosor local de este objeto.
La “posición de servicio” es la posición en la que el paciente usa la férula.
“Comprender”, “incluir” o “presentar” deben interpretarse de manera amplia, sin limitación, a menos que se indique lo contrario.
Los adjetivos “inicial” y “actualizado” se utilizan para mayor claridad, y en particular para distinguir un instante denominado “actualizado” y un instante denominado “inicial”, o los modelos de referencia “actualizado” e inicial, que representan la arcada dental en su configuración en los instantes actualizado e inicial, respectivamente.
Breve descripción de las figuras.
Otras características y ventajas de la invención aparecerán aún con la lectura de la descripción detallada que sigue y con el examen del dibujo adjunto en el que:
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una férula de ortodoncia;
La Fig. 2 muestra una vista superior de la férula de ortodoncia de la Figura 1;
La Fig. 3 representa un ejemplo de modelo de referencia;
La Fig. 4 representa un ejemplo de modelo de referencia inicial cuyos modelos de diente han sido cortados (solo se muestran los modelos de diente);
La Fig. 5 representa esquemáticamente una arcada de soporte que lleva una férula de ortodoncia;
La Fig. 6 representa una superposición en coincidencia de una imagen de férula, en forma de una fotografía, y una vista enmarcada de un modelo de referencia actualizado, presentando las representaciones de los dientes en la imagen de la férula una concordancia máxima con las representaciones de los dientes en esta vista;
La Fig.7 representa la superposición de la Figura 6 después de la deformación de los modelos de dientes por hinchamiento; La Fig. 8 ilustra esquemáticamente un procedimiento según la invención en un modo de realización preferido;
La Fig. 9 ilustra esquemáticamente un procedimiento según la invención;
La Fig. 10 ilustra esquemáticamente la adquisición de una imagen de férula;
La Fig. 11 ilustra esquemáticamente un separador que se puede utilizar con el kit de adquisición representado en la Figura 10;
La Fig. 12 ilustra un ejemplo de implementación de los etapas i) a iii) para un etapa C);
La Fig. 13 ilustra un ejemplo de implementación de los etapas i') a iii') para un etapa C).
Descripción detallada
Como se ha representado en la Figura 1, una férula 10 se extiende de manera que siga los dientes sucesivos de la arcada de soporte sobre la que está fijada. Define un canal generalmente en forma de “U”.
Se llama “canal” a la superficie interior 12 de la férula, orientada hacia los dientes en la posición de servicio. La forma del canal se determina para asegurar la fijación de la férula sobre los dientes, pero también según un posicionamiento objetivo deseado para los dientes. Más precisamente, la forma se determina de modo que, cuando la férula está en su posición de servicio, ejerza tensiones que tiendan a desplazar los dientes tratados hacia su posición objetivo.
Los dientes que llevan la férula en la posición de servicio pertenecen a la arcada de soporte 13 de la férula.
La superficie exterior 14 es la superficie opuesta a la superficie interior 12. Está orientado hacia las mejillas y labios en posición de servicio.
El material de la férula que separa las superficies exterior 14 e interior 12 de la férula en un punto M de la superficie interior define el grosor "e" de la férula de ortodoncia. Este grosor es visible en la Figura 3. La férula puede tener un grosor variable o sustancialmente constante.
En la región de los extremos libres de los dientes, el grosor suele ser esencialmente constante. Por lo tanto, la superficie exterior 14 de la férula, que se extiende paralela al fondo 20 de la férula, aparece por tanto en general sustancialmente de la misma forma que el fondo del canal.
Según la invención, la forma de la férula se evalúa comparando la superficie exterior de esta férula, en su posición de servicio, con una superficie de un modelo de la arcada dental, o "superficie de soporte" 33, que se ha deformado en función de la geometría de la férula, o “superficie de soporte deformada” 33.
En un modo de realización preferido, esta evaluación se realiza comparando representaciones de estas superficies en imágenes. En particular, se compara un contorno exterior de la férula representado en una imagen de la férula, preferiblemente una fotografía, y un "contorno de soporte deformado" definido mediante la observación del modelo de referencia deformado.
El fondo 20 del canal tiene una forma sustancialmente complementaria a la de los extremos libres 22 de los dientes. En consecuencia, en una imagen que representa el fondo del canal, el contorno del fondo del canal se puede comparar con un contorno de los dientes para evaluar una separación entre el fondo del canal y uno o más extremos libres de los dientes. En una imagen, en particular en una fotografía, el contorno del fondo del canal es sin embargo a menudo difícil de distinguir, en particular porque la férula no es perfectamente transparente y puede deformar la trayectoria de la luz.
A diferencia del canal, la superficie exterior 14 de la férula tiene la ventaja de ser claramente visible en las imágenes, y en particular en las fotografías. Sin embargo, como se ilustra en la Figura 5, la superficie exterior 14 no es el resultado de una simple homotecia del fondo del canal. Por lo tanto, la forma de la superficie exterior 14 puede desviarse sustancialmente de la de una superficie que sería idéntica a la del canal, en particular en las regiones entre los dientes.
En una imagen, el contorno de la superficie exterior 14 de la férula, o "contorno exterior de la férula" 24, por lo tanto no define con precisión el contorno del fondo del canal. Por lo tanto, una comparación entre el contorno exterior de la férula 24 y el contorno de los extremos libres de los dientes que llevan la férula, o "contorno de soporte" 30 (figura 5), no permite sacar una conclusión de manera perfectamente fiable sobre el posible despegue de los dientes del fondo del canal.
El objetivo del procedimiento de la invención es detectar, a partir del contorno exterior de la férula, generalmente bien visible, las situaciones en las que el extremo libre 22 de un diente ya no está en contacto con el fondo del canal, y preferiblemente, medir el alcance de este despegue.
El procedimiento se implementa cuando el paciente debe verificar la conformidad de la férula que lleva con el tratamiento previsto, por ejemplo más de 2 semanas o más de 4 semanas después del inicio del tratamiento con la férula.
Preferiblemente, se envía al paciente al menos un recordatorio que informa al paciente de la necesidad de implementar el procedimiento. Este recordatorio puede realizarse en papel o, preferiblemente, en formato electrónico, por ejemplo en forma de correo electrónico, de una alerta automática desde una aplicación móvil especializada o de un SMS. Un recordatorio de este tipo puede ser enviado por la consulta o el laboratorio de ortodoncia o por el dentista o mediante una aplicación especializada en el teléfono móvil del paciente, por ejemplo.
Según un modo de realización de la invención, el contorno exterior de la férula 24 no se compara con el contorno de soporte o con el contorno del fondo del canal, sino con un contorno de soporte deformado 30' (figura 5) determinado a partir del contorno de soporte 30, como se describe en detalle a continuación.
En la etapa A), se realiza en primer lugar un modelo de referencia actualizado 31 (figura 3) para modelar la arcada que lleva o está destinada a llevar la férula, en el instante de la evaluación, llamado "instante actualizado".
Realización del modelo de referencia actualizado.
El modelo de referencia actualizado se puede producir por cualquier medio. Luego, el modelo de referencia actualizado se corta para definir modelos de diente "actualizados", como se describe a continuación para el modelo de referencia inicial.
Para limitar el número de citas con el ortodoncista, el modelo de referencia actualizado se crea en efecto preferiblemente a partir de un modelo de referencia inicial.
El modelo de referencia inicial se realiza en un instante inicial, preferiblemente de menos de 6 meses, de preferencia menos de 3 meses o menos de 1 mes o menos de 2 semanas después o antes del inicio del tratamiento de ortodoncia aplicado al paciente.
El modelo de referencia inicial es por ejemplo del tipo .stl o .Obj, .DXF 3D, IGES, STEP, VDA o Nubes de Puntos. Ventajosamente, un modelo de este tipo, denominado "3D", puede observarse según cualquier ángulo.
El modelo de referencia inicial se puede preparar a partir de mediciones efectuadas sobre los dientes del paciente o sobre un modelo físico de sus dientes, por ejemplo un modelo de yeso.
El modelo de referencia inicial se crea preferentemente mediante un aparato profesional, por ejemplo mediante un escáner 3D, preferiblemente puesto en práctica por un profesional de la salud, por ejemplo por un ortodoncista o un laboratorio de ortodoncia. En una consulta de ortodoncia, el paciente o el modelo físico de sus dientes se pueden disponer ventajosamente en una posición precisa y se puede perfeccionar el aparato profesional. Esto da como resultado un modelo de referencia inicial muy preciso. El modelo de referencia inicial proporciona preferentemente una información sobre el posicionamiento de los dientes con un error inferior a 5/10 mm, de preferencia inferior a 3/10 mm, preferiblemente inferior a 1/10 mm.
Luego se corta el modelo de referencia inicial para definir modelos de diente "iniciales".
El corte de un modelo tridimensional en modelos de diente es una operación clásica mediante la cual se corta el modelo para delimitar la representación de uno o más de los dientes. Los modelos de dientes se pueden definir, por ejemplo, como se describe, por ejemplo, en la solicitud internacional PCT/EP2015/074896.
El corte se puede automatizar parcialmente.
La figura 4 representa un ejemplo de un modelo de referencia del que se han cortado los modelos de diente 32 (solo se representan los modelos de diente; tienen diferentes aspectos para ser más fácilmente identificables).
El modelo de referencia inicial así cortado puede ser deformado entonces, por desplazamiento de los modelos de diente iniciales, preferiblemente sin modificación de los modelos de diente iniciales, para simular el efecto del tiempo entre el instante inicial y el instante actualizado, en particular para simular el tratamiento de ortodoncia hasta el instante actualizado.
El intervalo de tiempo entre los momentos inicial y actualizado puede ser inferior a 4 semanas, inferior a 2 semanas, inferior a una semana. Este intervalo de tiempo también puede ser superior a cuatro semanas o superior a 1 mes, por ejemplo si la férula no es la primera férula utilizada para el tratamiento de ortodoncia y el modelo de referencia inicial se realizó al inicio del tratamiento.
Para realizar esta actualización del modelo de referencia inicial se utiliza preferiblemente una imagen actualizada, tomada en el instante actualizado, con un aparato de adquisición de imágenes, preferiblemente un teléfono móvil, una cámara de fotos denominada "conectada", un reloj denominado "reloj inteligente, o "smartwatch", una tableta o un ordenador personal, fijo o portátil, que comprende un sistema de adquisición de imágenes, como una cámara web o una cámara de fotos.
La imagen actualizada es extra-oral.
Preferiblemente, se utiliza un kit 15 para tomar fotografías, como se ilustra en las Figuras 10 y 11. Preferiblemente, dicho kit incluye un soporte 17, un separador dental 19 y un aparato de adquisición, preferiblemente un teléfono móvil 21. El separador dental 19 y el aparato de adquisición están preferiblemente fijados de forma desmontable sobre el soporte 17.
El separador 19 puede tener las características de los separadores convencionales.
Como se muestra en la Figura 11 (donde se ha separado del soporte), incluye preferiblemente un reborde 23 que se extiende alrededor de una abertura de separador del eje X y está dispuesto de manera que los labios del paciente puedan reposar en él permitiendo que los dientes del paciente aparezcan a través de dicha abertura de separador.
El separador 14 puede fijarse sobre el soporte mediante uno o más sujetadores 27a y 27b, por ejemplo sujetadores magnéticos.
Preferiblemente, el separador incluye orejetas separadoras de las mejillas 26a y 26b de modo que el aparato de adquisición, fijado en el soporte, pueda adquirir, a través de la abertura del separador, fotografías de las caras vestibulares de los dientes ubicados en la parte posterior de la boca, como los molares. Esta característica es particularmente ventajosa para la implementación de los procedimientos descritos en el documento PCT/EP2015/074897.
La adquisición la realiza preferentemente el paciente o un familiar del paciente, pero puede llevarla a cabo cualquier otra persona, en particular un dentista o un ortodoncista, preferiblemente sin imponer un posicionamiento preciso del aparato de adquisición de imágenes con respecto a los dientes.
Preferiblemente, la imagen actualizada es una fotografía o es una imagen extraída de una película. Preferiblemente es en colores, preferiblemente en colores reales.
En un modo de realización, la imagen actualizada es una imagen de los dientes en ausencia de la férula de ortodoncia, denominada "imagen actualizada desnuda". La actualización del modelo de referencia inicial se hace más fácil, ya que los dientes son claramente visibles en una imagen desnuda actualizada.
En otro modo de realización, el paciente lleva la férula durante la adquisición de la imagen actualizada. Dicho con otras palabras, la misma imagen no sólo permite percibir el contorno exterior de la férula, y por tanto servir posteriormente como imagen de la férula, sino también determinar la posición de los dientes en el momento actual, para actualizar el modelo de referencia inicial.
La actualización del modelo de referencia inicial a partir de la imagen actualizada se realiza preferiblemente mediante un algoritmo de optimización. También se puede realizar mediante una red neuronal. En particular, la red neuronal se puede elegir de la lista siguiente.
Preferiblemente, se implementa un proceso iterativo según el cual, en cada iteración, se desplazan uno o más modelos de dientes, luego se determinan las condiciones de observación óptimas del modelo inicial así modificado (llamado "modelo de referencia a probar”), definiéndose las condiciones de observación óptimas como las condiciones que permiten observar el modelo de referencia a probar de tal manera que la vista de dicho modelo sea lo más próxima posible a la imagen actualizada.
Preferiblemente se implementan las etapas c) a e) descritas en el documento PCT/EP2015/074896:
c) análisis de la imagen actualizada (también denominada “imagen actualizada” en el documento PCT/EP2015/074896) y realiza de un mapa actualizado relativo a una información discriminatoria;
d) opcionalmente, determinación, para la imagen actualizada, de condiciones de adquisición virtuales aproximadas que se aproximan a las condiciones de adquisición reales de dicha imagen actualizada;
e) búsqueda, a partir del mapa actualizado, de un modelo de referencia actualizado correspondiente al posicionamiento de los dientes durante la adquisición de la imagen actualizada, realizándose la búsqueda preferiblemente mediante un procedimiento meta heurístico, de preferencia evolutivo, de preferencia mediante recocido simulado (o iteración).
Todas las características de los etapas c) a e) descritas en el documento PCT/EP2015/074896 son aplicables.
Después de la etapa c), la imagen actualizada se analiza para realizar un mapa actualizado relativo a al menos una pieza de información discriminatoria.
La "información discriminatoria" es una información característica que se puede extraer de una imagen ("característica de la imagen"), convencionalmente mediante el procesamiento informático de esta imagen.
La información discriminatoria puede presentar un número variable de valores. Por ejemplo, una información del contorno puede ser igual a 1 o 0 dependiendo de si un píxel pertenece o no a un contorno. Una información de brillo puede tomar una gran cantidad de valores. El procesamiento de imágenes permite extraer y cuantificar información discriminatoria.
El mapa actualizado representa información discriminatoria en el sistema de referencia de la imagen actualizada. La información discriminatoria se elige preferiblemente del grupo que consiste de información de contorno, información de color, información de densidad, información de distancia, información de brillo, información de saturación, información sobre reflejos y combinaciones de estas informaciones.
En la etapa opcional d), se evalúan, a grandes rasgos, las condiciones reales de adquisición de la imagen actualizada, es decir la posición y orientación en el espacio del aparato de adquisición de imágenes en relación con los dientes y su calibración. La etapa d) permite ventajosamente limitar el número de pruebas sobre condiciones de adquisición virtual durante la etapa e), y por tanto permite acelerar considerablemente la etapa e).
Preferiblemente se utilizan una o más reglas heurísticas. Por ejemplo, preferiblemente, se excluyen las condiciones de adquisición virtual susceptibles de ser probadas en la etapa e), las condiciones que corresponden a una posición del aparato de adquisición de imágenes detrás de los dientes o a una distancia de los dientes superior a 1 m. En un modo de realización preferida, se utilizan marcas de referencia representadas en la imagen actualizada para determinar una región del espacio sustancialmente cónico que delimita las condiciones de adquisición virtual susceptibles de ser probadas en la etapa e), o "cono de prueba".
El objetivo de la etapa e) es modificar el modelo de referencia inicial hasta obtener un modelo de referencia actualizado que corresponda a la imagen actualizada. Idealmente, el modelo de referencia actualizado es, por tanto, un modelo de referencia tridimensional digital del que se podría haber tomado la imagen actualizada si este modelo hubiera sido real.
Por lo tanto, se prueba una sucesión de modelos de referencia "a probar", dependiendo la elección de un modelo de referencia a probar preferiblemente del nivel de correspondencia de los modelos de referencia "a probar" previamente probados con la imagen actualizada. Esta elección se efectúa de preferencia siguiendo un proceso de optimización conocido, en particular elegido entre los procesos de optimización meta heurísticos, preferiblemente evolutivos, en particular en los procedimientos de recocido simulado.
En particular, se pueden utilizar los métodos de optimización descritos en el documento PCT/EP2015/074896.
Preferiblemente, la etapa e) comprende las siguientes etapas:
e1) definición de un modelo de referencia que se ha de probar como modelo de referencia inicial, luego,
e2) siguiendo los siguientes etapas, prueba de condiciones de adquisición virtuales con el modelo de referencia a probar para aproximar finamente dichas condiciones de adquisición reales;
e21) determinación de condiciones de adquisición virtuales a probar;
e22) realización de una imagen de referencia bidimensional del modelo de referencia a probar en dichas condiciones de adquisición virtuales a probar;
e23) procesamiento de la imagen de referencia para realizar al menos un mapa de referencia que represente, al menos parcialmente, dicha información discriminatoria;
e24) comparación de los mapas actualizado y de referencia para determinar un valor para una primera función de evaluación, dependiendo dicho valor para la primera función de evaluación de las diferencias entre dichos mapas actualizado y de referencia y correspondiente a una decisión de continuar o detener la búsqueda de condiciones de adquisición virtuales que se aproximan a dichas condiciones de adquisición reales de la imagen actualizada con más precisión que dichas condiciones de adquisición virtuales a probar determinadas en la última ocurrencia de la etapa e21);
e25) si dicho valor para la primera función de evaluación corresponde a una decisión de continuar dicha búsqueda, modificación de las condiciones de adquisición virtuales a probar, luego reanudación en la etapa e22);
e3) determinación de un valor para una segunda función de evaluación, dependiendo dicho valor para la segunda función de evaluación de las diferencias entre los mapas actualizado y de referencia en las condiciones de adquisición virtuales que mejor se aproximan a dichas condiciones de adquisición reales y que resultan de la última ocurrencia de la etapa e2), correspondiendo dicho valor para la segunda función de evaluación a una decisión de continuar o detener la búsqueda de un modelo de referencia que se aproxima al posicionamiento de los dientes durante la adquisición de la imagen actualizada con más precisión que dicho modelo de referencia a probar utilizado en la última ocurrencia de la etapa e2), y si dicho valor para la segunda función de evaluación corresponde a una decisión de continuar dicha búsqueda, modificación del modelo de referencia a probar por desplazamiento de uno o varios modelos de dientes, y luego reanudación en la etapa e2).
Los etapas e1) a e3) se describen en detalle en los documentos PCT/EP2015/074896 o WO2016066651.
El modelo de referencia actualizado obtenido al final de la etapa e) es un modelo tridimensional resultante de modificaciones sucesivas del modelo de referencia inicial, muy preciso. Ventajosamente, él es asimismo muy preciso, aunque se haya obtenido a partir de fotografías simples tomadas sin precauciones particulares.
Dado que los dientes son sustancialmente indeformables, el desplazamiento de los modelos de dientes del modelo de referencia inicial permite obtener un modelo de referencia actualizado que se puede observar en condiciones de observación en las que la vista del modelo de referencia actualizado es compatible con la imagen actualizada. En otras palabras, esta vista se puede superponer "en coincidencia" a la imagen actualizada de modo que los dientes representados en la vista y en la imagen actualizada se superpongan de manera sustancialmente exacta.
La actualización del modelo de referencia inicial se puede perfeccionar repitiendo las operaciones anteriores con varias imágenes actualizadas. Conduce a un modelo de referencia actualizado que representa los dientes sustancialmente en su configuración en el instante actualizado.
Adquisición de la imagen de la férula
Independientemente de la realización del modelo de referencia actualizado, se adquiere, en el instante actualizado, una imagen de la férula 36, es decir una imagen de la arcada del paciente que lleva la férula.
La imagen de la férula se adquiere preferiblemente como la imagen actualizada que se describe a continuación, de preferencia con un teléfono móvil, preferiblemente con un kit de adquisición que incluye un soporte sobre el que se fijan el teléfono móvil y un separador dental, como el descrito anteriormente.
La imagen de la férula es extra-oral.
Enmarcado
A continuación se buscan condiciones que permitan observar el modelo de referencia actualizado y que correspondan a las condiciones de observación de los dientes del paciente en las que se adquirió la imagen de la férula. Estas condiciones, calificadas de "condiciones de observación enmarcadas", permiten observar el modelo de referencia actualizado de tal manera que la vista de dicho modelo sea lo más cercana posible a la imagen de la férula.
La búsqueda de las condiciones de observación enmarcadas lleva a desplazarse virtualmente alrededor del modelo de referencia actualizado hasta encontrar una posición “enmarcada” compatible con la imagen de la férula, es decir en la que se pueden observar dientes o partes de dientes tal como se habrían representado en la imagen de la férula si la férula hubiera sido transparente.
A este efecto, generalmente es posible identificar marcas en la imagen de la férula cuya posición se conoce en el modelo de referencia actualizado.
En caso contrario, es posible adquirir una nueva imagen de la férula y reanudar la búsqueda de dichas marcas.
Las marcas pertenecen preferiblemente a dientes que se sabe que están inmóviles, por ejemplo porque no están tratados (si dichos dientes son visibles en la imagen de la férula) o a partes de la férula en contacto con dichos dientes y, por tanto, también inmóviles. Los dientes inmóviles se pueden identificar fácilmente, ya que se trata de dientes cuyo modelo de diente no se ha desplazado en la etapa anterior. En un modo de realización, las marcas son contornos de encías.
Preferiblemente se utilizan como marcas al menos tres puntos no alineados. El análisis de las distancias entre las representaciones de estas marcas en la imagen de la férula permite, mediante un simple cálculo, evaluar las condiciones de observación enmarcadas.
En la vista del modelo de referencia actualizado en las condiciones de observación enmarcadas, las referencias tienen posiciones relativas idénticas a las que tienen en la imagen de la férula.
Como alternativa al uso de marcas, la búsqueda de las condiciones de observación enmarcadas se puede realizar siguiendo un procedimiento de optimización conocido, en particular elegido entre los procedimientos de optimización meta heurísticos, preferiblemente evolutivos, en particular de entre los procedimientos de recocido simulado.
En particular, se pueden utilizar los métodos de optimización descritos en el documento PCT/EP2015/074896.
Estos métodos permiten ventajosamente guiar el desplazamiento virtual alrededor del modelo de referencia actualizado hasta obtener la máxima concordancia entre la vista observada por el aparato de adquisición de imágenes virtuales y la imagen de la férula.
En un modo de realización, se procede según las siguientes etapas:
i. análisis de la imagen de la férula y realización de un mapa “de la férula” relativo a una información discriminatoria; ii. determinación de las condiciones de adquisición virtuales a probar;
iii. adquisición de una vista del modelo de referencia actualizado en dichas condiciones de adquisición virtuales a probar;
iv. procesamiento de la vista para realizar al menos un mapa de referencia que represente, al menos parcialmente, dicha información discriminatoria;
v. comparación de los mapas de férula y de referencia para determinar un valor para una función de evaluación, dependiendo dicho valor de las diferencias entre dichos mapas de férula y de referencia y correspondiendo a una decisión de continuar o detener la búsqueda de condiciones de adquisiciones virtuales que se aproximan a dichas condiciones de adquisición reales de la imagen de la férula con más precisión que dichas condiciones de adquisición virtuales a probar determinadas en la última ocurrencia de la etapa ii;
vi. si dicho valor para la función de evaluación corresponde a una decisión de continuar dicha búsqueda, modificación de las condiciones de adquisición virtuales a probar, luego reanudación en la etapa iii,
si no es así, determinación de las condiciones de observación enmarcadas como las últimas condiciones de adquisición virtual probadas.
En la etapa i., preferiblemente se hace abstracción de la representación de la férula en la imagen de férula. Preferiblemente, sólo se consideran los contornos de los dientes visibles en la imagen de la férula.
La búsqueda conduce a condiciones de observación enmarcadas del modelo de referencia actualizado que ofrecen una vista enmarcada en la que las representaciones de los dientes son superponibles en coincidencia con las representaciones de los dientes en la imagen de la férula, es decir de manera en que los dientes representados en la vista enmarcada y en la imagen de la férula se superponen de manera sustancial exactamente.
Como alternativa al uso de marcas, la búsqueda de las condiciones de observación enmarcadas también se puede realizar mediante una red neuronal.
Una "red neuronal" o "red neuronal artificial" es un conjunto de algoritmos bien conocidos por los expertos en la técnica. En particular, la red neuronal puede elegirse de entre:
- las redes especializadas en la clasificación de imágenes, llamadas “CNN” (“red neuronal convolucional”), por ejemplo - AlexNet (2012)
- ZFNet (2013)
- VGGNet (2014)
- GoogleNet (2015)
- Microsoft ResNet (2015)
- Caffe: BAIR Referencia CaffeNet, BAIR AlexNet
Torch :VGG_CNN_S,VGG_CNN_M,VGG_CNN_M_2048,VGG_CNN_M_10 24,VGG_CNN_M_128,VGG_CNN_F,VGG ILSVRC-2014 de 16 capas, VGG ILSVRC-2014 de 19 capas, Red en Red (Imagenet y CIFAR-10)
- Google: Inception (V3, V4)
- las redes especializadas en la localización, y detección de objetos en una imagen, la Red de Detección de Objetos, por ejemplo:
- R-CNN (2013)
- SSD (Single Shot Multibox Detector (“Detector MultiBox de Disparo Único”): red de Detección de Objetos), Faster R-CNN (Método de red convolucional basado en Región más Rápida: red de Detección de Objetos)
- Faster R-CNN (2015)
- SSD (2015).
Las condiciones de observación enmarcadas son sustancialmente idénticas a las condiciones de adquisición reales en el momento en que se adquirió la imagen de la férula. Al observar el modelo de referencia actualizado en las condiciones de observación enmarcadas, se observan por tanto los dientes en el momento en que se adquirió la imagen de la férula. La vista del modelo de referencia actualizado en estas condiciones de adquisición enmarcadas, o "vista enmarcada", es por lo tanto comparable a la imagen de la férula, pero sin la férula. En particular, las formas y las dimensiones de los contornos sobre la vista enmarcada son comparables a las de los contornos de los dientes visibles en la imagen de la férula.
Sin embargo, el contorno exterior de la férula 24 en la imagen de la férula no es perfectamente comparable con los contornos de los extremos libres de los dientes representados en la vista enmarcada. En efecto, el contorno exterior de la férula no es una simple traducción de su contorno interior. El objetivo de la etapa B) es modificar el modelo de referencia actualizado para obtener un contorno mejor adaptado a una comparación con el contorno exterior de la férula.
En la etapa B), los modelos de dientes 32 del modelo de referencia actualizado (figura 6) se deforman en función de la geometría de la férula.
Preferiblemente, la geometría de la férula se evalúa antes de su puesta en servicio, en posición de reposo.
Preferiblemente, la deformación se determina en función del grosor del material entre la superficie interior de la férula y la superficie exterior de la férula. Las superficies interior y exterior de la férula se pueden determinar en cualquier instante antes de la etapa B), preferiblemente antes de la puesta en servicio de la férula.
Preferiblemente, los modelos de dientes se deforman de manera que las superficies de estos modelos que definen los extremos libres de dichos modelos se extiendan sustancialmente según la superficie exterior de la representación de la férula si esta férula estaba modelada en el modelo de referencia actualizado en su posición de servicio, en la ausencia de despegue.
Preferiblemente, la deformación simula un engrosamiento, preferiblemente constante, de los dientes modelados. Los modelos de dientes deformados 32' (figura 7) representan por tanto los dientes inicialmente modelados sobre cuya superficie se habría depositado una capa adicional de material. Esta deformación es similar a un hinchamiento de los modelos de dientes.
El engrosamiento puede ser constante, por ejemplo igual al grosor medio de la férula. Preferiblemente, el engrosamiento es superior a 0,5 mm, preferiblemente superior a 1 mm y/o inferior a 3 mm, preferiblemente inferior a 2 mm.
En un modo de realización se determina la deformación local de un modelo de diente en función del grosor local de la férula.
“En función de la geometría de la férula” no significa que la deformación aplicada deba ser específica de cada férula. Puede determinarse, en particular, para un conjunto de férulas que presentan características comunes, por ejemplo para el conjunto de férulas fabricadas por un fabricante. En un modo de realización, la deformación es constante independientemente de la ubicación de la superficie del modelo de diente considerado.
Preferiblemente, cada modelo de diente se deforma individualmente, independientemente de la presencia de los otros modelos de diente. Así, las deformaciones de los modelos de diente pueden conducir a la penetración de un modelo de diente en otro modelo de diente adyacente. El modelo de referencia actualizado deformado obtenido ya no corresponde entonces con ninguna realidad posible.
La unión o “fusión” de los modelos de dientes deformados está limitada exteriormente por una superficie de soporte deformada.
Preferiblemente, la deformación se determina de manera que esta superficie de soporte deformada tenga sustancialmente la misma forma que la superficie exterior de la férula cuando la férula presenta una forma adaptada para el tratamiento en su posición de servicio. Si la superficie de soporte deformada no tiene la misma forma que la superficie exterior de la férula, la situación dental no está perfectamente adaptada y el ortodoncista puede considerarla anormal y debe corregirse.
La representación de la superficie exterior de la férula en la imagen de la férula se denomina “contorno exterior de la férula” 24. La representación de la superficie de soporte deformada en la vista del modelo de referencia actualizado deformado, en las condiciones de observación enmarcadas, se denomina "contorno de soporte deformado" 30'. De este modo se puede detectar una situación dental inadecuada comparando estos contornos.
En la etapa C), se efectúa dicha comparación.
Se observa el modelo de referencia actualizado deformado en las condiciones de observación enmarcadas y se determina el contorno de soporte deformado en la vista enmarcada 38 obtenida. De manera análoga, se analiza la imagen de la férula para determinar el contorno exterior de la férula.
El experto en la técnica sabe cómo procesar una imagen o una vista para aislar un contorno. Este procesamiento incluye, por ejemplo, la aplicación de máscaras o filtros conocidos, provistos de softwares de procesamiento de imágenes. Tales procesamientos permiten, por ejemplo, detectar las regiones de fuerte contraste.
Estos tratamientos comprenden en particular uno o más de los siguientes métodos conocidos y preferidos, a saber: - por aplicación de un filtro Canny, en particular para buscar contornos utilizando el algoritmo de Canny;
- por aplicación de un filtro Sobel, en particular para calcular las derivadas por medio del operador extendido de Sobel; - por aplicación de un filtro de Laplace, para calcular el laplaciano de una imagen;
- por detección de manchas en una imagen (“Blobdetecor”);
- por aplicación de un umbral (“Treshold”) para aplicar un umbral fijo a cada elemento de un vector;
- por redimensionamiento, utilizando relaciones entre las zonas de píxeles (“Resize(Area)”) o interpolaciones bicúbicas en el entorno de los píxeles;
- por erosión de la imagen por medio de un elemento específico estructurante;
- por dilatación de la imagen por medio de un elemento específico estructurante;
- por retoque, en particular utilizando regiones en la proximidad de la zona restaurada;
- por aplicación de un filtro bilateral;
- por aplicación de un desenfoque gaussiano;
- por aplicación de un filtro Otsu, para buscar el umbral que minimice la variación entre clases;
- por aplicación de un filtro A*, para buscar un camino entre puntos;
- por aplicación de un umbral adaptativo (“Adaptative Treshold”) para aplicar un umbral adaptativo a un vector; - por aplicación de un filtro de ecualización de un histograma de una imagen en escala de grises particular;
- por detección de desenfoque ("BlurDetection"), para calcular la entropía de una imagen utilizando su laplaciano; - por detección de contornos (“FindContour”) de una imagen binaria;
- por relleno de colores ("FloodFill"), en particular para rellenar un elemento conectado con un color determinado. También se pueden implementar los siguientes métodos no limitantes, aunque no sean preferidos:
- por aplicación de un filtro “MeanShift”, para encontrar un objeto sobre una proyección de la imagen;
- por aplicación de un filtro “CLAHE”, para “Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization” (“Ecualización de histograma adaptativo limitado por contraste”);
- por aplicación de un filtro “Kmeans”, para determinar el centro de agrupaciones y de grupos de muestras alrededor de las agrupaciones;
- por aplicación de un filtro DFT, para efectuar una transformación de Fourier discreta, directa o inversa de un vector; - por cálculo de momentos;
- por aplicación de un filtro “HuMoments” para calcular invariantes de Hu invariantes;
- por cálculo de la integral de una imagen;
- por aplicación de un filtro Scharr, que permite calcular una derivada de la imagen implementando un operador de Scharr;
- por búsqueda de la envolvente convexa de puntos ("ConvexHull");
- por búsqueda de puntos de convexidad de un contorno ("ConvexityDefects");
- por comparación de formas (“MatchShapes”);
- por verificación si unos puntos están en un contorno (“PointPolygonTest”);
- por detección de los contornos Harris (“ComerHarris”);
- por la búsqueda de los valores propios mínimos de matrices de gradientes, para detectar esquinas (“CornerMinEigenVal”);
- por aplicación de una transformada de Hough para encontrar círculos en una imagen en escala de grises (“HoughCircles”);
- por “Modelado de contorno activo” (trazado del contorno de un objeto a partir de una imagen 2D potencialmente “ruidosa”);
- por cálculo de un campo de fuerzas, llamado GVF ("flujo vectorial gradiente"), en una parte de la imagen;
- por clasificación en cascada (“CascadeClassification”).
La determinación de los contornos de diente se puede optimizar siguiendo las enseñanzas del documento PCT/EP2015/074900.
La vista enmarcada después de deformación se superpone preferiblemente en coincidencia con la imagen de la férula, de modo que se superpongan los elementos comunes a la vista enmarcada después de la deformación y a la imagen de la férula, por ejemplo los contornos de las encías o los contornos de diente, visibles tanto en la vista enmarcada después de la deformación como en la imagen de la férula. De este modo, se posiciona el contorno exterior de la férula y el contorno de soporte deformado uno respecto del otro.
En un modo de realización, se fracciona el contorno exterior de la férula y el contorno de soporte deformado para definir porciones de estos contornos para cada diente. Se denominan “contornos de diente exterior” 24<i>y “contornos de diente interior” 30'<i>las porciones del contorno exterior de la férula y del contorno de soporte deformado. Los adjetivos “interior” y “exterior” se utilizan aquí sólo con fines de claridad, respectivamente. En la Figura 12, los segmentos de líneas de puntos separan las porciones sucesivas.
La comparación puede efectuarse entonces por cualquier medio y, en particular, como la comparación de los contornos de diente interior y exterior descrita en el documento EP3412245.
En particular, se puede, para cada uno de una pluralidad de dientes para los cuales se han determinado los contornos de diente interior y exterior, proceder según las siguientes etapas:
i) determinación de una distancia entre los contornos de diente interior y exterior;
ii) determinación de un umbral de distancia, preferiblemente a partir de las distancias determinadas en la etapa i); iii) para cada uno de dichos dientes, determinación de una puntuación de distancia, en función de
- la distancia entre los contornos de diente interior y exterior y
- del umbral de distancia.
En la etapa i), se determina una distancia d entre los contornos de diente interior y exterior de cada uno de dichos dientes (figura 12).
La distancia entre los contornos de diente interior y exterior de un diente puede ser, por ejemplo, la distancia media o la distancia máxima entre los píxeles de dichos contornos correspondientes a un mismo punto del diente.
La distancia se mide preferentemente en píxeles, lo que evita ventajosamente tener que establecer una escala.
En la etapa ii) se determina un umbral de distanciaSd,preferiblemente a partir de las distancias determinadas en la etapa i).
Preferiblemente, en la etapa ii), el umbral de distanciaSdes sustancialmente igual a la menor de las distancias determinadas en la etapa i) (dmn). Clásicamente, al menos uno de los dientes tratados está en contacto con el fondo de la férula en la que se inserta. La distancia entre los contornos de diente interior y exterior de este diente es entonces igual a una distancia mínimadm¡ncorrespondiente a una situación normal. Por lo tanto, puede servir como patrón para evaluar, en la etapa iii), las distancias entre los contornos de diente interior y exterior de los otros dientes. En la etapa iii), se determina, para cada uno de los dientes, una puntuación denominada “puntuación de distancia”S(d,Sd),en función - de la distancia d entre los contornos de diente interior y exterior y
- del umbral de distanciaSd.
Preferiblemente, la puntuación de distancia para un diente es igual a (d-Sd), es decir, a la diferencia entre la distancia entre los contornos de diente interior y exterior de este diente y el umbral de distancia. Cuanto mayor sea la puntuación en distancia, más está despegado el diente afectado de la férula.
La figura 12 ilustra un ejemplo de implementación de las etapas i) a iii), en el que se despega un diente D1 del fondo de la férula y de manera qued - dmn > Sd.
También es posible, para cada uno de una pluralidad de dientes para los cuales se han determinado los contornos de diente interior y exterior, proceder según las siguientes etapas:
i') para cada par de un diente izquierdo y de un diente derecho adyacentes de al menos un triplete de primer, segundo y tercer dientes adyacentes para cada uno de los cuales se han determinado los contornos de diente interior y exterior, siendo el primer y tercer dientes adyacentes al segundo diente,
determinación de un desplazamiento entre el contorno de diente interior de dicho diente izquierdo y el contorno de diente interior de dicho diente derecho, denominado "desplazamiento interior", y determinación de un desplazamiento entre el contorno de diente exterior de dicho diente izquierdo y el contorno de diente exterior de dicho diente derecho, denominado “desplazamiento exterior”,
luego
determinación de la diferencia entre el desplazamiento interior y el desplazamiento exterior, denominada “diferencia de desplazamientos”;
ii') determinación de un umbral de diferencia de desplazamientos, preferiblemente a partir de las diferencias de desplazamientos determinadas en la etapa i');
iii') determinación, para al menos uno, preferiblemente para cada diente de dicho triplete, de al menos una puntuación de desplazamiento, en función de la diferencia de desplazamientos con un diente adyacente y del umbral de diferencia de desplazamientos.
En la etapa i'), se considera al menos un triplete formado por un primer, segundo y tercer dientes, D1, D2 y D3, respectivamente, siendo el primer y tercer dientes adyacentes al segundo diente, es decir, sucediéndose el primer, segundo y tercer dientes a lo largo de una arcada.
Se determinan los contornos de diente interiores 30'1, 30'2 y 30'3, y exteriores 241, 242 y 243, respectivamente, de los dientes D1, D2 y D3, respectivamente.
Un "desplazamiento" interior o exterior, respectivamente, representa una distancia entre los contornos de diente interior o exterior, respectivamente, de dos dientes adyacentes.
Se determina
- un desplazamiento entre el contorno de diente interior de dicho primer diente 30'1 y el contorno de diente interior de dicho segundo diente 30'2, denominado "primer desplazamiento interior", A<1>-<2>i;
- un desplazamiento entre el contorno de diente interior de dicho segundo diente 30'2 y el contorno de diente interior de dicho tercer diente 30'3, denominado "segundo desplazamiento interior”, A2-3i;
- un desplazamiento entre el contorno de diente exterior de dicho primer diente 241 y el contorno de diente exterior de dicho segundo diente 242, denominado "primer desplazamiento exterior” , Ame;
- desplazamiento entre el contorno de diente exterior de dicho segundo diente 242 y el contorno de diente exterior de dicho tercer diente 243, denominado "segundo desplazamiento exterior", A2-3e.
El desplazamiento interior entre los contornos de diente interiores de dos dientes adyacentes es preferiblemente igual a la mayor distancia entre los contornos de diente interiores de estos dos dientes.
El desplazamiento exterior entre los contornos de dientes exteriores de dos dientes adyacentes es preferiblemente igual a la mayor distancia entre los contornos de diente exteriores de estos dos dientes.
Los desplazamientos interiores y los desplazamientos exteriores se miden preferentemente en píxeles, lo que evita ventajosamente tener que establecer una escala.
Se determina a continuación:
- la diferencia entre el primer desplazamiento interior A<1>-<2>Í y el primer desplazamiento exterior Ai-<2>e, denominada “primera diferencia de desplazamientos” A<1-2>(= A<1>-<2>i - A<1>-<2>e);
- la diferencia entre el segundo desplazamiento interior A2-3i y el segundo desplazamiento exterior A2-3e, denominada “segunda diferencia de desplazamientos” A<2-3>(= A2-3i - A2-3e).
En el ejemplo de la figura 12, A<1-2>es mucho menor que A<2>-<3>.
En la etapa ii'), se determina un umbral de diferencia de desplazamientos SA, preferiblemente a partir de la primera y segunda diferencias de desplazamiento A<1-2>y A<2-3>determinadas en la etapa i').
Preferiblemente, en la etapa ii'), el umbral de desplazamiento es sustancialmente igual a la menor de las diferencias de desplazamientos determinadas en la etapa i').
Convencionalmente, al menos dos dientes tratados adyacentes están en contacto con el fondo de la férula en el que se insertan. La diferencia en los desplazamientos entre estos dos dientes tratados es entonces sustancialmente nula. Esta diferencia de desplazamiento nula corresponde a una situación normal; por lo tanto, puede servir como patrón para evaluar las diferencias de desplazamientos entre los dientes tratados adyacentes.
En la Figura 13, la diferencia de desplazamientos entre los dos dientes D<1>y D<2>es sustancialmente nula.
En la etapa iii'), se determina, para cada par de dientes de dicho triplete, al menos una puntuación, denominada "puntuación en desplazamiento", en función de la diferencia de desplazamientos con un diente adyacente a dicho diente y del umbral de diferencia de desplazamientos.
En particular, la diferencia de desplazamientos del primer diente con el segundo diente se puede comparar con el umbral de diferencia de desplazamiento SA, por ejemplo de cero. El umbral de diferencia de desplazamientos se puede restar en particular de la diferencia de desplazamientos del primer diente con el segundo diente para determinar una puntuación de desplazamiento del primer y segundo dientes. Esta puntuación en desplazamiento indica, por ejemplo, si es positiva, que uno o cada uno de los dientes primero y segundo es susceptible se despegarse del fondo de la férula.
En la Figura 13, la diferencia de desplazamientos entre los dos dientes D<2>y D<3>es positiva, lo que constituye un índice de despegue del segundo o del tercer diente.
En la Figura 13, siendo sustancialmente nula la diferencia de desplazamientos entre los dos dientes D<1>y D<2>, la diferencia positiva de desplazamientos entre los dos dientes D<2>y D<3>indica por lo tanto un despegue del tercer diente.
En general, cuando una primera puntuación de desplazamiento para el primer y segundo dientes indica un despegue de uno de estos dos dientes, se determina una segunda puntuación de desplazamiento para el segundo diente y un tercer diente adyacente al segundo diente. Si la segunda puntuación de desplazamiento es menor que la primera puntuación de desplazamiento, es probable que sea el primer diente el que se ha despegado del fondo de la férula. Si no, probablemente sea el segundo diente el que se ha despegado.
De manera general, en la etapa C), se comparan las formas de dicha superficie exterior y de la superficie de soporte deformada, luego se determina la puntuación de conformidad en función de la diferencia de forma entre dicha superficie exterior y la superficie de soporte deformada. En otras palabras, la puntuación de conformidad es representativa de esta diferencia de forma.
El experto en la técnica conoce muchas formas de comparar las formas de la superficie exterior de la férula y la superficie de soporte deformada. En particular, conoce muchas formas de calcular una puntuación de conformidad representativa de esta diferencia de forma. En particular, la puntuación de conformidad puede ser igual a una distancia media entre las dos superficies cuando se superponen entre sí de la mejor manera posible (“best fit” ("mejor ajuste")).
Preferiblemente la superficie exterior de la férula está representada, por ejemplo en un modelo 3D o una imagen, y luego se compara la representación de la superficie exterior de la férula con la superficie de soporte deformada. La representación de la superficie exterior de la férula se puede generar en cualquier instante antes de su uso, en la etapa B) o en la etapa C).
En particular, en la etapa C), se puede posicionar, o "colocar”, una representación de dicha superficie exterior con respecto a la superficie de soporte deformada para superponer en coincidencia al menos una región de dicha representación con dicha superficie de soporte deformada, siendo dicha región una región que cubre, en la posición de servicio, al menos un diente de la arcada de soporte no despegado de la férula.
La colocación puede consistir en particular en posicionar la representación de la superficie exterior por encima de la superficie de soporte deformada y lo más cerca posible de la superficie de soporte deformada. Las porciones de la superficie de soporte deformada que representan dientes que han permanecido en contacto con la superficie interior de la férula, es decir que no se han despegado, se confunden entonces con partes correspondientes de la representación de la superficie exterior de la férula. Las porciones de la superficie de soporte deformada que representan dientes que se han despegado están separadas de las porciones correspondientes de la representación de la superficie exterior. La distancia entre estas porciones es representativa del despegue.
A continuación, se puede determinar la puntuación de conformidad en función de la separación entre la representación de dicha superficie exterior así posicionada y la superficie de soporte deformada. Por ejemplo, la distancia entre estas superficies se puede medir en uno o varios puntos de la superficie de soporte deformada, preferiblemente en cualquier punto de la superficie de soporte deformada. Dicha distancia se puede medir en píxeles.
La puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte se determina en función del resultado de la comparación, preferiblemente en función de dichas distancias.
La puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte se puede determinar considerando uno o varios dientes.
El experto en la técnica conoce muchas variantes para calcular una puntuación de conformidad.
En un modo de realización, se evalúa una puntuación de conformidad "elemental" para un solo diente o, preferiblemente, para cada uno de una pluralidad de dientes, preferiblemente para cada diente o dientes representados, al menos parcialmente, por la superficie de soporte, luego se calcula la puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte a partir de estas puntuaciones de conformidad elemental. Ventajosamente, las puntuaciones de conformidad elementales permiten localizar los dientes que se han despegado, pero también determinar el alcance del despegado para cada uno de estos dientes.
Por ejemplo, para un diente, la puntuación de conformidad elemental puede ser igual, considerando todos o parte de los puntos de la superficie de soporte deformada que representan dicho diente, al promedio de los cuadrados de las distancias entre la porción de la superficie de soporte deformada que representa el diente y la porción correspondiente de la representación de la superficie exterior de la férula, después de haber efectuado dicha colocación. También puede ser igual a la media aritmética de dichas distancias.
En lugar de las distancias entre la porción de la superficie de soporte deformada que representa el diente y la porción correspondiente de la representación de la superficie exterior de la férula, se pueden utilizar las distancias de todos o parte de los puntos de la porción de la superficie de soporte deformada que representan el diente y puntos correspondientes de la representación de la superficie exterior de la férula, con respecto a un objeto de referencia, por ejemplo un plano o un eje de referencia. Por ejemplo, la puntuación de conformidad elemental puede ser igual a la diferencia entre
- la distancia media, con el objeto de referencia, de los puntos de la porción de la superficie de soporte deformada que representan el diente, y
- la distancia media, con el objeto de referencia, de los puntos correspondientes de la representación de la superficie exterior de la férula.
La puntuación de conformidad para un diente también se puede evaluar por medio de una red neuronal entrenada para este fin, preferiblemente del tipo red siamesa o de regresión. Este entrenamiento no supone ninguna dificultad para el experto en la técnica.
La puntuación de conformidad de un diente también puede determinarse a partir de un mapa de dichas distancias, utilizando todas las técnicas conocidas.
La puntuación de conformidad de un diente puede evaluarse adicionalmente según los métodos descritos anteriormente, pero comparando las envolventes convexas de la representación de la superficie exterior de la férula y de la porción de la superficie de soporte deformada que representa el diente. A continuación se miden las distancias entre estas envolventes convexas.
Cuando la superficie exterior de la férula y la superficie de soporte deformada se representan en una imagen, la puntuación de conformidad para un diente se puede determinar además, después de la colocación, comparando los contornos del diente, en la imagen, que representa la superficie exterior de la férula y que representa la superficie de apoyo deformada. La puntuación de conformidad para el diente puede ser, por ejemplo, la diferencia entre los momentos de estos contornos calculados con la fórmula de Green o entre los momentos invariantes de estos contornos calculados con la fórmula de Hu, o incluso por una distancia de estos dos contornos con una misma función polinómica.
La puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte se puede determinar en función de las puntuaciones de conformidad elementales, por ejemplo puede ser igual al promedio de todas las puntuaciones de conformidad elementales, o a la menor puntuación de conformidad elemental.
La puntuación de conformidad de la férula con respecto a la arcada de soporte también se puede determinar directamente, sin determinar puntuaciones de conformidad elementales. Los métodos descritos anteriormente para el cálculo de las puntuaciones de conformidad elementales se pueden usar para determinar directamente la puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte, considerando varios, preferiblemente todos, los dientes representados, al menos parcialmente, por la superficie de soporte deformada.
La comparación de la superficie exterior de la férula con la superficie de soporte deformada permite así detectar, de preferencia evaluar, eventuales despegues de la férula.
Preferiblemente, se envía una información, por ejemplo un aviso, a un operador, para informarle, si es necesario, de que la situación es anormal. La información relativa a un diente depende de la puntuación de conformidad. Preferiblemente, la información incluye un valor que permite cuantificar, para al menos un diente, el nivel de despegue de la férula por encima de este diente, estableciéndose este valor preferiblemente a partir de la puntuación de conformidad elemental calculada para este diente.
En un modo de realización, esta información se utiliza para establecer un diagnóstico y/o para modificar el tratamiento, en particular para recomendar un cambio de férula y/o determinar las características de una futura férula para el paciente. Como aparece claramente ahora, en términos generales, en la etapa A), se identifica una superficie del modelo de referencia actualizado que lleva (o "soporta") la férula. Esta identificación, realizada preferiblemente por ordenador, es posible por cualquier medio. Luego, en la etapa B), esta superficie se deforma en función de las características dimensionales predefinidas de la férula, preferiblemente de su grosor local. En la etapa C), se compara la superficie deformada obtenida con la superficie exterior de la férula, por ejemplo comparando una vista del modelo de referencia actualizado así deformado con una imagen que representa la férula. Así es posible controlar un eventual despegue de la férula.
Un procedimiento según la invención permite así determinar, a partir de simples fotografías o de una simple película, las regiones en las que la férula se ha separado de los dientes y evaluar la amplitud de este despegue. Esta valoración es ventajosamente fiable, incluso cuando la férula no permite distinguir los dientes alojados en la férula.
La invención puede implementarse mediante cualquier aparato electrónico que tenga capacidades de procesamiento informático. Tradicionalmente, un aparato de este tipo incluye en particular un procesador, una memoria y buses de comunicación. Se carga en la memoria un programa informático configurado para implementar un procedimiento de la invención. Preferiblemente, el aparato electrónico incluye una interfaz hombre-máquina, que incluye clásicamente una pantalla, un módulo de comunicación por Internet, por WIFI, por Bluetooth® o por la red telefónica. También se puede conectar a una impresora.
Un procedimiento según la invención se puede implementar en particular con un PC, una tableta, un teléfono móvil o un servidor.
Por supuesto, la invención no se limita a los modos de realización descritos anteriormente y representados.
En general, según la invención, se puede proceder por cualquier medio a una comparación de la superficie exterior de la férula con la superficie de soporte deformada.
La comparación de estas superficies se lleva a cabo preferiblemente por comparación de representaciones de estas superficies sobre la imagen de la férula y en la vista del modelo de referencia actualizado deformado obtenido en las condiciones de observación enmarcadas, superponible en coincidencia con la imagen de la férula. Sin embargo, en un modo de realización, se realiza, antes de la etapa C), un modelo tridimensional digital de al menos la superficie exterior de la férula, o "modelo de férula", por ejemplo con un escáner, preferiblemente mientras la férula está en la posición de servicio, y, en la etapa C), se compara directamente el modelo de férula con dicha superficie de soporte deformada.
Finalmente, el paciente no se limita a un ser humano. En particular, se puede utilizar un procedimiento según la invención para otro animal.
Claims (17)
1. Programa informático que comprende instrucciones de código de programa para la implementación, cuando el programa es ejecutado por ordenador, de un procedimiento de evaluación, en un instante denominado "instante actualizado", de la conformidad de una férula (10) de ortodoncia con una arcada dental de un paciente sobre la que se apoya dicha férula, denominada "arcada de soporte" (13), teniendo dicha férula una superficie interior (12) y una superficie exterior (14), incluyendo dicho procedimiento los siguientes etapas sucesivas:
A) realización de un modelo tridimensional digital de la arcada de soporte, en su configuración en el instante actualizado, o un "modelo de referencia actualizado" (31), y determinación, en el modelo de referencia actualizado, de una superficie (33) de soporte de la férula, siendo la superficie de soporte una superficie del modelo de referencia actualizado que modela parcial o completamente la superficie de la arcada de soporte sobre la que se apoya la férula en la posición de servicio;
B) deformación de la superficie de soporte, en función del grosor de material entre la superficie interior (12) de la férula y la superficie exterior (14) de la férula, para obtener una superficie de soporte deformada (33');
C) comparación de una superficie exterior (14) de la férula con dicha superficie de soporte deformada de tal manera que se evalúe la diferencia entre la superficie exterior (14) de la férula y dicha superficie de soporte deformada, y luego determinación, en función de dicha diferencia, de al menos una puntuación de conformidad de la férula con la arcada de soporte,
incluyendo la férula una superficie interior (12) opuesta a la superficie exterior (14).
2. Programa informático según la reivindicación anterior, en el que dicha deformación es de amplitud constante en todos los puntos de la superficie (33) de soporte y/o es determinada, en un punto de la superficie (33) de soporte, en función de la distancia entre las superficies interior (12) y exterior (14) de la férula en un punto (M) de la superficie interior de la férula destinado, en una posición de servicio, a estar en contacto con dicho punto de la superficie de soporte.
3. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa B), se deforma la superficie (33) de soporte, preferiblemente al menos la parte de la superficie de soporte que define los extremos libres (22) de los dientes de dicha arcada, de tal manera que la superficie de soporte deformada (33') se extienda sustancialmente según la superficie exterior de la representación de la férula si esta férula estuviera modelada en el modelo (31) de referencia actualizado en la posición de servicio, en ausencia de despegue de la férula.
4. Programa informático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha deformación es un hinchamiento de la superficie de soporte de una amplitud sustancialmente igual a dicha distancia entre las superficies interior (12) y exterior (14) de la férula.
5. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa A), el modelo de referencia actualizado se corta de tal manera que se defina, para cada diente representado en el modelo de referencia actualizado, un modelo de referencia tridimensional digital de dicho diente, o "modelo de diente actualizado" (32), y en el que, en la etapa B), se deforma la superficie de cada modelo de diente actualizado para obtener un modelo de diente deformado (32'), tras lo cual se fusionan los modelos de diente deformados y se define la superficie de soporte deformada como siendo al menos una parte de la envolvente del conjunto de los modelos de dientes deformados fusionados.
6. Programa informático según la reivindicación anterior, en el que la deformación de la superficie de un modelo de diente actualizado (32) es un hinchamiento del modelo de diente actualizado, preferiblemente de una amplitud constante, y/o se determina, en un punto de la superficie de un modelo de diente actualizado, en función de la distancia entre las superficies interior y exterior de la férula en un punto (M) de la superficie interior (12) de la férula destinada a estar, en posición de servicio, en contacto con dicho punto en la superficie del modelo de diente actualizado.
7. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa A), se toma una imagen de la férula en el instante actualizado, en una posición de servicio en la que es llevada por dicha arcada de soporte, o "imagen de la férula" (36), se determina un contorno de la superficie exterior de la férula, o "contorno exterior de la férula" (24), representado en la imagen de la férula, y se buscan condiciones de observación "enmarcadas" que ofrezcan una vista "enmarcada" del modelo de referencia actualizado que presenta una concordancia máxima con las representaciones de los dientes en la imagen de la férula (36), y en el que, en la etapa C), se compara el contorno exterior de la férula con un contorno de la superficie de soporte deformada, o "contorno de soporte deformado" ( 30') representado en una vista del modelo de referencia actualizado deformado observado en las condiciones de observación enmarcadas.
8. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se crea un modelo de referencia inicial en un instante inicial anterior al instante actualizado, luego se corta el modelo de referencia inicial de tal manera que se defina, para cada diente representado en el modelo de referencia inicial, un modelo de referencia tridimensional digital de dicho diente, o "modelo de diente inicial", luego se desplazan los modelos de diente iniciales (32) para realizar el modelo de referencia actualizado en la etapa A).
9. Programa informático según la reivindicación anterior, en el que se desplazan los modelos de diente iniciales hasta obtener un modelo de referencia actualizado compatible con al menos una imagen actualizada de la arcada de soporte, siendo adquirida la imagen actualizada menos un mes antes del instante actualizado, pudiendo la imagen actualizada representar o no la férula.
10. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, y según la reivindicación 7, en el que el intervalo de tiempo entre el instante actualizado y el instante inicial es superior a 1 semana, y/o el intervalo de tiempo entre el instante inicial y el comienzo de un tratamiento de ortodoncia del paciente con férulas es inferior a un mes o a una semana, ocurriendo el instante actualizado durante dicho tratamiento de ortodoncia.
11. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10, en el que, en la etapa C), antes de comparar el contorno exterior de la férula y el contorno de soporte deformado (30'), se superponen en coincidencia la representación de un elemento en la imagen actualizada. y la representación de dicho elemento en la imagen de la férula, siendo el elemento un elemento que no se modifica con el uso de la férula, preferiblemente un contorno de encía.
12. Programa informático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa C), se determina la puntuación de conformidad en función de la diferencia de forma entre dicha superficie exterior y la superficie de soporte deformada.
13. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa C), se coloca una representación de dicha superficie exterior (14) con respecto a la superficie de soporte deformada de tal manera que se superponga en coincidencia al menos una región de dicha representación con dicha superficie de soporte deformada, siendo dicha región una región que cubre, en la posición de servicio, al menos un diente de la arcada de soporte no despegada de la férula, luego se determina la puntuación de conformidad en función de la distancia entre la representación de dicha superficie exterior así posicionada y la superficie de soporte deformada.
14. Programa informático según la reivindicación inmediatamente anterior, en el que se determina una puntuación de conformidad elemental para cada uno de al menos una parte de los dientes representados, al menos parcialmente, por la superficie de soporte, preferiblemente para cada uno de dichos dientes, y la puntuación de conformidad de la férula con respecto a la arcada de soporte se determina en función de la puntuación o de dichas o puntuaciones de conformidad elementales.
15. Programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa C), se determina la puntuación de conformidad mediante una red neuronal.
16. Sistema que incluye un programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye un teléfono móvil en el que se carga el programa informático, estando configurado el teléfono móvil para adquirir la imagen de la férula cuando el programa informático es según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11. o la imagen actualizada cuando el programa informático es según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11.
17. Sistema que incluye un programa informático según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, y un escáner tridimensional, siendo realizado con el escáner el modelo de referencia actualizado o, cuando el programa informático es según la reivindicación 8, el modelo de referencia inicial.
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