ES2989086T3 - Programa de ordenador y dispositivo para el análisis de una situación dental - Google Patents

Programa de ordenador y dispositivo para el análisis de una situación dental Download PDF

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Thomas Pellissard
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Abstract

La invención se refiere a un método para analizar una situación dental real de un paciente, comprendiendo el método las siguientes etapas sucesivas: A) en un instante actualizado, adquirir una imagen actualizada que representa una escena dental real observada por un operador; B) determinar una escena dental virtual en función de la representación de la escena dental real en la imagen actualizada; y C) presentar la escena dental virtual de forma transparente y superpuesta a la escena dental real, o bien visualizar la imagen actualizada en una pantalla y presentar la escena dental virtual superpuesta, con la representación de la escena dental real en la imagen actualizada mostrada en pantalla, de forma transparente o no, sobre dicha representación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Programa de ordenador y dispositivo para el análisis de una situación dental
Campo técnico
La presente invención se refiere a un programa de ordenador y un dispositivo para el análisis de una situación dental de un paciente.
Estado de la técnica
Cuando un profesional odontológico interviene en los dientes de un paciente o realiza un diagnóstico, necesita evaluar la situación dental real y, en particular, la posición y/o la forma y/o las dimensiones de los dientes y/o la correcta colocación de un aparato ortodóntico fijado a los dientes.
Esta evaluación generalmente requiere una comparación de la situación dental real con una situación dental teórica. Por ejemplo, para diagnosticar el desprendimiento de una fijación de un aparato ortodóntico, puede ser necesario comparar la situación dental real en la que la fijación se separa de forma anómala del diente en el que se supone que está pegada, con una situación dental teórica en la que dicha fijación está efectivamente pegada a dicho diente. Esta necesidad existe, en particular, en los tratamientos a medida, para los que las fijaciones se conforman para adaptarse con precisión a la morfología de los dientes y/o según las prescripciones específicas del profesional odontológico. El profesional odontológico también realiza una comparación entre una situación dental teórica y una situación dental real cuando trata de evaluar si un diente está posicionado de forma anómala o tiene una forma anormal. En particular, la posición o la forma o una dimensión real del diente deben compararse con una posición o forma o dimensión teórica que el diente debería presentar en el momento en que el profesional odontológico realiza la comparación.
Además, el análisis de la situación dental real a veces debe realizarse muy rápidamente, incluso en tiempo real. Por ejemplo, cuando el profesional odontológico interviene con una herramienta para modificar la forma o apariencia de un diente, la acción que ejerce sobre la herramienta debe ser precisa y adaptarse constantemente a una situación dental real que se modifica.
En general, la calidad de la comparación entre la situación dental real y la situación dental teórica tiene un impacto sobre la calidad del tratamiento, ya sea terapéutico o no.
Por lo tanto, existe una necesidad permanente de un procedimiento de análisis que permita mejorar la apreciación de una situación dental real, en particular por parte de un profesional odontológico.
Además, la eficacia de un tratamiento dental está directamente relacionada con el cumplimiento de la prescripción médica por parte del paciente. En ausencia de una buena observancia, la situación dental puede empeorar, lo que conlleva un riesgo adicional para el paciente, pero también costes para la Seguridad Social o los organismos que financien el tratamiento.
La mala observancia de un tratamiento también dificulta los estudios clínicos, especialmente si el paciente no declara los períodos de incumplimiento.
Por lo tanto, existe la necesidad de un procedimiento que permita mejorar la observancia.
EP 3050534 describe un método para evaluar una situación de una cavidad oral que comprende la comparación de dos representaciones de una parte de una cavidad oral y la identificación de al menos una diferencia significativa. Un objetivo de la invención es satisfacer, al menos parcialmente, estas necesidades.
Resumen de la invención
La invención propone un programa de ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que este implemente un procedimiento de análisis de una situación dental real de un paciente, incluyendo el procedimiento las siguientes etapas sucesivas:
a) en un momento de referencia, generación de un modelo tridimensional de referencia modelizando digitalmente al menos una arcada del paciente;
b) modificación del modelo de referencia para obtener un modelo tridimensional de referencia modificado; c) en un momento actualizado, adquisición de una imagen 2D actualizada que represente una escena dental real tal como la observa un operario;
d) búsqueda de una vista 2D del modelo de referencia modificado que tenga la máxima concordancia con la imagen actualizada, denominándose la vista del modelo de referencia modificado “ imagen de referencia” , buscándose la imagen de referencia observando el modelo de referencia modificado desde diferentes ángulos y diferentes distancias, hasta obtener una vista 2D del modelo de referencia modificado que corresponda sustancialmente a la imagen actualizada, y luego determinación de una escena dental virtual en función de la representación de la escena dental real en la imagen actualizada y la imagen de referencia,
e) presentación de la escena dental virtual en transparencia y en superposición sobre la escena dental real, o visualización de la imagen actualizada en una pantalla y presentación de la escena dental virtual en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en la pantalla, en transparencia o no sobre dicha representación,
incluyendo la escena dental virtual
- la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real modelizadomodelizados por el modelo tridimensional de referencia, y/o
- la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real no modelizadomodelizados por el modelo tridimensional de referencia, y/o
- la representación de una herramienta, un aparato ortodóntico o un artículo decorativo que no esté en la escena dental real, y/o que no esté en el modelo tridimensional de referencia, y/o
- un indicador, ilustrando el indicador las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, o proporcionando información relativa a un acto realizado por el operario, o precisando las circunstancias de realización del modelo de referencia, información sobre el paciente, o un aparato ortodóntico posiblemente representado, o destacando una deformación o un desplazamiento de un diente, o un desprendimiento de un aparato ortodóntico o apuntando a un lugar en el que un operario debe prestar especial atención, o teniendo una naturaleza y/o una ubicación y/o una apariencia determinada en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido.
La implementación del programa de ordenador de la invención permite así el análisis de una situación dental real de un paciente, con las
siguientes etapas sucesivas:
A) en un momento actualizado, adquisición, preferiblemente por medio de una cámara, de una imagen actualizada que represente una escena dental real;
B) determinación de una escena dental virtual en función de la representación de la escena dental real en la imagen actualizada;
C) presentación de la escena dental virtual
- en transparencia y en superposición sobre la escena dental real, en particular en una pantalla a través de la cual la escena dental real es visible o se proyecta sobre la escena dental real, o
- en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en una pantalla, con o sin transparencia sobre dicha representación,
y luego, preferiblemente, vuelta a la etapa A).
La etapa B) consiste en una simulación, durante un momento de simulación, de la escena dental real representada en la imagen actualizada, y luego en una determinación de una escena dental virtual en función de dicha simulación. La etapa c) es un caso especial de la etapa A). Por lo tanto, las características opcionales aplicables a la etapa A) son aplicables a la etapa c).
Las etapas a), b) y d) juntas constituyen un caso especial de la etapa B). Por lo tanto, las características opcionales aplicables a la etapa B) son aplicables a las etapas a), b) y d).
La etapa e) es un caso especial de la etapa C). Por lo tanto, las características opcionales aplicables a la etapa C) son aplicables a la etapa e).
Como se verá con más detalle a continuación en la descripción, un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención permite al operario observar simultáneamente
- la escena dental real, directamente o a través de una pantalla, por un lado, o en la imagen actualizada, por otro, y - la escena dental virtual, en superposición con la escena dental real o con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada, respectivamente.
Esta superposición facilita considerablemente el análisis, por parte del operario, preferiblemente en tiempo real, de las diferencias entre la escena dental real y la escena dental virtual. También permite aportar información relativa a la escena dental real y disponerla en función de la representación de la escena dental real en la imagen actualizada. Esto mejora la calidad de la transmisión de esta información al operario. Por último, permite simular de forma realista una situación dental, por ejemplo, simular un tratamiento estético.
Cuando el procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador es implementado por un profesional odontológico, le permite mejorar la calidad de su intervención en el paciente. Cuando es implementado por el paciente en particular, permite simular de manera realista el efecto de un tratamiento dental o de una modificación de un tratamiento dental, lo que mejora la observancia.
En la etapa B), la escena dental virtual incluye
- la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real modelizadomodelizados por el modelo de referencia, y/o
- la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real no modelizadomodelizados por el modelo de referencia, y/o
- la representación de uno o varios elementos físicos que no están en la escena dental real y/o que no están en el modelo de referencia, y/o
- un indicador que no represente un elemento físico de la escena dental real, preferiblemente varios indicadores de este tipo
Un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención también puede incluir una o varias de las siguientes características opcionales:
- en la etapa B), se identifica un elemento de la escena dental virtual que no cumpla con un criterio de evaluación, y se destaca este elemento en la escena dental virtual y/o se añade a la escena dental virtual un mensaje relativo a dicho elemento;
- el criterio de evaluación es relativo al estado de salud del paciente y/o a la colocación de un aparato ortodóntico llevado por el paciente y/o al estado de un aparato ortodóntico llevado por el paciente y/o al coste de un tratamiento dental;
- el mensaje es una consigna que debe seguir el paciente y/o un profesional odontológico que atienda al paciente; - en la etapa B), se determina la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de un elemento de la escena dental virtual, y en particular de un indicador, en función del:
- contexto, y en particular en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido;
- en la etapa B), la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de los elementos de la escena dental virtual se determinan en función de la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de los elementos mostrados en escenas dentales virtuales anteriores, es decir, ciclos de las etapas A) a C) anteriores, y/o en función del intervalo temporal con dichas escenas dentales virtuales anteriores, y/o en función de las diferencias entre las imágenes actualizadas de ciclos sucesivos de las etapas A) a C);
- en la etapa B), se determina la escena dental virtual de manera que incluya información, en particular textual o gráfica, sobre
- diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, y/o
- diferencias entre el modelo de referencia y la escena dental real, y/o
- una ubicación específica, en particular para una herramienta o un aparato ortodóntico o un artículo decorativo; - en la etapa C), se presenta la escena dental virtual sobre la escena dental real o sobre la imagen actualizada de manera que las representaciones de elementos físicos reales de la escena dental virtual se superpongan, de manera realista, con dichos elementos físicos reales o con las representaciones de dichos elementos físicos reales en la imagen actualizada, respectivamente;
- se vuelve a una etapa A) menos de 5 segundos después de la etapa C), respectivamente;
- después de la etapa C), se modifica un aparato ortodóntico y/o se actúa sobre la arcada y/o se coloca un artículo o un aparato ortodóntico en función de la presentación de la escena dental virtual sobre la escena dental real o sobre la representación de la escena dental sobre la imagen actualizada.
Según un aspecto de la invención, en la etapa C), la escena dental virtual se presenta en una pantalla transparente, en superposición con la escena dental real que un operario puede observar a través de la pantalla, especialmente cuando está frente a la pantalla.
Preferiblemente, la pantalla y la cámara están inmovilizadas en relación con el operario. Preferiblemente, están integradas en unas gafas. El procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención es particularmente útil para que un profesional odontológico que lleve las gafas pueda evaluar, en tiempo real, la situación dental de un paciente que esté examinando.
En particular, según este aspecto, se puede utilizar un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención para evaluar en tiempo real una operación de abrasión o fresado, o una operación de colocación de un aparato ortodóntico o una parte de un aparato ortodóntico.
Según un aspecto de la invención, en la etapa C), la escena dental virtual se presenta, en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada, en una pantalla opaca, es decir, a través de la cual el operario no puede ver.
En una realización, la pantalla es la de un teléfono móvil, una tableta, un ordenador portátil o un casco de realidad virtual. La pantalla también puede ser el cristal de un espejo, preferiblemente equipado con al menos una cámara.
Preferiblemente, el operario manipula un teléfono móvil, un ordenador portátil, un casco de realidad virtual o un espejo equipado con al menos una cámara, para adquirir dicha imagen actualizada y visualizar la escena dental real y la escena dental virtual.
Según esta realización, el profesional odontológico puede trabajar en la arcada del paciente mirando la pantalla. A continuación, ve simultáneamente en la pantalla las imágenes adquiridas por la cámara y la información proporcionada por la escena dental virtual. En particular, puede trabajar “ a ciegas” (es decir, sin ver, directamente o a través de una pantalla, la escena dental real), en regiones de la arcada que no puede observar directamente pero que la cámara puede observar, especialmente cuando la cámara es independiente de la pantalla y, en particular, cuando la cámara se puede introducir en la boca del paciente.
En una realización, en la etapa B) o d), la escena dental virtual se determina en función de un valor de al menos un parámetro de tratamiento modificable por interacción con dicho teléfono móvil, dicho ordenador portátil, dicho casco de realidad virtual, dicha cámara fotográfica o dicho espejo o dichas gafas, preferiblemente con el teléfono móvil. Preferiblemente, el parámetro de tratamiento es relativo al uso de un aparato ortodóntico por parte del paciente y/o el cumplimiento de una instrucción de tratamiento por parte del paciente.
Un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención puede facilitar las decisiones del paciente, en particular porque le permite, eligiendo el momento de simulación, visualizar el efecto, sobre su aspecto, de las diferentes opciones de tratamiento posibles. El procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador también puede ser una herramienta educativa efectiva para mejorar la observancia.
Utilización de un modelo de referencia
La invención incluye la determinación de la escena dental virtual mediante un modelo digital tridimensional que modela digitalmente al menos una arcada del paciente, denominado “ modelo de referencia” .
Preferiblemente, el modelo de referencia también sirve, en la etapa C), para posicionar la escena dental virtual en relación con la escena dental real o su representación. Ventajosamente, la composición de la escena dental virtual se puede automatizar así por completo.
El procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención incluye, en particular, las siguientes etapas sucesivas:
a) en un momento de referencia, generación, preferiblemente mediante un escáner, de un modelo de referencia que modelice digitalmente al menos una arcada dental del paciente;
b) modificación del modelo de referencia;
c) en un momento actualizado, adquisición, preferiblemente por medio de una cámara, de una imagen actualizada que represente una escena dental real;
d) búsqueda, por observación del modelo de referencia modificado, de una imagen de referencia que presente la máxima concordancia con la imagen actualizada y, a continuación, determinación, en función de la imagen de referencia, de una escena dental virtual;
e) presentación de la escena dental virtual
- en transparencia y en superposición sobre la escena dental real, en particular en una pantalla a través de la cual la escena dental real es visible o se proyecta sobre la escena dental real, o
- en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en una pantalla, con o sin transparencia sobre dicha representación,
y luego, preferiblemente, vuelta a la etapa c).
Preferiblemente, en la etapa a), se escanea una arcada del paciente o un modelo físico de dicha arcada mientras dicha arcada o dicho modelo físico de dicha arcada lleve o no lleve un aparato ortodóntico, y en particular cuando dicha arcada o dicho modelo físico de dicha arcada no lleve un aparato ortodóntico.
El momento actualizado puede ser diferente del momento de referencia, y en particular ser posterior en más de 3 días al momento de referencia. El procedimiento se puede utilizar para visualizar los cambios de la arcada entre estos dos momentos.
Preferiblemente, en la etapa d), se determina la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de un elemento de la escena dental virtual, y en particular de un indicador, en función de:
- la imagen de referencia, y/o
- las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, y/o
- el contexto.
El modelo de referencia puede dar acceso a información “ oculta” , es decir, que no es accesible o que es difícilmente accesible para el operario. Esta información oculta puede depender en particular de la imagen de referencia y, por lo tanto, de la imagen actualizada. En una realización, al menos parte de la información oculta se selecciona en la etapa d). La etapa d) permite así crear una escena dental virtual que contiene esta información y la etapa e) permite presentarla en la escena dental real o en su representación.
Aplicaciones
Un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención se puede utilizar, en particular, con fines no terapéuticos, en particular con fines de investigación, por ejemplo, para evaluar la eficacia de un tratamiento o de un aparato ortodóntico, o con fines estéticos, o con fines pedagógicos.
En una realización, la escena dental virtual puede ser relativa a la escena dental real tal como se simula en un momento de simulación o, para el pasado, tal como se observó en un momento de simulación. En particular, la escena dental virtual puede simular la escena dental real en el momento de la simulación. La simulación se obtiene preferiblemente por medio de un ordenador, preferiblemente por medio de un algoritmo de inteligencia artificial.
El procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención es particularmente útil para que un operario, y en particular un paciente, pueda visualizar una situación dental en un momento de simulación anterior o, preferiblemente, posterior al momento actualizado, o visualizar la evolución de tal situación dental variando el momento de simulación.
Preferiblemente, el procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador comprende una serie de ciclos de etapas A) a C), o c) a e), determinándose la escena dental virtual, en cada ciclo, para simular una situación dental en el momento de simulación en curso.
En una realización, se determina la escena dental virtual mediante una herramienta de simulación dinámica configurada para proporcionar al menos un elemento de la escena dental virtual en función de un momento de simulación determinado, en particular en función de un momento de simulación posterior al momento actualizado. Cuando se utiliza con fines de simulación, un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención puede incluir una o varias de las siguientes características opcionales:
- el momento de simulación es posterior al momento actualizado, por ejemplo posterior en más de 1 día, 10 días o 100 días al momento actualizado;
- el momento de simulación se determina antes de la etapa A) o antes de la etapa B), preferiblemente mediante la interacción del operario con una pantalla;
- dicha pantalla
- es una pantalla táctil y se modifica el intervalo temporal entre el momento actualizado y el momento de simulación por interacción, preferiblemente por deslizamiento, de un dedo sobre dicha pantalla, y/o
- incluye un campo de entrada del momento de simulación;
- entre dos ciclos de etapas A) a C), se modifica el intervalo temporal entre el momento actualizado y el momento de simulación;
- se ajusta el momento de simulación modificando la posición de un cursor representado en la pantalla; - en la etapa B), se determina la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de un elemento de la escena dental virtual, y en particular de un indicador, en función del:
- contexto, y en particular en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido, y/o en función del momento de simulación;
- en la etapa B), se determina, para el momento de simulación, un color y/o una forma y/o una posición de una parte visible o invisible de la boca, preferiblemente una mandíbula, una corona dental y/o una raíz dental y/o la encía del paciente, y se determina la escena dental virtual de manera que reproduzca dicho color y/o forma y/o posición; - el paciente adquiere dicha imagen actualizada en la etapa A), y observa la pantalla en la etapa C).
Un procedimiento de análisis de este tipo implementado por un programa de ordenador según la invención se puede utilizar, en particular, para simular:
- el efecto de uno o varios aparatos ortodónticos en los dientes del paciente, especialmente para elegir el que más le convenga;
- el efecto de una interrupción, temporal o definitiva, de un tratamiento en curso;
- el efecto de una aplicación de una instrucción.
En particular, el procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención se puede utilizar, en particular, con fines pedagógicos, para visualizar el efecto de una modificación de la frecuencia y/o la duración y/o la técnica de cepillado de los dientes, o el efecto de un retraso en un cambio de alineador de ortodoncia y/o un retraso en concertar una cita con el profesional odontológico.
Por ejemplo, se puede utilizar para simular, en el momento de la simulación, el color y/o la posición de los dientes del paciente. En particular, se puede utilizar para visualizar el efecto de un tratamiento de blanqueamiento dental o el efecto del cigarrillo.
En la etapa b), el modelo de referencia puede modificarse para simular el efecto del transcurso del tiempo entre el momento de referencia y el momento de simulación, y en particular el efecto de un tratamiento dental, terapéutico o no, entre estos momentos.
Un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención puede utilizarse también, en particular, para:
- evaluar una diferencia relativa a la posición y/o la forma y/o una dimensión de uno o varios dientes y/o de un aparato ortodóntico entre el momento de referencia y el momento actualizado, o entre el momento de simulación y el momento actualizado, en particular en el marco de un tratamiento ortodóntico, y/o
- indicar una ubicación objetivo de la arcada dental, especialmente en uno o varios dientes.
Un procedimiento de análisis implementado por un programa de ordenador según la invención se puede utilizar en particular para visualizar una abrasión sufrida por un diente o una deformación de la encía entre los momentos de referencia y actualizado o entre el momento de simulación y el momento actualizado, o guiar la colocación de un aparato ortodóntico o de una parte de un aparato ortodóntico o de un implante dental o de un artículo decorativo. En una realización, la escena dental virtual es relativa a la escena dental real, preferiblemente representa al menos en parte la escena dental real tal como se presenta en el momento actualizado o tal como debería presentarse en el momento actualizado según una simulación. Es decir, si la escena dental virtual representa los dientes del paciente, los representa en su posición en el momento actualizado o en su posición simulada en el momento actualizado. Por lo tanto, el momento de simulación es idéntico o cercano al momento actualizado, por ejemplo, separado del momento actualizado en menos de 1 mes, menos de 2 semanas o menos de una semana.
Dispositivo
La invención se refiere a un dispositivo según la reivindicación 12.
En términos generales, también se describe un dispositivo para la implementación de un programa de ordenador según la invención.
Un dispositivo de este tipo incluye
- opcionalmente, medios para generar y opcionalmente modificar un modelo de referencia en las etapas a) y b), incluyendo estos medios, preferiblemente, un escáner y un ordenador;
- una cámara configurada para implementar la etapa A) o c);
- una unidad de procesamiento configurada para implementar la etapa B) o la etapa d);
- medios de presentación configurados para implementar la etapa C) o e), y preferiblemente una pantalla como se describió anteriormente;
estando la unidad de procesamiento, la cámara y los medios de presentación configurados para comunicarse entre sí para implementar dichas etapas.
Preferiblemente, la cámara está configurada para adquirir una sucesión de imágenes actualizadas de la escena dental real y transmitir dichas imágenes actualizadas a la unidad de procesamiento.
Preferiblemente,
- la unidad de procesamiento está configurada para:
- buscar, para cada imagen actualizada recibida de la cámara, por observación de un modelo de referencia, una imagen de referencia que presente una concordancia máxima con dicha imagen actualizada,
- determinar, en función de la imagen de referencia, una escena dental virtual, y
- transmitir dicha escena dental virtual a los medios de presentación;
- los medios de presentación están configurados para hacer aparecer la escena dental virtual en superposición sobre la escena dental real o sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada.
En una realización, la escena dental virtual se presenta en transparencia sobre la escena dental real o sobre su representación en la imagen actualizada.
En una realización, el dispositivo incluye gafas en las que se integran la cámara y los medios de presentación, preferiblemente la cámara, los medios de presentación y la unidad de procesamiento.
En una realización, los medios de presentación están configurados para presentar la escena dental virtual sobre un cristal de las gafas, en superposición realista con la escena dental real o para proyectar la escena dental virtual sobre los elementos físicos que constituyen la escena real.
En una realización, el dispositivo incluye un teléfono móvil o una cámara fotográfica o un ordenador portátil o un casco de realidad virtual o una tableta o un espejo, en el que se integran la cámara y los medios de presentación, preferiblemente la cámara, los medios de presentación y la unidad de procesamiento.
Los medios de presentación incluyen preferiblemente una pantalla que permite mostrar la imagen actualizada y presentar la escena dental virtual sobre la representación de la escena dental real en “ realidad aumentada” .
La representación de la escena dental real puede ser una imagen mostrada en la pantalla del teléfono móvil o la cámara fotográfica o el ordenador portátil o el casco de realidad virtual o la tableta.
La representación de la escena dental real puede ser el reflejo devuelto por el espejo.
Como se verá con más detalle más adelante en la descripción, el observador puede observar así la escena dental real o su representación sobre la imagen actualizada y la escena dental virtual, preferiblemente en transparencia, sobre la escena dental real o en su representación en la imagen actualizada. De este modo, puede acceder inmediatamente a la información contenida en la escena dental virtual, presentada en el entorno de la escena dental real. La integración de la pantalla en las gafas es especialmente ventajosa para este propósito.
Definiciones
Un “ paciente” es una persona para la que se lleva a cabo un método según la invención, independientemente del hecho de que esta persona siga un tratamiento dental o no.
Una “ situación dental” define un conjunto de características relativas a una arcada de un paciente en un momento dado, por ejemplo la posición de los dientes, su forma, la posición de un aparato ortodóntico, etc., en ese momento.
Por “ profesional odontológico” se entiende cualquier persona cualificada para prestar atención odontológica, incluidos un ortodoncista y un dentista. El operario que lleva las gafas es preferiblemente un ortodoncista o un dentista.
Por “ operario” se entiende la persona que implementa el procedimiento para que se le presente la escena dental virtual en la etapa C). El operario puede ser, en particular, el paciente o el profesional odontológico.
Por “ gafas” se entiende un aparato que se puede llevar delante de los ojos de un operario, preferiblemente apoyado en la nariz y/o las orejas del operario.
Un “ aparato ortodóntico” es un aparato llevado o destinado a ser llevado por un paciente. Un aparato ortodóntico puede estar destinado a un tratamiento terapéutico o profiláctico, pero también a un tratamiento estético. Un aparato ortodóntico puede ser, en particular, un aparato de arco y fijaciones o un alineador de ortodoncia. Un alineador de este tipo se extiende de manera que siga los dientes sucesivos de la arcada sobre la que es fijada. Esta define una canaleta de forma general en “ U” . La configuración de un aparato ortodóntico se puede determinar en particular para asegurar su fijación a los dientes, pero también en función de una colocación objetivo deseada para los dientes. Concretamente, la forma se determina de manera que, en la posición de servicio, el aparato ortodóntico ejerza tensiones que tiendan a desplazar los dientes tratados hacia su colocación objetivo (aparato ortodóntico activo), o a mantener los dientes en esa colocación objetivo (aparato ortodóntico pasivo, o “ de contención” ).
Por “ modelo” se entiende un modelo tridimensional digital.
Por “ imagen” se entiende una imagen en dos dimensiones. Una imagen está formada por píxeles. Las “ imágenes actualizadas” son imágenes tomadas en un momento llamado “ actualizado” . Estas se extraen preferiblemente de una película grabada por una cámara. Una “ imagen de referencia” es una vista de un modelo “ de referencia” que presenta la máxima concordancia con una imagen actualizada.
Por “ arcada” se entiende la totalidad o parte de una arcada dental. Por “ imagen de una arcada” , o “ modelo de una arcada” , se entiende una representación en 2 o 3 dimensiones, respectivamente, de la totalidad o parte de dicha arcada.
Una “ escena” está constituida por un conjunto de elementos que pueden ser observados simultáneamente. Una “ escena dental” es una escena que incluye una arcada.
Una “ escena real” se compone de elementos físicos. Por lo tanto, una escena dental real incluye una arcada, pero también, opcionalmente, un aparato ortodóntico llevado por los dientes de la arcada o que el operario manipula, y/o una herramienta que un operario manipula.
Una “ escena virtual” se compone de representaciones de elementos, en particular de representaciones
- de un elemento físico de la escena dental real correspondiente (es decir, la escena dental real representada en la imagen actualizada a partir de la cual se determinó la escena dental virtual) o
- de otra información, o “ indicador” .
Un elemento físico puede ser modelizado por el modelo de referencia, por ejemplo, un contorno de diente, o no modelizado por el modelo de referencia, por ejemplo, una herramienta manipulada por el operario.
Una representación de un elemento físico no es necesariamente realista. Por ejemplo, una herramienta puede simbolizarse con una línea recta.
La presentación de una escena dental virtual es “ en transparencia” sobre una escena dental real cuando permite al operario percibir, a través de dicha escena dental virtual, la escena dental real.
La presentación de una escena dental virtual es “ en transparencia” sobre una imagen actualizada que representa una escena dental real cuando permite al operario percibir la imagen actualizada a través de dicha escena dental virtual. Una escena dental virtual se muestra “ en superposición” o “ en alineación” con una escena dental real o con una representación de una escena dental real sobre una imagen actualizada cuando incluye representaciones de elementos físicos de la escena dental real que se presentan de manera que los contornos de dichas representaciones, posiblemente transparentes, se superponen a los contornos de dichos elementos físicos o de dichas representaciones de dichos elementos físicos sobre la imagen actualizada, respectivamente. De este modo, la superposición parece realista. Por ejemplo, cuando el observador observa un diente de una arcada dental, la presentación se determina de manera que la representación del diente en la escena dental virtual se superponga a la vista de ese diente percibido por el operario. La “ ubicación” de un elemento de la escena dental virtual se refiere a su posición con respecto a los elementos de la escena dental real o la representación de estos elementos en la imagen actualizada cuando la escena dental virtual se presenta en la etapa C).
Se denomina “ concordancia”(“match"o“ fit”en inglés) entre dos objetos a una medida de la diferencia, o “ distancia” , entre estos dos objetos.
Preferiblemente, dos imágenes o “vistas” que presenten la máxima concordancia representan sustancialmente los mismos elementos de la misma manera. Dicho de otro modo, las representaciones de los elementos sobre estas dos imágenes son sustancialmente superponibles.
“ Comprender” o “ incluir” o “ presentar” o “ representar” deben interpretarse de forma no restrictiva, salvo que se indique lo contrario.
Breve descripción de las figuras
Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes con la lectura de la descripción detallada que sigue y con el examen de los dibujos adjuntos en donde:
- la Figura 1 representa, de forma esquemática, las distintas etapas de un procedimiento de análisis - la Figura 2 representa un ejemplo de una imagen de referencia de un modelo de referencia;
- las Figuras 3 (3a-3b) y 4 (4a y 4b) ilustran el procesamiento de una imagen de referencia y una imagen actualizada, respectivamente, para extraer de ellas un mapa de referencia y un mapa actualizado, respectivamente, que representa una información de contorno;
- la Figura 5 ilustra, de forma esquemática, un ejemplo de dispositivo según la invención;
- las Figuras 6 y 7 ilustran, de forma esquemática, unos ejemplos de dispositivos para la implementación de un programa según la invención;
- la Figura 8 representa la superposición de una escena dental virtual sobre una imagen actualizada.
Se utilizan referencias idénticas para designar órganos idénticos o análogos en las diferentes figuras.
Descripción detallada
Dispositivo
Un dispositivo 10 según la invención incluye una cámara 16, una unidad 12 de procesamiento informático y medios 18 de presentación. La cámara 16, la unidad 12 de procesamiento y los medios de presentación están provistos de medios que les permiten comunicarse entre sí.
Como se muestra en las Figuras 5, 6 y 7, la cámara 16 y/o la unidad 12 de procesamiento y/o los medios de presentación pueden integrarse en unas gafas que normalmente incluyen una montura 14 configurada para ser llevada por la nariz y las orejas de un operario, en un teléfono móvil, en una tableta, en un ordenador portátil, en un casco de realidad virtual, en una cámara fotográfica o en un espejo 17.
La cámara 16 está destinada a la adquisición de imágenes actualizadas que representan la escena dental real observada por el operario a través de las gafas (Figura 5) o en la pantalla de un teléfono móvil (Figura 6) o de un ordenador portátil, de un casco de realidad virtual, de una cámara fotográfica o de una tableta, o en el cristal 19 del espejo (Figura 7). Esta puede ser una cámara clásica.
En una realización, el dispositivo incluye medios para proyectar patrones de luz estructurada, por ejemplo, una nube de puntos, por ejemplo, láser, especialmente infrarrojo. Ventajosamente, la escena dental real hace que estos patrones aparezcan distorsionados, lo que permite deducir información relativa a la profundidad.
En el caso de que el dispositivo incluya un espejo, el cristal 19 puede ser un espejo unidireccional y la cámara se puede colocar detrás del cristal, como en la Figura 7.
En una realización, el dispositivo incluye varias cámaras, lo que permite, mediante un simple cálculo trigonométrico, evaluar la distancia entre los objetos observados y la cámara. La pluralidad de cámaras permite así acelerar la búsqueda de imágenes de referencia. Las cámaras también permiten simular la vista tridimensional que tiene el observador de la escena dental real.
Por “ medios de presentación” se entiende cualquier medio configurado para recibir, desde la unidad 12 de procesamiento, una escena dental virtual y hacer aparecer dicha escena dental virtual sobre la escena dental real, en una pantalla a través de la cual un observador puede ver la escena dental real o sobre la imagen actualizada.
En una realización, los medios 18 de presentación incluyen una pantalla y un proyector para proyectar en la pantalla la escena dental virtual.
Especialmente en el modo de realización en el que la cámara está integrada en unas gafas, la pantalla puede ser transparente. Preferiblemente se fija en la montura 14, y la escena dental virtual se presenta en la pantalla para que el operario vea a la vez, observando esta pantalla, la escena dental real a través de la pantalla y también la escena dental virtual proyectada en la pantalla.
Las gafas incluyen normalmente dos lentes que se extienden delante de los dos ojos del operario, respectivamente, aunque el número de lentes no es limitativo. Las lentes pueden ser correctoras de la visión o no. Varias lentes pueden extenderse delante de un mismo ojo. Por ejemplo, una primera lente puede corregir la visión del operario y una segunda lente puede ser una lente que sirva de pantalla.
El dispositivo HoloLens, desarrollado por la empresa Microsoft®, es un ejemplo de medios de presentación.
La pantalla puede ser opaca y la imagen actualizada y la escena dental virtual se presentan en la pantalla, en alineación, para que el operario vea a la vez, observando esta pantalla, la imagen actualizada que representa la escena dental real y también la escena dental virtual.
En esta realización en particular, la cámara puede estar inmovilizada con respecto a la pantalla, por ejemplo, cuando la cámara y la pantalla están integradas en un teléfono móvil (Figura 6) o un ordenador portátil o un casco de realidad virtual o una cámara fotográfica o una tableta o un espejo
Alternativamente, la cámara puede estar libre (o “ independiente” ) de la pantalla. Ventajosamente, este último modo de realización permite una gran flexibilidad. Por ejemplo, en una realización, la cámara se puede introducir en el interior de la boca mientras la pantalla permanece en el exterior de la boca.
Especialmente en la realización en donde la cámara está integrada en un espejo o está unida a un espejo, la pantalla puede ser el cristal 19 reflectante del espejo, y la escena dental virtual se puede presentar en la pantalla, en alineación con el reflejo R devuelto por el cristal 19, para que el operario vea a la vez, observando esta pantalla, el reflejo R que representa la escena dental real y también la escena dental virtual superpuesta a la escena dental real.
El reflejo, como la imagen actualizada que se muestra en la pantalla de las gafas, el teléfono móvil, el ordenador portátil, el casco de realidad virtual, la cámara fotográfica o la tableta, le da así al operario una representación real de la escena dental.
La unidad 12 de procesamiento puede incluir los medios electrónicos convencionales de cualquier ordenador, y en particular una unidad central 22, un programa y una memoria 24. La memoria 24 contiene preferiblemente un modelo de referencia de al menos una parte de la escena dental real, y en particular un modelo de la arcada dental, por ejemplo como se representa en la Figura 2. El programa incluye instrucciones de código que, cuando se ejecutan, permiten implementar la etapa d), y en particular analizar una imagen actualizada, buscar una vista del modelo de referencia que tenga la máxima concordancia con la imagen actualizada, es decir, una imagen de referencia, y luego determinar, en consecuencia, una escena dental virtual.
En una realización, el dispositivo también incluye una interfaz que permite a un operario definir los parámetros de la escena dental virtual. Preferiblemente, la interfaz está configurada para que un operario pueda modificar un momento de simulación que determine la escena dental virtual. El contenido de la escena dental virtual puede consistir, en particular, en la representación de elementos de la escena dental real bajo una apariencia y/o en una posición simulada para el momento de simulación pasado o futuro o conocida en un momento de simulación pasada.
Por ejemplo, en una realización, la pantalla es una pantalla táctil y el operario puede modificar el momento de simulación introduciendo una fecha en un campo de entrada o desplazando uno o varios dedos en la pantalla. Por ejemplo, un desplazamiento hacia la derecha de la pantalla puede hacer avanzar hacia el futuro y un desplazamiento hacia la izquierda de la pantalla puede hacer retroceder hacia el pasado. La escena dental virtual presentada se adapta en consecuencia, preferiblemente en tiempo real.
La interfaz también puede ser un elemento mecánico, por ejemplo, un botón o una rueda.
En una realización, el dispositivo está configurado para que el intervalo de tiempo entre el momento actualizado y el momento de simulación evolucione continuamente de un ciclo a otro, es decir, la sucesión de ciclos de las etapas c) a e) simula un avance en el tiempo o un retorno en el tiempo. En una realización, la diferencia temporal entre dos momentos de simulación sucesivos es constante, lo que permite visualizar una evolución en la que el tiempo transcurre a velocidad constante.
La unidad de procesamiento determina las condiciones en las que debe presentarse la escena dental virtual para aparecer, al operario, en superposición con la escena dental real.
Cuando la escena dental virtual debe presentarse en la imagen actualizada mostrada en una pantalla, el operario observa la pantalla y, por lo tanto, ve lo que está siendo observado por la cámara. Unas operaciones simples, como escalar, corregir los efectos de perspectiva o ajustar la imagen actualizada, pueden ser suficientes para garantizar una superposición realista de la escena dental virtual en la imagen actualizada, por ejemplo, utilizando marcas características, como se describe a continuación.
Cuando la escena dental virtual debe presentarse en una pantalla transparente a través de la cual un operario observa la escena dental real, es preferible que la cámara esté dispuesta de tal manera que capture una imagen actualizada que corresponda con la vista de la escena dental real por parte del observador. También es preferible que la pantalla esté a una distancia constante y orientada de forma fija con respecto al observador. Ventajosamente, la unidad de procesamiento puede determinar fácilmente, a partir de la imagen actualizada adquirida por la cámara, la vista de la escena dental real observada por el operario, así como las condiciones en las que la escena dental virtual debe presentarse para aparecer, al operario, en superposición con la escena dental real.
Procedimiento
Un procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención puede implementarse por medio de un dispositivo según la invención.
En la etapa a),en un momento de referencia, se genera un modelo de referencia, preferiblemente mediante un escáner.
El modelo de referencia puede ser un modelo de la arcada del paciente o estar compuesto por un modelo de esta arcada y un modelo de un aparato ortodóntico dispuesto sobre dicho modelo de la arcada.
La creación del modelo de referencia es preferiblemente el resultado de una toma de medidas.
Preferiblemente, se escanea una arcada del paciente con un escáner 3D, opcionalmente mientras el paciente lleva un aparato ortodóntico, o un molde de esta arcada, para crear un modelo de referencia. Preferiblemente, el escaneo se realiza con un escáner 3D convencional.
El modelo de referencia obtenido por medio de un escáner representa una arcada, pero también, en su caso, cualquier objeto escaneado al mismo tiempo que la arcada, por ejemplo, un aparato ortodóntico o un artículo decorativo fijado a la arcada.
El modelo de referencia puede ser alternativamente un modelo genérico de arcada, elegido de una base de modelos genéricos, es decir, un modelo de arcada aplicable,grosso modo,a varios pacientes, o resultar de una deformación de dicho modelo genérico. La deformación puede depender, en particular, de las mediciones u observaciones realizadas sobre el paciente, por ejemplo, en función de las fotos de sus arcadas dentales. La deformación de un modelo para que pueda coincidir con una o varias fotos puede implementar un método metaheurístico, como se describe en WO 2016/066651 en particular.
Un modelo genérico de arcada puede ser, en particular, un modelo obtenido mediante un tratamiento estadístico, por ejemplo, una media, de más de 5, más de 10, más de 100 o más de 1000 modelos históricos generados por medio de un escáner. Los modelos históricos son preferiblemente modelos de arcadas dentales de pacientes “ históricos” con características dentales idénticas o similares a las del paciente para el que se genera el modelo de referencia, por ejemplo que haya padecido la misma patología y/o tenga la misma edad y/o tenga el mismo sexo y/o una morfología similar.
El modelo de referencia, tridimensional, se puede observar desde cualquier ángulo. Una observación del modelo, desde un ángulo y una distancia determinados, es una “vista del modelo” . Las Figuras 2 y 3a son ejemplos de vistas de un modelo de referencia.
Las vistas del modelo de referencia están destinadas a ser comparadas con las imágenes actualizadas para determinar, para cada imagen actualizada, una imagen de referencia lo más similar posible a la imagen actualizada y, en consecuencia, constituir una escena dental virtual que proporcione información sobre los elementos representados en la imagen actualizada.
El momento de referencia puede estar próximo al momento actualizado, por ejemplo alejado (posterior o anterior) en menos de 1 mes, 2 semanas o 1 semana o 3 días del momento actualizado. Entonces, se pueden utilizar imágenes actualizadas para deformar un modelo genérico hasta obtener el modelo de referencia correspondiente a la situación dental en el momento actualizado. Además, la escena dental virtual aporta información sobre la situación dental propia del momento actualizado. Por ejemplo, si el modelo de referencia modela las raíces de los dientes, la escena dental virtual puede representar las raíces de los dientes.
El momento de referencia puede estar alejado del momento actualizado, por ejemplo, alejado en más de 1 mes del momento actualizado, 2 semanas o 1 semana o 3 días. El modelo de referencia puede diferir entonces significativamente de la realidad en el momento de la actualización. La información proporcionada por la escena dental virtual puede referirse a la evolución de la situación dental entre el momento de referencia y el momento actualizado. Por ejemplo, puede informar sobre un desplazamiento de dientes o de un aparato ortodóntico.
Por ejemplo, el procedimiento se puede utilizar para controlar si un aparato de contención pasivo mantiene bien los dientes en posición después de un tratamiento dental. El modelo de referencia se puede generar inmediatamente después de la colocación del aparato y la adquisición de una imagen actualizada puede tener lugar un mes después de esta colocación. Por lo tanto, la imagen de referencia y la escena dental virtual se referirán a los dientes en su posición al final del tratamiento y la presentación de la escena dental virtual en la escena dental real, en el momento actualizado, permitirá al profesional odontológico detectar las diferencias con sus posiciones reales.En la etapa b),se modifica el modelo de referencia,
La modificación se puede realizar en cualquier momento entre el momento de referencia y el momento actualizado. Preferiblemente, se realiza sustancialmente en el momento de referencia.
La modificación del modelo de referencia puede ser una deformación de este modelo.
En una realización, el modelo de referencia está segmentado, y en particular se crean modelos de dientes, como se describe en WO 2016/066651. A continuación, los modelos de dientes se desplazan o se deforman.
La modificación en la etapa b) puede simular el efecto del paso del tiempo, por ejemplo el efecto de un tratamiento dental, entre el momento de referencia y el momento actualizado. La modificación del modelo de referencia conduce así a un modelo que representa los dientes en una posición o forma estimada para el momento actualizado.
El desplazamiento o la deformación de los modelos de dientes también pueden determinarse o afinarse a partir de una o varias imágenes actualizadas, como se describe en WO 2016/066651. Preferiblemente, el modelo de referencia inicial, determinado en la etapa a), es el resultado de mediciones mediante un escaneo de al menos una arcada o al menos un molde de una arcada.
El procedimiento se puede utilizar para verificar si el desarrollo de un tratamiento dental se ajusta a las previsiones, modificando el modelo de referencia inicial para que coincida con la situación anticipada en el momento actualizado. En ortodoncia, las evoluciones sensibles pueden tardar unos días. Preferiblemente, en esta realización, el intervalo de tiempo entre el momento actualizado y el momento de referencia es superior a 3 días, o incluso superior a 1 semana, superior a 2 semanas, superior a 4 semanas, superior a 8 semanas, superior a 12 semanas, o incluso superior a 16 semanas.
La imagen de referencia, resultado de observar el modelo de referencia modificado, hace que los dientes aparezcan en sus posiciones o formas anticipadas en el momento actualizado. Constituye o puede integrarse en una escena dental virtual cuya presentación, en la etapa e), permite al profesional odontológico detectar las diferencias entre las posiciones o formas reales de los dientes y las posiciones o formas anticipadas para el momento actualizado.
La modificación del modelo de referencia inicial puede consistir en la adición de otro modelo y/o en la modificación de este otro modelo. Por ejemplo, se puede añadir un modelo de un aparato ortodóntico colocado en la arcada a un modelo de referencia que inicialmente solo representaría la arcada. La modificación del modelo de referencia puede incluir entonces una modificación de este aparato ortodóntico para que aparezca en su posición o forma anticipada para el momento actualizado. Su presentación, en la etapa e), permite entonces al profesional odontológico detectar las diferencias entre la posición o forma real del aparato ortodóntico y la posición o forma anticipadas para el momento actualizado, y en particular detectar cualquier desprendimiento de una fijación.
En la etapa c),en el momento actualizado, se adquiere con la cámara una imagen actualizada que representa una escena dental real. En las figuras, la imagen actualizada se muestra en línea continua en la pantalla 18.
Un dispositivo según la invención o que permite implementar un programa de ordenador según la invención, en el que la cámara está fijada a la montura de unas gafas o integrada en un espejo, permite adquirir una imagen actualizada que representa con gran precisión la escena dental real observada por el operario a través de las lentes de estas gafas o en este espejo.
Un dispositivo en el que la cámara está integrada en un teléfono móvil, un ordenador portátil, una tableta o una cámara fotográfica permite adquirir una imagen actualizada que representa exactamente la escena dental real observada por el operario en la pantalla del teléfono móvil, del ordenador, de la tableta o de la cámara fotográfica, respectivamente. Con un casco de realidad virtual en particular, la cámara puede estar rígidamente unida o ser independiente de la pantalla. La independencia de la cámara y la pantalla permite al operario operar ventajosamente sin ver directamente la escena dental real, es decir, viéndola solo en la pantalla. De este modo, puede trabajar “ a ciegas” .
Preferiblemente, la imagen actualizada es en colores, preferiblemente en colores reales.
En la etapa d),se busca una imagen de referencia que presente la máxima concordancia con la imagen actualizada. La imagen de referencia se busca observando el modelo de referencia desde diferentes ángulos de observación y diferentes distancias, hasta obtener una vista del modelo de referencia que se corresponda sustancialmente con la imagen actualizada, es decir, que pueda superponerse sustancialmente a la misma. Para cada imagen actualizada, se obtiene así una imagen de referencia que presenta una concordancia máxima con la imagen actualizada. Esta búsqueda se realiza preferiblemente mediante un método metaheurístico, preferiblemente evolucionista, preferiblemente por recocido simulado.
La obtención de la máxima concordancia puede resultar, en particular, de una optimización para minimizar dicha distancia (“ best fit” ).
Los métodos metaheurísticos son métodos de optimización conocidos. Se eligen preferiblemente entre el grupo formado por
- los algoritmos evolutivos, preferiblemente elegidos entre: estrategias de evolución, algoritmos genéticos, algoritmos de evolución diferencial, algoritmos de estimación de distribución, sistemas inmunitarios artificiales, recomposición de ruta Shuffled Complex Evolution, recocido simulado, algoritmos de colonias de hormigas, algoritmos de optimización por enjambres de partículas, búsqueda con tabúes y el método GRASP;
- el algoritmo del canguro,
- el método de Fletcher y Powell,
- el método del ruido,
- la tunelización estocástica,
- la escalada de colinas con reinicios aleatorios,
- el método de la entropía cruzada, y
- los métodos híbridos entre los métodos metaheurísticos citados anteriormente.
Preferiblemente, se procesa la imagen actualizada para realizar un mapa actualizado que represente, al menos parcialmente, información discriminatoria, y dicha búsqueda incluye las siguientes etapas:
i) adquisición de una vista del modelo de referencia;
ii) procesamiento de la vista para realizar al menos un mapa de referencia que represente, al menos parcialmente, la información discriminatoria;
iii) comparación de los mapas actualizado y de referencia para determinar una distancia entre dichos mapas actualizado y de referencia y, si la distancia es superior a un umbral, modificación de la vista, y luego vuelta a la etapa ii).
Los mapas actualizado y de referencia representan la misma información discriminatoria. La información discriminatoria es una información característica que se puede extraer de una imagen(“ image feature” ), normalmente mediante un procesamiento informático de esta imagen. Se elige preferiblemente entre el grupo constituido por una información de contorno, una información de color, una información de densidad, una información de distancia, una información de brillo, una información de saturación, una información sobre los reflejos y combinaciones de esta información.
El experto en la técnica sabe cómo procesar una imagen para que aparezca la información discriminatoria y, por lo tanto, crear el mapa correspondiente.
Por ejemplo, la Figura 4b es un mapa actualizado del contorno de los dientes obtenido a partir de la imagen actualizada de la Figura 4a. La Figura 3b es un mapa de referencia relativo al contorno de los dientes obtenido a partir de la vista de la Figura 3a.
La modificación de la vista se guía preferiblemente por reglas heurísticas, por ejemplo, favoreciendo las modificaciones que, según un análisis de las distancias anteriores, parecen más favorables para reducirla.
La etapa iii) da como resultado una imagen de referencia sustancialmente superponible a la imagen actualizada.
La obtención de la máxima concordancia entre la imagen de referencia y la imagen actualizada también puede resultar de la superposición de marcas identificadas en estas dos imágenes, por ejemplo, la superposición de marcas fijas como el extremo de un diente o un punto de contacto entre dos dientes.
La escena dental virtual incluye preferiblemente, o incluso está constituida por la imagen de referencia. La imagen de referencia es un ejemplo particular de una escena dental virtual.
En la Figura 8, los elementos de la escena dental virtual se representan con una línea continua.
En una realización preferido, una escena dental virtual incluye una representación, preferiblemente realista, de uno o varios elementos de la escena dental real correspondiente. En particular, preferiblemente, incluye una representación de la arcada, pero también opcionalmente, por ejemplo, una representación de un aparato ortodóntico llevado por los dientes de la arcada o que el operario manipula delante de la arcada, o de una herramienta que el operario manipula delante de la arcada.
Como se representa en la Figura 8, la escena dental virtual puede representar, por ejemplo, los contornos 26 de los dientes y su proyección sobre los dientes puede facilitar la detección de desplazamientos o deformaciones de los dientes.
La escena dental virtual también puede incluir la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real no modelizados por el modelo de referencia, por ejemplo, una herramienta 28 manipulada por el operario. Para identificar estos elementos físicos, se analiza la imagen actualizada, por ejemplo, mediante algoritmos de inteligencia artificial.
La escena dental virtual también puede incluir la representación de uno o varios elementos físicos que no estén en la escena dental real, por ejemplo, una herramienta o un aparato ortodóntico o un artículo decorativo 32, por ejemplo, colocado en la escena dental virtual para que aparezca, en la escena dental real, en una ubicación (“ ubicación objetivo” ) donde la herramienta o el aparato ortodóntico o el artículo decorativo, respectivamente, debería ser colocados por el profesional odontológico o el paciente. La representación de un elemento físico puede ser realista, por ejemplo estar constituida por los contornos del elemento físico en cuestión, o simbólica. Por ejemplo, la broca de un taladro puede simbolizarse con una flecha.
La representación de los elementos físicos de la escena dental virtual puede ser bidimensional y/o tridimensional. La presentación de la escena dental virtual puede ser en particular un holograma.
La escena dental virtual también puede incluir, como complemento o alternativa a la representación de elementos físicos, por ejemplo, de la imagen de referencia, uno o varios indicadores 34.
Un indicador es un elemento de una escena dental virtual que no representa, ni siquiera simbólicamente, un elemento físico de la escena dental real.
Un indicador puede ser, en particular, un texto o un símbolo (un punto, una línea, una flecha, un plano de color...), por ejemplo, un símbolo que ilustre las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, o que proporcione información relativa a un acto realizado por el operario, por ejemplo, indicándole una dirección para una herramienta que manipule.
En una realización, el indicador apunta a una ubicación a la que el operario debe prestar especial atención, por ejemplo, un cepillado. El indicador puede ser una imagen, preferiblemente lúdica, por ejemplo, un dibujo de un monstruo o un microbio, sobre el que el operario debe aplicar una herramienta, por ejemplo, un cepillo de dientes. Este indicador mejora el aprendizaje del cepillado de dientes, por ejemplo.
En la Figura 8, el indicador 34 apunta a una región dental que ha sido pulida.
La naturaleza de un indicador se puede determinar en función de la imagen de referencia. Los indicadores pueden asociarse en particular al modelo de referencia o a una región del modelo de referencia. Por ejemplo, se almacenan en una base de datos en la memoria 24 de la unidad de procesamiento.
Por ejemplo, se puede asociar información adicional a diferentes regiones del modelo de referencia, por ejemplo, para indicar caries, zonas frágiles o zonas de pegado para un aparato ortodóntico. También se puede asociar información adicional al modelo de referencia en su conjunto, por ejemplo, para precisar las circunstancias de su realización o información sobre el paciente o sobre el aparato ortodóntico eventualmente representado. Los indicadores permiten presentar esta información adicional.
La naturaleza de un indicador se puede determinar en función de las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia.
Por ejemplo, se pueden añadir indicadores para destacar una deformación o desplazamiento de un diente, o un desprendimiento de un aparato ortodóntico.
La naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de un indicador se puede determinar en función del contexto, y en particular en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido. Por ejemplo, aparecerá con una apariencia en función de la distancia a un diente en particular o en función del riesgo para el paciente.
El contexto se define por las condiciones en las que se utilice el procedimiento.
Por ejemplo, el operario puede tener como objetivo verificar la colocación del aparato ortodóntico que lleva el paciente. Los indicadores que no estén relacionados con esta verificación, por ejemplo, la indicación de las zonas de caries, no son necesarios.
En una realización, antes de la etapa d), el operario introduce información adicional en la base de datos, en función del uso previsto del procedimiento. Por ejemplo, especifica una ubicación para fijar un artículo decorativo o para fresar un diente. Los indicadores correspondientes se pueden añadir ventajosamente a la escena dental virtual.
Por ejemplo, una flecha puede apuntar a una zona de un diente para indicar al operario el lugar donde debe fijar un aparato ortodóntico o un artículo decorativo, o dónde debe actuar, por ejemplo, mediante una herramienta como una fresa.
Un indicador también puede representar, de manera realista o no, una parte no visible de un elemento físico de la escena dental real (y que, al no ser visible para el operario, no pertenece a la escena dental real), por ejemplo, una raíz de un diente, un hueso o un nervio dental.
Los elementos que constituyen la escena dental virtual se colocan en esta escena en función de los elementos de la escena dental real, y por lo tanto, en este caso, en función de la imagen de referencia. En particular, las representaciones de elementos físicos reales se colocan preferiblemente en la escena dental virtual de manera que en la etapa e) se superpongan, de manera precisa, con estos elementos físicos reales o con sus representaciones sobre la imagen actualizada.
Del mismo modo, un indicador que proporcione información específica a un elemento físico, por ejemplo, específico de un diente, se coloca preferiblemente de modo que en la etapa e) aparezca en la proximidad inmediata o superpuesto a ese elemento físico, por ejemplo, a ese diente.
Se pueden colocar indicadores para que se muestren, en la siguiente etapa, en los lugares donde se han identificado diferencias entre la imagen de referencia y la imagen actualizada. Por ejemplo, se puede mostrar una marca roja en los lugares donde se ha desprendido un aparato ortodóntico de los dientes.
En una realización, el contexto es evolutivo y la naturaleza y/o la ubicación, en la escena dental virtual, de los indicadores se adaptan en consecuencia. En particular, la naturaleza y/o ubicación de los indicadores pueden determinarse en función de la naturaleza y/o ubicación de los indicadores mostrados en escenas dentales virtuales anteriores, es decir, determinadas en ciclos anteriores de c)-e) [o A) a C)], y/o en función del intervalo temporal con dichas escenas dentales virtuales anteriores, y/o en función de las diferencias entre las imágenes actualizadas de ciclos sucesivos de c)-e) [o A) a C)].
Por ejemplo, el procedimiento se puede utilizar para guiar una acción del operario con una herramienta, por ejemplo, taladrar con una broca. Un elemento de la escena dental virtual puede ser una flecha que indique la orientación de la broca y la posición de su extremo libre. La base de datos puede contener un protocolo que fije, por ejemplo, el punto de penetración en el diente, la trayectoria y la velocidad óptima de avance de la broca. En cada ciclo de las etapas c) a e) [o A) a C)], la ubicación del elemento en la escena dental virtual se determina en función de su ubicación en las escenas dentales virtuales previamente determinadas y, preferiblemente, en función del intervalo temporal entre dicha escena dental virtual y dichas escenas dentales virtuales anteriores.
También preferiblemente, la herramienta, por ejemplo la broca, que aparece en las imágenes actualizadas sucesivas, se identifica en estas imágenes y la ubicación del elemento en la escena dental virtual se adapta para tener en cuenta la posición real de la herramienta. Ventajosamente, la representación del indicador en la escena dental virtual puede evolucionar en función de la posición real de la herramienta. En particular, puede adaptarse así a la velocidad de progreso real o a la trayectoria real de la herramienta.
En una realización, la apariencia de un elemento de la escena dental virtual evoluciona en función del contexto.
Por ejemplo, se identifica un elemento de la escena dental virtual que no cumple con un criterio de evaluación, por ejemplo, porque supera un umbral de riesgo, y a continuación se llama la atención hacia este elemento en la escena dental virtual. Por ejemplo, el color del elemento se puede modificar si el análisis del contexto muestra que la situación se vuelve peligrosa, por ejemplo, porque la herramienta no sigue la trayectoria deseada o porque el aparato ortodóntico conduciría a una corrección excesiva del posicionamiento de los dientes.
En una realización, la escena dental virtual no incluye la imagen de referencia. La imagen de referencia se puede utilizar para determinar la naturaleza y/o ubicación de los elementos en la escena dental virtual. Sino se presenta al observador en la etapa e) [o C)].
En una realización, la escena dental virtual se determina en función de un momento de simulación pasado o futuro. En particular, puede incluir una representación, preferiblemente realista, de uno o varios elementos de la escena dental real correspondiente en una configuración pasada o futura.
En una realización, esta incluye una representación de la arcada y/o una representación de un aparato ortodóntico llevado por los dientes de la arcada medida o simulada en un momento de simulación pasado.
En una realización, esta incluye una representación de la arcada y/o una representación de un aparato ortodóntico llevado por los dientes de la arcada como se anticipa para un momento de simulación futuro.
La simulación en un momento de simulación pasado o futuro puede ser realizada por cualquier software de simulación o por un operario, por ejemplo, por un profesional odontológico.
La escena dental virtual puede representar, por ejemplo, el contorno de los dientes, la colocación de un aparato ortodóntico o el color de los dientes en el momento de la simulación. La presentación de la escena dental virtual en la escena dental real, preferiblemente en transparencia sobre la escena dental real, permite detectar fácilmente la evolución entre el momento actualizado y el momento de simulación.
Cuando un indicador represente una parte no visible de un elemento físico de la escena dental real, por ejemplo, una raíz de un diente, la información relacionada con este indicador se incluye preferiblemente en el modelo de referencia. Por ejemplo, el modelo de referencia puede ser un modelo de la arcada dental en el que se modelan las coronas de los dientes, pero también las raíces de los dientes, por ejemplo, mediante un escáner de haz cónico (“ Cone beam” ). El procedimiento permite así al operario visualizar partes de la arcada dental del paciente que no son visibles en la escena dental real. Ventajosamente, estas partes no visibles se representan en su posición relativa real con respecto a los elementos físicos de la escena dental real. Por ejemplo, el operario ve las raíces y los nervios de los dientes que observa en la boca del paciente. Así puede evitar la interacción con una herramienta que manipule o adaptar un aparato ortodóntico para limitar el riesgo de una colisión entre las raíces de los dientes adyacentes y, por lo tanto, limitar el riesgo de rizálisis. Por ejemplo, durante una inyección por medio de una jeringa, el operario puede introducir con precisión la aguja, hasta llegar a una raíz dental, sin tocar un nervio dental. Los dolores experimentados por el paciente son limitados.
En la etapa e),se presenta, en función de la imagen de referencia, la escena dental virtual en superposición sobre la escena dental real o sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada.
La escena dental virtual se puede proyectar directamente sobre la escena dental real. Por ejemplo, se pueden proyectar puntos de luz rojos en los dientes para identificar zonas de pegado para fijaciones de ortodoncia.
La escena dental virtual se puede mostrar en una pantalla.
Cuando la pantalla es transparente, especialmente en el modo de realización en el que está integrada en las gafas, el operario puede observar la escena dental virtual en la pantalla y la escena dental real a través de la pantalla, en transparencia detrás de la escena dental virtual.
Cuando la pantalla es opaca, especialmente en el modo de realización en el que la pantalla es la pantalla de un teléfono móvil, un ordenador portátil, un casco de realidad virtual o una tableta, el operario puede observar simultáneamente en la pantalla la imagen actualizada y la escena dental virtual.
La escena dental virtual puede ser lo suficientemente transparente para dejar aparecer la escena dental real o la imagen actualizada debajo de ella.
Alternativamente, la escena dental virtual puede ser opaca, de modo que no deje aparecer la escena dental real o la imagen actualizada que se extiende detrás o debajo de ella. La opacidad de la escena dental virtual es particularmente ventajosa para simular una situación dental pasada o futura, por ejemplo, para visualizar el blanqueamiento de los dientes bajo el efecto de un tratamiento para este fin, o el desplazamiento de un diente, por ejemplo, bajo el efecto de un tratamiento ortodóntico o en ausencia de un tratamiento ortodóntico, por ejemplo, para visualizar un aflojamiento de un diente. Cuando la escena dental virtual se presenta en la imagen actualizada, se puede añadir encima de la imagen actualizada o, de forma equivalente, la imagen actualizada se puede sustituir por una imagen reprocesada informáticamente para hacer aparecer la escena dental virtual.
Por lo tanto, en “ presentación de la escena dental virtual en superposición sobre la representación de la escena dental real en la imagen actualizada” se debe incluir cualquier presentación que haga aparecer la escena dental virtual sobre la representación de la escena dental real, incluida la visualización de una imagen reprocesada.
Cuando la pantalla es el cristal de un espejo, el operario puede observar simultáneamente en la pantalla su reflejo y la escena dental virtual, superpuesta a su reflejo. En particular, el paciente puede visualizar el efecto de un tratamiento dental, terapéutico o no.
La escena dental virtual se presenta en función de la imagen de referencia y, por lo tanto, indirectamente, en función de la imagen actualizada. En particular, esta está colocada, o “ enmarcada” , con respecto a la escena dental real en función de la imagen de referencia.
La escena dental virtual se presenta en superposición, o “ en alineación” , con la escena dental real o con su representación en la imagen actualizada, lo que facilita la comparación. Es decir, los elementos de la escena dental virtual que corresponden a elementos de la escena dental real están sustancialmente superpuestos exactamente a estos últimos o a las representaciones de estos últimos. Especialmente cuando la escena dental virtual se presenta en transparencia, las diferencias entre la escena dental real o su representación, por un lado, y la escena dental virtual, por el otro, aparecen así claramente al operario. Los indicadores le proporcionan además información que facilita el análisis de la situación.
Preferiblemente, para presentar la escena dental virtual en alineación sobre la escena dental real o su representación en la imagen actualizada, se identifican en la imagen actualizada las marcas características cuya posición con respecto a la escena dental virtual se conoce.
Por ejemplo, se identifican extremos de diente o formas características de diente representadas tanto en la imagen actualizada como en la escena dental virtual. La imagen de referencia a partir de la cual se determinó la escena dental virtual se puede utilizar, en particular, para identificar la posición de las marcas características en la escena virtual. A continuación, en la etapa e) [o C)], se superponen las representaciones de estas marcas características sobre la imagen actualizada y en la escena dental virtual, lo que permite posicionar con precisión la escena dental virtual con respecto a las marcas características representadas en la imagen actualizada.
Preferiblemente, el procedimiento vuelve a continuación a la etapa c) [o A)], preferiblemente menos de 30 segundos, menos de 10 segundos, menos de 5 segundos, preferiblemente menos de 3 segundos, preferiblemente menos de 1 s, menos de 0,5 s, menos de 0,2 s, preferiblemente menos de 0,1 s después de la etapa e) [o C)]. Preferiblemente, el ciclo de las etapas c) a e) [o A) a C)] se realiza en tiempo real, sin interrupciones.
Alternativamente, en una realización, el procedimiento termina al final de la etapa e) [o C)], sin volver a la etapa c) [o A)]. Por lo tanto, el procedimiento se lleva a cabo “ bajo demanda” y no en tiempo real.
Ejemplos de aplicaciones
Asistencia en tiempo real durante una intervención en los dientes
Especialmente cuando el dispositivo de adquisición de imágenes está en forma de gafas, la invención puede ser utilizada durante una intervención en los dientes, por el profesional odontológico que lleva las gafas.
En una realización, el procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención se utiliza en el marco de una operación de pulido de un diente, o “ stripping” , o de fresado. Preferiblemente, la escena dental virtual representa el diente en su forma final, después del pulido o fresado que realizar. Preferiblemente, el profesional odontológico percibe el contorno del diente en su forma final en una superposición precisa, es decir, en alineación, sobre el diente real. Esta información le permite mecanizar el diente con una precisión perfecta.
En una realización, el procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención se utiliza para fijar una fijación dental, o “ bracket” , a un diente. Preferiblemente, la escena dental virtual representa la fijación en su posición final, después de su fijación al diente. Preferiblemente, el profesional odontológico percibe el contorno virtual de la fijación en su posición final con respecto al diente real. Esta información le permite colocar la fijación real en superposición exacta con la fijación de la escena dental virtual y, por lo tanto, colocarla en el diente real con una precisión perfecta.
El procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención también se puede utilizar para fijar un artículo decorativo en los dientes.
Durante la intervención, la invención permite al operario, en particular a un profesional odontológico, acceder a la información pertinente. Esta información se le presenta, preferiblemente en tiempo real, en superposición con la escena dental real que observa directamente o en la imagen actualizada. La invención permite así aumentar considerablemente la calidad del análisis de la situación y, en su caso, adaptar una intervención en consecuencia.
Mejora de la observancia y utilización con fines pedagógicos
En una realización, el procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención se utiliza para obtener una mejor aceptación del tratamiento por parte del paciente. En particular, se puede utilizar para simular, de forma realista, un tratamiento dental. Preferiblemente, el dispositivo de adquisición de imágenes es un teléfono móvil, un ordenador portátil, una tableta o un espejo.
Con un teléfono móvil, un ordenador portátil o una tableta, el paciente se filma las arcadas dentales, como cuando se hace una selfie. Con un espejo, el paciente se filma preferiblemente a través de la superficie del espejo, lo que permite que la imagen actualizada represente fielmente el reflejo R observado por el paciente.
En superposición con las imágenes actualizadas que se suceden en la pantalla del teléfono, ordenador o tableta, o en superposición con su reflejo en el espejo, el paciente percibe las correspondientes escenas dentales virtuales, que representan una etapa del tratamiento dental en un momento de simulación. Por ejemplo, el momento de simulación puede ser el momento que marque el inicio del tratamiento y la escena dental virtual puede representar un aparato ortodóntico que el paciente tenga previsto usar. El paciente puede entonces visualizar su cara después de la colocación del aparato ortodóntico en su boca. Al girar la cabeza o mover el teléfono móvil, el ordenador portátil o la tableta, o al moverse frente al espejo, puede cambiar fácilmente la dirección de observación, adaptando la escena dental virtual en tiempo real.
Preferiblemente, el paciente puede modificar el momento de simulación interactuando con la pantalla, por ejemplo moviendo un cursor virtual. La escena dental virtual se adapta en consecuencia, especialmente para tener en cuenta el efecto del tratamiento. Actuando sobre el cursor, el paciente puede simular el desarrollo del tratamiento, es decir, visualizar, por ejemplo, cómo se moverán los dientes y/o cambiarán de color, especialmente en caso de tratamiento de blanqueamiento dental o si los dientes se someten a un agente colorante, por ejemplo, si el paciente fuma o bebe grandes cantidades de té o café. El desplazamiento del cursor le permite simular una aceleración del tiempo.
Esta simulación facilita la toma de decisiones por parte del paciente y constituye ventajosamente un incentivo para seguir el tratamiento.
En una realización, el paciente puede modificar el valor de otros parámetros de la simulación. Por ejemplo, puede modificar valores de parámetros del tratamiento.
Por ejemplo, puede simular
- el efecto de uno o varios aparatos ortodónticos, especialmente para elegir el que más le convenga;
- el efecto de una interrupción, temporal o definitiva, de un tratamiento en curso;
- el efecto del cumplimiento más o menos estricto de las instrucciones recibidas, en particular para visualizar el efecto de un cambio en la frecuencia y/o la duración y/o la técnica de cepillado de los dientes, o el efecto de un retraso en un cambio de alineador de ortodoncia y/o un retraso en concertar una cita con el profesional odontológico.
De este modo, puede simular el efecto de una mala observancia de la prescripción médica, lo que es un factor de mejora de la observancia.
En una realización, la escena dental virtual hace aparecer advertencias, preferiblemente en forma de mensaje o resaltado de un elemento de la escena dental virtual, por ejemplo, haciendo aparecer en rojo una zona que debe cepillarse con más cuidado.
En general, el programa de ordenador de
la invención puede utilizarse para evaluar la situación dental del paciente, en particular para controlar el desarrollo de un tratamiento dental, y/o, fuera del ámbito de un tratamiento dental, para controlar una evolución del color y/o de la forma y/o de la disposición de los dientes o de las encías.
Análisis de una situación dental evolutiva
En una realización, el procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención se utiliza para visualizar la abrasión sufrida por un diente, por ejemplo, debido a un bruxismo. Preferiblemente, la escena dental virtual representa el diente en su forma anterior, antes de la abrasión. Preferiblemente, el operario, generalmente el paciente o el profesional odontológico, percibe el contorno del diente en su forma anterior en superposición sobre el diente real o sobre su representación en la imagen actualizada. Esta información le permite visualizar de forma inmediata y precisa la magnitud de este desgaste, especialmente cuando la escena dental virtual se presenta en transparencia.
En una realización, el procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención se utiliza para visualizar una deformación de la encía, y en particular una recesión de la encía. Preferiblemente, la escena dental virtual representa la encía en su forma inicial, antes de su deformación. Por lo tanto, el operario, generalmente el paciente o el profesional odontológico, percibe el contorno de la encía en su forma inicial en superposición sobre la encía real o su representación. Esta información le permite visualizar de forma inmediata y precisa esta deformación, especialmente cuando la escena dental virtual se presenta en transparencia.
Evidentemente, la invención no se limita a las realizaciones descritas y representadas anteriormente.
En particular, el paciente no se limita a un ser humano. Un procedimiento implementado por un programa de ordenador según la invención puede utilizarse para otro animal.
Se puede determinar una escena dental virtual en función de varias imágenes de referencia obtenidas a partir de varias imágenes actualizadas respectivas adquiridas simultáneamente o en diferentes momentos actualizados, por ejemplo, sucesivos.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Programa de ordenador que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hacen que este implemente un procedimiento de análisis de una situación dental real de un paciente, incluyendo el procedimiento las siguientes etapas sucesivas:
a) en un momento de referencia, generación de un modelo tridimensional de referencia modelando digitalmente al menos una arcada del paciente;
b) modificación del modelo de referencia para obtener un modelo tridimensional de referencia modificado;
c) en un momento actualizado, adquisición de una imagen 2D actualizada que represente una escena dental real tal como la observa un operario;
d) búsqueda de una vista 2D del modelo de referencia modificado que presente la máxima concordancia con la imagen actualizada, denominándose la vista del modelo de referencia modificado “ imagen de referencia” , buscándose la imagen de referencia observando el modelo de referencia modificado desde diferentes ángulos y distancias, hasta obtener una vista 2D del modelo de referencia modificado que corresponda sustancialmente a la imagen actualizada, y luego determinación de una escena dental virtual en función de la representación de la escena dental real en la imagen actualizada y la imagen de referencia,
e)presentación de la escena dental virtual en transparencia y en superposición sobre la escena dental real, o visualización de la imagen actualizada en una pantalla y presentación de la escena dental virtual en superposición con la representación de la escena dental real sobre la imagen actualizada mostrada en la pantalla, en transparencia o no sobre dicha representación,
incluyendo la escena dental virtual
-la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real modelizadomodelizados por el modelo tridimensional de referencia, y/o
-la representación de uno o varios elementos físicos de la escena dental real no modelizadomodelizados por el modelo tridimensional de referencia, y/o
-la representación de una herramienta, un aparato ortodóntico o un artículo decorativo que no esté en la escena dental real, y/o que no esté en el modelo tridimensional de referencia, y/o
-un indicador, ilustrando el indicador las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, o proporcionando información relativa a un acto realizado por el operario, o precisando las circunstancias de realización del modelo de referencia, información sobre el paciente, o un aparato ortodóntico posiblemente representado, o destacando una deformación o un desplazamiento de un diente, o un desprendimiento de un aparato ortodóntico o apuntando a un lugar en el que un operario debe prestar especial atención, o teniendo una naturaleza y/o una ubicación y/o una apariencia determinada en función de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o en función de un objetivo perseguido.
2. Programa de ordenador según la reivindicación inmediatamente anterior, en el que, en la etapa e), la escena dental virtual se presenta en una pantalla a través de la cual la escena dental real es visible o se proyecta sobre la escena dental real.
3. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la escena dental virtual representa, al menos en parte, la escena dental real tal y como debería presentarse en el momento actualizado según una simulación.
4. Programa de ordenador según la reivindicación inmediatamente anterior, en el que, en la etapa a), se genera el modelo de referencia
escaneando una arcada del paciente o un modelo físico de dicha arcada o
eligiendo un modelo genérico de arcada de una base de modelos genéricos y luego deformando dicho modelo genérico en función de las mediciones u observaciones realizadas sobre el paciente.
5. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa b), se modifica el modelo de referencia para simular el efecto de un tratamiento dental entre el momento de referencia y el momento actualizado.
6. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se determina la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de un elemento de la escena dental virtual en función:
-de la imagen de referencia, y/o
-de las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, y/o
-de la distancia a otro elemento de la escena dental virtual y/o de un objetivo perseguido.
7. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de elementos de la escena dental virtual se determinan en función de la naturaleza y/o ubicación y/o apariencia de elementos mostrados en escenas dentales virtuales anteriores, y/o en función del intervalo temporal con dichas escenas dentales virtuales anteriores, y/o en función de diferencias entre las imágenes actualizadas de ciclos c)-e) sucesivos.
8. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la escena dental virtual incluye información sobre
-las diferencias entre la imagen actualizada y la imagen de referencia, y/o
-las diferencias entre el modelo de referencia y la escena dental real, y/o
-una ubicación específica, en particular para una herramienta o un aparato ortodóntico o un artículo decorativo.
9. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se vuelve a una etapa c), menos de 5 segundos después de la etapa e).
10. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, tras la etapa e), se modifica un aparato ortodóntico y/o se actúa sobre la arcada y/o se coloca un artículo en función de la presentación de la escena dental virtual en la escena dental real.
11. Programa de ordenador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, el indicador es una imagen, texto o símbolo, en particular un punto, una línea, una flecha, un plano de color.
12. Dispositivo que comprende medios para la implementación de las etapas del programa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye:
-medios para generar y modificar opcionalmente un modelo tridimensional de referencia que modelice digitalmente al menos una arcada del paciente;
-una unidad (12) de procesamiento;
-unas gafas (10) que incluyen:
-una montura (14);
-una cámara (16);
-medios (18) de presentación;
dispositivo en el que
-la cámara (16) está configurada para adquirir una sucesión de imágenes 2D actualizadas de la escena dental real observada por un operario que lleve las gafas y transmitir dichas imágenes 2D actualizadas a la unidad de procesamiento;
-la unidad (12) de procesamiento está configurada para:
-buscar, para cada imagen actualizada recibida de la cámara, una vista 2D denominada imagen de referencia que presente la máxima concordancia con dicha imagen actualizada, buscándose la imagen de referencia observando el modelo tridimensional de referencia desde diferentes ángulos y diferentes distancias, hasta obtener una vista 2D del modelo de referencia modificado que corresponda sustancialmente a la imagen actualizada,
-determinar, en función de la imagen de referencia, una escena dental virtual, y
-transmitir dicha escena dental virtual a los medios de presentación;
-estando configurados los medios de presentación para hacer aparecer la escena dental virtual en transparencia sobre la escena dental real según una presentación dependiente de la imagen de referencia.
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