Brevet FR2550875A1 — publié le 19850222

La présente invention concerne une maquette spatiale de cerveau, et plus particulièrement de cerveau humain. I1 existe depuis longtemps des maquettes, ou constructions structurelles, du cerveau. Il s'agit de constructions pleines et massiques, faisant apparaître la conformation de l'enveloppe extérieure du cerveau, c'est à-dire l'écorce cérébrale, ou le cortex. Ces constructions sont réalisées par assemblage de quelques parties constitutives également pleines du cerveau et, après démontage, ces parties peuvent donc egalement apparaitre à lwob- servateur; mais toutefois, et tout comme pour l'ensemble du cerveau, ces parties internes ne peuvent être représentées que par leurs contours. Bref, les maquettes de cerveau jusqu'ici disponibles ne permettaient pas à lob- servateur, qu'il s'agisse du praticien, de l'étudiant ou même du visiteur de musée, de voir à travers le cerveau. La présente invention se propose de pallier cet inconvénient. La présente invention part de ltexistence de coupes stéréotaxiques connues des cerveaux, ayant les caractéristiques abordées ci-dessous. Pour un même cerveau, ces coupes ont été effectuées et établies selon des plans parallèles à un plan de référence. I1 est précisé que ces coupes ont été effectuées et établies, car il a effectivement été nécessaire de les obtenir également à partir de documents radiographiques. Trois plans de référence sont possibles et ont été adoptés pour former un système de coordonnées de référence. Ltun de ces plans est le plan horizontal passant par la ligne bicommissurale du cerveau, joignant la commissure antérieure et la commissure postérieure. Le deuxième des plans de référence est un plan perpendiculaire au premier et contenant l'une des deux commissures, considéréecomme origine. Le troisième est le plan perpendiculaire aux deux premiers passant par la commissure origine. On parle alors de coupes horizontales, sagittales ou vertico-frontales. Les coupes en question reposent sur deux constatations. Tout d'abord, les différentes structures de la partie centrale de tous les cerveaux, formée des noyaux gris centraux,ont, aux erreurs de mesure-près, au demeurant tolérables, des coordonnées similaires dans le système de référence adopté En ce qui concerne les structures des parties du cerveau entourant les noyaux gris centraux, c1 est-à-dire le cortex, m8me si elles ne possèdent pas les mêmes coordonnées au sens littéral du terme, d'un cerveau à un autre, elles n'en sont pas moins inscrites dans des zones de coordonnées surfaciques, ou volumiques, identiques. En d'autres termes, et en référence à la figure 1, quand on considère, dans un plan de coupe déterminé, par exemple parallèle au plan horizontal de référence contenant la ligne bicommissurale, le profil de l'écorce cérébrale d'un cerveau, qu'on trace la projection CA-CP de la ligne bicommissurale sur ce plan, les deux lignes perpendiculaires à cette projection et passant par les projections des deux commissures antérieure CA et postérieure CP, les quatre parallèles à la ligne bicommissurale et aux dites perpendiculaires, respectivement, tangentes au profil de l'écorce, et qu'on découpe le rectangle ainsi formé par deux groupes de parallèles équidistante8, de part et d'autre de la ligne GA-CP, et par deux groupes de perpendiculaires équidi8tantes, de part et d'autre - des perpendiculaires passant par CA et CP, on obtient un quadrillage définissant des zones surfaciques éléien- taires, de coordonnées, (iA-I , j 1-12 ) dans le système de référence, où i varie de A à I et j, de 1 à 12. Affirmer que les zones surfaciques ont des coordonnées identiques d'un cerveau à un autre, c'est affirmer que la même structure de tous les cerveaux est toujours située à ltintérieur d'une zone, qui, dans le quadrillage repéré comme indiqué précédemment et associé à n'importe lequel des cerveaux, a toujours les mêmes coordonnées. A cet égard le quadrillage en question constitue ce qui a été désigné sous le nom de "repérage proportionnel", et cela s'explique aisément. En dtautres termes encore, si dans un premier cerveau, par exemple le genou du corps calleux se trouve dans une zone (i, j), celui d'un deuxième cerveau se trouvera dans la même zone (i, j) définie dans le repérage proportionnel propre à ce deuxième cerveau. C'est ainsi que la demanderesse a propose son invention. La présente invention concerne une maquette spatiale d'un cerveau, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un premier jeu de plaques planes transparentes parallèles entre elles, sur lesquelles sont représentées des vues en coupe du cerveau, la position relative des plaques étant la même que celle des plans de coupe, et la représentation en coupe, de chaque plaque transparente, étant également transparente, établie depuis le contour extérieur de l'écorce cérébrale dans le plan de coupe correspondant, et contenant les contours des structures cérébrales du mdme plan de coupe déterminées dans un repérage proportionnel commun à toutes les plaques. Grâce à l'invention, un observateur regardant dans une direction perpendiculaire aux plaques transparentes, voit donc non seulement l'écorce cérébrale du cerveau mais également toutes les autres structures internes, comme les invaginations du cortex, le corps calleux, les thalamus, le noyau caudé, le noyau lenticulaire, etc., qui apparaissent par-transparence et en relief. L'utilité d'une telle maquette, dont l'échelle est avantageusement plus grande que 1, est considérable. D'abord du point de vue documentaire, les visiteurs d'un musée pourront apprécier la composition interne du cerveau. Certains spécialistes mêmes, comme les neurologues pourront mieux appréhender- les rapports de structures du cerveau. Enfin, et à l'attention des praticiens comme les neurochirurgiens, l'invention pourra constituer un outil de travail. En effet, et après avoir localisé une tumeur au cerveau, soit par téléradiographie soit par scanner, le chirurgien pourra sortir la plaque de la maquette correspondant au plan de la tumeur et étudier ainsi son intervention sur une encarte", avant de la pratiquer, soit par pose d'électrodes, soit par opération à ciel ouvert, par exemple. Dans une forme de réalisation-préférée de la maquette de l'invention, il est prévu au moins un autre jeu de plaques transparentes parallèles semblables aux plaques du premier jeu mais orthogonales à celles-ci, et représentant des vues en coupe transparentes du même cerveau suivant un autre repérage proportionnel. Dans ce cas, les vues du deuxième jeu de plaques peu- vent être obtenues à partir de celles du premier jeu de plaques, par projection orthogonale des polntsà'inter- section, notamment des contours, des vues des premières plaques avec des plans perpendiculaires à ces premières plaques. Mais les vues du deuxième jeu de plaques peuvent également et avantageusement être obtenues à partir des vues d'un deuxième cerveau dans un repérage proportionnel correspondant au au compatible avec le repérage des plaques du premier jeu. Les plaques du deuxième jeu'peuvent etre seulement associées aux premières, mais disjointes de celles-ci. Les plaques des deux jeux peuvent être également sécantes. Quand la maquette de l'invention comporte trois jeux de plans orthogonaux deux à deux et sécants, elle est avantageusement constituée de parallélépipèdes élémentaires comportant sur trois depuis faces, ayant de préférence un sommet commun, les trois vues orthogonales de-la coupe de la structure du cerveau contenue dans ce volume. Dans le cas dtune forme de réalisation de la maquette de l'invention à plaques sécantes, il peut être intéressant de ménager sur chacune des plaques des moyens agencés pour masquer les vues de ces plaques en cas de visée non strictement perpendiculaire à ces plaques, comme par exemple des nervures à plan incliné. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée de la maquette de ltinvention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une illustration du repérage proportionnel; - la figure 2 représente en perspective deux des trois jeux de plaques de la maquette de l'invention, et - la figure 3 représente le deuxième jeu de plaques sagittales de la maquette de linvention, selon une direction de visée perpendiculaire à ces plaques. I1 ne sera pas repris à cet endroit les commentaires accompagnant la figure 1 illustrant le quadrillage, ou repérage, proportionnel de l'art antérieur et qui ont déjà été présentés ci-dessus. La maquette de cerveau de l'invention comporte donc un premier jeu 1 de plaques 11 - 18 planes transparentes et parallèles entre elles. I1 peut avantageusement s'agir de plaques en verre ou en matière plastique transparente, toutes de même format. Sur chacune de ces plaques transparentes 11 - 18 a été rapportée la vue du cerveau située dans un plan de coupe déterminé. La vue en coupe de chaque plaque comporte aussi bien les contours des organes coupés que la représentation plane de leur volume, à l'intérieur du contour extérieur de lssécorce cérébrale. Pour parfaire la vue d'ensemble du cerveau 'et en améliorer encore la perception, les divers organes repré sentés ont respectivement des couleurs différentes. Les vues en coupe sont donc rapportées sur les plaques correspondantes. Il peut s'agir de dessins directement effectués sur les plaques ou de feuilles effectivement rapportées, feuilles de dessins ou feuilles photo graphiques, par exemple. Dans tous les cas, les représentations rapportées sur les plaques sont également transparentes pour pouvoir les voir toutes les unes derrière les autres à travers l'empilement et qu'unie impression de relief soit donc ainsi créée. On n'a représenté sur les plaques du jeu de plaques 1 que le cortex et ses invaginations, pour des raisons de clarté. Le lecteur comprendra aisément que la première pla que 11 correspond à un premier plan de coupe du cerveau, proche de l'enveloppe périphérique du cortex, que la plaque 12 adjacente correspond à un-deuxième plan de coupe du cerveau, adjacent au premier, mais plus proche de la partie centrale du cerveau, et ainsi de suite, jusqu'à la dernière plaque 18 qui correspond au dernier plan de coupe du cerveau, proche de l'enveloppe périphérique du cortex, mais à If opposé du premier plan de coupe par rapport à la partie centrale du cerveau. En d'autres termes,- les pla ques 11 - 18 sont disposées dans la même position relative que les plans de coupe considérés. C'est la raison pour laquelle les dimensions du contour 111 du cortex de la première plaque 11 sont plus petites que celles du contour 121 du cortex de la deuxième plaque 12, que ces dernières sont plus petites que celles du contour 131 de la troisième plaque 13, que celles du contour 141 sont plus grandes que celles du contour 151 et ainsi de suite. On remarquera que par souci de faciliter la compréhension du lecteur, les contours des structures des plaques vues en transparence ont été représentées sur la figure 2 en traits interrompus, mais il nten est rien. Enfin, le repérage proportionnel de toutes les plaques 11 - 18 du jeu 1 est le même pour toutes, comme pour les plaques du deuxième jeu 2 dont il va être question plus loin et sur la première 21 desquelles les axes de coordonnées CA-CP, CP et CA, évoqués plus haut, ont eté effectivement tracés. Pour des raisons de simplicité, seul lthémisphère droit a été représenté sur les plaques du jeu 1, et l'hé- misphère gauche sur celles du jeu 2. Bien entendu, et en toute rigueur, les deux hémisphères auraient dû figurer 'sur toutes les plaques. La maquette de la figure 2 comporte donc un deuxième jeu 2-de plaques 21 - 27 transparentes, parallèles et semblables aux plaques 11 - 18 du jeu 1. Toutefois, les plaques du jeu 2 correspondent à des plans de coupe du même cerveau, perpendiculaires aux premiers, suivant le repérage proportionnel illustré sur la figure 2 et différent de celui du jeu 1. La maquette de ltlnvention comporte réalité un troisième jeu de plaques, non représentées, correspondant à des plans de coupe du même cerveau, perpendiculaires tant aux premiers qu'aux seconds plans de coupe des deux autres jeux de-plaques, en l'espèce horizontaux. Les représentations des deux derniers jeux de pla ques ont été rapportées comme pour le premier jeu de plaques En définitive, la maquette- de cerveau comprend trois jeux de plaques sur lesquelles sont rapportées les coupes horizontales (celles non représentées), sagittales (21 27) et vertico-frontales (11 - 18) du cerveau. Les plaques de la maquette de la figure 2 sont repré sentées en perspective. Or on a déjà souligné qu'il était préférable que la direction de visée soit presque perpendiculaire aux plaques. Dans cette direction, les plaques du jeu 2 de la figure 2 apparaissent, en transparence, comme représenté sur la figure 3. Le cortex 30, avec toutes ses inyaginations apparait bien dans toute sa structure spatiale. Dans une couleur particulière, I'uri des deux thalamus 31 apparait également, ainsi que, dans une autre couleur, le noyau caudé 32, dans une autre couleur encore le noyau lenticulaire 33, dans une couleur toujours différente, le corps calleux 34, et toutes-les.autres structures des noyaux gris centraux qui nwont pas été représentées pour des raisons- de clarté. Ltinvention concerne certes une maquette de cerveau. Mais il est clair que la demanderesse n'entend pas restreindre la portée de son brevet aux seul cerveau et que toute application de l'invention drautres organes du corps humain ou même à ceux des animaux doit être couverte par ce brevet. REVENDICATIONS 1 - Maquette spatiale d'un cerveau, caractérisée par le fait quelle comporte au moins un premier jeu (t) de plaques (11-18) planes transparentes parallèles entre elles, sur lesquelles sont représentées des vues en coupe du cerveau, la position relative des plaques (1au18) étant la même que celle des plans de coupe, et la représentation en coupe, de chaque plaque transparente, étant également transparente, établie depuis le contour extérieur de l'écorce cérébrale dans le plan de coupe correspondant, et contenant les contours (111-151) des structures cérébrales du même plan de coupe déterminés dans un repérage proportionnel commun à toutes les plaques (11-18). 2 - Maquette selon la revendication 1, dans laquelle il est prévu au moins un autre jeu(2) de plaques transparentes parallèles (21-27) semblables aux plaques (11-18) du premier jeu(l) mais orthogonales à celles-ci, et représentant des vues en coupe transparentes du cerveau suivant un autre repérage proportionnel. 3 - Maquette selon la revendication 2, dans laquelle les vues du deuxième jeu ode plaques (21-27) sont réalisées à partir de ceilles des plaques du premier jeu (1), par projection des points d'intersection des vues des premières plaques (11-18) avec des plans perpendiculaires à ces premières plaques (11-18). 4 - Maquette selon la revendication 2, dans laquelle les vues du deuxième jeu( de plaques (21-27) sont réalisées à partir d'un deuxième cerveau dans un repérage proportionnel compatible avec celui des plaques (11-18) du premier jeu (1). 5 - Maquette selon lune des revendications 1 à 4, dans laquelle il est prévu trois jeux de plaques respectivement orthogonales deux à deux. 6 - Maquette selon lune des revendications 2 à 5, dans laquelle les plaques respectives des jeux de plaques sont sécantes entre elles. 7 - Maquette selon la revendication 6, dans laquer sont prévus des parallélépipèdes élémentaires comportant, chacun, sur trois de ses faces, les trois vues orthogonales de la coupe de la structure du cerveau-contenue dans le volume du parallélépipède considéré. 8 - Maquette selon l'une des revendications 6 et 7, dans laquelle il est prévu' sur chacune des plaques des moyens agencés pour masquer les vues des plaques en cas de visée non perpendiculaire à ces plaques 9 - Maquette spatiale d'un organes caractérisés par le fait qu'elle comporte au moins un premier jeu (1) de plaques (11-18) planes transparentes parallèles entre elles, sur lesquelles sont représentées des vues en coupe de l'organe, la position relative des plaques (11-18) étant la même que celle des plans de coupe, et la représentation en coupe, de chaque plaque transparente, étant également transparente, établie depuis le contour exté- rieur de l'organe dans le plan de coupe correspondant, et contenant les contours (111-151) des structures de l'organe du même plan de coupe déterminés dans un repérage proportionnel commun à toutes les plaques (îî-î8).