Brevet FR3131685A1 — publié le 20230714

La présente divulgation concerne un procédé de fabrication d’une prothèse oculaire, ledit procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant : - déterminer (S1) un modèle virtuel de ladite prothèse oculaire à partir d’une image bidimensionnelle d’un iris prédéterminé; - imprimer (S2) un élément iridien respectif dudit modèle virtuel; et - assembler (S3) ledit élément iridien imprimé avec une chambre transparente prédéterminée, pour former ladite prothèse oculaire. La présente divulgation concerne aussi toute prothèse oculaire tridimensionnelle obtenue par ce procédé de fabrication, ainsi qu’un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre de ce procédé. Figure de l’abrégé : Figure 1 Prothèse oculaire et procédé de fabrication à cet effet Arrière-plan de l’invention La présente description se rapporte à un procédé de fabrication de prothèses oculaires, en particulier une prothèse oculaire comprenant un iris, et à différents types de prothèses oculaires pouvant être obtenues au moyen de ce procédé de fabrication. Une prothèse oculaire, aussi parfois appelée œil de verre, est un type de prothèse crâniofaciale qu’un porteur peut mettre en place au niveau d’un globe oculaire après avoir subi un retrait entier ou partiel d’un œil à la suite d'une maladie ou d'un traumatisme tel qu'une énucléation, une éviscération ou une exentération orbitale. Une prothèse oculaire fournit donc un moyen de remplacement d’un œil naturel et est généralement prévu pour s'adapter sur ou dans un implant orbital, et sous les paupières de la personne. Une personne ayant une prothèse oculaire est totalement aveugle du côté affecté sauf si cette prothèse oculaire fournit un moyen quelconque de vision à son porteur. Une prothèse oculaire comprend différents éléments dont un iris artificiel. Dans un œil normal, l’iris est situé en avant de l’œil, entre la cornée et le cristallin, dans la continuité de la choroïde. L’iris définit une zone colorée de l’œil qui est percée en son centre par la pupille, dans laquelle la lumière pénètre. Bien qu’un iris artificiel dans une prothèse oculaire ne fournisse pas d’aide visuelle à son porteur, ses propriétés jouent un rôle important. En effet, il est souhaitable que la structure de cet iris artificiel, tout comme les empreintes digitales, soit unique pour son porteur afin de l’identifier. Il est aussi important que la couleur, en particulier la pigmentation, la forme et les dimensions de l’iris d’une prothèse oculaire respectent le même niveau de qualité que l’iris d’un œil naturel, celui-ci pouvant être utilisé pour des dispositifs biométriques. En effet, les motifs d'iris naturels sont considérés comme uniques pour chaque individu et pour chaque œil et ne dépendent pas du génome de l'individu. Sa facilité d'accès pour des mesures externes contribue à en faire un bon identifiant biométrique Un problème général des prothèses oculaires et de disposer d’un procédé de fabrication correspondant qui soit fiable et précis. Pour ce faire, il est connu différents procédés de fabrication de prothèses oculaires en forme de demi-sphères ou sensiblement hémisphériques, sur lesquelles peut être peint un iris. Chaque prothèse est fabriquée de sorte à présenter des caractéristiques uniques et propres à un individu porteur donné. Les fabricants de prothèses oculaires, connus sous le nom d'ocularistes, connaissent des procédés de fabrication permettant d’atteindre un niveau de qualité et de réalisme très élevé. Les prothèses oculaires sont typiquement fabriquées au moyen de matériaux tels que du plastique acrylique, des résines synthétiques, du verre, par exemple du verre cryolite, ou encore de l’aigue-marine. Les procédés de fabrication connus et les prothèses oculaires obtenues par ceux-ci ont cependant plusieurs désavantages. Tout d’abord, ces procédés de fabrication ne sont pas adaptés pour obtenir des prothèses oculaires de certaines formes et, notamment, de dimensions modulables au grand nombre de physiologies crâniofaciales et/ou de couleurs de l’iris différentes possibles. Des prothèses provisoires doivent souvent être réalisées sur mesure et au cas par cas, ce qui est généralement coûteux. Ensuite, ces procédés de fabrication ne permettent pas d’obtenir des prothèses oculaires dont l’iris présente un réalisme et une qualité suffisants pour certaines applications. Par exemple, il est courant de pouvoir remarquer que la prothèse oculaire d’un porteur est un globe oculaire artificiel, ce qui peut générer une gêne physique ou psychologique. De plus, les procédés de fabrication ne sont pas en mesure de reproduire précisément les propriétés physiques des iris notamment en termes de pigmentation, de transparence et de motif. En particulier la reproduction des propriétés optiques des prothèses oculaires telles que fabriquées actuellement n’est pas toujours possible avec une qualité suffisante que pour permettre une application biométrique par un système de reconnaissance de l’iris. Il existe donc un besoin d’améliorer les procédés de fabrication connus et les prothèses oculaires ainsi obtenues. Objet et résumé de l’invention Afin de répondre à ce ou à ces inconvénients, il est proposé selon un premier objet des présentes un procédé de fabrication d’une prothèse oculaire, ledit procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant : - déterminer un modèle virtuel de ladite prothèse oculaire à partir d’une image bidimensionnelle d’un iris prédéterminé; - imprimer un élément iridien respectif dudit modèle virtuel; et - assembler ledit élément iridien imprimé avec une chambre transparente prédéterminée, pour former ladite prothèse oculaire. Dans les présentes, un iris prédéterminé est défini comme étant un iris défini par des dimensions telles qu’un diamètre « D » prédéterminé et éventuellement une hauteur « H » prédéterminée. Dans les présentes, une chambre transparente prédéterminée est définie comme comprenant au moins deux éléments, ces éléments étant partiellement transparents. La chambre transparente prédéterminée est définie au moyen d’au moins deux paramètres, par exemple un diamètre, une hauteur et/ou une corde. Ce procédé permet de fournir un moyen de fabrication rapide, économique et optimal d’une prothèse oculaire présentant des propriétés optiques aussi proches que possible de celles d’un œil naturel. L’étape d’impression d’un tel moyen de fabrication permet aussi une grande flexibilité en termes de choix de dimensions, de couleurs et de critères de transparence des éléments d’une prothèse oculaire ainsi fabriquée. En outre, imprimer directement un élément iridien d’une prothèse oculaire en deux dimensions ou en trois dimensions, de préférence sur un support fait d’un matériau adapté, permet de réduire considérablement le temps et les coûts de production de prothèses oculaires lorsque la chambre transparente prédéterminée est déjà fabriquée. Dans une réalisation, la détermination dudit modèle virtuel comprend obtenir ladite image bidimensionnelle au moyen d’une photographie ou d’une numérisation d’un œil d’un utilisateur. Ceci permet de fabriquer une prothèse oculaire soit en vue d’une utilisation médicale pour remplacer partiellement ou totalement un œil endommagé ou perdu d’un patient, soit en vue d’utilisations diverses pour des globes oculaires ou des lentilles artistiques, par exemple pour la création de modèles ou pour la réalisation de déguisements. Dans une réalisation, l’élément iridien comprend un iris bidimensionnel ou un iris tridimensionnel. Dans les présentes, un iris bidimensionnel comprend un élément d’iris en deux dimensions. Un iris tridimensionnel comprend non seulement l’élément d’iris en deux dimensions, mais comprend aussi une couche de support de l’iris et une couche de support de la pupille. Puisque l’élément iridien est imprimé en couleurs et assemblé avec une chambre transparente, ceci permet de pouvoir ajuster la profondeur et/ou le rendu optique et visuel de la prothèse oculaire au moment de la fabrication de celle-ci. Dans une réalisation, la chambre transparente prédéterminée comprend un élément de profondeur et un élément de courbure. Dans une autre réalisation, la chambre transparente prédéterminée comprend un élément de profondeur, un élément de courbure et une tige transparente. Dans les présentes, une tige transparente est une tige au moins partiellement transparente. Ceci permet de fournir une prothèse oculaire munie d’un axe pupillaire, c’est à dire d’une direction vers laquelle porte le regard de la personne portant la prothèse oculaire, augmentant le réalisme de la prothèse oculaire par rapport à un œil normal. Dans une réalisation, l’élément de courbure a la forme d’une calotte sphérique. Ceci permet de simplifier la détermination d’un modèle virtuel de la prothèse oculaire, puisque différentes relations existent dans ce cas entre les dimensions de l’élément iridien respectif du modèle virtuel et la chambre transparente prédéterminée prévue pour être assemblée avec l’élément iridien. Dans les présentes, une calotte sphérique est une portion de sphère délimitée par un plan et définie par au moins deux paramètres parmi sa hauteur, le rayon de son cercle de base, le rayon de la sphère d'origine de la portion et l'angle au centre entre le rayon passant par le pôle de la calotte et un rayon passant par le cercle de base. Dans une réalisation préférée, la calotte sphérique dont a la forme l’élément de courbure est définie par une hauteur prédéterminée comme premier paramètre et, comme deuxième paramètre, par un rayon dont la longueur est inférieure ou égale à la moitié de celle du diamètre « D » prédéterminé. Dans une réalisation, l’impression de l’élément iridien est mise en œuvre par une imprimante couleur tridimensionnelle. Dans les présentes, une imprimante tridimensionnelle est une imprimante apte à fabriquer un objet en trois dimensions en utilisant une technologie de fabrication additive. Dans une réalisation, l’impression de l’élément iridien est mise en œuvre avec un matériau sélectionné parmi du Vero Ultra Clear, du Vero Flex et/ou du Vero Ultra Opaque. Avantageusement, du Vero Ultra Clear est un matériau numérique offrant une clarté exceptionnelle combinée à une solidité, une rigidité et une résistance aux chocs supérieure à celles des matériaux utilisés dans les prothèses oculaires connues. Dans les présentes et avantageusement, du Vero Flex est un matériau fréquemment utilisé pour le prototypage rapide de lunettes, mais peut aussi être utilisé pour la fabrication de prothèses oculaires. En particulier, du Vero Flex offre une flexibilité et un réalisme supérieurs aux matériaux utilisés dans les prothèses oculaires connues. Dans les présentes et avantageusement, du Vero Ultra Opaque permet de simuler quasiment parfaitement une prothèse oculaire moulée par injection de haute qualité. En particulier, du Vero Ultra Opaque fournit un contraste et une séparation des couleurs supérieurs aux matériaux utilisés dans les prothèses oculaires connues. Dans une réalisation, l’élément iridien est imprimé de sorte que le nombre de pixels dudit élément iridien est supérieur ou égal au nombre de points d’impression de l’imprimante. Dans les présentes, le nombre de points d’impression est défini par la résolution ou la qualité d'impression de ladite imprimante, exprimée en point par pouce (ou dpi, c’est-à-dire « dot per inch » en anglais). Il s'agit du nombre de points que l’imprimante peut inscrire sur un support sur une distance de 2,54 centimètres, soit un pouce. Plus ce nombre est élevé, plus la résolution est haute et plus l’élément iridien imprimé présente un niveau de détail élevé. Par exemple, si la quantité de couleur et le résolution obtenue lors de l’étape d’impression permet d’atteindre une précision comprise entre 12 microns et 15 microns, de préférence 13 ou 14 microns, par exemple pour un point de couleur prenant tout le spectre visible, ceci permet d’obtenir une prothèse oculaire dont l’iris et la pupille présente une qualité de couleur optimale. Dans d’autres réalisations particulières et éventuellement combinables entre elles : - l’impression de l’élément iridien se fait au moyen d’une imprimante adaptée pour produire une épaisseur de couche jusqu'à 13 microns ou 14 microns, - l’impression de l’élément iridien est faite d’une seule pièce, - le matériau est sélectionné parmi du polyméthacrylate de méthyle, ou PMMA, communément appelé acrylique, avec l’avantage de fournir un thermoplastique transparent présentant un bon degré de compatibilité avec les tissus humains, - le matériau est sélectionné parmi du Plexiglas (marque déposée), de la résine acrylique ou du verre, ce qui permet de faciliter l’assemblage de l’élément iridien et de la chambre transparente pour former la prothèse oculaire, - l’impression de l’élément iridien se fait au moyen d’une imprimante adaptée pour utiliser une pluralité de matériaux parmi ceux précités, - la chambre transparente prédéterminée est réalisée en un matériau sélectionné parmi du polyméthacrylate de méthyle, du Plexiglas (marque déposée), du verre ou de la résine acrylique, et/ou - le matériau sélectionné peut être remplacé par tout type de matériau résistant à une pression d’au moins 90 bars, de préférence résistant à une pression d’au moins 100 bars, avec l’avantage d’éviter une déformation en cas de pression appliquée lors de la fabrication et/ou lors de l’utilisation de la prothèse oculaire, ou encore d’améliorer la qualité du figeage lors de la cuisson du matériau lors de l’assemblage. Selon un autre objet des présentes, il est proposé une prothèse oculaire obtenue par le procédé de fabrication selon l’une quelconque des réalisations précédentes. Selon encore un autre objet des présentes, il est proposé un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des réalisations précédentes, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur d’un circuit de traitement informatique. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : représente sous forme d’organigramme, des étapes d’un procédé de fabrication d’une prothèse oculaire, selon une réalisation. et illustrent des paramètres d’un modèle virtuel déterminé pour préparer l’impression d’un élément iridien, selon une réalisation, illustre des dimensions d’éléments d’une chambre transparente destinée à être assemblée avec un élément iridien imprimé, selon une réalisation, , , , illustrent différentes réalisations de prothèses oculaires, et représente un bloc-diagramme schématique d'un circuit de traitement informatique selon une réalisation. Sauf indications contraires, les éléments communs ou analogues à plusieurs figures portent les mêmes signes de référence et présentent des caractéristiques identiques ou analogues, de sorte que ces éléments communs ne sont généralement pas à nouveau décrits par souci de simplicité. Procédé de fabrication d’une prothèse oculaire (100a ; 100b ; 100c ; 100d), ledit procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant : - déterminer (S1) un modèle virtuel (2000) de ladite prothèse oculaire à partir d’une image bidimensionnelle (3000) d’un iris prédéterminé; - imprimer (S2) un élément iridien (101 ; 101, 102, 103) respectif dudit modèle virtuel; et - assembler (S3) ledit élément iridien imprimé avec une chambre transparente prédéterminée (104, 105 ; 104, 105, 106), pour former ladite prothèse oculaire. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détermination dudit modèle virtuel (2000) comprend obtenir ladite image bidimensionnelle (3000) au moyen d’une photographie ou d’une numérisation d’un œil d’un utilisateur. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’élément iridien (101 ; 101, 102, 103) comprend un iris bidimensionnel (101) ou un iris tridimensionnel (101, 102, 103). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre transparente prédéterminée (104, 105 ; 104, 105, 106) comprend un élément de profondeur (104), un élément de courbure (105) et une tige transparente (106). Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’élément de courbure (105) a la forme d’une calotte sphérique. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’impression (S2) de l’élément iridien (101 ; 101, 102, 103) est mise en œuvre en outre par une imprimante couleur tridimensionnelle utilisant un matériau sélectionné parmi du Vero Ultra Clear, du Vero Flex et/ou du Vero Ultra Opaque. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l’élément iridien (101 ; 101, 102, 103) est imprimé de sorte que le nombre de pixels dudit élément iridien est supérieur ou égal au nombre de points d’impression de l’imprimante. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre transparente prédéterminée (104, 105 ; 104, 105, 106) est réalisée en un matériau sélectionné parmi du polyméthacrylate de méthyle, du Plexiglas (marque déposée), du verre ou de la résine acrylique. Prothèse oculaire (100a ; 100b ; 100c ; 100d) obtenue par le procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 8, lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur d’un circuit de traitement informatique.