Brevet FR3038826A1 (20170120)
REVENDICATIONS1. Système de guidage (100) autonome d'un équipement porte-aiguille (10) pour un traitement interne d'au moins une tumeur localisée sur un organe (PR), ledit traitement impliquant au moins une insertion d'une aiguille (11) dans ledit organe (PR), dans lequel ledit équipement (10) est monté sur un robot de guidage multidirectionnel (20) apte à recevoir des instructions de guidage (ORD), ledit système (100) étant caractérisé en ce qu'il comporte un module informatique de traitement (30) comprenant : - un circuit de modélisation (31) configuré pour générer un modèle numérique (M) de l'organe à partir d'au moins une image (I) dudit organe (PR) fournie par une sonde d'imagerie (41), - un circuit de traitement d'images (32) configuré : a) d'une part pour déterminer dans ledit modèle (M) un contourage (C) dudit organe et une grille de cibles virtuelles (G), et b) d'autre part pour déterminer dans ledit modèle (M) des cibles de traitement à atteindre (tl, t2, t3), afin de générer un planning de traitement (P) comprenant les coordonnées desdites cibles de traitement (tl, t2, t3) dans le référentiel (ref\n<CLM>\1\tde ladite sonde d'imagerie (40), - un calculateur (33) configuré pour calculer à partir dudit planning (P) les coordonnées, dans le référentiel dudit robot de guidage (ref 20), desdites cibles de traitement (tl, t2, t3) afin de générer lesdites instructions de guidage (ORD) pour guider la tête (11a) de l'aiguille (11) de manière à atteindre chacune desdites cibles de traitement (tl, t2, t3).\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 1, dans lequel le calculateur (33) est configuré pour générer lesdites instructions de guidage (ORD) de manière à ce que, pour atteindre chacune des cibles de traitement (tl, t2, t3), l'aiguille (11) traverse la peau dudit patient (P) selon un unique point d'accès (a0).\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit module informatique de traitement (30) comporte un circuit de dosimétrie (34) configuré pour déterminer une 3038826 22\n<CLM>\1\t5. 10\n<CLM>\1\t15 20\n<CLM>\1\t8. 25\n<CLM>\1\t30 dose de produit à injecter (dl, d2, d3) pour chaque cible de traitement (tl, t2, t3) en fonction d'une estimation du volume de ladite au moins une tumeur, ladite estimation étant obtenue par une analyse de ladite image (I). Système (100) selon la revendication 3, dans lequel le circuit de dosimétrie (34) est configuré pour mettre à jour le planning de traitement (P) de manière à ce qu'une dose (dl, d2, d3) soit associée à chacune desdites cibles de traitement (tl, t2, t3). Système (100) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel ledit équipement porte-aiguille (10) comporte un chargeur (12) connecté à la base de ladite aiguille (11) et comprenant en son intérieur un produit destiné à être injecté dans au moins une desdites cibles de traitement (tl, t2, t3). Système (100) selon la revendication 5, dans lequel ledit équipement porte-aiguille (10) comporte un mandrin (13) mobile, apte à coulisser à l'intérieur de ladite aiguille (11), configuré pour passer à travers ledit chargeur (12) de manière à acheminer mécaniquement ledit produit à injecter à travers ladite aiguille (11) jusqu'à la tête de celle-ci. Système (100) selon la revendication 6, dans lequel ledit équipement porte-aiguille (10) comporte des moyens de motorisation (14) configurés pour motoriser le déplacement linéaire du mandrin (13) à l'intérieur de ladite aiguille (11). Système (100) selon la revendication 7, dans lequel lesdits moyens de motorisation (14) sont synchronisés avec le robot de guidage (20) en fonction des instructions de guidage (ORD) dudit robot et de la dosimétrie définie dans le planning de traitement (P). Système (100) selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, le produit à injecter comportant une pluralité de grains radioactifs, dans lequel ledit équipement porte-aiguille (10) comporte un capteur de radiations (15), positionné à la sortie du chargeur (12), pour détecter le passage d'un grain radioactif du chargeur (12) vers l'aiguille (11). 3038826 23\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 9, dans lequel ledit chargeur (12) comporte un actionneur pas-à-pas configuré pour charger un grain radioactif dans ladite aiguille (11). 5\n<CLM>\1\tSystème (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la base de l'aiguille (11) est instrumentée par un capteur de force (16) à six axes configuré pour détecter les contraintes exercées sur l'aiguille (11) lors par exemple de l'insertion de l'aiguille dans ledit organe. 10\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 11, dans lequel ledit calculateur (33) est apte à corriger en temps réel les instructions de guidage (ORD) pour modifier l'orientation de l'aiguille (11) dans l'organe (PR) lorsque la somme des contraintes mesurées par ledit capteur de force (16) est supérieure à un seuil déterminé. 15\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 12, dans lequel le calculateur (33) est configuré pour modifier l'orientation de l'aiguille (11) de manière à ce que la somme des contraintes mesurées par ledit capteur de force (16) soit sensiblement égale à zéro.\n<CLM>\1\tSystème (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel ledit 20 module informatique de traitement (30) comporte des moyens de détection (35) du bougé dudit organe, lesdits moyens comprenant : - un réseau interne de géolocalisation (35a) comprenant au moins une première balise ancrée sur ledit organe et au moins trois deuxièmes balises ancrées sur des tissus fixes dans le corps du patient ; 25 - un circuit de détection (35b) configuré pour déterminer la position de chacune des balises ; - des moyens de calcul (35c) configurés pour calculer en fonction de la position de chacune des balises les variations de la distance entre la première balise (b\n<CLM>\1\tet chacune des deuxièmes balises (b2, b3, b4) afin de détecter le bougé dudit 30 organe, lors par exemple d'une insertion (il, i2, i3) d'une aiguille (11) dans ledit organe (PR).\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 14, dans lequel les premières (bl) et deuxièmes (b2, b3, b4) balises comportent une puce RFID. 3038826 24\n<CLM>\1\tSystème (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, comportant un support (40), destiné à recevoir ledit patient, sur lequel est fixée ladite sonde d'imagerie (41), dans lequel le module informatique de traitement (30) comporte un module de 5 calibration (36) présentant une caméra numérique (36a) fixée sur le robot de guidage (20) et une étiquette (36b) positionnée sur ledit support (40), ladite caméra (36a) étant configurée pour détecter ladite étiquette (36b) sur ledit support (40) afin de déterminer, dans le référentiel du robot, la position relative de ladite sonde d'imagerie (41) par rapport au robot de guidage (20). 10\n<CLM>\1\tProcédé de calibration d'un système de guidage (100) autonome d'un équipement porte-aiguille (10) selon la revendication 16, préalablement à un traitement interne d'au moins une tumeur localisée sur un organe (PR), ledit équipement (10) étant monté sur un robot de guidage (20) apte à recevoir des instructions de guidage (ORD) 15 pour réaliser au moins une insertion (il, i2, i3) d'une aiguille (11) dans ledit organe, ledit procédé comportant une première phase au cours de laquelle le module de calibration (36) détermine la position et l'orientation de l'aiguille (11) dans le référentiel (ref\n<CLM>\1\tdu robot de guidage, et une deuxième phase au cours de laquelle le module de calibration (36) détermine la position et l'orientation de la sonde 20 d'imagerie (40) dans le référentiel (ref\n<CLM>\1\tdu robot de guidage.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 17, dans lequel la première phase comporte les étapes suivantes : - une étape d'éclairage au cours de laquelle une source lumineuse (36e) du 25 type laser en ligne émet en direction d'un panneau fixe ; - une étape de déplacement au cours de laquelle ladite aiguille (11) est déplacée par le robot (20) dans le champ entre ladite source (36e) et ledit panneau selon un mouvement translatif de manière à couper le plan (PL) formé par ladite source ; 30 - une étape de détermination au cours de laquelle on détermine la position et l'orientation de l'aiguille (11) dans le référentiel du robot de guidage en détectant sur le panneau, à l'aide d'une deuxième caméra numérique (36d), l'intersection de l'aiguille avec le plan formé par ladite source. 3038826 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 17 ou 18, ledit système comportant un support (40) destiné à recevoir ledit patient sur lequel est fixée ladite sonde d'imagerie (41), dans lequel la deuxième phase de traitement comporte une étape de détection au cours de laquelle une première caméra numérique (36a) détecte une étiquette (36b) positionnée 5 sur ledit support (40) afin de déterminer, dans le référentiel du robot, la position relative de ladite sonde d'imagerie (41) par rapport au robot de guidage (20).