INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : la première liaison pivot présente un axe Y1 de pivotement perpendiculaire à l’axe X et la seconde liaison pivot présente un axe Y2 de pivotement perpendiculaire à l’axe X, les deux axes Y1, Y2 étant parralèles et décalés radialement par rapport à l’axe X. la partie fixe présente une première surface d’appui en contact avec une seconde surface d’appui de la base, les deux surfaces d’appui étant orientées parallèlement à l’axe X. les deux surfaces d’appui, la première liaison pivot et la seconde liaison pivot sont disposés dans un même alignement, en partie arrière du réceptacle. le réceptacle comporte des premiers moyens de fermeture entre la partie mobile de la plateforme et la base, situés à l’opposé des surfaces d’appui, en partie avant du réceptacle. le réceptacle comporte des seconds moyens de fermeture entre le couvercle et la base, situés à l’opposé de la première liaison pivot, en partie avant du réceptacle. la partie mobile présente des moyens de calage avec le godet. lesdits moyens de calage consistent en un épaulement orienté parallèlement à l’axe X et sur lequel peut s’appuyer une paroi latérale du godet. le matériau plastique est du polypropylène. la première liaison pivot et la seconde liaison pivot consistent en des charnières-film. la longueur de la charnière-film formant la seconde liaison pivot est supérieure à au moins un quart du diamètre de la plateforme. la première liaison pivot est dotée de moyens ressort pour limiter l’ouverture du couvercle et ralentir la fermeture du couvercle. la position d’ouverture du couvercle est compris entre 130 et 150°, la position de fermeture étant à 0°. lesdits moyens ressort consistent en des bretelles disposées de part et d’autre de la charnière-film. les bretelles sont dans la continuité de matière de la charnière-film et présentent une épaisseur sensiblement identique à celle de la charnière-film.la plateforme est fixée à la abse par encliquetage. la partie fixe de la plateforme se développe uniquement en partie arrière du réceptacle. la base comporte des pions de surélévation du godet, saillants depuis un fond de la base. la base comporte des pions de centrage du godet, saillants depuis une jupe interne s’étendant depuis un fond de la base. le couvercle présente une fenêtre transparente. ladite fenêtre est réalisée en polypropylène. le réceptacle est de forme circulaire.
La est une vue en perspective de la partie avant du réceptacle fermé selon l’invention ;
La est une vue en perspective de la partie arrière du réceptacle fermé ;
La est une vue éclatée du réceptacle ouvert ;
La est une vue en perspective du réceptacle avec le couvercle ouvert et la plateforme fermée ;
La est une vue en perspective du réceptacle avec le couvercle ouvert et la plateforme ouverte ;
La restitution des paramètres polarimétriques de Mueller en quelques secondes, après le post-traitement en utilisant par exemple les décompositions des matrices de Mueller mesurées, est ainsi cruciale pour permettre au praticien d’avoir l’information utile très rapidement pendant la visite.
L’idéal serait de pouvoir restituer la matrice de Mueller mesurée en temps réel, voire de restituer les paramètres polarimétriques pertinents (après le post-traitement de la matrice de Mueller) en temps réel.
Cependant, il est très difficile d’obtenir un flux d’images restitué à l’utilisateur avec une fréquence suffisante pour une observation confortable, sensiblement en temps réel par le praticien lors de l’examen clinique.
La première limitation est la vitesse d'acquisition des images d’intensité nécessaires pour obtenir la matrice d’intensité B et donc la matrice de Mueller M.
La deuxième limitation est liée à l’obtention des principaux paramètres polarimétriques de M avec un processus de post-traitement. La plupart des décompositions de matrices de Mueller par exemple demande le calcul des valeurs propres de la matrice de Mueller M, ce qui représente un processus de calcul qui peut difficilement être parallélisé et accompli en temps réel.
En effet, dans un système d’imagerie en lumière blanche conventionnel, pour un suivi fluide en temps réel d’une image, le flux devrait être généralement d’au moins 8 FPS si la cible bouge très lentement. Ainsi, dans le cas de l’imagerie polarimétrique de Mueller, le nombre d’images à acquérir et à traiter est d’au moins 8*16 = 128 si l’on doit effectuer 16 mesures entre deux images affichées, ce qui peut être une fréquence plutôt élevée pour des images en haute résolution.
Certaines méthodes permettent de réduire le nombre de mesures mais ne permettent pas en contrepartie l’acquisition d’une image complète. D’autres reposent sur des capteurs spécialisés relativement complexes comme les caméras polarisées, qui permettent une acquisition plus rapide mais qui ont d’autres limitations importantes décrites ci-dessus.
L’imagerie en temps réel devient difficile à accomplir si une approche multispectrale est requise et si les différentes longueurs d’ondes sont acquises en succession. Une possibilité serait d’utiliser simultanément plusieurs caméras CCD ou CMOS monochromatiques, ce qui rendrait le système polarimétrique encombrant et difficile à intégrer sur un système d’imagerie existant ou au sein d’un système complètement nouveau à utiliser dans la pratique médicale.
Plusieurs problèmes se posent donc pour adapter la polarimétrie de Mueller à la colposcopie ou d’autres techniques d’imagerie.
La réalisation de l’imagerie polarimétrique de Mueller en temps réel est un premier enjeu. Elle implique la restitution en temps réel de la matrice de Mueller après la mesure et l’étape de traitement, et encore mieux des paramètres polarimétriques les plus pertinents après l’étape de post-traitement de la matrice de Mueller, afin de permettre au praticien d’avoir accès à des informations relatives à la microstructure du tissu à différentes profondeurs.
Un second enjeu est la réalisation de l’étape 1) ci-dessus simultanément pour plusieurs longueurs d’onde du spectre visible/proche infra-rouge.
Un troisième enjeu est de fournir également l’imagerie couleur de référence en temps réel, ce qui est nécessaire pour la sélection de la zone à analyser avec la polarimétrie, en permettant ainsi au praticien d’avoir des repères spatiaux bien connus, ce qui ne serait pas possible en affichant directement les images polarimétriques.
Un autre enjeu est la possibilité de superposer pixel par pixel une image couleur, des images d’intensité lumineuse aux différentes longueurs d’ondes et des images polarimétriques aux différentes longueurs d’ondes, ce qui est crucial pour l’analyse efficace des images en utilisant des algorithmes de traitements d’images ou des algorithmes d’apprentissage. Cette étape peut permettre, entre autres, de sélectionner les paramètres les plus pertinents. Elle peut permettre également de déterminer la combinaison la plus pertinente de paramètres polarimétriques et non-polarimétriques pour le diagnostic. Enfin elle peut permettre de fusionner ensemble les paramètres polarimétriques et non-polarimétriques d’intérêt dans une seule image ou dans un nombre limité d’images pour fournir aux praticiens une information simplifiée et optimisée pour le diagnostic qui n’est pas directement observable dans les images conventionnelles ou dans les images polarimétriques initiales non-fusionnées.
Un autre enjeu peut être la restitution des images combinées sensiblement en temps réel.
Enfin, un dernier enjeu est d’avoir un polarimètre de Mueller très compact et facilement adaptable, de manière ergonomique, à différents systèmes d’imagerie existants, comme un colposcope ou un endoscope ou encore un microscope (ou exoscope) pour la neurochirurgie, ou facilement utilisable pour la réalisation d’un nouveau système d’imagerie ergonomique et peu encombrant à utiliser dans la pratique médicale selon l’application envisagée.
Par conséquent, il existe un besoin pour bénéficier de systèmes d’imagerie polarimétrique performants, notamment de colposcopes polarimétriques, afin de permettre une visualisation multispectrale et polarimétrique plus confortable de la zone examinée, notamment en temps réel.
Système d’illumination pour colposcope Selon un autre de ses aspects, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, l’invention a encore pour objet un système de colposcopie comportant : un système d’illumination comportant au moins une source lumineuse, un guide de lumière à liquide, à relier à une extrémité à la source de lumière, ce guide de lumière ayant un diamètre de cœur inférieur ou égal à 5mm, une tête de colposcope, comportant un système optique présentant un port d’entrée à relier à l’autre extrémité du guide de lumière à liquide, et un port de sortie de la lumière pour éclairer une zone à observer, le système optique comportant de préférence entre le port d’entrée et le port de sortie une lentille asphérique et un prisme de renvoi.
Cette configuration du système d’illumination permet d’obtenir un faisceau lumineux bien collimaté à une distance de travail d’environ 30 cm.
Le choix pour le guide de lumière d’un guide à liquide et pour le diamètre de cœur d’un diamètre inférieur ou égal à 5mm, permet de réduire la divergence du faisceau d’illumination et sa taille, et d’augmenter l’intensité de la lumière au centre de la zone à observer, c’est-à-dire le col de l’utérus, et de réduire ainsi les réflexions parasites sur les surfaces environnantes (paroi vaginale, spéculum, etc.), et par conséquent d’améliorer significativement la qualité des images acquises. Le guide de lumière à liquide permet d’obtenir un éclairage avec une uniformité satisfaisante, notamment une uniformité supérieure à celle obtenue avec les faisceaux de fibres en silice généralement utilisés dans les systèmes d’illumination des colposcopes.
De préférence, le diamètre intérieur du guide optique à liquide est compris entre 2,5 et 3,5 mm.
Le système d’illumination peut comporter un adaptateur configuré pour recevoir le guide optique et se monter sur la source avec une possibilité de réglage dans les trois directions X, Y et Z relativement à la source.
Système de colposcopie ergonomique Selon un autre de ses aspects, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, l’invention a encore pour objet un système de colposcopie comportant : un socle roulant, un mat porté par le socle roulant, au moins un réflecteur de référence porté par le mat, servant à la calibration d’un système de polarimétrie, une tête de colposcope portée par un bras articulé relié au socle.
Le système de colposcopie peut également comporter : une station de travail comportant un ordinateur, portée par le socle roulant, un clavier porté par un bras articulé relié au mat, et un écran porté par un bras articulé relié au mat à une hauteur supérieure à celle du bras supportant le clavier.
Un tel agencement permet de garder l’écran et le clavier à proximité de l’utilisateur, qui peut ainsi commander aisément lui-même l’ordinateur pour l’acquisition des images.
La mobilité du système est également améliorée, puisque l’ensemble peut être déplacé aisément d’un seul tenant sur le sol.
De préférence, le système comporte un boîtier logeant la ou les sources lumineuses, placé sur la station de travail, ainsi qu’un contrôleur qui permet de commander les différents composants électro-optiques et électroniques du système polarimétrique tels que les filtres commandables à cristaux liquides, la roue à filtre, et de traiter les images provenant de la caméra, le cas échéant, voire de générer les images polarimétriques, etc.
Le réflecteur de référence peut être disposé dans une coiffe pare-lumière, au sommet du mat. Ce réflecteur est par exemple articulé autour d’un axe vertical, et comporte par exemple sur une face une paroi métallique dépolie, par exemple en aluminium, et du côté opposé une surface de référence ayant des propriétés spectrales connues. Le montage rotatif du réflecteur permet de remplacer aisément l’une des faces par l’autre sans bouger la tête du colposcope, ce qui facilite les opérations de calibration. Lors de celles-ci, la tête est par exemple placée à environ 30cm du réflecteur, en manœuvrant le bras articulé portant la tête.
Le système de colposcopie comporte avantageusement une pédale qui permet à l’utilisateur de déclencher une action prédéfinie, par exemple de démarrer une acquisition polarimétrique.
La tête du colposcope peut également comporter un bouton permettant de déclencher une autre action prédéfinie, par exemple le démarrage et l’arrêt de l’enregistrement vidéo.
Description des figures L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’un exemple non limitatif de mise en œuvre des différents aspects de l’invention, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :
la est un schéma en blocs d’un exemple de système d’imagerie multispectrale polarimétrique selon l’invention,
la est une vue similaire à la illustrant la possibilité de délivrer une image facilitant le diagnostic,
la représente la tête du colposcope avec une partie du système de polarimétrie qui est fixée sur sa face avant,
la est une vue éclatée faisant apparaître différents éléments optiques du générateur d’états de polarisation et de l’analyseur et leurs pièces de support,
la illustre l’assemblage des pièces supportant les éléments optiques du générateur d’états de polarisation,
la illustre l’assemblage des pièces supportant des éléments optiques de l’analyseur d’états de polarisation,
la représente isolément l’une des pièces de support, servant à la fixation du porte-filtre servant à la calibration,
la illustre l’assemblage de deux pièces de support du générateur d’états de polarisation,
la représente en vue de face l’une des pièces de support du générateur et l’élément optique reçu dans le logement de cette pièce,
la est une vue frontale de la face avant de la tête du colposcope munie du système polarimétrique,
la est une vue en coupe, partielle et schématique, du système d’illumination,
la est une vue schématique et partielle, en perspective avec coupe axiale, du système d’illumination de la ,
la est une coupe longitudinale, partielle et schématique, de la tête du colposcope au niveau du raccordement du guide de lumière,
la est une vue en perspective éclatée d’éléments servant au montage du guide de lumière à la tête du colposcope,
la illustre la répartition spatiale de l’intensité lumineuse au niveau de la zone observée en fonction du diamètre de la partie active du guide de lumière utilisé,
la représente le réflecteur de calibration et sa coiffe,
la représente isolément le réflecteur, sans sa coiffe,
la représente de manière schématique et partielle le porte filtre d’étalonnage,
De préférence, la teneur totale en propylène glycol est supérieure ou égale à 1% en poids, mieux va de 1 à 15%, préférentiellement va de 1,5 à 10% en poids, plus préférentiellement de 2 à 8% en poids, plus préférentiellement encore de 2,1 à 6% en poids, mieux de 2,2 à 5% en poids, encore mieux de 2,3 à 4% en poids, par rapport au poids total de la composition.
vi) Solvants La composition selon l’invention peut éventuellement comprendre un ou plusieurs solvants organiques différents des composés hydroxylés v) précédemment décrits.
La composition est de préférence aqueuse, la teneur en eau pouvant aller de 10 à 90% en poids, de préférence de 20 à 80% en poids, préférentiellement de 40 à 70% en poids par rapport au poids total de la composition.
On peut notamment citer à titre de polymères épaississants non associatifs à motifs sucres, les gommes natives telles que : a) les exsudats d’arbres ou d’arbustes dont : - la gomme arabique (polymère ramifié de galactose, d’arabinose, de rhamnose et d’acide glucuronique) ; - la gomme ghatti (polymère issu d’arabinose, de galactose, de mannose, de xylose et d’acide glucuronique) ; - la gomme karaya (polymère issu d’acide galacturonique, de galactose, de rhamnose et d’acide glucuronique) ; - la gomme tragacanthe (ou adragante) (polymère d’acide galacturonique, de galactose, de fucose, de xylose et d’arabinose) ;
où R est un paramètre de résolution prédéfini représentatif d’une distance minimale séparant deux points d'entrée candidats au niveau de l’enveloppe corporelle du patient. Les angles α et β sont incrémentés jusqu’à couvrir le cône d’ouverture désiré.
Tel qu’illustré sur la , l’angle α peut correspondre à un angle orbital mesuré par rapport à un axe 53 antéro postérieur dans un plan 51 transversal du patient 50. Le plan 51 transversal est défini par le point cible, l’axe 53 antéro postérieur et un axe 54 transversal du patient. L’angle β peut correspondre à un angle cranio-caudal formé par le plan 51 transversal et un plan 52 oblique. Le plan 52 oblique est défini par le point cible, l’axe 54 transversal, et la trajectoire candidate 55 formée par le point cible et le point d’entrée considéré.
La représente schématiquement un ensemble de points d'entrée candidats 22 dans le modèle anatomique au niveau de l’enveloppe corporelle 21 du patient (les points d'entrée candidats 22 forment un « maillage » au niveau de l’enveloppe corporelle 21 du patient).
Comme indiqué précédemment, il est avantageux de réduire le nombre de trajectoires candidates pour limiter le temps de calcul global du procédé de sélection d’une trajectoire optimale. Dans ce but, et tel qu’illustré sur la , le procédé 100 comporte une étape d’élimination 104 de certaines trajectoires candidates en fonction d’un ou plusieurs critères de validité prédéterminés.
Il est avantageux de considérer plusieurs critères de validité différents et de les évaluer selon un ordre prédéfini. Cet ordre est défini en fonction d’un temps de calcul estimé nécessaire pour évaluer chaque critère de validité.
Il s’agit là d’appliquer des filtres simples successifs afin de réduire l’ensemble des trajectoires candidates. Ces filtres sont simples à calculer et permettent de rejeter rapidement certaines trajectoires qui sont impossibles à réaliser. Ces filtres sont appliqués du plus simple au plus complexe, en termes de temps de calcul, de manière à ce que les derniers filtres soit appliqués sur un nombre le plus restreint possible de trajectoires candidates.
A titre d’exemple nullement limitatif, les critères de validité suivants peuvent être successivement pris en compte.
Dans un premier temps, si l’intervention médicale est assistée par un robot comprenant un bras robotisé équipé d’un instrument médical, il est possible d’éliminer les trajectoires candidates pour lesquelles il n’est pas possible de configurer le bras robotisé pour que l’instrument médical puisse suivre la trajectoire considérée. Une fois l’échantillonnage effectué, les trajectoires candidates sont filtrées grâce à la connaissance a priori des facultés d’accessibilité du robot pour les angles orbital et cranio-caudal et pour le point cible considérés. Cette étape est dépendante du modèle de robot utilisé, de la géométrie des outils utilisés pour guider l’instrument médical, et du positionnement du point cible. Ces paramètres sont connus lorsque les trajectoires candidates sont déterminées, et il est donc possible de réduire grandement le nombre de trajectoires candidates.
Dans un deuxième temps, il est possible d’éliminer les trajectoires candidates pour lesquelles la longueur de la trajectoire est supérieure à la longueur de l’instrument médical envisagé pour l’intervention.
Dans un troisième temps, il est possible d’éliminer les trajectoires candidates pour lesquelles un objet apposé sur le patient fait obstacle. Tel qu’illustré sur la , il peut s’agir par exemple d’une référence patient 23 utilisée par un système de navigation optique pour guider le bras robotisé. Selon un autre exemple, il pourrait également s’agir d’un cathéter. A l’aide de la segmentation du patient et des objets lui étant apposés pour l’intervention, et connaissant a priori la géométrie tridimensionnelle du bras robotisé, il est possible de déterminer des trajectoires conduisant à des collisions entre le bras robotisé et des objets apposés sur le patient pour l’intervention. De telles trajectoires peuvent être éliminées.
Dans un quatrième temps, il est possible d’éliminer les trajectoires candidates pour lesquelles il existe une intersection de la trajectoire candidate avec au moins une structure anatomique critique interne au corps du patient. Par structure anatomique critique on entend par exemple un organe différent de l’anatomie d’intérêt (par exemple les poumons, la rate, la vésicule biliaire, ou les reins si l’anatomie d’intérêt est le foie) ou des structures vasculaires à risque (artères, veines, voies biliaires, tube digestif). En général les segmentations ne sont pas représentées de manière paramétrique, aussi, pour détecter une collision entre une structure anatomique à risque et la trajectoire, il est possible d’échantillonner finement celle-ci et de récupérer la valeur de la segmentation pour chaque point de l’échantillon. Une distance entre points sur la trajectoire égale à une demi fois la résolution de l’image dans la direction d’acquisition, qui est typiquement de l’ordre du millimètre, est suffisante à cet effet.
Les critères de validité listés ci-dessus à titre d’exemple peuvent s’appliquer aussi bien au cas d’une intervention mini-invasive sur un organe mou et au cas d’une intervention mini-invasive sur un os.
Tel qu’illustré sur la , le procédé 100 comporte une étape de calcul 105 d’au moins une fonction de coût, pour chaque trajectoire candidate restante (c’est-à-dire pour chaque trajectoire candidate qui n’a pas été éliminée à l’étape d’élimination 104) à partir de plusieurs caractéristiques relatives par exemple à la sécurité ou à la performance de l’intervention. Ces caractéristiques sont quantifiées ; on entend par là qu’une valeur mesurée et normalisée est attribuée à chaque caractéristique considérée (autrement dit, chaque caractéristique quantifiée correspond à une métrique représentative d’un critère de sécurité ou de performance).
A titre d’exemple nullement limitatif, tout ou partie des caractéristiques suivantes peuvent être prises en compte pour le calcul d’une fonction de coût. Sauf indication contraire, chacune de ces caractéristiques peut être prise en compte pour une intervention mini-invasive sur un organe mou ou pour une intervention mini-invasive sur un os.
Selon un premier exemple, il est possible de prendre en compte une distance minimale entre la trajectoire candidate et une structure anatomique critique interne au corps du patient. Pour cela, le modèle anatomique peut comporter une segmentation des structures anatomiques critiques internes. Une distance entre chaque point de la trajectoire à une structure anatomique donnée peut alors être calculée à l’aide d’une transformée de distances (aussi appelée carte de distances) de la segmentation associée. Quand cette transformation est appliquée à une image binaire, le résultat est une nouvelle image où la valeur de chaque voxel correspond à la distance la plus courte entre ce voxel et le contour de l’image. La distance minimale entre la trajectoire candidate et une structure anatomique critique interne correspond à une marge de sécurité qui doit tenir compte des facteurs d’imprécision du robot médical et/ou des aléas biomécaniques lors de l’insertion de l’instrument médical.