WO1980001753A1 - Dispositifs articulateurs pour reproduire les mouvements de la mandibule - Google Patents

Dispositifs articulateurs pour reproduire les mouvements de la mandibule Download PDF

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WO1980001753A1
WO1980001753A1 PCT/FR1980/000029 FR8000029W WO8001753A1 WO 1980001753 A1 WO1980001753 A1 WO 1980001753A1 FR 8000029 W FR8000029 W FR 8000029W WO 8001753 A1 WO8001753 A1 WO 8001753A1
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patient
mandible
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PCT/FR1980/000029
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P Santoni
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P Santoni
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • A61C19/045—Measuring instruments specially adapted for dentistry for recording mandibular movement, e.g. face bows
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C11/00—Dental articulators, i.e. for simulating movement of the temporo-mandibular joints; Articulation forms or mouldings

Definitions

  • the present invention relates to articulating devices for reproducing the movements of the mandible.
  • the technical sector of the invention is that of dental instruments and prostheses.
  • articulators which make it possible to mechanically reproduce certain movements of the dibule.
  • These articulators comprise two articulated supports one with respect to the other on which are fixed moldings of the upper and lower jaws. They are intended to allow the development of dental prostheses, outside the presence of the patient.
  • the first relates to a device comprising a measuring device for recording, in three dimensions, the movements of chewing and an articulator, provided with two reproductive organs movable with respect to each other, for sharpening the masticatory surfaces of teeth artificial ⁇ ⁇
  • the second relates to a method and a device for measuring and recording, mechanically or electrically, the movements of chewing in three dimensions, where the recording of movements is obtained.
  • different reference elements arranged in connection with the jaws.
  • An objective of the present invention is to provide articulators which have no articulation between the two plates carrying the moldings of the maxillae, which eliminates all the difficulties of producing these articulations and facilitates access from the rear to the moldings of the maxillae .
  • Another objective of the present invention is to provide devices which make it possible to reproduce remotely or to record in order to reproduce in deferred time and to repeat the usual movements of the mandible with very great fidelity as regards the movements of each point and the dynamics of these displacements as well as the positions.
  • a device according to the invention is of the articulator type which comprises, in a known manner, two supports movable relative to one another on which are fixed respectively a molding of the upper jaw. And a molding of the lower jaw a patient and means for animating said supports in order to reproduce the movements of the mandible of said patient.
  • a device for taking movements of the mandible composed of several linear displacement sensors which are fixed by their two ends respectively to the skull and the mandible of the patient and which analogically convert the displacements li- / born in electrical signals;
  • an articulator composed of two plates on which said moldings of the upper and lower jaws are fixed, which plates are connected together only by artificial muscles occupying positions identical to those of said sensors, which muscles each have a linear servo motor;
  • the circuits ⁇ jR ⁇ ⁇ electronics include means for recording the electrical signals delivered by said sensors and means for reading the recorded signals and for re-transmitting them in deferred time to the servo circuits of said servomotors.
  • the movement sampling device advantageously comprises an upper plate and a lower plate which are fixed respectively to the skull and to the mandible of a patient and which are interconnected by at least six displacement sensors, which sensors are compo ⁇ each of two aligned rods which slide relative to each other and the ends of which are connected by ball joints to the upper plate and to the lower plate respectively and of a transducer which delivers an electrical signal proportional to the displacement in translation of a rod relative to the other.
  • the displacement sensors are composed of two tubes which slide telescopically one inside the other, one of which carries a light source, for example a light emitting diode and the other a photosensitive detector , for example a photoresistor.
  • the articulator itself includes:
  • a lower plate on which is fixed a molding of the lower jaw, which is suspended from said upper plate by at least six artificial muscles which each correspond to one of said sensors, which artificial muscles each have two aligned rods which slide axially one relative to
  • the invention results in a new electronic articulation device which makes it possible to reproduce, in real time or in deferred time, locally or remotely, all the natural movements of the mandible of a patient with great spatial and dynamic fidelity. .
  • the invention also protects, on the one hand, the device for collecting and recording movements which is used by the dentist practitioner and, on the other hand, the articulator device itself which is used by dental technicians and mechanics for reproduce recorded movements and to develop dental prostheses of any type, for example fixed prostheses, such as crowns or bridges, removable prostheses or total prostheses.
  • the articulator makes it possible to sculpt the occlusal faces of the artificial teeth of the prostheses so that the shape of these takes into account all the natural movements of the maxillae.
  • a device according to the invention is particularly interesting when the adjustment of a prosthesis poses delicate balance problems.
  • a device according to the invention makes it possible to reproduce and repeat with great fidelity, apart from the presence of the patient, all the movements of chewing and phona ⁇ tion of the mandible and to simulate with precision the dynamic behavior of the prostheses. .
  • An advantage of the devices according to the invention is that they can be produced easily "from a small number of current and inexpensive electronic components, which makes it possible to achieve a lower manufacturing price than that of known mechanical articulators. .
  • Another advantage of the devices according to the invention lies in the fact that the movement sampling device is composed of light sensors, which slide relative to each other without friction and which do not hinder the natural movements of the patient.
  • Another advantage of the devices according to the invention lies in the fact that all the information necessary for producing the movement of the mandible is delivered in the form of electrical signals. These electrical signals can be transmitted immediately from a distance and therefore allow teleproduction of the movement to be made in real time.
  • the electrical signals can also be recorded, in analog or digital form, on current recorders, for example on magnetic tapes, which makes it possible to obtain inexpensive recording.
  • Figure 1 is an overview of the movement sampling device
  • Figure 2 is an axial section of an embodiment of a displacement sensor
  • Figure 3 is a front view of the device according to Figure 1
  • FIG. 1 are respective side and front views of the articulator proper of a device according to the invention.
  • Figure 6 is an axial section of one of the artificial muscles of the articulator;
  • Figures 7, 8 and 9 are block diagrams of the main electronic circuits of a device according to the invention.
  • FIGS 1 and 3 show a device for removing movements of the mandible in place on a patient 1.
  • This device comprises an upper plate 2 which is fixed to the patient's skull and a plate 3 which is secured to the patient's mandible .
  • the term plate is used in a generic sense to designate any rigid support of any shape.
  • the plate 2 has the shape of a visor in which is cut a notch 4 which surrounds the patient's forehead.
  • the plate 2 is fixed to a helmet 5 which covers the skull.
  • the helmet 5 comprises for example a belt, or horizontal hoop 5a which surrounds the cranial box and which comprises at the rear a tightening device 6 of any known type, for example a screw device.
  • the helmet 5 further comprises a second belt or hoop 5b located in a frontal plane.
  • the helmet 5 can be made dif-. fiercely.
  • the plate 2 has two lateral fasteners 7 which are connected to the ends of the hoop 5b by a hinge 7a.
  • a screw 7b makes it possible to block these joints in a determined position.
  • Plate 2 is connected to the helmet. 5 by a rod 8.
  • the hoop 5a carries at the front two extensions forming a fork 9 in which one end of the rod 8 is articulated.
  • a screw 9a makes it possible to block this articulation.
  • the other end of the rod 8 slides between two flanges 10 carried by the plate 2,
  • a screw 10a makes it possible to block the rod 8 between the flanges and to vary the length of the rod 8. It is understood that by playing on the joints 7a and on the
  • the position of the plate 2 relative to the helmet can be adjusted, then block the plate 2 in a position secured to the helmet and the patient's skull.
  • the plate 3 is connected to the mandible by a rod 11 carrying a metal intra-oral fork 12 which is pressed against the external face of the teeth of the lower jaw.
  • the fork 12 is lined with a hardenable paste, for example a polymerizable resin with rapid hardening and fixed to the teeth by a few drops of glue, for example cyanoacrylate glue.
  • glue for example cyanoacrylate glue.
  • any other equivalent means can be used to fix the fork 12 to the lower jaw.
  • the rod 11 and four ⁇ chette 12 assembly makes the plate 3 integral with the movements of the mandible in all directions.
  • the plates 2 and 3 are interconnected by six displacement sensors 13 which are symmetrical two by two with respect to the sagittal plane PP '. For clarity of the drawing, some of these sensors have been represented by a dotted line.
  • FIG. 2 represents on a larger scale one of the sensors 13 which all have the same composition.
  • Each sensor 13 is composed of two aligned rods 14 and 15 which slide freely relative to each other, by ⁇ - for example two tubes which telescopically slide one inside the other.
  • the two ends of the two rods are connected by ball joints 16 and 17 respectively to the upper plate and to the lower plate.
  • the two free ends of the rods 14 and 15 comprise a circular eyelet 16a, 17a which is engaged on a spherical barrel, such as the barrel 17b. which is fixed by a bolt 18 on the plate 3.
  • the eyelets and barrels can be replaced
  • the tube 14 carries at its end a light-emitting diode 19 which is supplied with electric current under a low voltage, for example a voltage of 2.5 volts which avoids
  • the tube 15 contains a photoresistor 20 which is illuminated by the light emitted by the diode 19 and whose resistance varies as a function of the illumination which it therefore receives as a function of the distance from the diode.
  • the resistance of the photoresistor 20 is illuminated by the light emitted by the diode 19 and whose resistance varies as a function of the illumination which it therefore receives as a function of the distance from the diode.
  • the photoelectric resistance plus electronic device assembly constitutes a transducer which analogically converts the
  • FIG. 2 by means of a photoelectric transducer is preferable since it does not cause any friction from one tube to the other and sensors have very low inertia and do not interfere with the natural movements of the mandible.
  • the diode 19 can be replaced by any other light source and the photoresistor 20 by any other photoelectric detector.
  • the sensors 13 also comprise a threaded rod 21 which screws into a threaded bore of the tube 15 and which makes it possible to adjust the length of the sensor at rest as a function of the distance between the plates 2 and 3.
  • the end parts of the sensors carrying the eyelets 16a and 17a are made of plastic which electrically isolates the sensors from the plates 2 and 3.
  • a threaded rod 22 whose upper end is screwed into a nut 23 fixed to the plate 2, which allows to vary the length of the rod 22 located below the plate.
  • the rod 22 carries at the lower end a buccal fork 24 which is introduced into the mouth of the patient where it rests on the occlusal face of the upper jaw, by means of a pad of hardenable paste which is molded on the teeth. .
  • This fork is used to transfer onto the articulator itself the distance which separates the upper plate from the occlusal face of the teeth of the upper maxillary.
  • FIGS 4 and 5 show an embodiment of the articulator proper of a device according to the invention.
  • This comprises a fixed support, having for example the form of two gantries 25a and 25b, on which an upper plate 26 is fixed. It further comprises a lower plate 27 which is suspended from the plate 26 by six artificial muscles 28.
  • the six muscles 28 have an identical structure and for the sake of clarity of the drawing, some of them have been represented by dotted lines.
  • On the plates 26 and 27 are fixed respectively a molding 29 of the upper jaw and a molding 30 of the
  • the moldings 29 and 30 are fixed to the plates 26 and 27 by any known means, for example by means of two rigid supports 31 and 32 and blocks of a curable paste.
  • each sensor and each artificial muscle in abutment and we equalize their lengths one by one using the threaded rods.
  • the position of the upper plate is then adjusted relative to the patient's skull so that, when the jaw is closed, the sensors are substantially halfway.
  • the upper jaw 29 is then positioned so that the occlusal face of the teeth of the moldings is at a distance from the upper plate 26 equal to the distance which. separates the plate 2 from the occlusal surface of the teeth of the patient's maxilla.
  • the six artificial muscles 28 occupy, relative to the two plates 26 and 27 and to the moldings 29 and 30, relative positions identical to those of the sensors 13 relative to the plates 2 and 3 and relative to the patient's jaws.
  • the muscles 28 are symmetrical two by two with respect to a sagittal plane PP '. It is specified that the two plates 26 and 27 are connected to one another only by the artificial muscles 28 and that in particular they are not connected by any articulation.
  • FIG. 6 shows on a larger scale and in axial section, one of the artificial muscles 28.
  • Each of the muscles 28 has two aligned rods 33 and 34 which can slide axially relative to one another, for example two tubes which slide telescopically.
  • the two ends of the muscle are respectively connected to the plates 26 and 27 by ball joints 35 and 36 identical to the joints which connect the sensors 13 to the plates 2 and 3.
  • the rods 33 and 34 bear at their ends an eyelet 33a, 34a which is engaged on a spherical barrel 35a, 36a which is fixed on a support 35b, 36b secured to one of the plates 26 or 27.
  • An rlsg An rlsg
  • Each muscle 28 comprises, in addition, a servomotor 37 of a "known " type which comprises for example an electric motor driving two racks in opposite directions, which racks carry two legs 38 and 39 which move linearly in opposite direction one of the other.
  • the lug 38 is fixed for example to the tube 36 while the lug 39 is fixed to the tube 33 and slides in a longitudinal slot of the tube 34.
  • This type of actuator and the assembly says floating on the two tubes 33 and 34 are well known in servomechanisms. The floating mounting makes it possible to double the useful stroke of the servomotor.
  • Each servomotor 37 is slaved to the signal delivered by the sensor 13 to which it corresponds, so that each artificial muscle 28 faithfully reproduces the elongation movements of the sensor 13 to which it corresponds and the composition of the movements, of elongation of all the muscles means that the relative movement of the plate 27 with respect to the plate 26 accurately reproduces the relative mouve ⁇ ment of the plates 2 and 3 and therefore the relative movement of the molds 29 and 30 exactly reproduces the movements of the mandible of the patient.
  • FIG. 7 is an electronic diagram which represents the light-emitting diode 19 and the photoresistor 20 of a sensor.
  • the diode 19 is supplied with a low direct voltage, of the order of 2.5 V, through a resistor 40.
  • the photoresistor 20 is placed in the circuit of the emitter of a transistor 41.
  • the output voltage is taken at point 42 on the transmitter of the transis ⁇ tor 41.
  • the resistance of the photoresistor varied non-linearly as a function of the relative displacement of the rods 14 and 15. Since the range of variations in resistance is important, the characteristics of transistor 41 also vary non-linearly and the non-linearity of the variations in the gain of the transistor 13
  • FIG. 7 also represents the servomotor 37 which corresponds to the sensor and which is slaved to the latter.
  • This servomotor drives the cursor of a potentiometer 43 which delivers a voltage which varies as a function of the position of the servomotor.
  • the control circuit essentially comprises, in known manner, an operational amplifier 44, mounted as a comparator, which compares the voltage delivered by the sensor at point 42 and the voltage delivered by the potentiometer
  • a feedback resistor 45 makes it possible to reduce the gain of the amplifier.
  • the output of amplifier 44 is connected to a power amplifier composed of two transistors 46a and 46b " mounted in opposition (push-pull). The output of the power amplifier controls the servomotor 37 in the direction which cancels the difference between the two voltages at the input of comparator 44.
  • FIG. 7 represents a case of transmission of the movements of the mandible in real time to the articulator. It is specified however that the articulator can be placed at a great distance from the movement device and in this case, the voltages delivered at points 42 are easily transmitted remotely by telecommunication lines and one can thus obtain a teleproduction of the movement. ⁇ ment of the mandible.
  • FIG. 8 represents a block diagram of the main components of the circuits making it possible to record the signals emitted by the sensors 13 in order to then re-read these signals, which. allows you to reproduce the movements of the mandible in delayed time, locally or remotely, and to repeat them several times. Signals are recorded 14
  • the marks 48 and 49 represent the - two recording heads corresponding to the two tracks.
  • the outputs SI to S6 of the six sensors, taken at points 42 of FIG. 7, are connected to six inputs of a multiplexer 50.
  • the multiplexer has a seventh input to which a constant voltage of 1 V intended for the calibration of l is applied 'apparatus.
  • the multiplexer 50 is controlled by a binary pulse counter 51 with four outputs A, B, C, D.
  • the outputs A, B, C control the changes of multiplexer input channel.
  • the output D is connected to a monostable 52 which delivers a pulse the duration of which is greater than a clock period.
  • the output of the monostable 52 is connected to the reset terminal (RESET) of the counter 51, -
  • the input of the counter 51 is connected to a chain comprising a clock 53 which delivers a sinusoidal signal, a circuit 54 for formatting the clock signals which delivers rectangular pulses, a circuit 55 intended for rendering the signals compatible with TTL components and a second monostable 56 intended to compensate for the phase shift due to the shaping of the clock signals during reading.
  • the output of the multiplexer 50 is connected to an amplifier 57, an impedance adapter.
  • a recording preamplifier 60 the output of which is connected to the recording head 48 of track No. 1 of the tape recorder.
  • the circuits also include an analog multiplier circuit 61, the two inputs of which are connected, one to the output of the clock 53 and the other to the output of the monostable 52 through an inverter 62.
  • the output of circuit 61 a sinusoidal signal which is interrupted for the duration of the reset pulses delivered by the monostable 52. This signal is recorded on track No. 2 of the tape recorder passing through a preamplifier 63 and the head 49.
  • FIG. 9 is a block diagram of the circuits for controlling the signals recorded on the magnetic tape of the tape recorder 47 .
  • the marks 64 and 65 designate the read heads of tracks 1 and 2 of the tape recorder.
  • the signals read by the read head 64 • are amplified by a preamplifier 65.
  • the output of the amplifier 65 is connected to an analog converter circuit 66 which converts the frequencies into voltages.
  • the output of the converter 66 is connected to the input of an operational amplifier mounted as an adjustable gain adder which is intended to reverse the direction of variation of the voltage as a function of the frequency, which has been reversed by the converter. sor 58 during the recording which realizes, as we have seen, a linear function with negative slope.
  • the output of the amplifier 67 is connected to the input of a demultiplexer 69 through an impedance adapter amplifier 68.
  • the multiplexer 69 has seven outputs. On six of them, numbered SI to S6, a voltage is collected which corresponds to the voltage delivered at point 42 by one of the sensors. Each output SI to S6 is connected to a servo drive servo device according to FIG. 1. The outputs of the multiplexer are each connected in a known manner on
  • integrators which keep in memory the output voltage of each channel for the duration of a demultiplexer cycle.
  • the seventh output channel is connected through a transistor 70 to a galvanometer 71 which makes it possible to control the level of the reference voltage.
  • the signal read by the read head 65 is amplified and shaped by an amplifier then made compatible with the TTL circuits by a CMOS-TTL interface circuit 73.
  • the output of the interface circuit 73 is connected to the input of a pulse-shaping and inverter circuit 74 which delivers clock pulses which control a pulse counter 75 which controls the demultiplexer 69.
  • the output of the shaping circuit 74 is also connected to an integrator 76 which extracts from the complex signal, recorded on track 2, the reset pulses which are sent on the reset of the counter 75.

Abstract

Un dispositif selon l'invention comporte un dispositif de prelevement de la mandibule compose d'une plaque superieure (2) qui est fixee au crane et d'une plaque inferieure (3) qui est rendue solidaire de la mandibule par une fourchette buccale (11-12). Six capteurs de deplacement (13) relient les deux plaques, auxquels ils sont relies par des articulations a rotule (16, 17). Le dispositif comporte, en outre, un articulateur compose de deux platines sur lesquelles sont fixees des moulages du maxillaire superieur et inferieur qui sont reliees entre elles par des muscles artificiels occupant la meme position que les capteurs et comportant chacun un servomoteur asservi a un capteur. Une application est la mise eu point des protheses dentaires a distance ou en temps differe.

Description

Dispositifs articulateurs pour reproduire les mouvements de la mandibule.
La présente invention a pour objet des dispositifs articula- teurs pour reproduire les mouvements de la mandibule.
Le secteur technique de 1'invention est celui des instru¬ ments et prothèses dentaires.
On connaît des appareils dits articulateurs qui permettent de reproduire mécaniquement certains mouvements de la man¬ dibule. Ces articulateurs comportent deux supports articu¬ lés l'un par rapport à l'autre sur lesquels on fixe des moulages des maxillaires supérieur et inférieur. Ils sont destinés à permettre la mise au point des prothèses den¬ taires, en dehors de la présence du patient.
On peut distinguer parmi ceux-ci/ les articulateurs non adaptables qui sont basés sur des dimensions anatomiques moyennes et les articulateurs adaptables qui permettent de modifier les trajectoires des mouvements d'après des enre¬ gistrements effectués sur la bouche d'un patient. On connaît par exemple les articulateurs de. Gysi, de Hanau, l'articu- lateur Dentatus, 1'articulateur de Gerber etc.... De tels articulateurs sont décrits, par exemple, dans les brevets français No. 1.447.240 et américain 4.014.097. Le premier concerne un dispositif comprenant un appareil de mesure pour enregistrer,dans les trois dimensions, les mouvements de la mastication et un articulateur, muni de deux organes reproducteurs mobiles l'un par rapport à l'autre, pour aiguiser les surfaces masticatoires de dents artificielles^^
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Le second se rapporte à un procédé et un dispositif pour mesurer et enregistrer, par voie mécanique ou électrique les mouvements de la mastication dans les trois dimensions, où l'on obtient l'enregistrement des mouvements. des diffé- rents éléments de référence disposés en liaison avec les maxillaires.
Tous ces articulateurs mécaniques sont imparfaits. En ef¬ fet, les articulations tempo-mandibulaires sont des articu- lations complexes et mal connues qui permettent non seule- ment des mouvements d'ouverture et de fermeture mais égale¬ ment des mouvements de protrusion et de latéralité d'un maxillaire par rapport à l'autre. La construction mécanique de ces articulations est difficile à réaliser et ne repro- duit pas fidèlement les articulations naturelles.
Un objectif de la présente invention est de procurer des articulateurs qui ne comportent aucune articulation entre les deux platines portant les moulages des maxillaires, ce qui supprime toutes les difficultés de réalisation de ces articulations et facilite l'accès par l'arrière aux moulages des maxilaires__.
Pour pallier aux insuffisances de reproduction de prothèses, on a proposé un odontographe, tel que décrit dans la de¬ mande de brevet français No. 2.326.906, destiné à être as¬ socié aux articulateurs mécaniques existants. On retrouve avec cet appareil, comme dans les autres articulateurs mé¬ caniques, l'inconvénient suivant : il est très difficile d'enregistrer mécaniquement les mouvements de la mandibule afin de transférer ceux-ci pour les reproduire à distance et/ou en temps différé. De plus, l'enregistrement mécanique permet d'enregistrer graphiquement les mouvements d'un ou plusieurs points dans un ou plusieurs plans mais il est très complexe de reconstituer ensuite, à partir de ces enregistrements graphiques, les mouvements réels de la man¬ dibule.
OMP
*/ » IP Un autre objectif de la..présente invention est de procurer des dispositifs qui permettent de reproduire à distance ou d'enregistrer pour reproduire en temps différé et pour répéter les mouvements habituels de la mandibule avec une très grande fidélité en ce qui concerne les déplacements de chaque point et la dynamique de ces déplacements ainsi que les positions.
Un dispositif selon l'invention "est du type articulateur qui comporte, de façon connue, deux supports mobiles l'un par rapport à l'autre sur lesquels sont fixés respectivement un moulage du maxillaire supérieur . et un moulage du maxil¬ laire inférieur d'un patient et des moyens pour animer les- dits supports afin de reproduire les mouvements de la man- dibule dudit patient.
Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'un dispositif qui comporte :
- d'une part, un dispositif de prélèvement des mou¬ vements de la mandibule composé de plusieurs capteurs de déplacement linéaire qui sont fixés par leurs deux extré¬ mités respectivement au crâne et à la mandibule du patient et qui convertissent analogiquement les déplacements li- / néaires en signaux électriques;
- d'autre part, un articulateur composé de deux pla¬ tines sur lesquelles sont fixés lesdits moulages des maxillaires supérieur et inférieur, lesquelles platines sont reliées entre elles uniquement par des muscles arti¬ ficiels occupant des positions identiques à celles desdits capteurs, lesquels muscles artificiels comportent chacun un servomoteur linéaire;
- et des circuits électroniques qui asservissent chaque servomoteur au capteur correspondant.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les circuits^^jRÊΛ^ électroniques comportent des moyens pour enregistrer les signaux électriques délivrés par lesdits capteurs et des moyens pour lire les signaux enregistrés et pour les re¬ transmettre en temps différé aux circuits d'asservissement desdits servomoteurs.
Le dispositif de prélèvement des mouvements comporte avan¬ tageusement une plaque supérieure et une plaque inférieure qui sont fixées respectivement al crâne et à la mandibule d'un patient et qui sont reliées entre elles par au moins six capteurs de déplacement, lesquels capteurs sont compo¬ sés chacun de deux tiges alignées qui coulissent l'une par rapport à l'autre et dont les extrémités sont reliées par des articulations à rotule respectivement à la plaque supérieure et à la plaque inférieure et d'un transducteur qui délivre un signal électrique proportionnel au déplace¬ ment en translation d'une tige par rapport à l'autre.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les capteurs de déplacement sont composés de deux tubes qui coulissent télescopiquement l'un dans l'autre, dont l'un porte une source lumineuse, par exemple une diode électroluminescen¬ te et l'autre un détecteur photosensible, par exemple une photorésistance.
L'articulateur proprement dit comporte :
- un support fixe, formé par exemple de portiques;
- une platine supérieure fixée audit support, sur • laquelle est fixé un moulage du maxillaire supérieur;
- et une platine inférieure, sur laquelle est fixé un moulage du maxillaire inférieur, qui est suspendue à ladite platine supérieure par au moins six muscles artifi¬ ciels qui correspondent chacun à l'un desdits capteurs, lesquels muscles artificiels comportent chacun deux tiges alignées qui coulissent axialement l'une par rapport à
O 1'autre et qui sont reliées par des articulations à rotule respectivement à ladite platine supérieure et à ladite platine inférieure et un servomoteur linéaire qui comporte deux pattes mobiles en translation en sens inverse l'une de l'autre et qui sont fixées respectivement aux deux tiges, lequel servomoteur est asservi au signal délivré par le capteur auquel il correspond.
L'invention a pour résultat un nouveau dispositif articula- teur électronique qui permet de reproduire, en temps réel ou en temps différé,, localement ou à distance, tous les mouvements naturels de la mandibule d'un patient avec une grande fidélité spaciale et dynamique.
L'invention protège également d'une part le dispositif de prélèvement et d'enregistrement des mouvements qui est utilisé par le praticien dentiste et, d'autre part, le dis¬ positif articulateur proprement dit qui est utilisé par les techniciens et mécaniciens dentistes pour reproduire les mouvements enregistrés et pour mettre au point des prothèses dentaires de tout type, par exemple des prothèses fixes, telles que des couronnes ou bridges, des prothèses amovibles ou des prothèses totales. L'articulateur permet de sculpter les faces occlusales des dents artificielles des prothèses de telle sorte que la forme de celles-ci tienne compte de tous les mouvements naturels des maxil¬ laires.
Un dispositif selon l'invention est particulièrement in- téressant lorsque l'ajustage d'une prothèse pose de déli¬ cats problèmes d'équilibre.
Un dispositif selon l'invention permet de reproduire et de répéter avec une grande fidélité, en dehors de la présence du patient, tous les mouvements de mastication et de phona¬ tion de la mandibule et de simuler avec exactitude le com¬ portement dynamique des prothèses. Un avantage des dispositifs selon l'invention est qu'ils peuvent être réalisés facilement à" partir d' in petit nombre de composants électroniques courants et peu coûteux, ce qui permet d'aboutir à un prix de fabrication moindre que celui des articulateurs mécaniques connus.
Un autre avantage des dispositifs selon l'invention réside dans le fait que le dispositif de prélèvement des mouvements est composé de capteurs légers,qui coulissent l'un par rapport à l'autre sans frottement et qui ne gênent pas les mouvements naturels du patient.
Un autre avantage des dispositifs selon l'invention réside dans le fait que toutes les informations nécessaires à la production du mouvement de la mandibule sont délivrées sous forme de signaux électriques. Ces signaux électriques peu¬ vent être transmis immédiatement à distance et permettent donc de faire, en temps réel, de la téléreproduction du mouvement. Les signaux électriques peuvent également être enregistrés, sous forme analogique ou numérique, sur des enregistreurs courants, par exemple sur des bandes magnéti¬ ques, ce qui permet d'obtenir un enregistrement peu coûteux.
Un avantage important des articulateurs selon l'invention sur les articulateurs mécaniques connus réside dans le fait que les deux platines ne sont plus articulées l'une à l'autre ce qui évite d'avoir à réaliser deux articulations tempo-' mandibulaires complexes.
La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention.
La figure 1 est une vue d'ensemble du dispositif de prélèvement des mouvements; la figure 2 est une coupe axiale d'un mode de réalisation d'un capteur de déplacement; la figure 3 est une vue de face du dispositif selon la figure 1; les figures 4 et 5 ^^
( _ sont des vues respectives de côté et de face de l'articulateur proprement dit d'un dispositif selon l'invention; la figure 6 est une coupe axiale de l'un des muscles artificiels de l'articulateur; les figures 7, 8 et 9 sont des schémas synoptiques des principaux circuits électroniques d'un dispositif selon l'invention.
Les figures 1 et 3 représentent un dispositif de prélève- ment des mouvements de la mandibule en place sur un patient 1. Ce dispositif comporte une plaque supérieure 2 qui est fixée au crâne du patient et une plaque 3 qui est solidaire de la mandibule du patient. Le terme plaque est employé dans un sens générique pour désigner tout support rigide de n'importe quelle forme. La plaque 2 présente la forme d'une visière dans laquelle est découpée une échan- crure 4 qui entoure le front du patient. La plaque 2 est fixée à un casque 5 qui coiffe le crâne. Le casque 5 comporte par exemple une ceinture, ou cerceau horizontal 5a qui entoure la boîte crânienne et qui comporte à l'arrière un dispositif de serrage 6 de tout type connu, par exem¬ ple un dispositif à vis. Le casque 5 comporte, en outre, une deuxième ceinture ou cerceau 5b situé dans un plan frontal. Bien entendu, le casque 5 peut être réalisé dif- . féremment.
La plaque 2 comporte deux fixations latérales 7 qui sont reliées aux extrémités du cerceau 5b par une articulation 7a. Une vis 7b permet de bloquer ces articulations dans une position déterminée. La plaque 2 est reliée au casque. 5 par une tige 8. Le cerceau 5a porte à 1'avant deux prolongements formant une fourche 9 dans laquelle une extrémité de la tige 8 est articulée. Une vis 9a permet de bloquer cette articulation. L'autre extrémité de la tige 8 coulisse entre deux flasques 10 portés par la plaque 2, Une vis 10a permet de bloquer la tige 8 entre les flasques et de faire varier la longueur de la tige 8. On comprend qu'en jouant sur les articulations 7a et sur la
O PI . IPO longueur de la tige 8, on peut régler la position de la plaque 2 par rapport au casque, puis bloquer la plaque 2 dans une position solidaire du casque et du crâne du patient.
Bien entendu, on peut utiliser d'autres moyens équivalents pour fixer la plaque 2, ou tout autre support équivalent, au crâne du patient.
La plaque 3 est reliée à la mandibule par une tige 11 portant une fourchette intra-buccale métallique 12 qui est appuyée contre la face externe des dents du maxillaire inférieur.
La fourchette 12 est garnie d'une pâte durcissable, par exemple d'une résine polymérisable à durcissement rapide et fixée aux dents par quelques gouttes de colle par exem¬ ple de la colle cyanoacrylate. Bien entendu, on pourra uti¬ liser tout autre moyen équivalent pour fixer la fourchette 12 au maxillaire inférieur. L'ensemble tige 11 et four¬ chette 12 rend la plaque 3 solidaire des mouvements de la mandibule dans tous les sens.
Les plaques 2 et 3 sont reliées entre elles par six capteurs de déplacement 13 qui sont symétriques deux à deux par rapport au plan sagittal PP' . Pour la clarté du dessin, on a figuré certains de ces capteurs par une ligne pointillëe. Les trois capteurs situés d'un même côté du plan PP' sont disposés suivant trois directions non paral- lèles deux à deux, de telle sorte qu'ils définissent trois axes et que tout déplacement de la plaque 3 par rapport à la plaque 2 peut être décomposé .en trois déplacements dirigés suivant ces trois axes.
La figure 2 représente à plus grande échelle un des capteurs 13 qui ont tous une même composition. Chaque capteur 13 est composé de deux tiges alignées 14 et 15 qui coulissent librement l'une par rapport à l'autre, par^- par exemple de deux tubes qui coulissent tëlescopiquement l'un dans l'autre. Les deux extrémités des deux tiges sont reliées par des articulations à rotule 16 et 17 respecti¬ vement à la plaque supérieure et à la plaque inférieure. 5 Par exemple, les deux extrémités libres des tiges 14 et 15 comportent un oeillet circulaire 16a, 17a qui est engagé sur un barillet sphérique, tel que le barillet 17b . qui est fixé par un boulon 18 sur la plaque 3. Bien en¬ tendu, les -oeillets et barillets peuvent être remplacés
10 par des rotules spheriques qui tournent dans tous les sens dans des cavités spheriques fixées aux plaques 2 et 3. Ces articulations à rotule permettent que les capteurs 13 peuvent se mouvoir librement dans toutes les directions par rapport aux plaques 2 e-fc 3.
15
Sur l'exemple de réalisation selon la figure 2, le tube 14 porte à son extrémité une diode électroluminescente 19 qui est alimentée en courant électrique sous une faible tension, par exemple une tension.de 2,5 volts qui évite
20 tout risque d'électrocution. Le tube 15 contient une pho- torësistance 20 qui est éclairée par la lumière émise par la diode 19 et dont la résistance varie en fonction de 1'éclairement qu'elle reçoit donc en fonction de l'éloi- gnement dé la diode. La résistance de la photorésistance
25 diminue lorsque la diode s'éloigne mais la loi de variation n'est pas linéaire. Un dispositif électronique qui sera décrit ci-après permet de rétablir la linéarité. L'ensemble résistance photo-électrique plus dispositif électronique constitue un transducteur qui convertit analogiquement le
30 déplacement du tube 14 par rapport au tube 15 en un signal électrique proportionnel. Bien entendu, ce transduc¬ teur .peut être remplacé par n'importe quel autre transduc¬ teur de déplacement linéaire équivalent, par exemple par un potentiomètre linéaire.
35
Le mode de réalisation représenté sur la figure 2 au moyen d'un transducteur photo-électrique est préférentiel car il n'entraîne aucun frottement d'un tube sur l'autre et capteurs ont une très faible inertie et ne gênent pas les mouvements naturels de la mandibule. Bien entendu, on peut remplacer la diode 19 par n'importe quelle autre source lumineuse et la photorésistance 20 par n'importe quel autre détecteur photo-électrique.
Les capteurs 13 comportent, en outre, une tige filetée 21 qui se visse dans un alésage fileté du tube 15 et qui permet d'ajuster la longueur du capteur au repos en fonction de l'écarte ent des plaques 2 et 3. De préférence, les parties extrêmes des capteurs portant les oeillets 16a et 17a sont en matière plastique qui isole électriquement les capteurs des plaques 2 et 3.
On voit sur la figure 1 une tige filetée 22 dont l'extré¬ mité supérieure est vissée dans un ëcrou 23 fixé à la plaque 2, ce qui permet de faire varier la longueur de la tige 22 située au-dessous de la plaque. La tige 22 porte à l'extrémité inférieure une fourchette buccale 24 qui est introduire dans la bouché du patient où elle prend appui sur la face occlusale du maxillaire supérieur, par l'intermédiaire d'un tampon en pâte durcissable qui se moule sur les dents. Cette fourchette sert à reporter sur 1'articulateur proprement dit la distance qui sépare la platine supérieure de la face occlusale des dents du maxil¬ laire supérieur.
Les figures 4 et 5 représentent un mode de réalisation de 1*articulateur proprement dit d'un dispositif selon - l'invention. Celui-ci comporte un support fixe, ayant par exemple la forme de deux portiques 25a et 25b, sur lequel est fixée une platine supérieure 26. Il comporte, en outre, une platine inférieure 27 qui est suspendue à la platine 26 par six muscles artificiels 28. Les six muscles 28 ont une structure identique et pour la clarté du dessin, on a représenté certains d'entre eux par des lignes en pointil¬ lés. Sur les platines 26 et 27 on fixe respectivement un moulage 29 du maxillaire supérieur et un moulage 30 du
O / ιr maxillaire inférieur du patient 1. Les moulages 29 et 30 sont fixés aux platines 26 et 27 par tout moyen connu, par exemple au moyen de deux supports rigides 31 et 32 et de blocs en une pâte durcissable.
On commence par mettre chaque capteur et chaque muscle arti¬ ficiel en butée et on égalise leurs longueurs un à un en utilisant les tiges filetées. On règle ensuite la position de la plaque supérieure par rapport au crâne du patient pour que,lorsque la mâchoire est fermée, les capteurs soient sensiblement à mi course. En utilisant la fourchette 22, 24, on positionne ensuite le maxillaire supérieur 29 de telle sorte que la face occlusale des dents des moulages soit à une distance de la platine supérieure 26 égale à la distance qui. sépare la plaque 2 de la face occlusale des dents du maxillaire supérieur du patient. Les six muscles artificiels 28 occupent par rapport aux deux platines 26 et 27 et aux moulages 29 et 30 des positions relatives identiques à celles des capteurs 13 par rapport aux plaques 2 et 3 et par rapport aux maxillaires du patient. Notamment les muscles 28 sont symétriques deux à deux par rapport à un plan sagittal PP' . On précise que les deux platines 26 et 27 sont reliées entre elles unique¬ ment par les muscles artificiels 28 et que notamment elles ne sont reliées par aucune articulation.
La figure 6 représente à plus grande échelle et en coupe axiale, l'un des muscles artificiels 28. Chacun des muscles 28 comporte deux tiges alignées 33 et 34 qui peuvent cou- lisser axialement l'une par rapport à l'autre, par exemple deux tubes qui coulissent télescopiquement. Les deux extré¬ mités du muscle sont reliées respectivement aux platines 26 et 27 par des articulations à rotule 35 et 36 identi¬ ques aux articulations qui relient les capteurs 13 aux plaques 2 et 3. Par exemple les tiges 33 et 34 portent à leur extrémité un oeillet 33a, 34a qui est engagé sur un barillet sphérique 35a, 36a qui est fixé sur un support 35b, 36b solidaire de l'une des platines 26 ou 27. Une rlsg
( O PI articulations, par exemple l'articulation 36, est portée par une tige filetée 36c qui se visse dans un filetage du type 34 et qui permet de régler la longueur totale du muscle. Chaque muscle 28 comporte, en outre, un servomo- teur 37 d'un type "connu qui comporte par exemple un mo¬ teur électrique entraînant deux crémaillères en sens inver¬ se, lesquelles crémaillères portent deux pattes 38 et 39 qui se déplacent linéairement en sens inverse l'une de l'au¬ tre. La patte 38 est fixée par exemple au tube 36 tandis que la patte 39 est fixée au tube 33 et coulisse dans une fente longitudinale du tube 34. Ce type de servomoteur et le montage dit flottant sur les deux tubes 33 et 34 sont bien connus dans les servomécanismes. Le mon¬ tage flottant permet de doubler la course utile du servomo- teur. Chaque servomoteur 37 est asservi au signal délivré par le capteur 13 auquel il correspond, de telle sorte que chaque muscle artificiel 28 reproduit fidèlement les mou¬ vements d'élongation du capteur 13 auquel il correspond et la composition des mouvements, d'élongation de tous les muscles fait que le mouvement relatif de la platine 27 par rapport à la platine 26 reproduit fidèlement le mouve¬ ment relatif des plaques 2 et 3 et donc le mouvement relatif des moulages 29 et 30 réproduit exactement tous les mouvements de la mandibule du patient.
La figure 7 est un schéma électronique qui représente la diode électroluminescente 19 et la photorésistance 20 d'un capteur. La diode 19 est alimentée sous une faible tension continue, de l'ordre de 2,5 V, à travers une résistance 40. La photorësistance 20 est placée dans le circuit de l'émetteur d'un transistor 41. La tension de sortie est prélevée au point 42 sur l'émetteur du transis¬ tor 41. On a vu que la résistance de la photorésistance va¬ riait non linéairement en fonction du déplacement relatif des tiges 14 et 15. Etant donné que la plage de variations de la résistance est importante, les caractéristiques du transistor 41 varient également de façon non linéaire et la non linéarité des variations du gain du transistor 13
compense sensiblement la non linéarité de la variation de résistance. On obtient ainsi au point 42 une tension qui varie linéairement en fonction du déplacement linéaire relatif des tiges 14 et 15 du capteur.
La figure 7 représente, en outre, le servomoteur 37 qui correspond au capteur et qui est asservi à celui-ci. Ce servomoteur entraîne le curseur d'un potentiomètre 43 qui délivre une tension qui varie en fonction de la position du servomoteur.
Le circuit d'asservissement comporte essentiellement, de façon connue, un amplificateur opérationnel 44, monté en comparateur, qui compare la tension délivrée par le capteur au point 42 et la tension délivrée par le potentiomètre
43. Une résistance de contre-réaction 45 permet de diminuer le gain de l'amplificateur. La sortie de l'amplificateur 44 est connectée sur un amplificateur de puissance composé de deux transistors 46a et 46b "montés en opposition (push-pull). La sortie de l'amplificateur de puissance comman¬ de le servomoteur 37 dans le sens qui annule l'écart entre les deux tensions à l'entrée du comparateur 44.
La figure 7 représente un cas de transmission des mouve- ments de la mandibule en temps réel à 1'articulateur. Il est précisé toutefois que 1'articulateur peut se trouver placé à grande distance du dispositif de mouvement et dans ce cas, les tensions délivrées aux points 42 sont facilement transmises à distance par des lignes de télécommunication et on peut donc obtenir ainsi une téléreproduction du mouve¬ ment dé la mandibule.
La- figure 8 représente un schéma synoptique des princi¬ paux composants des circuits permettant d'enregistrer les signaux émis par les capteurs 13 pour relire ensuite ces signaux, ce qui. permet de reproduire les mouvements de la mandibule en temps différé, localement ou à distance, et de les répéter plusieurs fois. Les signaux sont enregistrés 14
sur deux pistes d'un magnétophone 47. Les repères 48 et 49 représentent les - deux têtes d'enregistrement correspon¬ dant aux deux pistes.
Les sorties SI à S6 des six capteurs, prises aux points 42 de la figure 7, sont connectées sur six entrées d'un multiplexeur 50. Le multiplexeur comporte une septième entrée à laquelle est appliquée une tension constante de 1 V destinée au tarage de l'appareil. Le multiplexeur 50 est piloté par un compteur binaire d'impulsions 51 à quatre sorties A, B, C, D. Les sorties A, B, C comman¬ dent les changements de voie d'entrée de multiplexeur. La sortie D est connectée sur un monostable 52 qui délivre une impulsion dont la durée-est supérieure à une période d'horloge. La sortie du monostable 52 est connectée sur la borne de remise à zéro (RAZ) du compteur 51,-
L'entrée du compteur 51 est connectée sur une chaîne comportant une horloge 53 qui.délivre un signal sinusoï- dal, un circuit 54 de mise en forme des signaux d'horloge qui délivre des impulsions rectangulaires, un circuit 55 destiné à rendre les signaux compatibles avec des composants T.T.L. et un second monostable 56 destiné à compenser le déphasage dû à la mise en forme des signaux d'horloge lors de la lecture.
La sortie du multiplexeur 50 est connectée sur un amplific teur 57, adaptateur d'impédance. La sortie de l'amplifica¬ teur 57 est connectée sur un circuit convertisseur 58 qui convertit analogiquement les tensions V en fréquences f suivant une loi de la forme f = fo - KV, c'est-à-dire une loi linéaire avec une pente négative.
La conversion des tensions en fréquence est nécessaire car il arrive fréquemment que la tension délivrée par un capteur reste constante ou varie très lentement au cours du prélève¬ ment des mouvements et le magnétophone ne peut pas enregis¬ trer des tensions continues. La sortie du convertisseur
O 15
est connectée sur un préamplificateur d'enregistrement 60 dont la sortie est connectée sur la tête d'enregistre¬ ment 48 de la piste No. 1 du magnétophone.
Les circuits comportent, en outre, un circuit multiplica¬ teur analogique 61 dont les deux entrées sont connectées l'une à la sortie de l'horloge 53 et l'autre à la sortie du monostable 52 à travers un inverseur 62. On obtient à la sortie du circuit 61 un signal sinusoïdal qui est interrompu pendant la durée des impulsions de remise à zéro délivrées par le monostable 52. Ce signal est enre¬ gistré sur la piste No. 2 du magnétophone en passant à travers un préamplificateur 63 et la tête d'enregistre¬ ment 49.
La figure 9 est un schéma synoptique des circuits de .2c- ture des signaux enregistrés sur la bande magnétique du magnétophone 47.. Les repères 64 et 65 désignent les têtes de lecture des pistes 1 et 2 du magnétophone. Les signaux lus par la tête de lecture 64 • sont amplifiés par un préam¬ plificateur 65. La' sortie de l'amplificateur 65 est connectée sur un circuit convertisseur analogique 66 qui convertit les fréquences en tensions. La sortie du conver¬ tisseur 66 est connectée sur l'entrée d'un amplificateur opérationnel monté en additionneur à gain ajustable qui est destiné à inverser le sens de variation de la tension en fonction de la fréquence, qui a été inversé par le convertis¬ seur 58 lors de l'enregistrement qui réalise, on l'a vu, une fonction linéaire à pente négative. La sortie de 1'ampli- ficateur 67 est connectée sur l'entrée d'un démultiplexeur 69 à travers un amplificateur adaptateur d'impédance 68. Le multiplexeur 69 comporte sept sorties. Sur six d'entre elles, numérotées SI à S6, on recueille une tension qui correspond à la tension délivrée au point 42 par l'un des capteurs. Chaque sortie SI à S6 est connectée sur un dispo¬ sitif d'asservissement d'un servomoteur conformément à la figure 1. Les sorties du multiplexeur sont connectées chacu^_ ne de façon connue sur
Figure imgf000017_0001
16
constituent des intégrateurs qui gardent en mémoire la ten¬ sion de sortie de chaque voie pendant la durée d'un cycle du démultiplexeur.
La septième voie de sortie est connectée à travers un transistor 70 sur un galvanomètre 71 qui permet de contrôler le niveau de la tension de référence. Le signal lu par la tête de lecture 65 est amplifié et mis en forme par un amplificateur puis rendu compatible avec les circuits TTL par un circuit d'interface CMOS-TTL 73.
La sortie du circuit d'interface 73 est connectée sur l'entrée d'un .circuit conformateur d'impulsions et inverseur 74 qui délivre des impulsions d'horloge qui commandent un compteur d'impulsions 75 qui pilote le démultiplexeur 69.
La sortie du circuit conformateur 74 est connectée égale¬ ment sur un intégrateur 76 qui extrait du signal complexe, enregistré sur la piste 2, les impulsions de remise à zéro qui sont envoyées sur la remise à zéro du compteur 75.
Les circuits électroniques de multiplexage et démultiplexage des signaux ainsi que les circuits d'enregistrement et de lecture sont bien connus des techniciens en électronique et il n'est pas nécessaire d'en donner une description plus détaillée.
Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les divers éléments constitutifs des dispositifs et des circuits électroniques qui viennent d'être décrits à titre d'exemple, pourront être remplacés par des éléments équivalents rem¬ plissant les mêmes fonctions. Notamment, les enregistreurs magnétiques à deux pistes peuvent être remplacés par des en¬ registreurs multipistes ce qui permet de simplifie^ les cir- cuits électroniques, notamment de supprimer le multiplexage mais présente l'inconvénient de nécessiter des enregistreurs magnétiques coûteux.

Claims

Revendications de brevet.
1. Dispositif du type articulateur comportant deux supports 26, 27, mobiles l'un par rapport à l'autre, sur lesquels sont fixés rexpectiveraent un moulage du maxillaire supérieur 29 et du maxillaire inférieur 30 d'un patient et des moyens pour animer lesdits supports afin de reproduire les mouve¬ ments de la mandibule dudit patient, caractérisé en ce qu'il comporté : - d'une part, un dispositif de prélèvement des mouvements de la mandibule composé de plusieurs capteurs 13 de déplacement linéaire qui sont fixés par leurs deux extré¬ mités respectivement au crâne et à la mandibule du patient et qui convertissent analogiquement les déplacements linéai- res en signaux électriques; .
- d'autre part, un articulateur composé de deux pla¬ tines 26, 27, sur lesquelles sont fixés lesdits moulages des maxillaires supérieur et inférieur, lesquelles platines sont reliées entre elles uniquement par des muscles artifi- ciels 28 occupant des positions identiques à celles des¬ dits capteurs, lesquels muscles artificiels comportent cha¬ cun un servomoteur linéaire 37;
- et des circuits électroniques qui asservissent chaque servomoteur au capteur correspondant.
2. Dispositif articulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits circuits électroniques compor¬ tent des moyens pour enregistrer les signaux électriques délivrés par lesdits capteurs et des moyens pour lire les signaux enregistrés et pour les retransmettre en temps différé aux circuits d'asservissement desdits servomoteurs,
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de prélèvement des mouvements de la mandibule comporte une plaque supérieure 2 et une plaque inférieure 3 qui sont fixées •
OMPI WIPO 18
respectivement au crâne et à la mandibule d'un patient et qui sont reliées entre elles par au moins six capteurs de déplacement 13, lesquels capteurs sont composés chacun de deux tiges alignées 14, 15 qui coulissent l'une par rapport à l'autre et dont les extrémités sont reliées par des articulations à rotule 16, 17 respectivement à la plaque supérieure 2 et à la plaque inférieure 3 et d'un transducteur qui délivre un signal électrique proportion¬ nel au déplacement en translation d'une tige par rapport à l'autre.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits capteurs de déplacement sont composés de deux tubes 14, 15 qui coulissent tëlesco- piquement l'un dans l'autre, dont l'un porte une source lu¬ mineuse, par exemple une diode électroluminescente 19 et l'autre un détecteur photosensible, par exemple une pho¬ torésistance 20.
5. Dispositif selon la revendication 3,
- caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une tige 22 de longueur ajustable, dont l'extrémité supérieure est fixée à ladite plaque supérieure et dont l'extrémité infë- rieure porte une fourchette 24 qui est appliquée contre la face occlusale des dents du maxillaire du patient, la¬ quelle fourchette sert à déterminer la distance séparant ladite plaque supérieure du maxillaire supérieur et à re¬ porter celle-ci sur ledit articulateur.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième fourchette
11, 12, qui est fixée à la plaque inférieure dudit dispo- sitif de prélèvement du mouvement et qui est introduite dans la bouche du patient et fixée à la face externe des dents du maxillaire inférieure, de préférence par une pâte
51 O 1
durcissable.
7. Dispositif" selon l'une quelconque des revendications 3 à 6,
5 caractérisé en ce que ladite plaque supérieure 2 a la forme d'une visière échancrêe, qui encercle le front du patient et qui est reliée à un casque 5 qui coiffe le crâne du patient par deux articulations latérales 7a et par une tige frontale 8 de longueur ajustable. 10
8. Dispositif selo l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que ledit articulateur comporte :
- un support fixe, 'formé par exemple de portiques 15 25a, 25b;
- une platine supérieure 26, fixée audit support, sur laquelle est fixé un moulage 29 du maxillaire supé¬ rieur;
- et une platine inférieure 27, sur laquelle est 20 fixé un moulage du maxillaire inférieur, qui est suspendue à ladite platine supérieure par au moins six muscles artificiels 28 qui correspondent chacun à l'un desdits capteurs, lesquels muscles artificiels comportent chacun deux tiges alignées 33, 34 qui coulissent axialement l'une
25 par rapport à l'autre et qui sont reliées par des articula¬ tions à rotule 35, 36 respectivement à ladite platine supérieure 26 et à ladite platine inférieure 27 et un servomoteur linéaire 37 qui comporte deux pattes 38, 39, mobiles en translation en sens inverse l'une de l'autre,
30 qui sont fixées respectivement aux deux tiges 33, 34, le¬ quel servomoteur est asservi au signal délivré par le capteur 13 auquel il correspond.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 35 à 8, caractérisé en ce que les tiges qui composent lesdits capteurs de déplacement et lesdits muscles artificie comportent une tige filetée 21, 36c, qui permet d'ajuster leur longueur.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que lesdits circuits électroniques d'en¬ registrement comportent un multiplexeur 50 dont les voies d'entrées SI à S6 sont connectées aux sorties desdits capteurs de déplacement 13, un convertisseur tension fré- quence 58 qui convertit analogiquement les tensions sor¬ tant du multiplexeur en fréquences, une horloge 58 qui pilote un compteur d'impulsions, qui pilote ledit multi¬ plexeur 50, un monostable 52 dont l'entrée est connectée sur la- dernière voie D de sortie dudit compteur d'impul- sions 51 et dont la sortie est connectée sur la remise à zéro RAZ dudit compteur d'impulsions 51, un multiplica¬ teur analogique 61 dont les deux entrées sont connectées l'une sur ladite horloge 53 et l'autre, à travers un inver seur 62, sur la sortie dudit monostable 52 et un enregis- treur magnétique 47 à deux pistes sur la première desquel¬ les on enregistre les signaux sortant dudit convertisseur 58 de tension en fréquence et sur la deuxième desquelles on enregistre les signaux sortant dudit multiplicateur analogique 61.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les dircuits électroniques de lecture des informations enregistrées sur ledit enregistreur magné¬ tique 47 comportent un convertisseur de fréquence en ten- sion 66 dont l'entrée est connectée sur la tête de lectu¬ re 64 de la première piste dudit enregistreur, un démulti¬ plexeur 69 dont l'entrée est connectée sur la sortie dudit convertisseur de fréquence en tension 66, un compteur d'im¬ pulsions 75 qui pilote ledit démultiplexeur, un circuit in verseur et conformateur d'impulsions 74 dont l'entrée est connectée sur la tête de lecture 65 de la deuxième piste dudit enregistreur 47 et dont la sortie est connectée, d'une part, sur l'entrée dudit compteur d'impulsions 75 et, d'autre part, à travers un circuit intégrateur 76 sur la borne de remise à zéro RAZ dudit compteur 75.
O PI
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