WO1996002299A1 - Procede d'indexation de la position d'une zone du corps humain en vue d'une intervention sur une zone d'interet dite cible - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'indexation de la position d'une zone du corps humain en vue d'une intervention sur une zone d'intérêt dite cible de ladite zone, dans lequel, dans une phase préalable de repérage, on immobilise la zone du corps humain dans un système de contention (9), et on détermine les coordonnées x, y, z de la cible, et, en vue de l'intervention, on solidarise le système de contention (9) sur un support et on positionne ce dernier de façon que la cible soit dans une position appropriée pour l'intervention. Selon l'invention, on utilise un support apte à pouvoir pivoter autour d'au moins un axe de rotation horizontal, on positionne relativement la cible et le support de façon que, dans la position de la cible appropriée pour l'intervention, chaque axe de rotation passe par ladie cible, et on modifie la position du support par rotation de ce dernier autour d'au moins un axe de rotation.

Description

PROCEDE D'INDEXATION DE LA POSITION D'UNE ZONE DU CORPS HUMAIN EN VUE D'UNE INTERVENTION SUR UNE ZONE D'INTERET DITE CIBLE

L'invention concerne un procédé d'indexation de la position d'une zone du corps humain en vue d'une intervention ou d'interventions successives reproductibles sur une zone d'intérêt dite cible de ladite zone. Elle s'étend à un dispositif spécialement conçu pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Cette invention trouve son application dans les procédés d'indexation consistant :

. dans une phase préalable de repérage, a immobiliser la zone du corps humain dans un système de contention définissant un référentiel, dit d'origine, X, Y,

Z, et à déterminer les coordonnées x, y, z de la cible dans ce référentiel d'origine,

. et, en vue de l'intervention, à solidariser le système de contention sur un support, et à positionner ce dernier de façon que la cible, repérée par ses coordonnées x, y, z dans le référentiel d'origine, soit dans une position appropriée pour l'intervention.

Une telle technique est notamment utilisée lorsque l'on procède à une irradiation cérébrale en conditions stéréotaxiques.

La plupart des irradiations en conditions stéréotaxiques délivrent à des tumeurs cérébrales le plus souvent bénignes telles que des malformations vasculaires, une dose unique d'irradiation, le repérage et la contention étant assurés par un cadre stéréotaxique.

L'inconvénient majeur de ce traitement en dose unique réside dans le fait qu'il n'est pas dénué de risques pour les tissus sains dont l' irradiation parasite est inévitable et ce, de façon d'autant plus importante que la taille des champs augmente.

Les inventeurs ont, quant à eux, mis au point une technique différente utilisant un système de contention et de repérage non invasif, qui permet de fractionner l'irradiation en plusieurs traitements quotidiens successifs, et donc de diminuer les risques de radio-lésions tardives au niveau du cerveau normal même s'il ne reçoit qu'une dose sans commune mesure avec celle délivrée au niveau de la cible pathologique (Neurochirurgie, 1990, 36, 167-175).

Bien que cette technique conduise sans conteste d'ores et déjà à des résultats satisfaisants, il est apparu aux inventeurs qu'elle était perfectible.

Aussi, l'objectif principal de l'invention est de fournir un procédé d'indexation de la position de la zone du corps humain permettant une intervention à partir de tout point du volume cérébral et la parfaite reproductibilite de cette intervention tout au long d'un traitement fractionné.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de soutien et de positionnement d'une zone du corps humain permettant une mise en place reproductible très précise.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de soutien et de positionnement permettant de déplacer en continu la zone du corps humain, en cours d'intervention. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif permettant de contrôler en permanence la position de la cible.

A cet effet, l'invention vise un procédé d'indexation de la position d'une zone du corps humain en vue d'une intervention sur une zone d'intérêt dite cible de ladite zone, dans lequel : a) dans une phase préalable de repérage, on immobilise la zone du corps humain dans un système de contention définissant un référentiel, dit d'origine, X, Y, Z, et on détermine les coordonnées x, y, z de la cible dans ledit référentiel d'origine, b) et, en vue de l'intervention, on solidarise le système de contention sur un support et on positionne ce dernier de façon que la cible, repérée par ses coordonnées x, y, z dans le référentiel d'origine, soit dans une position appropriée pour l'intervention.

Selon l'invention, ce procédé se caractérise en ce que on utilise un support apte à pouvoir pivoter autour d'au moins un axe de rotation horizontal et b) :

- on positionne relativement la cible et le support de façon que, dans la position de la cible appropriée pour l'intervention, chaque axe de rotation passe par ladite cible,

- et on modifie la position du support par rotation de ce dernier autour d'au moins un axe de rotation. Un tel procédé permet donc, une fois la phase préalable de repérage effectuée de façon classique, de présenter la cible avec une incidence variable par rapport au référentiel d'origine, sans toutefois modifier la position de cette cible. En effet, il consiste, préalablement à l'intervention, à positionner relativement la cible et le support de façon que la position de cette cible reste inchangée lors des pivotements ultérieurs du support.

Un tel procédé peut être utilisé pour divers types d'intervention telles qu'une biopsie stéréotaxique, en vue de permettre l'intervention selon une incidence optimale.

Toutefois, son application essentielle réside dans la radiochirurgie où il permet l'irradiation cinétique de tout point de volume cérébral, tout en délivrant l'essentiel de l'irradiation dans un volume cible strictement limité à l'anomalie pathologique.

De ce fait, ce procédé conduit, en prévoyant des séances de traitement au cours desquelles la cible est présentée selon des incidences différentes, de diminuer de façon notable la dose d'irradiation reçue par le parenchyme cérébral normal.

Selon un mode de réalisation préférentiel visant à accroître le nombre d'incidences sous lesquelles peut être présentée la cible, on modifie la position du support par rotation de ce dernier autour de deux axes horizontaux et orthogonaux. De plus, on modifie avantageusement cette position en continu par rotation autour d'un des axes de rotation.

L'invention s'étend à un dispositif de soutien et de positionnement d'une zone du corps humain maintenue dans un système de contention définissant un référentiel d'origine X, Y, Z en vue d'une intervention sur une zone d'intérêt, dite cible, de ladite zone, repérée par des coordonnées x, y, z dans le référentiel d'origine, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de maintien du système de contention de la zone du corps humain,

- un premier ensemble mobile portant les moyens de maintien du système de contention, ledit ensemble étant apte à permettre de déplacer lesdits moyens de maintien en translation selon trois axes parallèles aux axes du référentiel d'origine, et comportant des organes de blocage de ces moyens de maintien dans une position présélectionnée,

- un deuxième ensemble agencé pour être fixé sur une table de traitement, portant le premier ensemble mobile, et adapté pour permettre audit ensemble mobile de pivoter autour d'au moins un axe horizontal parallèle à l'un des axes du référentiel d'origine, des moyens d'entraînement en rotation aptes à faire pivoter l'ensemble mobile relativement au deuxième ensemble.

Tel qu'on le comprendra mieux plus loin, un tel dispositif permet de positionner de façon très précise et reproductible, et avec des incidences diverses, la cible en vue d'une intervention.

Afin de permettre de multiplier au maximum l'éventail des possibilités concernant les incidences selon lesquelles peut être présentée la cible : - le deuxième ensemble comporte deux bâtis : un bâti inférieur fixe apte à être fixé sur une table de traitement, et un deuxième bâti, supérieur, porté par le bâti inférieur : . lesdits bâtis étant reliés de façon que le bâti supérieur puisse pivoter autour d'au moins un axe horizontal parallèle à l'un des axes du référentiel d'origine, relativement au bâti inférieur,

. le bâti supérieur portant le premier ensemble mobile et étant adapté pour permettre à ce dernier de pivoter autour d'au moins un axe horizontal orthogonal à l'axe de pivotement dudit bâti supérieur.

De plus, les moyens d'entraînement en rotation comprennent alors des moyens distincts d'entraînement respectif de l'ensemble mobile relativement au bâti supérieur, et dudit bâti supérieur relativement au bâti inférieur.

En outre, un tel dispositif peut être avantageusement monté sur une table de traitement telle que par exemple une table isocentrique pouvant pivoter autour d'un axe vertical, ce qui accroît d'autant l'éventail des possibilités concernant les incidences d'irradiation.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les bâtis inférieur et supérieur présentent la forme de berceaux comportant des surfaces de guidage concaves centrées sur un axe horizontal, le bâti supérieur et l'ensemble mobile comportant des organes de guidage aptes à coopérer avec lesdites surfaces de guidage.

En outre, selon un mode de réalisation préférentiel, les surfaces de guidage des bâtis inférieur et supérieur consistent, pour chacun desdits bâtis, en des rails courbes, les organes de guidage correspondants du bâti supérieur et de l'ensemble mobile étant constitués de coulisseaux de formes conjuguées desdits rails. Les moyens d'entraînement en rotation des bâtis supérieur et inférieur comprennent, quant à eux, avantageusement, pour chacun desdits bâtis, un moteur associé à une vis sans fin, et un organe de transmission reliant un des coulisseaux à la vis sans fin et réalisé en deux parties solidaires respectivement desdits coulisseau et vis sans fin, aptes à subir un débattement vertical relatif lors du pivotement du bâti. Les pivotements peuvent ainsi être facilement pilotés à partir d'une unité centrale comportant un pupitre de commande, et conçue pour assurer une sécurité absolue au patient.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble mobile se compose de quatre éléments : un premier élément agencé pour être monté sur le deuxième ensemble de façon à pouvoir pivoter relativement à ce dernier, un deuxième élément mobile en translation selon un axe horizontal par rapport au premier élément, un troisième élément mobile en translation selon un axe horizontal orthogonal à l'axe de déplacement du deuxième élément, et un quatrième élément portant les moyens de maintien, monté mobile en translation selon un axe vertical, par rapport au troisième élément. Les déplacements relatifs des différents éléments qui sont réalisés avant l'intervention de façon à amener la cible dans sa position appropriée pour l'intervention, peuvent être effectués manuellement par l'opérateur ou automatisés afin de réduire au minimum la possibilité d'erreur de réglage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de soutien et de positionnement comporte :

- une interface amovible portant une aiguille apte à être montée sur les moyens de maintien du système de contention de façon que ladite aiguille s'étende dans l'axe de l' isocentre de ce dispositif,

- et un système d'initialisation de la position de ce dispositif comportant : . une embase dotée d'au moins un orifice central, apte à être fixée sur la tête du générateur,

. une platine dotée d'un orifice central reliée à l'embase par des colonnes de longueurs déterminées en fonction des coordonnées de l' isocentre du générateur,

. un porte-aiguille apte à être solidarisé sur la platine et doté d'une aiguille agencée pour s'étendre verticalement dans l'axe de ladite platine de façon que la pointe de ladite aiguille coïncide avec

1' isocentre du générateur.

Cette interface et ce système d'initialisation permettent de vérifier périodiquement la parfaite coïncidence des isocentres du générateur et du dispositif de soutien et de positionnement par un contrôle visuel mécanique dit "pointe à pointe".

De plus, tel qu'on le comprendra mieux plus loin, un tel système d'initialisation permet de réaliser d'autres types de contrôle et notamment de contrôler la géométrie de rotation du générateur (circularité et concentricité) .

D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description : - la figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif selon l'invention,

- la figure 2 est un logigramme général de fonctionnement de ce dispositif,

- la figure 3 est une vue en perspective de ce dispositif,

- la figure 4 est une vue en perspective du berceau inférieur de ce dispositif,

- la figure 5 est une vue en perspective du berceau supérieur, - la figure 6 est une vue en perspective de l'ensemble porte-translations,

- la figure 7 est une vue en perspective du chariot de translation longitudinale, - la figure 8 est une vue en perspective du chariot de translation transversale,

- la figure 9 est une vue en perspective du chariot de translation verticale, - la figure 10 est une vue frontale de ce chariot de translation verticale,

- la figure 11 est une vue frontale d'un autre chariot de translation verticale de hauteur supérieure, - la figure 12 est une coupe transversale par un plan vertical A de l'ensemble porte-translations,

- la figure 13 est une coupe, transversale par un plan vertical B du chariot de translation verticale,

- la figure 14 est une vue en perspective d'un système d'initialisation de la position du dispositif de soutien et de positionnement conforme à l'invention,

- la figure 15 est une vue en perspective partielle de ce système d'initialisation équipé d'un organe de contrôle de la géométrie de rotation d'un générateur, - et la figure 16 est une vue schématique d'une salle de traitement équipée du dispositif selon 1 ' invention.

Le dispositif selon l'invention représenté aux figures est particulièrement destiné à être utilisé en radiochirurgie pour la réalisation d'une irradiation cérébrale thérapeutique en conditions stéréotaxiques. Ce dispositif a pour double but de permettre, d'une part, une prescription fractionnée quotidienne respectant chaque fois les contraintes de précision géométrique et, d'autre part, une irradiation cinétique de tout point du volume cérébral avec le minimum d'interposition de matériel susceptible de dégrader la distribution des doses.

Un tel dispositif est destiné à être utilisé avec tout système de contention invasif ou non invasif définissant un référentiel X, Y, Z dans lequel, lors d'une phase préalable de repérage, ont été déterminées les coordonnées x, y, z du centre de la cible.

De façon fonctionnelle et tel que représenté sous forme synoptique à la figure 1 , ce dispositif comprend, en premier lieu, une unité de calcul 1 comportant des moyens 2 de mémorisation de données initiales constituées notamment pour chaque patient, de l'identification de ce dernier, des coordonnées de la cible à traiter dans le référentiel du système de contention, ...

Ce dispositif comprend, en outre, un pupitre de commande 3 connecté a l'unité de calcul 1 en vue de délivrer vers cette dernière des données correspondant aux paramètres physiques de l'irradiation. De telles données ont notamment pour but de permettre de piloter les moteurs faisant pivoter l'ensemble.

Le dispositif comprend, par ailleurs, connectés à l'unité centrale 1, des moyens d'interface 4 de commande des deux moteurs électriques pas à pas 17, 30 destinés à assurer la rotation du support chacun autour d'un des axes horizontaux du référentiel. La rotation autour du troisième axe vertical est, quant à elle, éventuellement assurée, en faisant pivoter la table de traitement.

Tel qu'illustré à la figure 2 sous forme de logigramme général, le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant.

Dans un premier temps, l'unité de calcul 1 commande une réinitialisation des moyens de déplacement en rotation 17, 30. Cette réinitialisation peut correspondre de façon avantageuse à annuler toutes les inclinaisons.

Une fois cette initialisation réalisée, les paramètres physiques de l'irradiation sont délivrés vers l'unité centrale 1. Il est à noter qu'il est possible de mémoriser à partir du pupitre 3, une séquence de paramètres correspondant par exemple à plusieurs séances de traitement successives, l'unité de calcul 1 étant alors programmée pour lire successivement les séries de données. L'unité centrale 1 est programmée pour réaliser ensuite un contrôle de la compatibilité entre eux des différents paramètres de l'irradiation visant notamment à éviter les traitements non favorables. Un contrôle négatif entraîne l'arrêt de la séance matérialisé par tout moyen d'alarme sonore et/ou visuelle. Dans le cas contraire, l'unité centrale 1 délivre des signaux de commande vers l'interface 4 de commande des moteurs pas à pas 17, 30 en vue d'incliner le support en conformité avec les paramètres. En outre, si ces paramètres incluent une rotation autour d'un axe vertical, celle-ci est réalisée initialement ou en cours de traitement par 1 'opérateur. Les moyens de support du système de contention, conformes à l'invention, représentés à la figure 3 sont adaptés pour être montés en porte à faux dans le prolongement d'une table de traitement classique, de préférence isocentrique de façon à permettre de faire pivoter la cible autour d'un axe vertical.

Ainsi positionnés, ces moyens-supports permettent de réaliser un traitement thérapeutique au moyen d'un générateur décrivant classiquement une trajectoire circulaire autour de la table de traitement. En outre, et tel que représenté à la figure 3, les moyens-supports sont en l'exemple conçus pour être utilisés avec un système de contention du type invasif consistant en un cadre annulaire 9 sur lequel sont repérés, dans une phase préalable, les coordonnées de la cible. Ces moyens-supports représentés dans leur ensemble à la figure 3 sont composés de six éléments agencés de façon à pouvoir se déplacer les uns relativement aux autres, soit en translation, soit en rotation.

Le premier de ces éléments consiste en un berceau inférieur 10 destiné à être solidarisé en porte à faux dans le prolongement de la table de traitement.

Ce berceau inférieur 10 comporte un cadre tubulaire rectangulaire 11 dont un des côtés est doublé d'une traverse inférieure 12 parallèle audit côté et s 'étendant sous celui-ci. Ce côté du cadre 11 est destiné à constituer la face d'appui du berceau inférieur 10 contre la face d'extrémité de la table de traitement, et la liaison dudit côté avec les côtés adjacents est renforcée 1 1 au moyen d ' équerres 13.

De plus, deux platines telles que 14 percées d'un orifice sont solidarisées au cadre 11 et à la traverse 12 et adaptées pour permettre de fixer le berceau inférieur 10 contre la table de traitement à l'aide de tous moyens tels que boulons... Il est à noter que ce mode de fixation permet de solidariser le berceau inférieur 10 de façon amovible et autorise donc l'utilisation de la salle de traitement en vue d'autres types de soins thérapeutiques.

Le berceau inférieur 10 comporte, en outre, deux rails courbes 15, 16 espacés, parallèles au côté de fixation sur la table de traitement, et orientés avec leur concavité vers le haut. Ces deux rails 15, 16 présentent une même courbure centrée sur un axe horizontal.

Chacun de ces rails 15, 16 présente une section carrée au niveau de son tronçon de raccordement sur le cadre tubulaire 11. Par contre, un des rails 15 présente une section de forme semi-octogonale dans sa portion médiane, et environ sur les trois-quarts de sa longueur. L'autre rail 16 présente, quant à lui, une section en forme de T également dans sa portion médiane et sur environ les trois-quarts de sa longueur.

En dernier lieu, ce berceau inférieur 10 comporte un moteur pas à pas 17 associé à une vis à bille 18, ledit ensemble moteur 17/vis 18 étant monté sur deux pattes telles que 19 solidarisées sur la traverse 12 et agencées de façon que l'axe de rotation soit parallèle à ladite traverse, et s'étende en dessous de cette dernière. De plus, la vis à bille 18 entraîne en translation, lors de sa rotation, un organe de transmission 18a formant un coulisseau.

Le deuxième élément consiste en un berceau supérieur 20 destiné à être porté par le berceau inférieur 10 de façon à pouvoir pivoter relativement audit berceau inférieur, autour d'un axe coïncidant avec l'axe des rails courbes 15, 16.

Ce berceau supérieur 20 se présente sous la forme d'un cadre rectangulaire comportant deux traverses tubulaires 21, 22 de section carrée, dotées vers chacune de leurs extrémités de pattes obliques telles que 23, sur lesquelles sont solidarisées les extrémités de deux rails parallèles 24, 25.

Tels que ceux du berceau inférieur 10, ces rails 24, 25 sont courbes et orientés avec leur concavité vers le haut, et présentent une même courbure centrée sur un axe horizontal orthogonal à l'axe de pivotement dudit berceau supérieur.

De plus, un de ces rails 24 présente une section semi-octogonale, similaire à celle du rail 15 du berceau inférieur 10, tandis que l'autre rail 25 présente une section en T similaire à celle du deuxième rail 16 dudit berceau inférieur.

Ce berceau supérieur comporte, en outre, deux coulisseaux 26, 27 incurvées longitudinalement, portés chacun par une des traverses 21 , 22 et adaptés pour coopérer avec les rails courbes 15, 16 du berceau inférieur 10. Ces coulisseaux 26, 27 sont agencés pour s'étendre au droit d'une portion médiane des traverses 21, 22, dans un plan inférieur par rapport à la sous-face desdites traverses.

Un desdits coulisseaux 26 présente une section semi-octogonale conjuguée de celle du rail 15 du berceau inférieur 10. L'autre coulisseau 27 présente quant à lui une section utile rectangulaire de largeur supérieure à celle du rail 16 du berceau inférieur 10 apte à éviter tout frottement latéral entre lesdits coulisseau et rail, et de hauteur conjuguée de celle de l'âme dudit rail apte à réaliser avec celui-ci une liaison sans jeu vertical.

Ce berceau supérieur 20 dont la mise en place sur le berceau inférieur 10 est réalisé en présentant les coulisseaux 26, 27 à l'aplomb d'un des tronçons de section carrée des rails 15, 16, comporte, en outre, un élément 28 de liaison avec l'organe de transmission 18a dudit berceau inférieur.

Cet élément de liaison 28 est porté par une des traverses 21 de façon à être déporté latéralement vers l'extérieur par rapport à ladite traverse. Il consiste en une glissière dotée d'une lumière oblongue 29 à axe vertical apte à loger la vis à bille 18 tout en permettant un débattement vertical par rapport à cette dernière lors du pivotement du berceau supérieur 20, ladite glissière étant adaptée pour coopérer avec le coulisseau de l'organe de transmission 18a.

En dernier lieu, le berceau supérieur 20 porte un moteur pas à pas 30 associé à une vis à bille 31, ledit ensemble étant monté sur deux pattes telles que 32 solidarisées chacune dans le prolongement d'une des traverses 21, 22, et agencées de façon que la vis à bille 31 s'étende horizontalement, parallèlement à l'un des rails 24.

De plus, la vis à bille 31 porte un organe de transmission 33 agencé pour être entraîné en translation lors de la rotation de ladite vis, ledit organe étant solidarisé à cette vis par l'intermédiaire d'un pivot à axe horizontal, et formant une glissière logeant des roulements.

Le troisième élément 34 consiste en un ensemble porte-translations destiné à être porté par le berceau supérieur 20 de façon à pouvoir pivoter relativement audit berceau supérieur, autour d'un axe coïncidant avec l'axe des rails courbes 24, 25.

Cet ensemble porte-translations 34 se présente sous la forme d'un cadre rectangulaire dont les traverses sont constituées de profils rectangulaires de faible épaisseur relativement à leur largeur.

En premier lieu, chacune des traverses longitudinales 35, 36 porte un coulisseau 37, 38 incurvé longitudinalement, disposé en sous-face desdites traverses, et adapté pour coopérer avec un des rails courbes 24, 25 du berceau supérieur 20. Ces coulisseaux 37, 38 sont, en outre, agencés pour s'étendre au droit d'une portion médiane des traverses 35, 36, de largeur supérieure à la largeur courante desdites traverses, et sont décalées latéralement vers l'extérieur par rapport à l'axe de ces dernières.

Un desdits coulisseaux 37 présente une section semi-octogonale conjuguée de celle du rail 24 du berceau supérieur 20. L'autre coulisseau 38 présente quant à lui une section utile rectangulaire apte à loger le rail 25 du berceau supérieur, et adaptée pour éviter tout frottement latéral avec ledit rail, et réaliser une liaison sans jeu vertical avec ce dernier. Cet ensemble porte-translations 34 comporte, en outre, un élément 39 de liaison avec l'organe de transmission 33 du berceau supérieur 20.

Cet élément de liaison 39 est porté par une des traverses longitudinales 35 de façon à être déporté latéralement vers l'extérieur par rapport au coulisseau 37. Il consiste en un coulisseau apte à venir se loger dans la glissière de l'organe de transmission 33 du berceau supérieur 20, avec une liberté de débattement vertical à l'intérieur de ladite glissière. Par ailleurs, l'ensemble porte-translations

34 comporte deux lumières longitudinales 40, 41 ménagées dans les traverses longitudinales 35, 36, au droit de la portion médiane desdites traverses, et dans l'axe de ces dernières. En outre, une des traverses 36 comporte une nervure 42 de forme semi-hexagonale faisant saillie sur ladite traverse et s 'étendant parallèlement à la lumière 41, côté interne du cadre.

Le quatrième élément consiste en un chariot de translation longitudinale 43 destiné à être porté par l'ensemble porte-translations 34 de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport aux traverses 35, 36.

Ce chariot 43 se présente sous la forme d'un cadre comportant deux traverses latérales 44, 45 composées de cornières adaptées pour venir reposer sur les traverses 35, 36 de l'ensemble porte-translations 34.

Chacune de ces traverses latérales est équipée d'une manette à serrage rapide 46, 47 dont la tige 47a est adaptée pour pénétrer dans la lumière 40, 41 de la traverse correspondante 35, 36 de l'ensemble porte- translations 34, ladite tige étant dotée, vers son extrémité, d'un pion amovible 47b apte à assurer le blocage du chariot 43 dans la position active des manettes.

De plus, une des traverses latérales 44 est dotée d'une rainure longitudinale 48 ménagée en sous-face de ladite traverse et adaptée pour loger la nervure 42 de l'ensemble porte-translations 34.

Le chariot de translation longitudinale 43 comporte, en outre, une traverse frontale 49 dans la face frontale de laquelle est ménagée une rainure longitudinale axiale 50 présentant une section en forme de queue d'aronde. De plus, le fond de cette rainure 50 est percé d'une lumière longitudinale axiale 51 de longueur équivalant sensiblement à la distance séparant les traverses latérales 44, 45.

Le cinquième élément consiste en un chariot de translation transversale 52 destiné à être porté par le chariot de translation longitudinale 43 de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement par rapport à la traverse frontale 49 de ce chariot 43.

Ce chariot de translation transversale 52 présente frontalement la forme d'un U dont l'âme est constituée d'une traverse 53 de longueur conjuguée de celle de la traverse frontale 49 du chariot de translation longitudinale 43.

Cette traverse 53 comporte une face arrière dotée d'un tenon longitudinal 54 en forme de queue d'aronde adapté pour se loger dans la rainure 50 de la traverse frontale 49 du chariot 43.

De plus, le chariot de translation transversale 52 comporte une manette à serrage rapide 55 dont la tige est vissée dans un alésage borgne (non représenté) ménagé dans la zone médiane du tenon 54. Cette manette 55 est destinée à être disposée du côté de la face arrière de la traverse frontale 49 du chariot 43 de façon que la tige traverse la lumière 51 et vienne bloquer en translation le chariot de translation transversale 52.

Les branches verticales telles que 56 du U que forme le chariot de translation transversale 52 présentent une faible hauteur relativement à la longueur de la traverse 53. Chacune de ces branches est équipée d'une manette à serrage rapide 57, 58 dont la tige est logée dans un alésage horizontal ménagé dans lesdites branches, de façon à faire saillie à l'avant dudit chariot. Chacune des branches 56 présente en outre, latéralement, un bord vertical en forme de dièdre 59 dont l'arête constitue l'arête latérale desdites branches.

Enfin, le chariot de translation transversale 52 comporte une patte horizontale axiale 60 faisant saillie par rapport à la face frontale de la traverse 53. Cette patte 60 est percée d'un alésage taraudé apte à loger l'extrémité filetée d'une vis de réglage fin 61 s ' étendant verticalement sous ladite patte.

Le dernier élément consiste en un chariot de translation verticale 62 destiné à être porté par le chariot de translation transversale 52 de façon à pouvoir se déplacer verticalement par rapport audit chariot de translation transversale.

Ce chariot de translation verticale 62 présente frontalement la forme d'un U de dimensions similaires à celles du chariot de translation transversale 52.

L'âme de ce U est constituée d'une traverse 63 se présentant sous la forme d'un profilé plat, et comportant, dans sa zone centrale, une patte 64 faisant saillie vers l'avant par rapport à ladite traverse de façon à venir se superposer avec la patte 60 du chariot de translation transversale 52. Cette patte 64 vient donc reposer sur l'extrémité de la vis de réglage fin 61, et constitue la zone d'appui de transmission des déplacements verticaux commandés par l'intermédiaire de cette vis de réglage 61.

Chacune des branches 65 de ce U est dotée d'une lumière verticale 66 apte à loger l'extrémité des tiges des manettes à serrage rapide 57, 58, de façon à permettre le blocage relatif en translation des deux chariots 52, 62. De plus, la longueur de ces lumières 66 est conjuguée de la course de la vis de réglage fin 61.

Chacune des branches 65 comporte, en outre, tel que représenté à la figure 13, un tenon vertical 67 faisant saillie latéralement par rapport à la face arrière desdites branches, et de forme adaptée pour former une glissière de guidage relatif des chariots 52, 62.

Enfin, l'extrémité haute de ces branches 65 porte une bride de serrage 68 pour la mise en place du système de contention.

De plus, tel que représenté aux figures 10 ou 11, le dispositif selon l'invention peut être équipé d'une gamme de chariots de translation verticale 62 dont la hauteur des branches 65 varie d'un chariot à l'autre, permettant un préréglage de la hauteur du système de contention. Le dispositif ci-dessus est également pourvu soit de systèmes de mesure classiques, tels que des verniers, soit de systèmes de position linéaire de type potentiomètres de précision (non représentés) permettant de déterminer la position relative des divers éléments. De plus, il est conçu pour être associé à une interface amovible apte à être montée à 1 ' intérieur de brides de serrage 68, et définissant la position géométrique de l'intersection des deux axes de rotation. Une telle interface est utilisée dans une phase préalable en vue de faire coïncider le point correspondant à l'intersection des axes de rotation avec l' isocentre du générateur.

Afin d'assurer ce positionnement de façon très précise, ce dispositif de soutien et de positionnement est avantageusement couplé avec un système d'initialisation de sa position tel que représenté à la figure 14 permettant de réaliser notamment un contrôle périodique visuel mécanique dit "pointe à pointe" . Ce système d'initialisation est destiné à être fixé sous la tête du générateur dans l'axe de cette dernière, et présente des dimensions définies en fonction du type de générateur et spécifiquement des coordonnées de 1' isocentre de ce dernier.

Ce système d'initialisation comporte une embase 69 constituée d'un disque ajouré 70, présentant notamment un orifice central circulaire 71, et d'une couronne annulaire 72 s 'étendant sur le pourtour dudit disque. Cette couronne 72 présente, en outre, quatre perçages tels que 73 positionnés de façon à venir en regard d'alésages filetés ménagés dans la face frontale de la tête du générateur, de façon à permettre la fixation du système d'initialisation au moyen de vis. Ce système d'initialisation comprend également une platine inférieure circulaire 74 reliée à l'embase 69 par quatre colonnes verticales telles que 75 de longueur fonction de l' isocentre du générateur.

Cette platine 74 comporte une échancrure 76 présentant la forme d'un V délimité par deux bord radiaux, dont le sommet est formé par un orifice circulaire 77 axé, ménagé dans ladite platine.

Tel qu'indiqué ci-dessus, ce système d'initialisation permet de contrôler visuellement la parfaite coïncidence entre les isocentres du générateur et du dispositif de positionnement et de soutien.

A cet effet, il peut être équipé d'un porte-aiguille 78 présentant longitudinalement la forme d'un U inversé dont les ailes sont prolongées de deux bases horizontales telles que 79 aptes à être solidarisées sur la platine 74 de part et d'autre de 1 ' échancrure 76, et comportant une aiguille 80 s ' étendant sous l'âme dudit porte-aiguille dans l'axe du système d'initialisation, et dont la pointe se trouve à l' isocentre du générateur. Ce système d'initialisation permet un contrôle visuel en utilisant, tel qu'indiqué plus haut, une interface 81 représentée à la figure 14 et dotée également d'une aiguille 82, montée à l'intérieur des brides de serrage 68 .

Un tel contrôle peut également être effectué au moyen d'un film radio ou d'un film photographique positionné de façon très précise sur la platine 74 en perforant ce film de deux orifices repérés en position et présentant un entr ' axe parfaitement défini, et en dotant ladite platine de deux pions disposés avec un entr'axe et un repérage identique.

Le contrôle consiste alors à impressionner le film, puis après développement, à le repositionner sur la platine 74, à monter sur cette platine 74, de façon similaire au montage du porte-aiguille 78, un porte- pointeau conçu pour que ledit pointeau se trouve à 1 ' isocentre théorique du générateur, et à marquer le film au moyen de ce pointeau.

Ces opérations permettent ensuite de comparer, en utilisant un projecteur de profil classique fournissant un agrandissement à un grand format de la zone sensibilisée et pointée du film, la position entre l'image obtenue lors de la projection des faisceaux (dans le cas d'un film radio) ou représentative du réticule (dans le cas d'un film photographique), et la marque réalisée avec le pointeau.

Par ailleurs, le système d'initialisation permet également de contrôler la géométrie de rotation du générateur (circularité et concentricité) .

A cet effet, il peut être équipé d'un support 83 d'axe 84, représenté à la figure 15, conçu pour que l'axe 82 s'étende horizontalement, coaxialement avec l'axe de rotation du générateur passant par l' isocentre de ce dernier.

Ce contrôle est effectué en utilisant un comparateur classique en faisant subir une rotation complète du générateur. La figure 16 représente schématiquement une salle chirurgicale équipée conformément à l'invention, sur laquelle ne figure pas le générateur et comportant :

- une table chirurgicale 85. Le dispositif de soutien et de positionnement et les possibilités de contrôle ci-dessus évoquées permettant d'obtenir une très grand précision de détermination de la position de la cible, cette table chirurgicale 85 est équipée avantageusement de ventouses électromagnétiques (non représentées) permettant d'immobiliser les translations horizontales de cette dernière et de supprimer ainsi les jeux éventuels,

- le dispositif de soutien et de positionnement 86 conforme à l'invention disposé en porte à faux dans le prolongement de la table chirurgicale 85,

- un système 87 de localisation dans l'espace tel que, par exemple, celui commercialisé par la société PIXSYS sous l'appellation "FLASHPOINT", - un poste 88 d'interface avec le système de commande général, le système de localisation 87, le système de ventouses électromagnétiques, les moteurs 17, 30 du dispositif de soutien et de positionnement et les systèmes de position linéaire, - un moniteur de contrôle 89.

En vue d'une radiothérapie, les opérations suivantes sont effectuées après repérage préalable de la position de la cible par des moyens stéréotaxiques : a) réglage des translations x, y, z du dispositif de soutien et de positionnement 86 de façon à faire coïncider la cible avec l' isocentre de ce dispositif, b) repérage au moyen du système de localisation 87 du point isocentre du générateur dont les coordonnées mémorisées sont x = y = z = 0, c) installation du patient muni du système de contention 9, d) repérage de la position de l' isocentre du dispositif de soutien et de positionnement 86 par rapport à l' isocentre du générateur, au moyen du système de localisation 87, c) déplacement en translation de la table chirurgicale 85 de façon à faire coïncider les isocentres du générateur et du dispositif de soutien et de positionnement, détectés par le système de localisation 87 et indiqués sur le moniteur de contrôle 89, d) actionnement des ventouses électromagnétiques, e) traitement avec indexation de l'inclinaison du dispositif de soutien et de positionnement par rotation autour des deux axes de rotation de ce dernier.

Claims

REVENDICATIONS 1/ - Procédé d'indexation de la position d'une zone du corps humain en vue d'une intervention sur une zone d'intérêt dite cible de ladite zone, dans lequel : a) dans une phase préalable de repérage, on immobilise la zone du corps humain dans un système de contention (9) définissant un référentiel, dit d'origine X, Y, Z, et on détermine les coordonnées x, y, z de la cible dans ledit référentiel d'origine, b) et, en vue de l'intervention, on solidarise le système de contention (9) sur un support (10-70) et on positionne ce dernier de façon que la cible, repérée par ses coordonnées x, y, z dans le référentiel d'origine, soit dans une position appropriée pour l'intervention, ledit procédé étant caractérisé en ce que on utilise un support apte à pouvoir pivoter autour d'au moins un axe de rotation horizontal et b) :

- on positionne relativement la cible et le support (10-70) de façon que, dans la position de la cible appropriée pour l'intervention, chaque axe de rotation passe par ladite cible,

- et on modifie la position du support (10-70) par rotation de ce dernier autour d'au moins un axe de rotation.

2/ - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on modifie la position du support (10-70) par rotation de ce dernier autour de deux axes horizontaux orthogonaux. 3/ - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on modifie en continu la position du support (10-70) par rotation de ce dernier autour d'un axe de rotation.

4/ - Dispositif de soutien et de positionnement d'une zone du corps humain maintenue dans un système de contention (9) définissant un référentiel d'origine X, Y, Z en vue d'une intervention sur une zone d'intérêt, dite cible, de ladite zone, repérée par des coordonnées x, y, z dans le référentiel d'origine, caractérisé en ce qu'il comprend :

- des moyens (68) de maintien du système de contention (9) de la zone du corps humain,

- un premier ensemble mobile (34, 43, 52, 62) portant les moyens de maintien (68) du système de contention (9), ledit ensemble étant apte à permettre de déplacer lesdits moyens de maintien en translation selon trois axes parallèles aux axes du référentiel d'origine, et comportant des organes de blocage (46, 47, 55, 57, 58) de ces moyens de maintien (68) dans une position présélectionnée,

- un deuxième ensemble (10, 20) agencé pour être fixé sur une table de traitement (7), portant le premier ensemble mobile (43, 52, 62), et adapté pour permettre audit ensemble mobile de pivoter autour d'au moins un axe horizontal parallèle à l'un des axes du référentiel d'origine,

- des moyens d'entraînement en rotation (17, 18, 30, 31) aptes à faire pivoter l'ensemble mobile (34, 43, 52, 62) relativement au deuxième ensemble (10, 20) .

5/ - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que :

- le deuxième ensemble comporte deux bâtis : un bâti inférieur fixe (10) apte à être fixé sur une table de traitement (7), et un deuxième bâti (20), supérieur, porté par le bâti inférieur (10) :

. lesdits bâtis étant reliés de façon que le bâti supérieur (20) puisse pivoter autour d'au moins un axe horizontal parallèle à l'un des axes du référentiel d'origine, relativement au bâti inférieur (10), le bâti supérieur (20) portant le premier ensemble mobile (34, 43, 52, 62) et étant adapté pour permettre à ce dernier de pivoter autour d'au moins un axe horizontal orthogonal à l'axe de pivotement dudit bâti supérieur,

- les moyens d'entraînement en rotation (17, 18, 30, 31) comprennent des moyens distincts d'entraînement respectif de l'ensemble mobile (34, 43, 52, 62) relativement au bâti supérieur (20), et dudit bâti supérieur relativement au bâti inférieur (10).

6/ - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bâtis inférieur (10) et supérieur (20) présentent la forme de berceaux comportant des surfaces de guidage concaves (15, 16, 24, 25) centrées sur un axe horizontal, le bâti supérieur et l'ensemble mobile (34, 43, 51, 62) comportant des organes de guidage (26, 27, 37, 38) aptes à coopérer avec lesdites surfaces de guidage.

7/ - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les surfaces de guidage des bâtis inférieur (10) et supérieur (20) consistent, pour chacun desdits bâtis, en des rails courbes (15, 16, 24, 25), les organes de guidage correspondants du bâti supérieur (20) et de l'ensemble mobile (34, 43, 52, 62) étant constitués de coulisseaux (26, 27, 37, 38) de formes conjuguées desdits rails .

8/ - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (17, 18, 30, 31) d'entraînement en rotation des bâtis supérieur (20) et inférieur (10) comprennent, pour chacun desdits bâtis, un moteur (17, 30) associé à une vis sans fin (18, 31), et un organe de transmission (18a, 28, 33, 39) reliant un des coulisseaux (26, 37) à la vis sans fin (18, 31) et réalisé en deux parties solidaires respectivement desdits coulisseau et vis sans fin, aptes à subir un débattement vertical relatif lors du pivotement du bâti.

9/ - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble mobile se compose de quatre éléments : un premier élément (34) agencé pour être monté sur le deuxième ensemble (10, 20) de façon à pouvoir pivoter relativement à ce dernier, un deuxième élément (43) mobile en translation selon un axe horizontal par rapport au premier élément (34), un troisième élément (52) mobile en translation selon un axe horizontal orthogonal à l'axe de déplacement du deuxième élément (43), et un quatrième élément (62) portant les moyens de maintien (68), monté mobile en translation selon un axe vertical par rapport au troisième élément (52).

10/ - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le quatrième élément (62) de l'ensemble mobile (34, 43, 52, 62), portant les moyens de maintien (68) du système de contention (9), est un élément interchangeable et appartient à une gamme d'éléments de même conception présentant des hauteurs différentes aptes à permettre de réaliser un préréglage de la hauteur des moyens de maintien.

11/ - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que le deuxième ensemble (10, 20) comporte des moyens de fixation (14) aptes à permettre de le monter en porte à faux dans le prolongement d'une table de traitement (7).

12/ - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 11 caractérisé en ce qu'il comprend :

- une interface amovible (81 ) portant une aiguille (82) apte a être montée sur les moyens (68) de maintien du système de contention (9) de façon que ladite aiguille s'étende dans l'axe de l' isocentre de ce dispositif,

- et un système d'initialisation de la position de ce dispositif comportant : . une embase (69) dotée d'au moins un orifice central (71 ), apte à être fixée sur la tête du générateur,

. une platine (74) dotée d'un orifice central (77), reliée à l'embase (69) par des colonnes (75) de longueurs déterminées en fonction des coordonnées de

1' isocentre du générateur,

. un porte-aiguille (78) apte à être solidarisé sur la platine (74) et doté d'une aiguille (82) agencée pour s'étendre verticalement dans l'axe de ladite platine, de façon que la pointe de ladite aiguille coïncide avec 1 ' isocentre du générateur.