D'AIGUILLES DE MESURE

Domaine technique

L'invention concerne un moule à géométrie variable, notamment destiné à la fabrication d'un organe orthodontique, et en particulier d'une gouttière orthodontique. Etat de la technique

Classiquement, la fabrication des gouttières orthodontiques, en anglais « aligners », nécessite la fabrication « physique » de modèles dentaires, anciennement par coulée en plâtre dans des empreintes en polyvinylsiloxane et récemment en impression 3D à partir d'empreintes optiques. L'alignement dentaire est segmenté en étapes dont le nombre dépend de la complexité du traitement. Pour chaque étape, un modèle dentaire est fabriqué pour que soit thermo formée une feuille de plastique thermosensible, prenant la forme d'une gouttière.

L'impression 3D matérialise un objet couche par couche. Cette méthode est en particulier valable pour les systèmes DLP, SLA, polyjet et FDM. Bien que la fabrication additive soit un procédé rapide et de plus en plus précis, elle reste longue et nécessite généralement des étapes de finition qui ralentissent considérablement le procédé.

Les modèles dentaires imprimés sont uniquement utilisés pour thermoformer une feuille de plastique en gouttière. Après quoi, les modèles dentaires imprimés n'ont plus d'utilité et peuvent être jetés. Pour un seul traitement orthodontique, 5 à 50 modèles dentaires peuvent être fabriqués puis jetés. Cette méthode n'est donc pas économe en matériau, ni écologique.

Par ailleurs, tous les matériaux ne peuvent pas être imprimés au moyen d'une imprimante 3D.

Il existe donc un besoin pour des solutions alternatives, et en particulier pour un procédé de fabrication plus rapide, plus économe en matériau, et donc plus écologique, et plus polyvalent.

Un but de l'invention est de répondre, au moins partiellement, à ce besoin. Résumé de l'invention

L'invention propose un dispositif à géométrie variable comportant :

- un premier ensemble d'aiguilles constitué d'une pluralité de premières aiguilles, - un premier ensemble d'actionneurs constitué d'une pluralité de premiers actionneurs, chaque premier actionneur étant configuré pour déplacer une première aiguille respective entre une position passive et une pluralité de positions actives ;

- un module de commande configuré de manière à activer lesdits premiers actionneurs. Dans un premier mode de réalisation principal, le dispositif est un moule et le module de commande est configuré de manière à activer lesdits premiers actionneurs de manière à disposer des faces terminales d'extrémités libres desdites premières aiguilles suivant une première surface active apte à servir de surface de moule pour reproduire, une ou plusieurs fois, la même surface. De préférence, la première surface active reproduit sensiblement une première surface dentaire.

Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, un dispositif selon l'invention peut avantageusement reproduire très rapidement une surface à reproduire, et en particulier la surface d'une arcade dentaire d'un patient particulier, par simple déploiement des premières aiguilles à des hauteurs appropriées. Dans un deuxième mode de réalisation principal, le dispositif est un appareil de mesure.

Dans ce mode de réalisation, au moins une première aiguille, de préférence plus de 10%, de préférence plus de 30%>, de préférence plus de 50%>, de préférence plus de 80%>, de préférence plus de 90%>, de préférence sensiblement 100% en nombre des premières aiguilles comportent chacune un ou plusieurs capteurs de mesure, chaque capteur étant configuré pour mesurer une caractéristique de ladite première aiguille, dite « aiguille de mesure » ou de l'environnement de ladite première aiguille, le capteur étant dit « associé » à l'aiguille de mesure.

Bien entendu, les caractéristiques des deux modes de réalisation principaux peuvent être combinées. Quel que soit le mode de réalisation principal, un dispositif selon l'invention peut encore comporter, notamment, une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes :

lesdites premières aiguilles sont configurées pour se déplacer parallèlement les unes aux autres, selon des directions de déplacement respectives parallèles à un axe Z, la densité desdites premières aiguilles étant de préférence supérieure à 500 aiguilles par cm ² , dans un plan perpendiculaire à l'axe Z ; de préférence, lesdites premières aiguilles sont configurées pour se déplacer selon des directions de déplacement perpendiculaires à une surface non-plane, de préférence en forme de goulotte, de préférence perpendiculaires à une surface présentant la forme générale d'une arcade dentaire ;

lesdites premières aiguilles sont configurées pour se déplacer selon des directions de déplacement respectives perpendiculaires à une surface en forme de goulotte, la densité desdites premières aiguilles étant de préférence supérieure à 500 aiguilles par cm ² , la densité étant mesurée sur une surface passant à mi-longueur des premières aiguilles et perpendiculaire à l'axe des premières aiguilles ;

les premières aiguilles définissent entre elles des conduites interstitielles autorisant une injection d'une matière moulable sur la surface active et/ou une mise en dépression de ladite surface active, du côté des aiguilles, et/ou une mise sous pression de ladite surface active, du côté opposé aux aiguilles;

les premières aiguilles sont pleines ou creuses ;

le dispositif comporte au moins une tige de pression, mobile entre une position inactive et une position active dans lesquelles ladite tige de pression ne s'étend pas et s'étend au moins partiellement, respectivement ;

dans la position active, la tige de pression définit une surface en contre-dépouille ; le dispositif comporte des moyens de chauffage d'extrémités libres de dites premières aiguilles et/ou des moyens d'aspiration adaptés pour une mise en dépression de ladite surface active du côté des aiguilles, et/ou des moyens de pressurisation adaptés pour une mise sous pression du volume, de préférence du volume d'air, en contact avec la surface active (en l'absence de matière moulable déposée sur la surface active);

la hauteur maximale de déplacement d'une première aiguille quelconque est inférieure à 15 mm, de préférence inférieure à 10 mm ;

le dispositif comporte :

- un deuxième ensemble d'aiguilles constitué d'une pluralité de deuxièmes aiguilles,

- un deuxième ensemble d'actionneurs constitué d'une pluralité de deuxièmes actionneurs, chaque deuxième actionneur étant configuré pour déplacer une deuxième aiguille respective entre une position passive et une pluralité de positions actives ;

le module de commande étant configuré de manière à activer lesdits deuxièmes actionneurs de manière à disposer des faces terminales d'extrémités libres desdites deuxièmes aiguilles suivant une deuxième surface active reproduisant sensiblement une deuxième surface dentaire, lesdites première surface dentaire et deuxième surface dentaire correspondant à la surface de dents de première et deuxième arcades d'un patient, respectivement ;

le capteur est choisi dans le groupe formé par les capteurs de position, les capteurs de force, les capteurs de pression, les capteurs de mesure d'une composition chimique, les capteurs de température, les capteurs de mesure d'un rayonnement, en particulier d'un rayonnement visible, infrarouge, ultraviolet, radioactif, ou X ;

la densité des aiguilles de mesure, mesurée dans un plan passant à mi-longueur des aiguilles et perpendiculaire à l'axe des aiguilles, est de préférence supérieure à 1, supérieure à 5, supérieure à 10, supérieure à 50, supérieure à 100, supérieure à 500, supérieure à 1000, supérieure à 3000, supérieure à 6000, ou supérieure à 8000 aiguilles de mesure par cm ² ;

le dispositif comporte, pour chacune d'une pluralité d'aiguilles de mesure, de préférence chaque aiguille de mesure, un capteur de force ou de pression mesurant la résistance au déploiement de l'aiguille de mesure, et un capteur de position mesurant la hauteur de l'aiguille de mesure ;

le module de commande est configuré de manière à stopper le déploiement d'une aiguille de mesure, de préférence d'une aiguille de mesure quelconque, lorsque la résistance au déploiement de ladite aiguille de mesure dépasse un seuil et/ou à une hauteur déterminée en fonction d'une mesure effectuée par un capteur associé à ladite aiguille de mesure ;

un capteur de mesure associé à une aiguille de mesure, de préférence à une aiguille de mesure quelconque, est disposé à une extrémité libre de ladite aiguille de mesure ; le module de commande est configuré de manière à commander un capteur d'une aiguille de mesure, de préférence d'une aiguille de mesure quelconque, de manière à acquérir une ou de préférence plusieurs mesures, par exemple plus de 3, plus de 5, plus de 10, plus de 50, ou plus de 100 mesures, lors du déploiement de ladite aiguille de mesure ;

le module de commande comporte des moyens de stockage et/ou de transmission des mesures réalisées par un capteur d'une aiguille de mesure, de préférence de chaque aiguille de mesure ; les aiguilles de mesure sont agencées pour se déplacer selon des directions de déplacement respectives perpendiculaires à une surface non-plane, la surface non-plane ayant de préférence la forme d'une goulotte présentant la forme générale d'une arcade dentaire. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce moulée, notamment d'un organe orthodontique, et en particulier d'un organe orthodontique comportant une goulotte dont une surface intérieure reproduit une surface dentaire d'un patient, ledit procédé comportant les étapes successives suivantes :

a) réalisation d'un modèle numérique tridimensionnel d'une surface à reproduire, en particulier d'une surface dentaire d'un patient ;

b) commande du déploiement d'une pluralité de premières aiguilles d'un dispositif selon l'invention, de manière que des faces terminales d'extrémités libres desdites premières aiguilles s'étendent suivant une surface active reproduisant sensiblement ladite surface à reproduire ;

c) dépôt d'une matière plastiquement déformable, ou « matière moulable », sur ladite surface active, ladite matière plastiquement déformable présentant une viscosité suffisamment faible pour qu'elle épouse sensiblement ladite surface active;

d) durcissement de ladite matière plastiquement déformable de manière à obtenir une matière durcie ;

e) optionnellement, retrait d'au moins une partie desdites premières aiguilles, ramollissement d'au moins une région de ladite matière durcie, déploiement d'au moins une tige de pression de manière à repousser la matière ramollie de ladite région dans un volume occupé, avant la présente étape, par au moins une desdites premières aiguilles, et durcissement de ladite matière ramollie ;

f) après extraction optionnelle desdites premières aiguilles et, le cas échéant, de ladite au moins une tige de pression, extraction de la pièce moulée obtenue à l'issue des étapes précédentes, en particulier de l'organe orthodontique;

g) optionnellement, opération de finition de la pièce moulée, par exemple découpe ou usinage.

Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, un tel procédé permet de créer une pièce moulée, et en particulier un organe orthodontique en quelques secondes, avec une excellente précision. Un procédé selon l'invention peut encore comporter, notamment, une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes :

à l'étape c) la matière plastiquement déformable se présente sous la forme d'une feuille (F) en un matériau thermoplastique ou « thermoformable », de préférence en un PET-G (polyéthylène téréphtalate glycolisé ;

la matière plastiquement déformable est un silicone de classe IIA, de préférence injecté ;

après dépôt de la matière plastiquement déformable sur la surface active, on crée une pression et/ou une dépression de manière que ladite matière plastiquement déformable épouse étroitement ladite surface active.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel :

- la figure 1 représente schématiquement un exemple de moule selon l'invention ; - la figure 2 (figure 2a à figure 2f) représente des exemples d'agencements de premières ou deuxièmes aiguilles, vus de dessus, selon l'axe Z de la figure 1 ;

- la figure 3 (figure 3a à figure 3e) illustre schématiquement un procédé selon l'invention ;

- la figure 4 (4a et 4b) illustre schématiquement l'étape e) d'un procédé selon l'invention ;

- la figure 5 (5a, 5b et 5c) illustre schématiquement un mode de réalisation dans lequel l'agencement des aiguilles permet la réalisation de surfaces en contre-dépouille.

En particulier, la figure 3a représente schématiquement un exemple simplifié de modèle numérique tridimensionnel d'une surface dentaire d'un patient, la figure 3b représente schématiquement un premier ensemble d'aiguilles dans leurs positions passives, la figure 3c représente schématiquement ledit premier ensemble d'aiguilles dans leurs positions actives de manière à reproduire la surface modélisée par ledit modèle numérique tridimensionnel, ainsi que l'opération de dépôt d'une matière plastiquement déformable, la figure 3d représente schématiquement la matière durcie obtenue après durcissement de la matière plastiquement déformable déposée, et la figure 3e représente l'organe orthodontique obtenu après l'opération de finition. Plus précisément, la figure 5a représente une surface en forme de goulotte selon laquelle les extrémités libres des aiguilles s'étendent dans la position de repos, et les figures 5b et 5c représentent des coupes de cette surface perpendiculairement à son axe Y. Les figures 5b et 5c fait apparaître les aiguilles. Les surfaces en contre-dépouille y sont représentées en trait épais. Sur la figure 5c, un détail représente un exemple d'aiguille à extrémité libre élargie.

Sur les différentes figures, des références identiques sont utilisées pour désigner des organes identiques ou analogues. Les références relatives aux deuxièmes aiguilles et aux deuxièmes actionneurs sont identiques à celles relatives aux premières aiguilles et aux premiers actionneurs, respectivement, mais affectées d'un signe « prime ».

Définitions

Les précisions relatives à un positionnement dans l'espace, comme « vertical », « horizontal », « au-dessus », « en-dessous », « supérieur », « inférieur », font référence à une position du dispositif dans laquelle la plupart des aiguilles s'étendent selon un axe Z sensiblement vertical, comme représenté sur la figure 1. Ces précisions sont fournies à des fins de clarté, mais ne sont pas limitatives.

Une section « transversale » d'une aiguille est une section dans un plan perpendiculaire à l'axe principal de cette aiguille.

La « position de service » est une position dans laquelle l'organe orthodontique est disposé dans la bouche d'un patient afin d'exercer un effet orthodontique.

Un « organe orthodontique » peut être une pièce d'un appareil orthodontique, voire un appareil orthodontique comme une gouttière orthodontique. De préférence, un organe orthodontique comporte une goulotte présentant la forme générale d'une arcade dentaire, afin que les dents de ladite arcade puissent y être insérées. La position « passive » d'une aiguille est sa position au repos, avant actionnement de l'actionneur qui lui est associé. Toutes les autres positions sont dites « actives ».

Dans un mode de réalisation la position passive d'une aiguille est la position dans laquelle elle est le plus rétractée possible.

Dans un mode de réalisation préféré, la position passive est une position intermédiaire entre des positions de rétractation maximale et de déploiement maximal. L'aiguille peut ainsi, depuis sa position passive, se rétracter ou se déployer. Avantageusement, en moyenne sur une multitude d'utilisations du moule ou de l'appareil de mesure, le déplacement des aiguilles en est avantageusement limité.

La « hauteur » d'une aiguille définit l'amplitude de son déplacement entre sa position passive et une position active. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la « hauteur » d'une aiguille définit l'amplitude de son déploiement entre sa position passive, dans laquelle elle est totalement rétractée, et une position active.

Le « diamètre équivalent » d'une section est égal au diamètre d'un disque ayant la même aire que ladite section. Un moule est un dispositif qui définit une surface adaptée pour la reproduction, par moulage d'une matière moulable, d'une surface déterminée. Dans un moule selon l'invention, la surface active définit une surface de moule. En particulier, les interstices entre les premières aiguilles sont déterminés pour éviter un écoulement substantiel de la matière moulable entre les premières aiguilles. La fabrication au moyen d'un moule conventionnel ne permet pas la fabrication de pièces de forme quelconque, et en particulier de pièces présentant des régions en contre-dépouille, sauf à morceler le moule. Une région en contre-dépouille est classiquement une région qui empêche ou contrarie le démoulage dans l'axe de démoulage. Une « surface en contre- dépouille » est une surface qui délimite une région en contre-dépouille. Dans un dispositif selon l'invention, « l'axe de démoulage » à considérer est une direction qui ne s'oppose pas au retour des premières ou deuxièmes aiguilles vers leurs positions passives (« démoulage »), en particulier la direction de la longueur de ces aiguilles lorsqu'elles sont toutes parallèles les unes aux autres.

Description détaillée

Dispositif

Le dispositif est décrit dans le cadre d'une application à un moule de fabrication d'un organe orthodontique. Cette application n'est cependant pas limitative.

Le moule 10 selon l'invention représenté sur la figure 1 comporte un châssis 12, un ensemble de aiguilles 13 constitué d'une pluralité de premières aiguilles 14, une pluralité d'actionneurs 16 et un module de commande 20. Le châssis 12 est de forme générale parallélépipédique rectangle, mais pourrait être d'une forme quelconque. Il ceinture l'ensemble de aiguilles 13.

Les premières aiguilles 14 sont de préférence rectilignes. Les premières aiguilles ne sont cependant pas nécessairement rectilignes et peuvent être courbes, ce qui permet avantageusement de définir des surfaces en contre-dépouille.

Dans un mode de réalisation, les premières aiguilles sont parallèles à un axe vertical Z. Lorsque le châssis est immobile, ce mode de réalisation ne permet cependant pas de ménager des surfaces en contre-dépouille sans l'aide de tiges de pression (décrites ci- après). Les premières aiguilles 14 sont adjacentes les unes aux autres. De préférence, la distance entre deux premières aiguilles adjacentes quelconques, dans un plan de coupe transversal, est inférieure à 2 mm, à 1 mm, à 0,5 mm, à 0,3 mm, à 0,2 mm, à 0,1 mm. Dans un mode de réalisation préférée, cette distance est sensiblement nulle, c'est-à-dire que les premières aiguilles adjacentes se touchent, comme sur les figures 2c et 2f. L'agencement des premières aiguilles peut être quelconque, et en particulier être similaire aux agencements des figures 2a à 2f.

Les premières aiguilles peuvent être notamment disposées de manière que, dans leurs positions passives, et lorsqu'elles sont observées de dessus, suivant l'axe Z, les faces terminales 21 de leurs extrémités libres 22 définissent un motif en damier, comme sur les figures 1, 2a ou 3b.

Les premières aiguilles peuvent également être agencées en quinconces, comme représenté sur les figures 2b et 2e, par exemple.

La densité des premières aiguilles, mesurée dans un plan passant à mi-longueur des premières aiguilles et perpendiculaire à l'axe des premières aiguilles, en l'occurrence dans un plan perpendiculaire à l'axe Z, est de préférence supérieure à 100, supérieure à 250, supérieure à 500, supérieure à 1000, supérieure à 3000, supérieure à 6000, ou supérieure à 8000 premières aiguilles par cm ² .

Dans un mode de réalisation, la face terminale 21 d'une première aiguille s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de ladite aiguille. De préférence, la face terminale 21 d'une première aiguille est orientée en fonction de la surface dentaire qu'elle est destinée à reproduire. Par exemple, pour la fabrication de gouttières orthodontiques, les premières aiguilles qui sont destinées à reproduire la surface latérale des dents sont en général disposées toujours sensiblement au même endroit, quel que soit le patient considéré. L'inclinaison de leur surface terminale permet avantageusement de limiter les décrochements de la surface active entre ces premières aiguilles adjacentes, ou « première surface active ».

Chacune des premières aiguilles 14 présente de préférence la forme d'un profilé.

Le diamètre équivalent d'une section transversale d'une première aiguille 14, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à l'axe Z, est de préférence inférieur à 1 mm, de préférence inférieur à 0,5 mm, en particulier lorsque les premières aiguilles 14 sont en métal.

La section transversale d'une première aiguille peut être en particulier de contour polygonal, par exemple triangulaire, rectangulaire (figures 2a à 2c) ou hexagonal, ou ovale, ou circulaire (figures 2d à 2f). Il peut être convexe ou présenter des renfoncements concaves.

Comme illustré sur la figure 5, de préférence, les premières aiguilles 14 sont agencées pour se déplacer selon des directions de déplacement respectives Z ₁₄ perpendiculaires à une surface non-plane, ou « enveloppe » E, de préférence en forme de goulotte.

De préférence, l'enveloppe E présente des parties E' ou E" en contre-dépouille. De préférence encore, l'enveloppe E présente la forme d'une goulotte dont l'axe Y présente la forme générale d'un fer à cheval, de préférence la forme générale d'une arcade dentaire, comme représenté sur la figure 5.

La goulotte peut en particulier présenter la forme d'un U, notamment pour fabriquer une gouttière destinée à une mandibule, ou la forme d'un demi-cercle, notamment pour fabriquer une gouttière destinée à un maxillaire.

Avantageusement, les premières aiguilles peuvent ainsi définir des surfaces en contre- dépouille E' ou E" sans l'aide de tiges de pression.

Notamment dans ce mode de réalisation, les premières aiguilles peuvent avoir une section variable selon la direction de leur longueur. En particulier, elles peuvent présenter une section élargie à proximité de leur extrémité libre, par exemple présenter la forme d'un T (détail sur la figure 5c) ou d'un champignon. Une comparaison des figures 5b et 5c montre qu'une extrémité libre élargie permet avantageusement de limiter les interstices entre les extrémités libres des premières aiguilles, et donc de limiter les « trous » dans la première surface active. De préférence, la section transversale des premières aiguilles et/ou leur agencement permettent de définir des conduites interstitielles 24 qui, de préférence, autorisent un passage d'air entre lesdites premières aiguilles, de préférence sans autoriser un passage de la matière moulable utilisée pour fabriquer l'organe orthodontique.

Les premières aiguilles peuvent être pleines ou creuses. Lorsqu'une première aiguille est creuse, elle définit de préférence une lumière longitudinale 25 (figure 2c), débouchant de préférence sur ses deux faces terminales.

Tout autre agencement des premières aiguilles et/ou forme et/ou dimensions des premières aiguilles est possible, pourvu qu'ils permettent de définir une surface active reproduisant sensiblement une surface dentaire. Le matériau constitutif des premières aiguilles n'est pas limitatif. En particulier, ce matériau peut être un métal ou un alliage métallique, ou un polymère.

De préférence, la surface des premières aiguilles susceptibles d'entrer en contact avec la matière moulable, et notamment les faces terminales 21 des premières aiguilles, est définie par un matériau sur lequel la matière moulable n'adhère pas, par exemple en polytétrafluoroéthylène (PTFE). L'extraction de l'organe orthodontique hors du moule en est avantageusement facilitée.

Chaque première aiguille 14 est mobile en translation, selon l'axe Z, par rapport au châssis, entre une position passive et une pluralité de positions actives, chaque position active d'une aiguille 14 étant caractérisée par une hauteur de déplacement « h » depuis la position passive.

La translation des premières aiguilles 14 est guidée par le châssis 12 et/ou des premières aiguilles adjacentes.

Dans un mode de réalisation préféré, le moule comporte encore des moyens d'aspiration 26 adaptés pour mettre en dépression la région s 'étendant au-dessus des faces terminales 21 des premières aiguilles, ce qui permet de plaquer contre la surface active la matière moulable déposée sur la surface active. De préférence, les moyens d'aspiration comportent des conduites d'aspiration mettant en communication de fluide une source de dépression et ladite région. De préférence, des lumières longitudinales 25 et/ou des conduites interstitielles 24 constituent des conduites d'aspiration. Le moule peut également comporter des moyens de pressurisation adaptés pour augmenter la pression de volume d'air s'étendant du côté de la matière moulable opposé aux premières aiguilles, ce qui permet également de plaquer la matière moulable contre la surface active.

Dans un mode de réalisation préféré, le moule comporte encore des moyens d'injection 27 adaptés pour injecter de la matière moulable dans la région s'étendant au-dessus des faces terminales 21 des premières aiguilles. De préférence, les moyens d'injection comportent des conduites d'injection mettant en communication de fluide une source de matière moulable et ladite région. De préférence, des lumières longitudinales 25 et/ou des conduites interstitielles 24 constituent des conduites d'injection. Avantageusement, les lumières des premières aiguilles et les conduites interstitielles, permettent ainsi d'aspirer la matière moulable et/ou l'injection de la matière moulable.

Toutes les premières aiguilles fonctionnant de manière sensiblement identique, un seul ensemble aiguille-actionneur est décrit en détail.

L'actionneur 16, par exemple un microvérin, par exemple pneumatique, est configuré de manière à pouvoir déployer la première aiguille 14 associée à une hauteur h quelconque entre la position passive et une position de déploiement maximal. De préférence, la course entre ces deux positions extrêmes est inférieure à 100, à 75 mm, à 50 mm, à 30 mm, à 20 mm, à 10 mm, voire inférieure à 5 mm, et/ou de préférence supérieure à 1 mm, supérieure à 2 mm. L'utilisation de micro vérins pneumatiques permet avantageusement de limiter le nombre de moteurs.

Dans un mode de réalisation, la course des premières aiguilles est variable en fonction de leur position au sein du premier ensemble d'aiguilles.

Dans un mode de réalisation préféré, dans une position de repos dans laquelle l'ensemble des premières aiguilles sont en position passive, les faces terminales d'au moins une partie desdites premières aiguilles s'étendent suivant une surface définissant, de manière générale, une goulotte, de préférence d'une goulotte définissant la forme générale d'une arcade dentaire. Pour que ces premières aiguilles puissent être activées afin de reproduire une surface dentaire correspondant à la surface des dents d'un patient, l'ajustement de la hauteur h des premières aiguilles est avantageusement particulièrement rapide.

Dans un mode de réalisation, le moule comporte des moyens de chauffage 28 adaptés pour élever la température les extrémités libres 22 des premières aiguilles afin de faciliter la déformation de la matière moulable. La matière peut ainsi épouser étroitement la surface active lorsque la matière moulable est thermoformable. Dans un mode de réalisation préféré, le moule comporte encore des tiges de pression 42 disposées de manière à pouvoir repousser de la matièremoulable localement ramollie, de préférence par chauffage local, après rétractation d'une partie des premières aiguilles.

De préférence, les tiges de pression 42 sont montées mobiles par rapport au châssis 12. Des actionneurs de tiges 44, non représentés sur la figure 1, sont mécaniquement couplés aux tiges de pression de manière à les déplacer. Dans un mode de réalisation, le châssis, le premier ensemble d'aiguilles et le premier ensemble d'actionneurs sont mobiles par rapport aux tiges de pression, qui peuvent être fixes ou mobiles par rapport au sol.

De préférence le module de commande 20 comporte une mémoire dans laquelle est stocké un modèle numérique tridimensionnel M de la surface dentaire à reproduire. Un tel modèle fournit, pour un ensemble de points de ladite surface dentaire, des coordonnées spatiales desdits points.

Le module de commande 20, classiquement un automate, comporte un processeur apte à mettre en œuvre un programme informatique de manière à commander les premiers actionneurs 16 pour qu'ils positionnent les premières aiguilles dans des positions actives leur permettant de définir une surface active sensiblement identique à la surface du modèle numérique tridimensionnel M, et dans leurs positions passives respectives.

De préférence, le programme informatique comporte encore des instructions de code permettant encore de commander les actionneurs de tiges 44 et/ou les moyens d'injection et/ou les moyens d'aspiration et/ou les moyens de pressurisation et/ou les moyens de chauffage de manière à mettre en œuvre un procédé selon l'invention. Le moule comporte de préférence plusieurs ensembles d'aiguilles et plusieurs ensembles d'actionneurs permettant de définir plusieurs surfaces de contact.

Si le premier ensemble d'aiguilles 13 est utilisé pour définir une première surface dentaire correspondant à la surface de dents d'une première arcade du patient, le deuxième ensemble de aiguilles 13' peut être utilisé pour définir une deuxième surface dentaire correspondant à la surface de dents antagonistes de l'autre arcade du patient. Avantageusement, dans la position de service, lorsque l'organe orthodontique est mordu, il épouse parfaitement les surfaces des dents entre lesquelles il est serré. Le confort et l'efficacité du traitement en sont considérablement améliorés. Fonctionnement

Le fonctionnement résulte directement de la description qui précède.

A l'étape a), on définit un modèle numérique tridimensionnel M d'une première surface dentaire que l'on souhaite reproduire au moyen du moule 10. Le modèle de la première surface dentaire peut être obtenu à partir d'un scan des dents d'un patient ou d'un modèle physique, classiquement en plâtre, d'une arcade d'un patient.

Pour la clarté de la description, la figure 3a représente un modèle numérique tridimensionnel M théorique d'une première surface dentaire qui présenterait la forme générale d'une pyramide. Le modèle numérique tridimensionnel M définit, dans l'espace, une pluralité de points P. A l'étape b), on détermine, pour chaque première aiguille 14y, une hauteur de déplacement hij respective, de manière que, lorsque les premières aiguilles 14ij sont positionnées aux hauteurs hy, leurs faces terminales 21 définissent ensemble une surface active reproduisant sensiblement le modèle numérique tridimensionnel M.

Dans l'exemple illustré sur la figure 3b, i et j désignent le numéro de colonne (le long de l'axe Ox) représenté sur la figure 3b) et le numéro de ligne (le long de l'axe Ox) représenté sur la figure 3b), respectivement, de la première aiguille 14ij.

Pour limiter tout déploiement inutile, on suppose que la base de la pyramide modélisée est reproduite par les faces terminales 21 de premières aiguilles qui s'étendent dans le plan Oxy (figure 3b), c'est-à-dire qui sont dans leur position passive, comme représenté sur la figure 3b. Dans l'exemple, la hauteur de déplacement hy d'une première aiguille 14ij devant reproduire la surface du modèle numérique tridimensionnel M centrée autour d'un point P(xp,y _p ,z _p ) dans le référentiel Oxyz est égale à z _p (figure 3b).

A l'étape b), le module de commande 20 commande ensuite les premiers actionneurs 16 afin de déplacer les premières aiguilles jusqu'aux hauteurs de déplacement ainsi déterminées.

Comme représenté sur la figure 3 c, lesdites faces terminales 21 des premières aiguilles activées s'étendent ainsi selon une surface générale, ou « surface active » S, reproduisant sensiblement la surface du modèle numérique tridimensionnel M, et donc la première surface dentaire modélisée.

Lorsque les premières aiguilles sont en contact les unes avec les autres, ce contact guide avantageusement le déplacement depuis la position passive jusqu'à la position active. Le châssis 12 peut également contribuer au guidage des premières aiguilles lors de leur déploiement. A l'étape c), une matière moulable est disposée de manière à couvrir la surface active S.

Dans un mode de réalisation préféré, la matière moulable se présente sous la forme d'une feuille thermoplastique F, chauffée de manière à être malléable. La matière moulable peut être en particulier constituée en un polymère, et en particulier une silicone.

La nature de la matière moulable n'est pas limitative. De préférence, elle est cependant choisie de manière que, après l'étape d) de durcissement, elle présente une élasticité autorisant une insertion et une désinsertion de l'organe orthodontique sur les dents, en particulier lorsque l'organe orthodontique est une gouttière.

La matière moulable peut également se présenter sous forme liquide ou pâteuse.

Dans un mode de réalisation, la matière moulable est injectée par des conduites d'injection ménagées dans l'ensemble de premières aiguilles.

Dans un mode de réalisation, différentes matières moulables et/ou différentes différentes épaisseurs de matière moulable peuvent être appliquées sur la surface active selon la région de la surface active considérée. De préférence, la nature de la matière moulable et/ou l'épaisseur de matière moulable déposée localement est adaptée aux contraintes spécifiques auxquelles l'organe orthodontique sera soumis dans sa position de service. Pour favoriser le contact entre la matière moulable et la surface active, les moyens d'aspiration 26 et/ou les moyens de pressurisation, créent de préférence une dépression et/ou une pression, respectivement, permettant de plaquer la matière moulable sur la surface active. II est préférable que la matière moulable présente une viscosité évitant qu'elle pénètre dans les conduites d'aspiration. Les feuilles thermoplastiques utilisées couramment pour la fabrication des gouttières orthodontiques ou des appareils de rééducation fonctionnels en silicone sont notamment bien adaptées à ce mode de réalisation.

Dans un mode de réalisation, lorsque la matière moulable est thermoformable, on chauffe, avec les moyens de chauffage 28, les extrémités libres des premières aiguilles, par exemple par conduction à travers lesdites premières aiguilles, pour faciliter encore le moulage.

A l'étape d), la matière moulable est durcie. Par exemple lorsque la matière moulable est thermoformable, on la laisse redescendre en température.

La matière durcie ainsi formée peut être ensuite retirée du moule et le moule peut être reconfiguré pour reproduire une autre surface dentaire.

A l'étape e), optionnelle, avant extraction de l'organe orthodontique, certaines premières aiguilles sont, au moins partiellement, rétractées et une déformation complémentaire de la matière moulable est assurée par les tiges de pression 42 (figure 4). Bien entendu, la matière moulable repoussée par les tiges de pression 42 doit localement présenter une viscosité suffisante pour ne pas suivre le mouvement des premières aiguilles qui se rétractent, tout en restant déformable sous l'action des tiges de pression.

Dans un mode de réalisation, la région R dans laquelle les tiges de pression exercent leur action sont chauffées localement, afin de ramollir une région R de l'organe orthodontique s'il a déjà durci. Avantageusement, les tiges de pression permettent de créer une forme que le simple moulage au moyen des premières aiguilles 14 ne permettrait pas d'obtenir, et en particulier une forme permettant à l'organe orthodontique de s'étendre le long de surfaces dentaires en contre-dépouille.

Les tiges de pression permettent en particulier de former un organe orthodontique qui peut être clipsé sur les dents. Par exemple, la figure 4a représente un mode de réalisation dans lequel une tige de pression 42 vient poinçonner une région R ramollie d'un organe orthodontique 40.

De préférence, l'action des tiges de pression 42 est exercée avant extraction de l'organe orthodontique hors du moule. De préférence encore, seule une partie des premières aiguilles 14 est rétractée, afin de permettre ladite déformation complémentaire, ce qui permet, avantageusement, de maintenir en position la matière durcie lors de l'insertion des tiges de pression 42.

Après le retrait des tiges de pression 42, la région R ayant subi la déformation complémentaire est durcie, par exemple par un retour à la température ambiante. Sur figure 4b, l'action de la tige de pression 42 se traduit par un renfoncement 46 qui n'aurait pu être obtenu avec l'ensemble des premières aiguilles 14. Les tiges de pression 42 permettent ainsi, avantageusement, d'obtenir une surface active très proche de la première surface dentaire.

A l'étape f), la matière durcie est extraite du moule. Dans un mode de réalisation, les moyens de chauffage 28 sont adaptés pour élever la température les extrémités libres 22 des premières aiguilles afin de faciliter l'extraction de la matière durcie, par ramollissement local.

Dans un mode de réalisation, le fonctionnement des moyens d'aspiration et/ou des moyens de pressurisation sont inversés par rapport à l'étape c). Par exemple, les moyens 26 appliquent une pression facilitant le décollement de la matière durcie.

Dans un mode de réalisation, la matière durcie est déformée et repoussée localement, en particulier de manière à obtenir une surface en contre-dépouille. En particulier, la matière durcie peut être thermoplastique. Il suffit alors de la chauffer localement pour la ramollir, puis de la déformer par emboutissage. Par exemple, la matière durcie peut être placée sur un support articulé, par exemple monté à rotule sur une embase, et orientée de manière à venir s'appuyer sur une matrice.

La matrice peut être réalisée par tout ou partie des premières tiges, ce qui permet d'obtenir une matrice à géométrie variable.

L'opération d'emboutissage peut être répétée à plusieurs reprises, en modifiant à chaque fois l'orientation du support articulé, ce qui permet d'obtenir des formes complexes. A l'étape g), elle subit une étape de finition dans laquelle elle peut être découpée et/ou abrasée afin de supprimer, au moins partiellement, les décrochements résultant des différences de hauteurs entre les premières aiguilles adjacentes.

Dans un mode de réalisation préféré, la densité des premières aiguilles est cependant suffisante pour que la surface de l'organe orthodontique reproduisant la surface active soit suffisamment lisse pour que la matière durcie puisse être utilisée comme organe orthodontique sans étape de finition.

Comme cela apparaît clairement à présent, l'invention fournit une solution permettant de fabriquer très rapidement, et avec de nombreux matériaux moulables possibles, un organe orthodontique parfaitement adapté à la situation dentaire spécifique d'un patient.

Le relevé de dimensions dans la bouche avec un scanner ou avec une empreinte ne tient pas compte des différences de rigidité des différentes régions de la bouche. En particulier, les gencives sont déformables, à la différence des dents. En outre, la déformabilité des gencives est variable selon la région considérée. L'organe orthodontique fabriqué à partir de ces dimensions exerce donc des pressions locales qui ne sont pas bien contrôlées. Il en résulte des douleurs pour le patient.

Un but de l'invention est de fournir une solution à ce problème.

A cet effet, le dispositif à géométrie variable est utilisé comme dispositif de mesure.

En particulier, des capteurs 50 sont associés à des aiguilles respectives afin d'acquérir des mesures locales, c'est-à-dire à proximité des aiguilles. Les capteurs peuvent être disposés sur au moins une partie, de préférence toutes les aiguilles.

Une aiguille associée à un capteur est dite « aiguille de mesure ».

La densité des aiguilles de mesure est adaptée à la précision de la mesure souhaitée. Bien entendu, dans cette application, la ou les surfaces de contact ne sont plus nécessairement étanches. La densité des aiguilles de mesure, mesurée dans une surface passant à mi- longueur des aiguilles de mesure et perpendiculaire à l'axe des aiguilles de mesure, est de préférence supérieure à 1, supérieure à 5, supérieure à 10, supérieure à 50, supérieure à 100, supérieure à 500, supérieure à 1000, supérieure à 3000, supérieure à 6000, ou supérieure à 8000 aiguilles de mesure par cm ² . De préférence, le capteur est choisi dans le groupe formé par les capteurs de position, les capteurs de force, les capteurs de pression, les capteurs de mesure d'une composition chimique, les capteurs de température, les capteurs de mesure d'un rayonnement, en particulier d'un rayonnement visible, infrarouge, ultraviolet, radioactif, ou X. Dans un mode de réalisation, le capteur est un capteur de position mesurant la hauteur de l'aiguille de mesure associée. Dans un mode de réalisation, l'aiguille de mesure est associée à plusieurs capteurs, et en particulier un capteur de force ou de pression mesurant la résistance au déploiement de l'aiguille de mesure, et un capteur de position mesurant la hauteur de l'aiguille de mesure. En particulier, la gencive présente une dépressibilité variable en fonction des individus et sur une même arcade. Les empreintes optiques, notamment pour les prothèses amovibles complètes, ne permettent pas de mesurer cette dépressibilité tissulaire.

Un dispositif selon l'invention peut avantageusement avoir pour fonction de mesurer la dépressibilité de tissus. Dans un mode de réalisation, les aiguilles de mesures sont disposées dans un porte empreinte physique présentant de préférence une forme de U pour la mandibule et une forme en demi-cercle pour le maxillaire. L'utilisation du dispositif en est facilitée.

Le fonctionnement résulte directement de ce qui précède.

Le porte-empreinte est introduit dans la bouche, les aiguilles de mesures étant dans leurs positions passives respectives.

L'opérateur commande alors le déploiement des aiguilles de mesure. En particulier, le module de commande est de préférence configuré de manière à déployer chaque aiguille de mesure jusqu'à ce que la résistance au déploiement, mesurée par le capteur de force ou de pression, dépasse un seuil. Plus précisément, lorsque l'extrémité libre d'une aiguille de mesure entre en contact avec la surface interne de la bouche définie par la gencive, les dents et la voûte, le capteur de force ou de pression associé à cette aiguille mesure une augmentation de la résistance à l'avancement, i.e. de la pression locale exercée par l'aiguille de mesure sur la surface interne. Lorsque cette pression atteint un seuil prédéterminé, le module de commande stoppe alors le déploiement de ladite aiguille. Après déploiement, toutes les aiguilles de mesure exercent ainsi la même pression uniforme sur la gencive.

La surface active ainsi définie peut alors être utilisée pour mouler un organe orthodontique. En particulier, les informations relatives à cette surface peuvent être combinées à une empreinte optique en vue de fabriquer une prothèse amovible complète, de préférence selon un flux de travail entièrement digital.

Le dispositif permet ainsi de fabriquer une prothèse exerçant une pression uniforme sur toute l'arcade, ce qui évite tout mouvement de bascule et donc améliore la rétention de la prothèse. Le dispositif est particulièrement efficace pour une arcade édentée puisqu'il permet de prendre en compte les variations locales de la déformabilité de la gencive.

La mesure de la dépressibilité tissulaire avec un dispositif selon l'invention n'est pas limitée au domaine dentaire, et en particulier à la fabrication de prothèses amovibles destinées à prendre appui sur des tissus mous. Il s'étend également à la fabrication d'autres prothèses, et en particulier de prothèses de bras ou de jambe. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à des fins illustratives seulement.

En particulier, le dispositif peut être utilisé dans d'autres applications que les applications dentaires ou orthodontiques, pour fabriquer des pièces de dimensions quelconques.

Dans l'industrie, il évite la fabrication de moules par coulage ou par usinage. Avantageusement, la quantité de matière consommée en est réduite et la fabrication accélérée. Le coût de fabrication est également réduit.

Lorsqu'il est utilisé comme dispositif de mesure, un dispositif selon l'invention n'est pas nécessairement destiné à la fabrication d'un moule. La surface active n'est donc pas nécessairement sensiblement continue. Dans un mode de réalisation, le module de commande est configuré de manière à déployer une aiguille de mesure, de préférence chaque aiguille de mesure, en fonction d'une mesure effectuée par le ou les capteurs associés. Un tel déploiement permet avantageusement de visualiser instantanément, en trois dimensions, un champ de valeurs pour la valeur mesurée. Dans un mode de réalisation, le capteur est un capteur mesurant un rayonnement. En approchant le dispositif à la sortie d'un tube radiogène par exemple, chaque aiguille de mesure se déploie en fonction de l'intensité locale du rayonnement. L'opérateur peut observer comment le rayonnement se diffuse. Par exemple, il peut constater que le rayonnement n'est pas uniforme et, si un rayonnement uniforme est souhaité, faire réparer le tube radiogène. Réciproquement, il peut constater que le rayonnement est diffus et, si un rayonnement focalisé est souhaité, faire réparer le tube radiogène.

Le dispositif constitue ainsi, avantageusement, un outil de diagnostic particulièrement efficace. Un capteur associé à une aiguille de mesure peut être en particulier disposé à l'extrémité libre de l'aiguille de mesure.

Dans un mode de réalisation, le module de commande est configuré de manière à acquérir plusieurs mesures lors du déploiement d'une aiguille de mesure, par exemple une mesure tous les 5 mm. Par exemple, lors du déploiement des aiguilles de mesure pour visualiser un rayonnement, cette acquisition permet de mesurer l'évolution de l'intensité du rayonnement le long des aiguilles de mesure. De préférence, le module de commande enregistre et/ou transmet les intensités mesurées à un ordinateur d'analyse.

Le dispositif permet avantageusement à un opérateur de mesurer rapidement et de manière précise l'intensité du rayonnement dans l'espace.