MÉTODO Y APARATO PARA LA FABRICACIÓN DE FÉRULAS QUIRÚRGICAS ORTOGNÁTICAS.

Método y apararto para la fabricación de férulas quirúrgicas ortognáticas Campo de la invención La presente invención se refiere a equipos y a métodos para la fabricación de férulas quirúrgicas ortognáticas y a una técnica relacionada para la creación de un modelo de cráneo compuesto computarizado, útil en la planificación de diagnósticos y tratamientos. Antecedentes de la invención Tradicionalmente, en la planificación de una cirugía ortognática se combinan varios métodos de diagnóstico antes de trazar el plan quirúrgico final. Se toman a mano medidas antropométricas del paciente en exámenes clínicos. Se analizan radiografías cefalométricas con medidas angulares y lineales. Se evalúan las estéticas faciales a través de inspecciones visuales directas y de fotografías. Se utilizan convencionalmente modelos dentales en escayola para analizar la dentición del paciente. Pueden utilizarse técnicas de formación de imágenes de vídeo para evaluar los movimientos resultantes de la cirugía y predecir los cambios en los tejidos blandos. La combinación de todos estos métodos de diagnóstico permite a los facultativos planificar los movimientos quirúrgicos de las mandíbulas y los dientes de los pacientes en todas las dimensiones. Tal y como se ha indicado anteriormente, de manera convencional se utilizan modelos dentales en escayola para reproducir los dientes de los pacientes. Dado que los modelos dentales en escayola no tienen un soporte óseo, estos modelos tienen un valor limitado ya que los facultativos no pueden visualizar las estructuras óseas circundantes, las cuales son fundamentales en el tratamiento de deformidades craneomaxilofaciales complejas. En la figura 1 se muestra un modelo dental en escayola tradicional montado sobre unos articuladores. No obstante, en el quirófano sí se utilizan férulas quirúrgicas fabricadas a partir de modelos dentales en escayola para transferir el plan de tratamiento al paciente. La férula acrílica delgada contiene indentaciones de los bordes incisales y de las cúspides de los dientes y, convenientemente, permite el posicionamiento correcto de la mandíbula superior respecto a la mandíbula inferior. Normalmente se utilizan férulas intermedias para colocar un maxilar osteotomizado en una mandíbula sin cortar y se utilizan férulas finales para alinear la mandíbula respecto al maxilar recolocado. El problema sigue siendo que las férulas fabricadas a partir de modelos dentales en escayola no colocan correctamente las mandíbulas respecto al resto de la estructura del cráneo. Los facultativos han intentado crear modelos físicos de cráneos representativos tanto de la estructura ósea como de la dentición del paciente. Varios investigadores han intentado incorporar modelos dentales en escayola a modelos físicos estereolitográficos fresados de cráneos, tal y como se indica en un artículo publicado en la Journal of Oral Maxillofacial Surgery, volumen 77, página 662. El modelo físico de un cráneo con un modelo dental en escayola montado sobre articuladores puede costar 2 000 dólares estadounidenses o más. -. En otras muchas publicaciones se ha planteado la creación de modelos físicos de cráneos compuestos. Dado que todos estos métodos se basan en la creación de modelos físicos, el elevado coste y la limitada flexibilidad de los modelos han limitado enormemente su uso. En la patente US 5823778 se describe un método para la fabricación de una restauración dental, que consiste en los pasos de obtener una impresión dental de un paciente, crear un molde de la dentición del paciente a partir de la impresión y generar después un modelo tridimensional computarizado de la dentición. Las desventajas de las técnicas anteriores se solucionan con la presente invención, y más adelante se presentan métodos y aparatos mejorados para la fabricación de férulas quirúrgicas ortognáticas estereolitográficas a partir de modelos dentales digitales y para la combinación de modelos dentales digitales con modelos de tomografías computarizadas (TC) tridimensionales. Resumen de la invención Según un modo de realización preferente de la invención, un plan de tratamiento computarizado para cada paciente comprende la creación de una o más férulas quirúrgicas estereolitográficas. Estas férulas se generan con un ordenador y se fabrican digitalmente, por lo que son enormemente precisas. Según la presente invención, el diagnóstico, la planificación y simulación quirúrgicas y la fabricación de las férulas quirúrgicas puede realizarse utilizando un ordenador y una máquina SLA. Según esto, a los pacientes con deformidades 2   craneofaciales y maxilofaciales se les puede escanear para obtener datos de TC tridimensional y su dentición se puede escanear por láser. En un modelo de cráneo computarizado de una TC pueden realizarse osteotomías virtuales computarizadas y el plan de tratamiento puede transferirse al paciente a través de las férulas quirúrgicas intermedias y finales, que se generan por ordenador y que después se fabrican digitalmente. Las técnicas de la presente invención para la generación de férulas quirúrgicas pueden reemplazar a las técnicas de la cirugía tradicional basadas en modelos dentales en escayola, como ya se ha mencionado anteriormente. En el modelo de cráneo compuesto computarizado de la presente invención se combinan los datos del modelo óseo de la TC tridimensional con los datos del modelo dental digital. El modelo de cráneo compuesto puede utilizarse para una visualización precisa durante la planificación del diagnóstico y del tratamiento. El modelo de cráneo compuesto computarizado puede utilizarse para generar un modelo estereolitográfico del esqueleto craneofacial y de la dentición del paciente, y para mejorar los resultados quirúrgicos en un menor tiempo operativo. Uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para la formación de una férula quirúrgica que recibirá la dentición de un paciente y, de este modo, alinear correctamente tanto la mandíbula superior como la inferior respecto al cráneo del paciente. Puede generarse un modelo de tomografía computarizada tridimensional de la estructura ósea de la mandíbula superior y la mandíbula inferior del paciente, y de al menos una porción del cráneo del paciente. También puede generarse un modelo dental digital computarizado de la dentición del paciente a través de una exploración superficial por láser. El modelo computarizado de la tomografía computarizada y el modelo dental digital computarizado se pueden combinar entonces para formar un modelo compuesto computarizado. Los dos modelos pueden alinearse utilizando marcadores fiduciarios. A continuación puede visualizarse el modelo compuesto y el facultativo puede recolocar al menos la mandíbula superior o la mandíbula inferior respecto al cráneo del paciente para formar un modelo computarizado de la posición planeada. Con este modelo computarizado de la posición planeada, puede formarse una férula quirúrgica modelo computarizada. A continuación puede utilizarse la férula quirúrgica modelo computarizada para generar una férula quirúrgica física. Una de las características de la presente invención es que el facultativo puede utilizar el modelo compuesto computarizado de distintas maneras como ayuda en el diagnóstico, planificación quirúrgica y simulación de los resultados quirúrgicos. [0012] A significant feature of the present invention is that highly reliable positioning of the upper jaw and lower jaw relative to the skull is obtained using a surgical splint which is manufactured using a combination of the CT model data and the digital dental model data. Una ventaja significativa de la presente invención es que pueden evitarse los elevados costes y la flexibilidad limitada de los modelos dentales en escayola y de los modelos de cráneo estereolitográficos. Según un aspecto de la presente invención, se presenta un método para la formación de un modelo compuesto computarizado de la estructura ósea y de la dentición de un paciente, que consiste en: colocar varios marcadores fiduciarios respecto a una impresión de la dentición del paciente; generar un modelo computarizado de la tomografía computarizada tridimensional de la estructura ósea del paciente y los marcadores fiduciarios de la mandíbula superior y la mandíbula inferior del paciente y de al menos una porción del cráneo del paciente; generar un modelo dental digital computarizado de la dentición del paciente y los marcadores fiduciarios; combinar el modelo computarizado de la tomografía computarizada con el modelo dental digital computarizado alineando los marcadores fiduciarios para crear un modelo compuesto computarizado; y visualizar el modelo compuesto computarizado. Preferentemente, el método además consiste en recolocar al... [Seguir leyendo]

1. Un método para la formación de un modelo compuesto computarizado (26) de la estructura ósea y la dentición de un paciente, caracterizado por: colocar una pluralidad de marcadores fiduciarios (20) respecto a una impresión de la dentición del paciente; generar un modelo computarizado de una tomografía computarizada tridimensional de la estructura ósea del paciente y los marcadores fiduciarios (20) de la mandíbula superior y la mandíbula inferior del paciente, y de al menos una porción del cráneo del paciente; generar un modelo dental digital computarizado de la dentición del paciente y los marcadores fiduciarios (20); combinar el modelo computarizado de la tomografía computarizada con el modelo dental digital computarizado, alineando los marcadores fiduciarios para crear un modelo compuesto computarizado (26); y visualizar el modelo compuesto computarizado (26). Un método conforme a la reivindicación 1 en donde el método además se caracteriza por recolocar al menos la mandíbula superior o la mandíbula inferior respecto del cráneo del paciente en el modelo compuesto computarizado (26) para formar un modelo computarizado de la posición deseada. 2. Un método conforme a la reivindicación 2 en donde el método también se caracteriza por utilizar el modelo computarizado de la posición correcta y formar una férula quirúrgica modelo computarizada (30) de la dentición del paciente. 3. Un método conforme a la reivindicación 3 en donde la formación de la férula quirúrgica modelo computarizada (30) se caracteriza por: generar una placa computarizada (28); colocar la placa computarizada (28) entre la dentición superior y la dentición inferior del modelo computarizado de la posición deseada; y formar la férula quirúrgica modelo computarizada (30) imprimiendo la dentición en la placa computarizada. 4. Un método conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el modelo dental digital se forma mediante una exploración superficial por láser de la dentición del paciente. 5. Un método conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde se colocan al menos dos marcadores fiduciarios (20) respecto a la región canina de la dentición del paciente y al menos otros dos marcadores fiduciarios (20) respecto a la región molar de la dentición del paciente. 6. Una estación de trabajo (50) para la formación de una férula quirúrgica (32) para recibir la dentición de un paciente y así alinear tanto la mandíbula superior como la mandíbula inferior respecto del cráneo del paciente durante la operación quirúrgica, que se caracteriza por: una máquina de tomografía computarizada tridimensional (52) de al menos una porción del cráneo del paciente para generar un modelo de TC de la estructura ósea de la mandíbula superior y la mandíbula inferior del paciente; un escáner digital (54) para generar un modelo computarizado dental digital de la dentición del paciente; un ordenador para combinar el modelo de TC computarizado y el modelo computarizado dental digital a base de alinear una serie de marcadores digitales correspondientes a varios marcadores fiduciarios (20) colocados respecto a una impresión de la dentición del paciente para formar un modelo compuesto computarizado (26); un mecanismo de introducción de comandos (60) para recolocar al menos la mandíbula superior o la mandíbula inferior respecto del cráneo del paciente para formar un modelo computarizado de la posición correcta; una pantalla (58) para visualizar el modelo computarizado de la posición correcta; una máquina de fabricación (62) para la introducción de los datos del modelo computarizado de la posición correcta para fabricar una férula quirúrgica (32). 7. Una estación de trabajo (50) conforme a la reivindicación 7 que incluye al menos dos marcadores fiduciarios (20) para colocarlos respecto de la región canina de la impresión de la dentición del paciente y al menos otros 8   dos marcadores fiduciarios (20) para colocarlos respecto a la región molar de la impresión de la dentición del paciente. 9. Una estación de trabajo (50) conforme a la reivindicación 7 o a la reivindicación 8, en donde el escáner digital (54) genera el modelo computarizado dental digital mediante una exploración superficial por láser de la impresión de la dentición del paciente. 9     11   12   13   14