Dispositivo quirúrgico de orientación.

Un sistema para obtener una alineación deseada de un instrumento quirúrgico con respecto a una localización anatómica en un paciente,

comprendiendo el sistema:

un instrumento de alineación que se puede fijar al instrumento quirúrgico y que está configurado para obtener una posición de referencia en tres dimensiones en relación con la localización anatómica; y un dispositivo de orientación que se pude fijar de manera liberable al instrumento quirúrgico, en el que el dispositivo de orientación comprende:

una carcasa;

al menos un sensor localizado dentro de, o en la carcasa, que proporciona una señal que representa un cambio de la posición angular del dispositivo de orientación con respecto a la posición de referencia en tres dimensiones; y

una pantalla visible en la carcasa y acoplada operativamente el sensor, en el que la pantalla presenta al usuario un valor que representa el cambio de posición angular del dispositivo de orientación.

Dispositivo quirúrgico de orientación.

CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a dispositivos médicos de posicionamiento y orientación y en particular, a un dispositivo para la orientación de instrumentos quirúrgicos, herramientas, implantes, prótesis, y estructuras anatómicas.

ANTECEDENTES El posicionamiento correcto de los instrumentos e implantes quirúrgicos que se utilizan en un procedimiento quirúrgico, con respecto a la anatomía del paciente, es a menudo un factor importante para lograr un resultado con éxito. En ciertos procedimientos de implantes ortopédicos, tales como el reemplazo total de cadera (THR) o artroplastia, la artroplastia total de rodilla (TKA) , la osteotomía tibial alta (HTO) , y el reemplazo total de hombro (TSR) , por ejemplo, la orientación óptima del implante quirúrgico mejora la función inicial y la operatividad a largo plazo del implante. Un encaje protésico acetabular mal alineado, por ejemplo, puede conducir a complicaciones tales como la dislocación de la articulación de la cadera, disminución de la movilidad de las articulaciones, dolor en las articulaciones, y el fallo temprano del implante.

La obtención de la orientación y posicionamiento satisfactorios de un implante protésico es a menudo un reto para los cirujanos ortopédicos. En la actualidad, una técnica para la orientación y el posicionamiento se realiza utilizando instrumentos y procedimientos puramente mecánicos basados en puntos de referencia anatómicos. Por ejemplo, la anteversión deseada para una prótesis de copa acetabular dentro de un acetábulo se logra mediante el uso de puntos de referencia externos asociados con la pelvis del paciente. Estos métodos, sin embargo, están sujetos a una mala alineación producida por las variaciones en estos puntos de referencia externos. Estas variaciones se pueden deber, por ejemplo, al fallo en la orientación de la pelvis del paciente en la posición neutral asumida en la mesa de operaciones. Otras técnicas de orientación y de posicionamiento incluyen sistemas sofisticados de imágenes por ordenador, que suelen ser costosos y complicados de usar.

Existe una necesidad en la técnica de un dispositivo y un método mejorados para obtener la orientación precisa de los instrumentos quirúrgicos y de los implantes durante distintos procedimientos ortopédicos de reparación y sustitución. Hay una necesidad adicional de un dispositivo que sea simple y fácil de operar.

El documento CA - A - 2.241.359 describe un goniómetro mejorado que tiene un sensor de velocidad angular y un ordenador para integrar la señal del sensor de velocidad angular con el fin de producir una señal de ángulo. La señal de ángulo se ajusta de vez en cuando para reducir la deriva de la integración. Para el ajuste automático, se puede utilizar un acelerómetro para proporcionar una señal de referencia con la cual se pueda comparar la señal de ángulo. La señal de ángulo puede ser calculada como una señal diferente de dos sensores de velocidad angular.

El documento norteamericano US - B1 - 6.214.014 describe un sistema de alineación que se utiliza para la estructura de alineación en procedimientos quirúrgicos. Puede comprender una referencia adaptada para el posicionamiento adyacente a un tejido anatómico, dicha referencia tiene superficies de referencia primera y segunda que están adaptadas para el posicionamiento adyacente a puntos de referencia óseos primero y segundo respectivamente, estando conformada y adaptada la primera superficie de referencia para acoplarse a un estructura anatómica en forma de lágrima de un encaje acetabular. El sistema de alineación puede comprender, además, un dispositivo que puede establecer un ángulo relativo con la referencia, en el que el dispositivo incluye un primer cuerpo con una escala, y un segundo cuerpo que es pivotable con respecto a la referencia, con el fin de establecer un ángulo relativo a la escala El documento WO 2004/080323 (documento bajo el artículo 54 (3) EPC) describe un instrumento médico que consiste en una herramienta médica que está diseñada para ser sujetada por un usuario y / o un robot durante un procedimiento médico. La posición de la herramienta está determinada por un sistema de posición - localización, un sistema de pantalla que comprende una pantalla de visualización, un elemento de conexión entre el sistema de pantalla y la herramienta que se ha mencionado más arriba, un medio para la transmisión de los datos al sistema de pantalla que se deben mostrar en la pantalla de visualización, en el que los datos dependen de la posición determinada de la herramienta. Además, existe una cámara estéril que contiene la pantalla de visualización, medios de transmisión, y medios de alimentación de energía.

SUMARIO La invención está definida en las reivindicaciones. La presente invención, de acuerdo con una realización, es un instrumento quirúrgico para ayudar a un cirujano a obtener la orientación correcta de un encaje protésico acetabular en el acetábulo de un paciente. El instrumento incluye un eje de soporte adaptado para soportar el encaje protésico acetabular, un dispositivo electrónicos de orientación tridimensional acoplado de forma segura al eje de soporte y una guía de alineación acetabular que tiene por lo menos tres brazos, teniendo los brazos una longitud suficiente para que cada uno de los mismos entre en contacto con un borde del acetábulo.

De acuerdo con otra realización, la presente invención es un aparato para medir y proporcionar una indicación de la posición angular con respecto a una referencia. El aparato incluye un sensor de velocidad posicionado inicialmente con respecto a una referencia y operativo para medir la velocidad de cambio de la posición angular con respecto a la referencia y proporcionar una señal proporcional a la velocidad de cambio de la posición angular. También incluye un integrador conectado selectivamente al sensor de velocidad y operativo para integrar la señal de velocidad y para proporcionar una señal indicativa integral de la posición angular relativa del sensor de velocidad. Se incluye, además, un promediador conectado selectivamente al sensor de velocidad y operativo para promediar la señal de velocidad y proporcionar una señal promediada indicativa de la misma. Por último, incluye un detector de movimiento conectado a un sensor de velocidad y operativo para conmutar la señal de velocidad de (i) el promediador cuando no se detecta movimiento, y (ii) el integrador cuando se detecta movimiento.

La presente invención, en todavía otra realización, se puede emplear en un método de uso de un instrumento de alineación para alinear una prótesis con un sitio de implante. El método incluye proporcionar al instrumento un sistema de medición tridimensional capaz de medir cambios en la posición angular con respecto a una posición de referencia, localizar el instrumento en una posición de referencia con respecto al sitio de implante utilizando una guía de alineación para entrar en contacto con el sitio de implante, poner a cero el sistema de medición mientras la guía de alineación se encuentra en contacto con el sitio de implante y en la posición de referencia, reemplazar la guía de alineación con un miembro de implante protésico, y posicionar el instrumento en una orientación angular deseada con respecto a la posición de referencia utilizando el sistema de medición para alinear la prótesis con el sitio de implante.

Aunque se desvelan múltiples realizaciones, todavía otras realizaciones de la presente invención serán evidentes a los expertos en la técnica por medio de la descripción detallada que sigue, que muestra y describe realizaciones ilustrativas de la invención. Como se hará evidente, la invención puede sufrir modificaciones en varios aspectos obvios, todo ello sin separarse del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones. Como consecuencia, los dibujos y la descripción detallada deben ser considerados que son de carácter ilustrativo y no restrictivo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo quirúrgico de orientación.

La figura 2 es un diagrama de bloques simplificado del sensor de velocidad, de la electrónica del sistema, y la pantalla, que son útiles en la práctica de la presente invención.

La figura 3 es un diagrama de bloques más detallado de un canal de los tres que correspondientes al diagrama de bloques de la figura 2.

La figura 4 es un diagrama de bloques todavía más detallado... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para obtener una alineación deseada de un instrumento quirúrgico con respecto a una localización anatómica en un paciente, comprendiendo el sistema:

un instrumento de alineación que se puede fijar al instrumento quirúrgico y que está configurado para obtener una posición de referencia en tres dimensiones en relación con la localización anatómica; y un dispositivo de orientación que se pude fijar de manera liberable al instrumento quirúrgico, en el que el dispositivo de orientación comprende:

una carcasa; al menos un sensor localizado dentro de, o en la carcasa, que proporciona una señal que representa un cambio de la posición angular del dispositivo de orientación con respecto a la posición de referencia en tres dimensiones; y una pantalla visible en la carcasa y acoplada operativamente el sensor, en el que la pantalla presenta al usuario un valor que representa el cambio de posición angular del dispositivo de orientación.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el sistema está adaptado, además, para alinear una prótesis médica con la localización anatómica, y en el que el instrumento de alineación incluye una guía de alineación para obtener la 20 posición de referencia en tres dimensiones en relación con la localización anatómica.

3. El sistema de la reivindicación 1, en el que el instrumento quirúrgico comprende un bloque de corte.

4. El sistema de la reivindicación 3, en el que el dispositivo de orientación está configurado para alinear el bloque 25 de corte en un sentido de varo/valgo.

5. El sistema de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de orientación está configurado para recibir señales de orientación y de posicionamiento de sensores situados en un dispositivo externo.

6. El sistema de la reivindicación 1, en el que al menos un sensor comprende un acelerómetro.

7. El sistema de la reivindicación 1, en el que el al menos un sensor comprende un sensor giroscópico.

8. El sistema de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de orientación está configurado para ser puesto a cero 35 después de determinar la orientación de una localización anatómica.

9. El sistema de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de orientación está configurado para ser puesto a cero después de que se alinee con un plano de referencia.

10. El sistema de la reivindicación 1, en el que el al menos un sensor es un sensor de velocidad angular.

11. El sistema de la reivindicación 1, en el que el instrumento de alineación comprende una porción de cuerpo y brazos que se disponen por lo general en el mismo plano.

45 12. El sistema de la reivindicación 1, en el que el instrumento de alineación está configurada para ponerse en contacto con un reborde acetabular de un acetábulo.

13. El sistema de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de orientación está configurado para identificar la orientación del instrumento quirúrgico con respecto a un plano establecido previamente de un acetábulo. 50

14. El sistema de la reivindicación 1, en el que el instrumento quirúrgico está configurado para colocar un encaje protésico en un acetábulo, y el dispositivo de orientación está configurado para indicar una orientación deseada del encaje protésico.