Plantillas quirúrgicas.

Un sistema de plantillas quirúrgico para usar cuando se trabaja con un hueso,

que comprende:

al menos una abertura de guía (200) para recibir y guiar una herramienta para trabajar en un hueso; y medios de localización (1) específicos del paciente que comprenden una pluralidad de miembros de localización (6), teniendo cada miembro una superficie final respectiva (61) adaptada para amoldarse a una porción respectiva de una superficie predeterminada de un hueso específico de un paciente, caracterizado por que el sistema de plantillas quirúrgico comprende además:

un bloque de la guía de la herramienta (2) que comprende la al menos una abertura de la guía; y medio de fijación (3) para unir de forma extraíble y no ajustable el bloque de la guía de la herramienta a los medios de localización de un modo tal que, cuando se une, las superficies del extremo del miembro se aseguran en una posición fija con respecto unos de otros, para unir las diferentes porciones respectivas de dicha superficie del hueso, la al menos una abertura de la guía se fija en una posición fija con respecto a las superficies del extremo y las superficies del extremo de los miembros de localización se amoldan a dicha superficie predeterminada de modo que permita que los medios de localización y el bloque de la guía de la herramienta se asienten en una posición definida con respecto al hueso específico, con cada superficie del extremo del miembro en contacto con su respectiva porción de la superficie del hueso, y por que el bloque de la guía de la herramienta está formado por un primer material y el medio de localización está formado por un segundo material diferente.

Plantillas quirúrgicas Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas de plantillas quirúrgicas para uso en trabajos con huesos y, en particular, aunque no exclusivamente, a sistemas de plantillas quirúrgicas para uso en la autoplastia total de rodilla.

Antecedentes de la invención Se conocen sistemas de plantillas quirúrgicas para uso en trabajos con huesos y para preparar huesos para que reciban prótesis.

El documento WO 2004/017842 A2 divulga sistemas de plantillas para usar en cirugía de artroplastia total de rodilla. Los sistemas de plantillas comprenden un bloque de posicionamiento ajustable y una guía de herramienta quirúrgica. Los sistemas están diseñados para permitir el ajuste posterior después de la colocación del hueso y tienen mecanismos que permitan que esto se produzca. Los bloques de posicionamiento divulgados se asientan sobre superficies articulares de los huesos y esto puede conducir a inexactitudes en la colocación. Un bloque de posicionamiento ajustable divulgado comprende un miembro trazador que, cuando se usa, se sigue mediante un sistema de cirugía asistida por ordenador óptica y con cámara (CAS) para ayudar al cirujano a colocar correctamente el sistema de plantillas. Por tanto, el uso de los sistemas de plantillas abarca ajustes de al menos el bloque de posicionamiento en el quirófano. Esto es ventajoso porque es probable que incremente tanto la complejidad como el tiempo del procedimiento de implantación y ayuda al número de decisiones intraoperatorias que tome el cirujano. Además, el aparato del propio sistema de plantillas y el equipo rastreador asociado es complejo y costoso. La fabricación de los mecanismos ajustables es más cara que la de los sistemas no ajustables fijos, son más propensos al fallo y son más difíciles de limpiar después de usar.

El documento WO 2006/060795 A1 divulga una plantilla quirúrgica que comprende una guía de alineación en forma de molde que tiene una superficie para enganchar una superficie articular, y una guía del instrumento, que comprende una o más aberturas de guía para herramientas, que comunica con el molde. El molde (guía de alineación) se puede diseñar específicamente para un paciente dado y se usa para ayudar a orientar una guía del instrumento con respecto a la anatomía del paciente. Para la cirugía de rodilla, cada molde se adapta para conformarse a una superficie articular del fémur o la tibia. La guía del instrumento puede estar fabricada de un material duro y puede ser reutilizable, mientras que la guía de alineación puede estar formada por un material relativamente blando. Se divulga el ajuste opcional entre el dispositivo de alineación y la guía del instrumento durante el procedimiento quirúrgico. El uso opcional de un inserto metálico en una abertura en un molde de plástico para aceptar un escariador o una sierra. Cuando la guía del instrumento se coloca sobre el molde, de un modo tal que una herramienta guiada por la guía de instrumento necesite pasar a través del molde para alcanzar la parte inferior del hueso, el documento divulga la opción de disponer aberturas en el molde de plástico (guía de alineación) , correspondientes a las posiciones de las aberturas de la guía del instrumento, para que sea demasiado grande y evitar introducir residuos de plástico en la articulación en la que se está trabajando. Las desventajas de las plantillas divulgadas incluyen las siguientes Las partes de la plantilla adaptadas (específicas del paciente) de los dispositivos femoral y tibial están adaptadas para que se amolden y asienten en sus superficies articulares. Esto conduce a inexactitudes en la colocación. Durante la cirugía de rodilla, la cuchilla de la sierra oscilante hace que vibre cualquier dispositivo que esté en contacto con la articulación. En los sistemas divulgados en los que el bloque de la guía del instrumento se asienta directamente sobre las partes moldeadas, un problema es ajustar el bloque de la guía al molde para que no se separe cuando se esté cortando el hueso. La colocación del bloque de la guía del instrumento sobre (encima) de un molde adaptado puede alejar la abertura de la guía de la superficie del hueso y, por tanto, puede dar lugar a una menor precisión a la hora de usar dicha abertura para guiar un corte. Además, se divulgan bloques de guía del instrumento relativamente finos (en términos de la profundidad de la abertura de la guía que proporcionan) y, proporcionando aberturas de la guía relativamente superficiales, la precisión de los cortes que se pueden hacer usando dichas aberturas de la guía se reduce. Esto también empeora cuando el bloque de la guía del instrumento se localiza sobre el molde de un modo tal que una herramienta guiada también debe atravesar el molde para alcanzar el hueso a medida que la hoja de la sierra atraviesa sus ranuras. Los dispositivos tibial y femoral que se asientan sobre las superficies articulares restringen la visibilidad del cirujano mientras está realizando los cortes en el hueso. Un molde femoral divulgado, adaptado para amoldarse a la superficie articular femoral, parecería que está hecho de material flexible para que quepa en el extremo del fémur (que tiene aproximadamente forma de campana) . No se puede usar un molde flexible para proporcionar una localización rígida para un bloque de guía del instrumento y, por tanto, se introducen más inexactitudes al cortar el hueso.

El artículo “Computer-assisted Total Knee Arthroplasty Using Patient-specific Templating", M. A. Hafez et al, Clinical Orthopaedics and Related Research, No. 444, pp. 184-192 divulga plantillas femorales y tibiales para una artroplastia total de rodilla. Este artículo divulga una plantilla femoral y una tibial, cada una adaptadas a un hueso individual mediante un procedimiento que comprende escaneo y cada una fabricadas mediante una técnica de prototipado rápido. Cada plantilla es un bloque de una pieza que comprende localizadores que tienen superficies adaptadas para asentar la plantilla en una posición única en el respectivo hueso y también comprende ranuras y

orificios de guía que guían las hojas de la sierra y perforan para trabajar en el hueso. Cada plantilla comprende las características de la porción precaracterizante de la reivindicación 1. Cada plantilla está diseñada para un solo uso (es decir, después de usar se desecha) . El artículo divulga el uso de las plantillas para realizar artroplastias totales de rodilla en rodillas de cadáver y de plástico únicamente. Las plantillas se producen a partir de un material compuesto de poliamida (nylon) DuraForm™, 3D Systems) , que es un material duradero para crear prototipos funcionales (útiles) . Este material está aprobado para la exposición in vivo, es decir para entrar en contacto con tejido cuando se usa como un instrumento, pero no como implante. Una vez fabricadas, las plantillas se esterilizan y quedan listas para usar, El artículo demuestra la utilidad y algunas de las ventajas de las plantillas específicas de paciente. No obstante, las desventajas de las plantillas divulgadas incluyen las siguientes. El material relativamente blando usado para formar cada una de las plantillas unitarias únicas y que, por tanto, forma las paredes de las aberturas de la guía, desprende fácilmente material particulado cuando entra en contacto con las partes móviles de las herramientas (p. ej., hojas de sierras, brocas) , que es inaceptable porque a largo plazo podría tener un efecto tóxico indeseable sobre los tejidos de un paciente. Además, la materia particulada podría dañar el componente protésico de plástico si queda atrapad entre los dos componentes protésicos mientras se están usando. La fricción entre las herramientas quirúrgicas móviles y el dispositivo puede producir desprendimientos adicionales de material particulado desde el dispositivo y generaría suficiente calor que puede fundir el DuraForm™ durante las condiciones operatorias normales. Esta fusión del material del dispositivo puede dañar la herramienta de corte. DuraForm™ es poroso. Las inclusiones en el material se pueden “abrir” durante la cirugía mediante el movimiento de herramientas quirúrgicas eléctricas sobre su superficie, lo que tiene como resultado la liberación de más material particulado con las consecuencias indicadas anteriormente. Ahora es posible disponer de dispositivos adaptados prototipos usando acero inoxidable que tiene como resultad dispositivos no porosos. No obstante, la construcción de cada dispositivo como una sola unidad, para un solo uso es extremadamente cara y, por tanto, esta opción no es probable que sea rentable. Por último, las platillas divulgadas en el artículo son relativamente voluminosas y reducen sustancialmente la visibilidad del fémur y... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de plantillas quirúrgico para usar cuando se trabaja con un hueso, que comprende:

al menos una abertura de guía (200) para recibir y guiar una herramienta para trabajar en un hueso; y medios de localización (1) específicos del paciente que comprenden una pluralidad de miembros de localización (6) , teniendo cada miembro una superficie final respectiva (61) adaptada para amoldarse a una porción respectiva de una superficie predeterminada de un hueso específico de un paciente, caracterizado por que el sistema de plantillas quirúrgico comprende además:

un bloque de la guía de la herramienta (2) que comprende la al menos una abertura de la guía; y medio de fijación (3) para unir de forma extraíble y no ajustable el bloque de la guía de la herramienta a los medios de localización de un modo tal que, cuando se une, las superficies del extremo del miembro se aseguran en una posición fija con respecto unos de otros, para unir las diferentes porciones respectivas de dicha superficie del hueso, la al menos una abertura de la guía se fija en una posición fija con respecto a las superficies del extremo y las superficies del extremo de los miembros de localización se amoldan a dicha superficie predeterminada de modo que permita que los medios de localización y el bloque de la guía de la herramienta se asienten en una posición definida con respecto al hueso específico, con cada superficie del extremo del miembro en contacto con su respectiva porción de la superficie del hueso, y por que el bloque de la guía de la herramienta está formado por un primer material y el medio de localización está formado por un segundo material diferente.

2. Un sistema de plantillas quirúrgico para usar cuando se trabaja con un hueso, que comprende:

al menos una abertura de guía (200) para recibir y guiar una herramienta para trabajar en un hueso; y medios de localización (1) específicos del paciente que comprenden una pluralidad de miembros de localización (6) , teniendo cada miembro una superficie final respectiva (61) adaptada para amoldarse a una porción respectiva de una superficie predeterminada de un hueso específico de un paciente, caracterizado por que el sistema de plantillas quirúrgico comprende además:

un bloque de la guía de la herramienta (2) que comprende la al menos una abertura de la guía; y medio de fijación para unir de forma extraíble y no ajustable el bloque de la guía de la herramienta a los medios de localización de un modo tal que, cuando se une, las superficies del extremo del miembro están unidas en una posición fija con respecto unas de otras, para unir las diferentes porciones respectivas de dicha superficie del hueso, la al menos una abertura de la guía se fija en una posición fija con respecto a las superficies del extremo y las superficies del extremo de los miembros de localización se amoldan a dicha superficie predeterminada de modo que permite que los medios de localización y el bloqueo de la guía de la herramienta se asienten en una posición definida con respecto al hueso específico, con cada superficie del extremo del miembro en contacto con su respectiva porción de la superficie del hueso. y por que el bloque de la guía de la herramienta está formado por un primer material y el medio de localización está formado por un segundo materia diferente.

3. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el medio de fijación (3) comprende un mecanismo de ajuste a presión.

4. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que una pluralidad de dichas superficies del extremo del miembro (61) se adapta para que esté en contacto con las respectivas porciones de una superficie no articular del hueso cuando los medios de localización y el bloque de la guía de la herramienta fijados se asientan en dicha posición definida.

5. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que al menos una superficie del extremo del miembro (61) se adapta para que esté en contacto con una porción de una superficie articular del hueso cuando los medios de localización (1) y el bloque de la guía de la herramienta fijados se asientan el dicha posición definida.

6. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el bloque de la guía de la herramienta

(2) está formado por un metal.

7. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el medio de localización (1) está formado por un material no metálico.

8. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicha al menos una abertura de la guía comprende al menos una ranura (200) para guiar una hoja de la sierra.

9. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el bloque de la guía de la herramienta comprende una pluralidad de dichas aberturas de la guía.

10. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que además comprende medios de fijación (7) para asegurar los medios de localización unidos y de bloque de la .guía de la herramienta para dicho hueso específico sobre el que se va a trabajar,

11. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el medio de localización (1) comprende una porción del cuerpo (60) y una pluralidad de dichos miembros de localización (6) que se extienden desde la porción del cuerpo hasta sus respectivas superficies del extremo (61) , y el medio de fijación se adapta para unir dicha porción del cuerpo con el bloque de la guía de la herramienta.

12. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el medio localización (1) comprende además un miembro de localización adicional (8) que tiene una superficie del extremo (81) para colocar contra una porción de dicha superficie ósea predeterminada y medios (10) para unir de forma extraíble el miembro de localización adicional y la porción del cuerpo (60) de un modo tal que el miembro de localización adicional se extiende desde la porción del cuerpo a su superficie del extremo, de modo que el miembro de localización adicional puede estar unido a la porción del cuerpo para ayudar en el asentamiento del medio de localización unido (1) y el bloque de la guía (2) contra dicho hueso específico en el que se va a trabajar y, después, se elimina para facilitar el trabajo con dicho hueso específico..

13. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el medio de localización (1) comprende una primera porción del cuerpo (1060) y una primera pluralidad de dichos miembros de localización (106) que se extienden desde la primera porción del cuerpo a sus respectivas superficies del extremo (1061) y una segunda porción del cuerpo aparte (1060) y una segunda pluralidad de dichos miembros de localización (107) que se extienden desde la segunda porción del cuerpo a sus respectivas superficies del extremo y el medio de fijación está adaptado para fijar dicha primera porción del cuerpo al bloque de la guía de la herramienta (102) y dicha segunda porción del cuerpo al bloque de la guía de la herramienta.

14. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el bloque de la guía de la herramienta (102) comprende una primera porción (1021) que incluye al menos una abertura de la guía (112) y una segunda porción (1022) que incluye al menos una abertura de la guía (113, 114) , el bloque de la guía de la herramienta comprende además una porción de conexión (1023) que conecta dicha primera porción con la segunda porción y el medio de fijación está adaptado para fijar dicha primera porción del cuerpo a la primera porción del bloque de la guía de la herramienta y dicha segunda porción del cuerpo a la segunda porción del bloque de la guía de la herramienta.

15. Un sistema de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que dicho bloque de la guía de la herramienta es un primer bloque de la guía de la herramienta (302) , comprendiendo el sistema además un segundo bloque de la guía de la herramienta que incluye al menos una abertura de la guía.

16. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 15, en el que el primer bloque de la guía de la herramienta (302) comprende al menos una ranura de guía (309) para guiar una hoja de sierra para cortar un hueso para proporcionar una superficie plana y al menos un orificio de guía (310) para guiar una broca para perforar al menos un orificio en la superficie plana y el segundo bloque de la guía de la herramienta (313) tiene una superficie plana (312) adaptada para asentarse sobre la superficie plana del hueso preparada usando el primer bloque de la guía de la herramienta y comprende al menos un miembro sobresaliente (311) que se extiende desde la superficie plana del bloque para localizar en el al menos un orificio, para localizar el segundo bloque de la guía sobre la superficie plana del hueso.

17. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 15, en el que dicho primer bloque de guía de la herramienta (402) comprende además medios de montaje para montar el segundo bloque de la guía (410) en el primer bloque de la guía después de que el primer bloque de la guía se ha usado para guiar al menos una herramienta para trabajar sobre el hueso.

18. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de localización (1) comprende una porción del cuerpo adicional y al menos una protrusión de localización adicional que se extiende desde la porción del cuerpo adicional y que tiene una superficie del extremo adicional para localizarse contra una porción adicional de dicha superficie del hueso predeterminada para ayudar a asentar los medios de localización y el bloque de la guía fijados en dicho hueso específico y en el que el medio de fijación está adaptado para fijar de forma extraíble y no ajustable la porción del cuerpo adicional al bloque de la guía.

19. Un procedimiento de fabricar un sistema de plantillas quirúrgico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 18, comprendiendo el procedimiento de fabricación: determinar una forma de dicha superficie del hueso específico sobre el que se trabaja;

fabricar el bloque de la guía de la herramienta a partir de dicho primer material; y

fabricar el medios de localización (1) a partir de dicho segundo material diferente de acuerdo con la forma determinada de un modo tal que cuando los medios de localización se fijan al bloque de la guía de la herramienta (2) , las superficies de localización del extremo del miembro (61) se amoldan a dichas diferentes porciones respectivas de la superficie de hueso y permiten que los medios de localización y el bloque de la guía de la herramienta fijados se asienten en la posición definida con respecto al hueso específico, con cada superficie del extremo del miembro en contacto con su respectiva porción de la superficie del hueso.