Dispositivo para soportar y para ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante cirugías.

Dispositivo (1) para soportar y ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante intervenciones quirúrgicas,

que comprende:

- una estructura de soporte (2) para apoyar el dispositivo (1) en una aplicación, definiendo dicha estructura de soporte (2) un primer eje (ex,W), un segundo eje (ey,W), y un tercer eje (ez,W) que son mutuamente ortogonales,

- una plataforma móvil (4) que define un centro de plataforma (Om) y que está limitada a la estructura de soporte (2) 10 por un mecanismo de ajuste (5) adecuado para posicionar la plataforma (4) en relación con la estructura de soporte (2) en una posición neutra y para ajustar la posición de la plataforma (4) en relación con la estructura de soporte (2),

- un dispositivo de sujeción (6) conectado a la plataforma (4) y con medios (7) adecuados para bloquear la cabeza para el dispositivo de sujeción (6) de bloqueo,

caracterizado porque el mecanismo de ajuste (5) comprende:

- un primer brazo (8) que tiene una primera montura (P1) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una primera trayectoria (u1,1) y posicionable a lo largo de la primera trayectoria (u1,1) por un primer actuador (9), así como una primera varilla (L1,1) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la primera montura (P1) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4),

- un segundo brazo (10) que tiene una segunda montura (P2) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una segunda trayectoria (u2,1) y posicionable a lo largo de la segunda trayectoria (u2,1) por un segundo actuador (11), así como una segunda varilla (L2,1) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la segunda montura (P2) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4),

- un tercer brazo (12) que tiene una tercera montura (P3) conectado de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una tercera trayectoria (u3,1) y posicionable a lo largo de la tercera trayectoria (u3,1) por un tercer actuador (13), así como una tercera varilla (L3) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la tercera montura (P3) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4),

- un cuarto brazo (14) que tiene una cuarta montura (P4) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una cuarta de trayectoria (u4,1) y posicionable a lo largo de la cuarta trayectoria (u4,1) por un cuarto actuador (15), así como una cuarta varilla (L4) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la cuarta montura (P4) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4),

- un quinto brazo (16) que tiene una quinta montura (P5) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una quinta trayectoria (u5,1) y posicionable a lo largo de la quinta trayectoria (u5,1) por un quinto actuador (17), así como una quinta varilla (L5,1) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la quinta montura (P5) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4);

en el que la plataforma (4) y los brazos primero (8), segundo (10), tercero (12), cuarto (14) y quinto (16) forman juntos un bastidor articulado desplazable por el primer (9), segundo (11), tercero (13), cuarto (15) y quinto (17) actuadores de modo que la plataforma (4) se puede trasladar en la dirección del primer eje (ex,W), el segundo eje (ey,W), y el tercer eje (ez,W) y girar alrededor del segundo eje (ey,W) y el tercer eje (ez,W).

Dispositivo para soportar y para ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante cirugías La presente invención se refiere en general a dispositivos para soportar objetos con la posibilidad de ajustar y controlar la posición del propio objeto y, en particular, la presente invención se refiere a un dispositivo para soportar y ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante cirugías o diagnósticos.

Los dispositivos conocidos para soportar la cabeza durante la cirugía cerebral, por ejemplo el llamado "Mayfield Clamp", comprenden una abrazadera con dos mordazas opuestas, una de los cuales soporta una primera porción de soporte y la otra soporta una segunda porción de soporte y una tercera porción de soporte espaciadas de tal manera que se acoplan a la cabeza del paciente en tres puntos diferentes y bloquean la posición y orientación de la cabeza en relación con la propia abrazadera. A fin de permitir una adaptación de la abrazadera a la forma del cráneo del paciente, tanto la posición relativa entre las dos mordazas como la posición relativa entre las porciones de soporte individuales y las mordazas a las que están conectadas son ajustables manualmente y bloqueables por medio de tornillos de ajuste. Además del bloqueo de la cabeza del paciente a la abrazadera, es conocido limitar el "Mayfield Clamp" en relación con la mesa de operaciones o a una cama en la que el paciente está acostado, por medio de una fijación que permite un ajuste manual de la posición de traslación y de rotación de la abrazadera con relación a la mesa de operaciones o la cama. De esta manera es posible mantener la cabeza del paciente en una posición elegida por el cirujano para facilitar la cirugía o diagnósticos del cerebro. El documento US-B1-6594839 divulga un dispositivo de soporte de la cabeza que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Aunque los dispositivos de la técnica anterior para soportar la cabeza aseguran una alta rigidez del soporte, que no permiten un ajuste fácil y preciso de la posición. De hecho, a causa de los mecanismos de ajuste manual que determinan movimientos de ajuste traslacionales compuestos y giratorios, casi nunca es posible obtener el posicionamiento deseado mediante el desbloqueo y el funcionamiento de un único tornillo de ajuste, pero la operación de ajuste puede requerir el ajuste simultáneo de múltiples tornillos de ajuste y requerir la presencia de varias personas a la mesa de operaciones (al menos una persona para sujetar la cabeza del paciente y al menos otra persona para ajustar la posición del "Mayfield Clamp") . También es deseable para acortar aún más el tiempo de posicionamiento.

Además, la naturaleza pasiva de los dispositivos conocidos para el soporte de la cabeza excluyen un ajuste rápido, preciso y fácil de la posición de la cabeza en las condiciones particulares que pueden producirse durante la cirugía, por ejemplo, un movimiento voluntario o involuntario del paciente o de la necesidad del cirujano para cambiar la posición de la cabeza del paciente durante la cirugía.

Por lo tanto, se siente la necesidad de ser capaz de hacer un ajuste fino de la posición de la cabeza del paciente, preferiblemente incluso sólo una rotación o un único ajuste de traslación sin cambiar simultáneamente la posición y la orientación respecto a los ejes de traslación y rotación restantes. Esto permitiría una postura y movilidad de las articulaciones y los músculos del cuello más consistentes con la condición fisiológica, obviando el estrés indebido y el dolor o fatiga del paciente durante la cirugía.

También se siente la necesidad de ser capaz de ajustar la posición de la cabeza del paciente con alta velocidad y precisión, así como con una alta rigidez de soporte de la cabeza durante y después del ajuste. Esto permitiría a 45 responder en tiempo real a la tensión o movimientos voluntarios o involuntarios bruscos del paciente (por ejemplo, durante la "cirugía despierto" (cirugía con paciente despierto) que de otro modo podrían causar dolor severo o afectar negativamente el procedimiento quirúrgico.

También se hace sentir la necesidad de ser capaz de colocar la cabeza de los pacientes sometidos a cirugía con el menor personal médicos presente en la mesa de operaciones.

Finalmente, las dimensiones del dispositivo de soporte de la cabeza deben reducirse tal como para no sobresalir excesivamente de los lados de la mesa de operaciones y permitir libre acceso lateral y superior por encima de la cabeza del paciente.

El objeto de la presente invención es por lo tanto proporcionar un dispositivo para soportar y ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante la cirugía, teniendo dicho dispositivo características tales como para superar los inconvenientes mencionados con referencia a la técnica anterior.

Dentro del alcance del objeto principal, un objeto particular de la invención es proporcionar un dispositivo de soporte y de ajuste que permite un ajuste fino de la posición de la cabeza del paciente, y también un ajuste sólo de rotación o sólo de traslación sin modificar simultáneamente la posición y orientación respecto a los ejes de traslación y rotación restantes.

Un objeto particular adicional de la invención es ser capaz de ajustar la posición de la cabeza del paciente de acuerdo con el alcance de la movilidad natural de la articulación y los músculos del cuello.

Un objeto adicional de la invención es ser capaz de ajustar la posición de la cabeza del paciente con alta velocidad y precisión, así como con una alta rigidez de soporte de la cabeza durante y después del ajuste.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar un dispositivo para soportar y ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante la cirugía, que tiene características tales como para obviar la necesidad de múltiples personas para los ajustes de las posiciones de la cabeza.

Al menos algunos de los objetos se consiguen a través de un dispositivo para soportar y ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante la cirugía, comprendiendo el dispositivo:

- una estructura de soporte para soportar el dispositivo en una aplicación (por ejemplo un suelo o una base de una mesa de operaciones) , definiendo dicha estructura de soporte un primer eje (horizontal longitudinal) , un segundo eje (transversal horizontal) y un tercer eje (vertical) ortogonales entre sí;

- una plataforma móvil que define un centro de la plataforma y está limitada a la estructura de soporte mediante un mecanismo de ajuste adecuado para posicionar la plataforma en relación a la estructura de soporte en una posición neutra y para ajustar la posición de la plataforma en relación a la estructura de soporte, -un dispositivo de bloqueo de sujeción conectado a la plataforma y que tiene medios adecuados para bloquear la cabeza para el dispositivo de sujeción;

en el que el mecanismo de ajuste comprende:

-un primer brazo que tiene una primera montura conectada de manera deslizante a la estructura de soporte a lo largo de una primera trayectoria y posicionable a lo largo de la primera trayectoria por un primer actuador, así como una primera varilla que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la primera montura y un segundo extremo conectado de manera giratoria a la plataforma, -un segundo brazo que tiene una segunda montura conectado de manera deslizante a la estructura de soporte a lo largo de una segunda trayectoria y posicionable a lo largo de la segunda trayectoria de un segundo actuador, así como una segunda varilla que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la segunda montura y un segundo extremo conectado de manera giratoria a la plataforma, -un tercer brazo que tiene una tercera montura conectada de manera deslizante a la estructura de soporte a lo largo de una tercera trayectoria y posicionable a lo largo de la tercera trayectoria por un tercer actuador, así como una tercera varilla que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la tercera montura y un segundo extremo conectado de manera giratoria a la plataforma, -un cuarto brazo que tiene una cuarta montura conectada de manera deslizante a la estructura de soporte a lo largo de una cuarta trayectoria y posicionable a lo largo de la cuarta trayectoria por cuarto actuador, así como una cuarta varilla que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la cuarta montura y un segundo extremo conectado de manera giratoria a la plataforma, 45 -un quinto brazo que tiene quinta montura conectada de manera deslizante a la estructura de soporte a lo largo de quinta trayectoria y posicionable a lo largo de la quinta trayectoria por quinto actuador, así como una quinta varilla... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (1) para soportar y ajustar la posición de la cabeza de un paciente durante intervenciones quirúrgicas, que comprende:

- una estructura de soporte (2) para apoyar el dispositivo (1) en una aplicación, definiendo dicha estructura de soporte (2) un primer eje (ex, W) , un segundo eje (ey, W) , y un tercer eje (ez, W) que son mutuamente ortogonales, -una plataforma móvil (4) que define un centro de plataforma (Om) y que está limitada a la estructura de soporte (2) 10 por un mecanismo de ajuste (5) adecuado para posicionar la plataforma (4) en relación con la estructura de soporte (2) en una posición neutra y para ajustar la posición de la plataforma (4) en relación con la estructura de soporte (2) , -un dispositivo de sujeción (6) conectado a la plataforma (4) y con medios (7) adecuados para bloquear la cabeza para el dispositivo de sujeción (6) de bloqueo, 15 caracterizado porque el mecanismo de ajuste (5) comprende:

- un primer brazo (8) que tiene una primera montura (P1) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una primera trayectoria (u1, 1) y posicionable a lo largo de la primera trayectoria (u1, 1) por un primer actuador (9) , así como una primera varilla (L1, 1) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la primera montura (P1) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4) , -un segundo brazo (10) que tiene una segunda montura (P2) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una segunda trayectoria (u2, 1) y posicionable a lo largo de la segunda trayectoria (u2, 1) por 25 un segundo actuador (11) , así como una segunda varilla (L2, 1) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la segunda montura (P2) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4) , -un tercer brazo (12) que tiene una tercera montura (P3) conectado de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una tercera trayectoria (u3, 1) y posicionable a lo largo de la tercera trayectoria (u3, 1) por un tercer actuador (13) , así como una tercera varilla (L3) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la tercera montura (P3) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4) , -un cuarto brazo (14) que tiene una cuarta montura (P4) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una cuarta de trayectoria (u4, 1) y posicionable a lo largo de la cuarta trayectoria (u4, 1) por un cuarto actuador (15) , así como una cuarta varilla (L4) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la cuarta montura (P4) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4) , -un quinto brazo (16) que tiene una quinta montura (P5) conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una quinta trayectoria (u5, 1) y posicionable a lo largo de la quinta trayectoria (u5, 1) por un quinto actuador (17) , así como una quinta varilla (L5, 1) que tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la quinta montura (P5) y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4) ;

en el que la plataforma (4) y los brazos primero (8) , segundo (10) , tercero (12) , cuarto (14) y quinto (16) forman juntos un bastidor articulado desplazable por el primer (9) , segundo (11) , tercero (13) , cuarto (15) y quinto (17) 45 actuadores de modo que la plataforma (4) se puede trasladar en la dirección del primer eje (ex, W) , el segundo eje (ey, W) , y el tercer eje (ez, W) y girar alrededor del segundo eje (ey, W) y el tercer eje (ez, W) .

2. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer (9) , segundo (11) , tercero (13) , cuarto (15) y quinto (17) actuadores comprenden motores eléctricos conectados a la estructura de soporte (2) y que actúan sobre 50 los primeros extremos de la primera (L1, 1) , segunda (L2, 1) , tercera (L3) , cuarta (L4) y quinta (L5) varillas.

3. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el dispositivo de sujeción (6) está conectado de forma giratoria a la plataforma (4) alrededor de un eje local (u6) y orientable alrededor del eje local (u6) en relación a la plataforma (4) por un sexto accionador (18) conectado a la plataforma (4) .

4. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el eje local (u6) pasa a través de un punto (Oe) que es excéntrico con respecto al centro de la plataforma (Om) , y cuando la plataforma (4) se encuentra en la posición neutra, el eje local (u6) es paralelo al primer eje (ex, W) y está separado del centro de la plataforma (Om) en la dirección del tercer eje (ez, W) .

5. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, dentro de todo el intervalo de posicionamiento de la plataforma (4) , los ejes longitudinales de la primera (L1, 1) y la segunda (L2, 1) varillas son transversales entre sí, de modo que, mediante el ajuste de la posición de los primeros extremos de la primera (L1, 1 ) y la segunda (L2, 1) varillas a lo largo de la primera (u1, 1) y la segunda (u2, 1) trayectorias, es posible 65 trasladar la plataforma (4) en la dirección del primer eje (ex, W) y en la dirección del segundo eje (ey, W) .

6. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la plataforma (4) y la primera (L1, 1) y la segunda (L2, 1) varillas forman un primer sub-bastidor articulado (24) desplazable por el primero (9) y el segundo (11) actuadores para trasladar la plataforma (Om) en la dirección del primer eje (ex, W) y en la dirección del segundo eje (ey, W) , en el que el primer sub-bastidor articulado (24) preferiblemente forma un enlace trilateral articulado.

7. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la plataforma (4) y la tercera varilla (L3, 1) , y al menos una de la primera (L1, 1) y la segunda (L2, 1) varillas forman un segundo sub-bastidor articulado (25) desplazable por el tercero (13) , primer (9) y/o segundo (11) actuadores para trasladar la plataforma (4) en la dirección del primer eje (ex, W) y en la dirección del tercer eje (ez, W) , en el que el segundo sub-bastidor articulado (25) preferiblemente forma un enlace de cuadrilátero articulado.

8. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los ejes longitudinales de la cuarta (L4) y la quinta (L5) varillas estén orientados y separados entre sí, de modo que, mediante el ajuste de la posición de los primeros extremos de la cuarta (L4) y la quinta (L5) varillas a lo largo de la cuarta (u4, 1) y la quinta (u5, 1) trayectorias, es posible girar la plataforma (4) alrededor del tercer eje (ez, W) .

9. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la plataforma (4) y la cuarta (L4) y la quinta (L5) varillas forman un tercer sub-bastidor articulado (26) desplazable por el cuarto (15) y el quinto (17) actuadores para girar la plataforma (4) alrededor del tercer eje (ez, W) , en el que el tercer sub-bastidor articulado (26) preferiblemente forma un enlace de cuadrilátero articulado.

10. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la plataforma (4) está en la forma de una (T) con una porción longitudinal (28) que forma el centro de la plataforma (Om) , y una porción transversal (27) que se extiende transversalmente con respecto a la extensión de la porción longitudinal (28) , donde la porción transversal (27) forma dos extremos opuestos separados del centro de la plataforma (Om) tanto en la dirección del segundo eje (ey, W ) como en la dirección del tercer eje (ez, W) , en el que el segundo extremo de la cuarta varilla (L4) y el segundo extremo de la quinta varilla (L5) están giratoriamente conectados respectivamente a uno de los extremos opuestos de la porción transversal (27) .

11. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, dentro de todo el intervalo de posicionamiento de la plataforma (4) , las proyecciones ortogonales del eje longitudinal de al menos una de la primera (L1, 1) y la segunda (L2, 1) varillas y de al menos una de la cuarta (L4) y la quinta (L5) varillas en el plano definido por el primer eje (ex, W ) y el tercer eje (ez, W) son paralelas y están separadas entre sí o se cruzan en un punto separado del centro de la plataforma (Om) , de modo que, mediante el ajuste de la posición de los primeros extremos de al menos una de la primera (L1, 1) y la segunda (L2, 1) varillas y de al menos una de la cuarta (L4) y la quinta (L5) varillas a lo largo de las respectivas trayectorias (u1, 1, u2, 1, u4, 1, u5, 1) es posible girar la plataforma (4) alrededor del segundo eje (ey, W) .

12. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una de la primera (L1, 1) y la segunda (L2, 1) varillas y al menos una de la cuarta (L4) y la quinta (L5) varillas forman, junto con la plataforma (4) , al menos un cuarto sub-bastidor articulado (29) desplazable por los actuadores respectivos (9, 11, 15, 17) para girar la plataforma (4) alrededor del segundo eje (ey, W) , en el que el cuarto sub-bastidor (29) forma un enlace de cuadrilátero articulado.

13. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

la primera varilla (L1, 1) y la segunda varilla (L2, 1) forman, en sus extremos, articulaciones Cardan rotativas que están configuradas para transmitir pares de torsión a la varilla, al tiempo que permiten la rotación alrededor de dos ejes 50 que son ortogonales entre sí y ortogonales a un eje longitudinal de la varilla respectiva.

14. Dispositivo (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

- el primer brazo (8) comprende además una primera palanca (30) conectada de forma giratoria a la primera montura 55 (P1) , en el que el primer extremo de la primera varilla (L1, 1) está conectado de forma giratoria a un primer extremo de la primera palanca (30) , y un primer extremo de una primera varilla adicional (L1, 2) está conectado de forma giratoria a un segundo extremo de la primera palanca (30) , 60 en el que el segundo extremo de la primera varilla (L1, 1) está conectado a la plataforma (4) en un primer punto de conexión (32) , y un segundo extremo de la primera varilla adicional (L1, 2) está conectado a la plataforma (4) en un segundo punto de conexión (33) , 65 de modo que el primer brazo (8) y la plataforma (4) forman un enlace cuadrilátero articulado, 12

- el segundo brazo (10) comprende además una segunda palanca (31) que está conectada de forma giratoria a la segunda montura (P2) , en el que el primer extremo de la segunda varilla (L2, 1) está conectado de forma giratoria a un primer extremo de la 5 segunda palanca (31) , y un primer extremo de una segunda varilla adicional (L2, 2) está conectado de forma giratoria a un segundo extremo de la segunda palanca (31) , en el que el segundo extremo de la segunda varilla (L2, 1) está conectado a la plataforma (4) en un tercer punto de conexión (34) , y un segundo extremo de la segunda varilla adicional (L2, 2) está conectado de forma giratoria a la plataforma (4) en un cuarto punto de conexión (35) , de modo que el segundo brazo (10) y la plataforma forman un enlace cuadrilátero articulado, en el que el tercer punto de conexión (34) es inmediatamente adyacente al primer punto de conexión (32) , y el cuarto punto de conexión (35) es inmediatamente adyacente al segundo punto de conexión (33) , y el primero, segundo, tercero, y cuarto puntos de conexión están todos dispuestos en un eje longitudinal de la plataforma (4) , lo que permite una rotación de los segundos extremos de la primera, segunda, tercera, y cuarta varillas en relación con la plataforma (4) alrededor del eje longitudinal de la plataforma (4) , en el que la primera palanca (30) y la segunda palanca (31) se acoplan mutuamente mediante una articulación Cardan doble homocinética de una longitud variable (36) y configurada para mantener los ejes longitudinales de la primera palanca (30) y la segunda palanca (31) siempre paralelos.

15. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende un sexto brazo (37) que tiene una sexta montura (P6) que está conectada de manera deslizante a la estructura de soporte (2) a lo largo de una sexta trayectoria, y posicionable a lo largo de la sexta trayectoria por el sexto actuador, así como una sexta varilla rígida tiene un primer extremo conectado de forma giratoria a la sexta montura (P6) , y un segundo extremo conectado de forma giratoria a la plataforma (4) , en el que, dentro de todo el intervalo de posicionamiento de la plataforma (4) , los ejes longitudinales de la tercera (L3) y sexta (L6) varillas estén orientados y separados entre sí, de modo que, mediante el ajuste de la posición de los primeros extremos de la tercera (L3) y sexta (L6) varillas a lo largo de la tercera (u3, 1) y la sexta trayectorias, es posible girar la plataforma (4) alrededor del primer eje (ex, W) .