BR102012021584A2

BR102012021584A2 - método para fabricar uma guia de posicionamento personalizada

Info

Publication number: BR102012021584A2
Application number: BR102012021584A
Authority: BR
Inventors: Christophe Bussiere; Franck Cladiere; François Xavier Verdot; Grégory Biette; Patrick Coipeau; Richard Elhage; Stéphane Fournol; Sébastien Martres; Xavier Roussignol
Original assignee: I M A G E
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2016-11-29
Also published as: EP2564802A1; AU2012213931A1; FR2979223A1; AU2012213931B2; FR2979223B1

Abstract

método para fabricar um guia de posicionamento personalizada. a invenção refere-se a um método para fabricação de uma guia de posicionamento personalizada (10) para posicionamento de pelo menos um membro sobre a extremidade distal (1) de um fêmur ou sobre a extremidade proximal de uma tíbia de um paciente, o método tridimensional virtual com base em pelo menos uma imagem médica da mencionada extremidade. de acordo com a invenção, o método compreende os estágios de: posicionar (300) uma guia de posicionamento predeterminada tridimensional virtual em relação ao modelo virtual da extremidade; remover virtualmente (400) de uma guia de posicionamento predeterminada virtual, qualquer porção da mesma que seja intersectada pelo modelo virtual da extremidade, a fim de se obter uma guia de posicionamento personalizada virtual; e fabricar (500) uma guia de posicionamento personalizada pela sinterização de pó, com base na guia de posicionamento personalizada virtual.

Description

“MÉTODO PARA FABRICAR UMA GUIA DE POSICIONAMENTO PERSONALIZADA” A invenção refere-se a um método para fabricar uma guia de posicionamento personalizada.

Neste relatório, é feita referência a um sistema de referência anatômico convencional, no qual o paciente está de pé e voltado para um observador. Neste sistema de referência, a extremidade distai de um fêmur indica a extremidade do fêmur associada ao joelho e a extremidade proximal da tíbia indica a extremidade da tíbia associada ao joelho.

Campo técnico A implantação de uma prótese total de joelho destina-se a restaurar a articulação entre o fêmur e a tíbia de um paciente.

Com o propósito de ser capaz de implantar uma prótese total, um cirurgião precisa preparar a extremidade distai do fêmur e a extremidade proximal da tíbia, respectivamente, para receber a porção femoral e a porção tibial da prótese total. Para este propósito, o cirurgião executa várias ressecções sobre as duas extremidades acima citadas.

Para que uma prótese de joelho seja indolor e não cause problemas ao paciente, é necessário reproduzir tão precisamente quanto possível o joelho que irá substituir.

Portanto, é necessário fazer as várias ressecções muito precisamente, de modo a posicionar a prótese total do joelho da melhor maneira possível.

Com o propósito de auxiliar o cirurgião na realização destas várias ressecções, existem guias de corte que permitem que as ações do cirurgião sejam guiadas. Elementos de posicionamento são usados para organizar as guias de corte temporariamente sobre as extremidades que estão sendo preparadas, onde tais elementos de posicionamento podem ser pinos que foram previamente implantados nas extremidades citadas. Para este propósito, existem guias de posicionamento de pinos que auxiliam o cirurgião na perfuração das extremidades para receberem os pinos. Estas guias de posicionamento são casadas para o paciente, a fim de capacitar os pinos a serem posicionados em uma maneira que é específica para o paciente, de modo que as ressecções feitas sejam casadas da melhor maneira possível a anatomia do paciente.

Objetivo da invenção Um objetivo da invenção é propor um método para fabricar uma guia de posicionamento personalizada para posicionamento de, no mínimo, um elemento de posicionamento, método o qual possa ser implementado simplesmente e rapidamente.

Descrição resumida da invenção Com o propósito de alcançar este objetivo, a invenção provê um método para fabricar uma guia de posicionamento personalizada para posicionamento de, no mínimo, um elemento sobre a extremidade distai do fêmur ou um sobre a extremidade proximal da tíbia do paciente, o método incluindo o estágio de modelagem da extremidade desejada como modelo virtual tridimensional com base em, no mínimo, uma imagem médica da extremidade citada. De acordo com a invenção, o método compreende os estágios de: posicionar uma guia de posicionamento predeterminada virtual tridimensional relativa ao modelo virtual da extremidade; remover virtualmente da guia de posicionamento predeterminada virtual qualquer porção da mesma que seja intersectada pelo modelo da extremidade, a fim de obter uma guia de posicionamento personalizada virtual; e fabricar uma guia de posicionamento personalizada pela sinterização de pó, com base na guia de posicionamento personalizada virtual.

Os inventores observaram que é mais fácil fazer uma guia de posicionamento que case com a anatomia de um paciente usando o método de invenção do que, por exemplo, pela determinação de uma guia de posicionamento personalizada virtual com base somente na superfície externa de um modelo virtual da extremidade.

Descrição resumida dos desenhos A invenção pode ser mais bem compreendida sob a luz da seguinte descrição de uma aplicação particular não limitativa da invenção, com referência às figuras anexas; nas quais: a figura 1 é uma vista diagramática tridimensional da extremidade distai de um fêmur, sobre a qual é arranjada uma guia de posicionamento personalizada para pinos fabricados usando o método da invenção, quatro pinos estando prontos para posicionamento sobre a extremidade citada; e a figura 2 é um fluxograma mostrando os vários estágios na fabricação da guia de posicionamento personalizada, como mostrado na Figura 1.

Descrição detalhada da invenção Com referência às figuras 1 e 2, o método de fabricação da invenção é implementado, neste exemplo, para fabricar uma guia de posicionamento 10 para o posicionamento de pelo menos um pino sobre a extremidade distai 1 de um fêmur. Como mostrado na Figura 1, a guia de posicionamento personalizada 10 é para uso no posicionamento de quatro pinos 20a, 20b, 20c e 20d sobre a extremidade distai 1 do fêmur.

Em um primeiro estágio 100, pelo menos uma imagem médica é obtida da extremidade distai 1 do fêmur. Por exemplo, a imagem médica pode ser obtida por imageamento de ressonância magnética (RM).

Em um segundo estágio 200, e de maneira conhecida, com base na imagem médica, a extremidade distai 1 do fêmur é modelada como um modelo virtual em três dimensões.

Posteriormente, em um terceiro estágio 300, uma guia de posicionamento predeterminada virtual tridimensional é posicionada relativa ao modelo virtual da extremidade distai 1 do fêmur.

Em uma implementação preferida, o método da invenção inclui o estágio de selecionar a guia de posicionamento virtual predeterminada de uma lista de guias de posicionamento virtuais, cada uma das quais é adaptada a uma categoria de pessoas a ser encontrada em uma amostra populacional. Como exemplo, estas categorias podem ser caracterizadas por qualquer um dos seguintes parâmetros singularmente ou em combinação: sexo de uma pessoa, altura, peso... A guia de posicionamento virtual predeterminada apropriada é, assim, selecionada da lista de parâmetros específicos para o paciente, os mencionados parâmetros possibilitando o paciente ser atribuído a uma das referidas categorias. Preferencialmente, a guia de posicionamento virtual é selecionada automaticamente.

Vantajosamente, a guia de posicionamento predeterminada virtual é, então, já substancialmente casada à anatomia da extremidade distai 1 do fêmur.

Em um quarto estágio 400, uma vez que a guia de posicionamento predeterminada virtual tenha sido posicionada em relação ao modelo virtual da extremidade distai 1, qualquer porção da guia de posicionamento predeterminada virtual que seja intersectada pelo modelo virtual da extremidade distai 1 é determinada. Por conseguinte, a(s) mencionada(s) porção(ões) intersectada(s) é (são) virtualmente removida(s) da guia de posicionamento predeterminada virtual, de modo que se obtenha uma guia de posicionamento personalizada. O quarto estágio torna, assim, possível refinar a combinação da guia de posicionamento predeterminada virtual à anatomia da extremidade distai 1 do fêmur.

Em um último estágio 500, e de maneira conhecida, a guia de posicionamento personalizada 10 é, então, fabricada com base na guia de posicionamento personalizada virtual por meio de uma operação de sinterização de pó.

Naturalmente, a invenção não está limitada à implementação descrita, e variantes podem ser aplicadas à mesma sem ultrapassar o âmbito da invenção como definido pelas reivindicações.

Em particular, apesar de neste exemplo a extremidade distai 1 do fêmur do paciente ser modelada como um modelo virtual em três dimensões com base na imagem médica obtida pela (MRI), a extremidade distai 1 podería ser modelada a partir de um número maior de imagens e/ou com base na imagem médica obtida por outros meios de exames de médicos, tais como Raios-X, escaneamento, ou escaneamento de articulação. O método de fabricação da presente invenção torna possível fabricar guias de posicionamento personalizadas de outros tipos além dos apresentados. A guia de posicionamento predeterminada virtual pode, por exemplo, ser selecionada como uma função do tipo desejado de guia de posicionamento personalizada. Por exemplo, o método da presente invenção pode também ser implementado para fabricação de uma guia personalizada para posicionamento de pinos para a extremidade proximal de uma tíbia. Adicionalmente, apesar de que a guia de posicionamento personalizada neste exemplo poder ser usada para guiar o posicionamento de quatro pinos, o método da presente invenção pode também ser implementado para a fabricação de uma guia de posicionamento personalizada designada para a operação de guiar algum outro número de pinos, por exemplo, apenas um pino.

Apesar de, neste exemplo, a guia de posicionamento predeterminada virtual ser selecionada de uma lista e de parâmetros específicos ao paciente, a guia de posicionamento predeterminada virtual podería ser selecionada de outros modos. Por exemplo, uma ou mais medidas podem ser adquiridas da imagem médica (relação ântero-posterior, relação medial-lateral,...). A guia de posicionamento predeterminada virtual é, então, selecionada em função da(s) mencionada (s)medida (s).

Adícionalmente, a guia de posicionamento predeterminada virtual pode ser selecionada por um cirurgião, em vez de ser selecionada automaticamente. O método da presente invenção pode incluir outros estágios além dos descritos. Por exemplo, entre o quarto estágio 400 de remoção de porção (ões) intersectada(s) e o estágio 500 de fabricação, o método da presente invenção pode incluir um estágio no qual a guia de posicionamento personalizada virtual é retocada, automaticamente ou pelo cirurgião, de modo a casa-la ainda melhor à anatomia do paciente. Neste estágio, pode ser levado em conta, por exemplo, a relação ântero-posterior e/ou da relação medial-lateral de um estudo referente às posições do fêmur relativas â tíbia ao longo de um movimento de flexão do joelho associado...

Embora a guia de posicionamento descrita acima seja para posicionamento de pelo menos um pino, a guia de posicionamento pode ser destinada a posicionar outros elementos de posicionamento, tais como: pregos, parafusos, hastes rosqueadas,... O termo “membro de posicionamento” pode ser entendido como abrangendo quaisquer meios que permitam uma guia ou o similar ser mantida em um osso.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de fabricação de uma guia de posicionamento personalizada (10) para posicionamento de no mínimo um elemento sobre a extremidade distai (1) de um fêmur ou sobre a extremidade proximal de uma tíbia de um paciente, o método caracterizado pelo fato de incluir um estágio (200) de modelagem da extremidade desejada como modelo tridimensional virtual, com base em pelo menos uma imagem médica da mencionada extremidade, compreendendo: posicionar (300) uma guia de posicionamento predeterminada virtual em relação ao modelo virtual da extremidade; remover virtualmente (400) da guia de posicionamento predeterminada virtual qualquer porção da mesma que seja intersectada pelo modelo virtual da extremidade, a fim de obter uma guia de posicionamento personalizada virtual; e fabricar (500) uma guia de posicionamento personalizada pela sinterização de pó com base na guia de posicionamento personalizada virtual.

2. Método de fabricação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir um estágio de selecionar a guia de posicionamento predeterminada virtual de uma lista de guias de posicionamento virtuais, nas quais cada guia é adaptada a uma categoria de pessoas presente em uma amostra populacional.

3. Método de fabricação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da imagem médica usada para modelagem da extremidade derivada de imageamento por ressonância magnética.