BR112018004850B1 - Dispositivo médico e método de produção de um dispositivo médico - Google Patents

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Alexandre Barbas
Guillaume Dubois
Jérémy ADAM
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Obl S.A.
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Abstract

É descrito um dispositivo médico (9) compreendendo uma estrutura porosa (1), em que uma configuração da estrutura porosa (1) varia de acordo com uma carga aplicada à estrutura porosa (1), de modo que a estrutura porosa (1) tenha uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude, e tem uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude maior do que a primeira magnitude. A estrutura porosa (1) compreende uma primeira porção de superfície (2) e uma segunda porção de superfície (3). A primeira porção de superfície (2) é desengatada da segunda porção de superfície (3) quando a estrutura porosa (1) tem a primeira configuração e está engatada com a segunda porção de superfície (3) quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração.

Description

Campo técnico
[001] A presente invenção refere-se a estruturas porosas, a dispositivos médicos compreendendo uma estrutura porosa e a métodos para produzir um tal dispositivo médico, e a métodos para afixar um tal dispositivo médico a um paciente.
Fundamentos
[002] Dispositivos incorporando uma estrutura porosa são usados em medicina para substituir, suportar ou reparar partes do corpo. É desejável melhorar tais estruturas porosas, de modo que elas sejam mais adequadas à sua aplicação ou uso, em medicina e outros campos. É também desejável melhorar dispositivos médicos que incorporam ou compreendem uma estrutura porosa tal como a substituição, o suporte ou a reparação fornecida seja melhorada.
Sumário
[003] De acordo com algumas modalidades aqui descritas, é fornecido um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, em que uma configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de modo que a estrutura porosa tenha uma primeira configuração quando a carga é de primeira magnitude, e tem uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude maior que a primeira magnitude.
[004] Um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa como aqui descrita pode ser capaz de suportar cargas atípicas relativamente altas sem comprometer uma baixa rigidez da estrutura porosa a cargas relativamente mais baixas.
[005] Ao projetar um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, pode-se procurar reforçar o dispositivo médico de modo a fornecer maior suporte a uma parte do corpo ao qual o dispositivo médico é afixado, por exemplo. O reforço do dispositivo médico para lidar com os impactos pode ser conseguido reforçando a estrutura porosa que o dispositivo médico compreende.
[006] Estruturas porosas conhecidas compreendem tipicamente uma armação ou matriz esquelética com poros ou espaços vazios distribuídos. Portanto, pode ser considerado o reforço da estrutura porosa para sustentar cargas excepcionais ou acidentais pelo espessamento de vigas da matriz ou armação da estrutura porosa, por exemplo, aumentando a seção transversal destas vigas ou membros semelhantes. De fato, a espessura das vigas é geralmente determinada com base nas magnitudes previstas ou estimadas das cargas excepcionais ou acidentais. No entanto, espessamento das vigas pode torná-los e, por sua vez, a estrutura porosa, muito rígida. Assim, em aplicações relacionadas ao osso, um dispositivo médico compreendendo uma tal estrutura porosa rígida pode comprometer a remodelação e/ou o crescimento do osso.
[007] São descritas aqui estruturas porosas que combinam uma baixa rigidez sob cargas normais e uma alta resistência mecânica para sustentar cargas excepcionais ou acidentais. A baixa rigidez da estrutura porosa em cargas típicas ou normais pode, em aplicações relacionadas ao osso, reduzir o risco de osteossíntese parcial e, portanto, melhorar a osteossíntese. Isto pode, por sua vez, ajudar a estabilizar o dispositivo médico durante períodos de tempo relativamente longos, por exemplo, quando o dispositivo médico é um implante ósseo. A estrutura porosa tendo uma rigidez, quando sob cargas típicas ou normais, abaixo do osso saudável pode até promover o crescimento do osso: permitir danos ao osso já crescidos na estrutura porosa pode encorajar o osso a remodelar e colonizar ainda mais a estrutura porosa. Este dano e a reconstrução do osso continuam até que o osso possa sustentar as cargas típicas ou normais.
[008] A configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de forma que a estrutura porosa tenha a primeira configuração quando a carga é da primeira magnitude, e transita para a segunda configuração quando a carga é aumentada para a segunda magnitude.
[009] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0010] Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0011] Este comportamento mecânico evolutivo do dispositivo médico, que é dependente da carga aplicada a ele, pode permitir que o dispositivo médico promova o crescimento ósseo, por exemplo, dentro da estrutura porosa, quando sob cargas mais baixas. Isso pode ser porque pode haver maior estimulação de, por exemplo, células ósseas, o que pode levar à osteogênese. Isto pode melhorar a estabilidade a longo prazo do dispositivo médico. Sob cargas mais altas, por exemplo, em uma base excepcional e temporária, o dispositivo médico pode fornecer resistência mecânica suficiente para ajudar a reduzir os danos no dispositivo médico e/ou no paciente que porta o dispositivo médico. Em alguns exemplos, a primeira carga pode ser zero.
[0012] Em alguns exemplos, a configuração da estrutura porosa varia em dependência da carga aplicada à estrutura porosa de modo que a estrutura porosa transite de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração quando a carga é uma de carga compressiva, uma carga de tração, uma carga de cisalhamento e uma carga torsional.
[0013] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa compreende uma primeira porção de superfície e uma segunda porção de superfície, em que a primeira porção de superfície é desengatada da segunda porção de superfície quando a estrutura porosa tem a primeira configuração, e em que a primeira porção de superfície é engatada com a segunda porção de superfície quando a estrutura porosa tem a segunda configuração. Em alguns exemplos, a primeira e segunda porções de superfície são porções de superfície de um corpo da estrutura porosa. Por exemplo, um corpo da estrutura porosa pode ser uma escora ou viga que é moldada de modo que duas superfícies do corpo sejam capazes de se engatarem ou se contactarem. Em outros exemplos, a primeira porção de superfície é uma porção de superfície de uma primeira unidade e a segunda porção de superfície é uma porção de superfície de uma segunda unidade. Ou seja, a primeira e segunda porções de superfície podem ser porções de unidades separadas ou discretas.
[0014] Em algumas modalidades da invenção, o dispositivo médico pode compreender uma primeira unidade e uma segunda unidade, e um ou mais membro(s) de conexão que conecta(m) a primeira unidade e a segunda unidade. Nos exemplos, cada um de um ou mais membro(s) de conexão é(são) mais linear(es) quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. Em outros exemplos, cada um de um ou mais membro(s) de conexão é(são) menos linear(es) quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. Em alguns exemplos, um ou mais membro(s) de conexão pode(m) ser elástico(s). Por exemplo, cada um de um ou mais membro(s) de conexão pode(m) ser configurado(s) para deformar elasticamente durante uma transição da estrutura porosa da primeira configuração para a segunda configuração.
[0015] Em algumas modalidades da invenção, a porosidade da estrutura porosa pode estar entre 25 e 75 porcento. Por exemplo, a porosidade pode estar entre 40 e 60 porcento.
[0016] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa é elástica.
[0017] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa pode ser formada a partir de um metal e/ou uma liga de metal. O metal pode ser, por exemplo, titânio. A liga de metal pode ser, por exemplo, liga de titânio, liga de cromo-cobalto ou aço inoxidável. Em outras modalidades, a estrutura porosa pode ser formada por um material cerâmico ou um material polimérico, tal como polieteretercetona.
[0018] Em algumas modalidades, o dispositivo médico pode ser biocompatível. Isto é, o dispositivo médico pode ser feito de um ou mais materiais que não são prejudiciais ou tóxicos para o tecido vivo.
[0019] Em algumas modalidades da invenção, o dispositivo médico pode ser um implante. O implante pode ser, por exemplo, um implante ortopédico, um implante craniano, um implante maxilo-facial, um implante craniomaxilofacial, um implante de substituição de articulação, um implante de osteossíntese, um implante de enchimento com defeito ósseo, um implante de quadril, um implante espinhal, um stent ou um enxerto. Em outras modalidades, o dispositivo médico pode ser uma órtese, por exemplo, uma prótese, uma órtese tornozelo-pé, um exoesqueleto, uma palmilha, uma tala ou um capacete. Em outras modalidades, o dispositivo médico pode ser um dispositivo protético, por exemplo, uma prótese de mão, uma prótese de pé ou uma prótese de membro.
[0020] De acordo com algumas modalidades aqui descritas, é fornecido um método para produzir um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, o método compreendendo: determinar uma faixa de carga, a qual a estrutura porosa pode ser submetida em uso; e fabricação do dispositivo médico compreendendo a estrutura porosa de modo que a estrutura porosa tenha uma configuração que varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de modo que a estrutura porosa tenha uma primeira configuração quando a carga de uma primeira magnitude e uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude que é maior que a primeira magnitude e dentro da faixa de carga.
[0021] A configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de forma que a estrutura porosa tenha a primeira configuração quando a carga é da primeira magnitude, e transita para a segunda configuração quando a carga é aumentada para a segunda magnitude.
[0022] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0023] Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0024] Em algumas modalidades, a fabricação pode compreender fabricação aditiva, tal como, fusão seletiva a laser. Em outras modalidades, a fabricação aditiva pode compreender estereolitografia, sinterização seletiva a laser e/ou modelagem por deposição fundida.
[0025] De acordo com algumas modalidades aqui descritas, é fornecido um método para afixar um dispositivo médico a um paciente, em que o método compreende: fornecer um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, em que uma configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de modo que a estrutura porosa tenha uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude, e tenha uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude que é maior do que a primeira magnitude e dentro da faixa de carga; e afixar uma primeira parte do dispositivo médico a uma primeira porção do paciente.
[0026] A configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de modo que a estrutura porosa tenha a primeira configuração quando a carga é de primeira magnitude, e transita para a segunda configuração quando a carga é aumentada para a segunda magnitude.
[0027] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0028] Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0029] Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender a afixação de uma segunda parte do dispositivo médico a uma segunda porção do paciente. Em algumas modalidades, a primeira porção do paciente pode ser uma primeira porção óssea do paciente. Em algumas modalidades, a segunda porção do paciente pode ser uma segunda porção óssea do paciente.
[0030] De acordo com algumas modalidades aqui descritas, é fornecida uma estrutura porosa tendo uma configuração que varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de modo que a estrutura porosa tenha uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude e uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude maior que a primeira magnitude.
[0031] A configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa, de forma que a estrutura porosa tenha a primeira configuração quando a carga é de primeira magnitude, e transita para a segunda configuração quando a carga é aumentada para a segunda magnitude.
[0032] Em alguns exemplos, a primeira carga pode ser zero. Em alguns exemplos, a configuração da estrutura porosa varia em dependência da carga aplicada à estrutura porosa de modo que a estrutura porosa transite de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração quando a segunda carga é uma de carga compressiva, uma carga de tração, uma carga de cisalhamento e uma carga torsional.
[0033] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0034] Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0035] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa compreende uma primeira porção de superfície e uma segunda porção de superfície, em que a primeira porção de superfície é desengatada da segunda porção de superfície quando a estrutura porosa tem a primeira configuração, e em que a primeira porção de superfície é engatada com a segunda porção de superfície quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0036] Em alguns exemplos, a primeira e segunda porções de superfície são porções de superfície de um corpo da estrutura porosa. Por exemplo, um corpo da estrutura porosa pode ser uma escora ou viga que é moldada de modo que duas superfícies do corpo sejam capazes de se engatarem ou de se contactarem. Em outros exemplos, a primeira porção de superfície é uma porção de superfície de uma primeira unidade e a segunda porção de superfície é uma porção de superfície de uma segunda unidade. Assim, a primeira e segunda porções de superfície podem ser porções de unidades separadas ou discretas.
[0037] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa pode compreender primeira e segunda unidades e um ou mais membro(s) de conexão que conecta(m) a primeira e a segunda unidades. Nos exemplos, cada um dos um ou mais membro(s) de conexão é(são) mais linear(es) quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. Em outros exemplos, cada um dos um ou mais membro(s) de conexão é(são) mais linear(es) quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0038] Em alguns exemplos, um ou mais membro(s) de conexão pode(m) ser elástico(s). Por exemplo, cada um de um ou mais membro(s) de conexão pode(m) ser configurado(s) para deformar elasticamente durante uma transição da estrutura porosa da primeira configuração para a segunda configuração.
[0039] Em algumas modalidades da invenção, a porosidade da estrutura porosa pode estar entre 25 e 75 por cento. Por exemplo, a porosidade pode estar entre 40 e 60 por cento.
[0040] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa é elástica.
[0041] Em algumas modalidades da invenção, a estrutura porosa pode ser formada por um metal e/ou uma liga metálica. O metal pode ser, por exemplo, titânio. A liga de metal pode ser, por exemplo, liga de titânio, liga de cromo- cobalto ou aço inoxidável. Em outras modalidades, a estrutura porosa pode ser formada por um material cerâmico ou um material polimérico, tal como polieteretercetona. Em algumas modalidades, a estrutura porosa pode ser biocompatível. Isto é, a estrutura porosa pode ser feita de um ou mais materiais que não são prejudiciais ou tóxicos para o tecido vivo.
Breve Descrição dos Desenhos
[0042] Modalidades da invenção serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: as Figuras de 1a a 7 mostram esquematicamente vários exemplos de estruturas porosas de acordo com modalidades da invenção; as Figuras 8a e 8b mostram vistas esquemáticas de um exemplo de um dispositivo médico de acordo com uma modalidade da invenção; as Figuras 9a e 9b mostram vistas esquemáticas de um exemplo de um dispositivo médico como um implante de acordo com uma modalidade da invenção; as Figuras de 10a a 11b mostram vistas esquemáticas de exemplos de uma estrutura porosa de acordo com modalidades da invenção; a Figura 12 mostra uma vista plana esquemática de um exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção; as Figuras de 13a a 17b mostram vistas em perspectiva esquemáticas de exemplos de uma unidade e de uma estrutura porosa compreendendo uma pluralidade de unidades; a Figura 18 mostra um gráfico do comportamento mecânico de três tipos de estrutura porosa; e as Figuras de 19a a 19d mostram vistas em perspectiva esquemáticas de um exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade durante uma simulação de comportamento mecânico.
Descrição Detalhada
[0043] Como usado aqui, o termo carga pode ser considerado para se referir a uma força ou a uma quantidade de força aplicada ou exercida sobre um objeto. O termo também pode ser considerado para se referir a uma pressão ou uma quantidade de pressão, que pode ser uma quantidade de força por unidade de área, aplicada ou exercida sobre um objeto. Desta forma, tal objeto pode ser dito para ser submetido a uma carga.
[0044] As Figuras 1a e 1b mostram esquematicamente um exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. A estrutura porosa 1, que pode em alguns exemplos estar compreendida dentro de um dispositivo médico, varia a sua configuração em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa 1. A direção da carga aplicada é mostrada por setas em cada figura. A Figura 1a mostra uma primeira configuração da estrutura porosa 1 quando a carga é de primeira magnitude. A Figura 1b mostra uma segunda configuração da estrutura porosa 1 quando a carga é de uma segunda magnitude maior do que a primeira magnitude.
[0045] A configuração da estrutura porosa 1 varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa 1, de modo que a estrutura porosa 1 tenha a primeira configuração quando a carga é da primeira magnitude e transita para a segunda configuração quando a carga é aumentada para a segunda magnitude.
[0046] Nesta modalidade, a estrutura porosa 1 pode ter uma resistência à deformação devido à aplicação da carga que é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0047] Em outras modalidades, a estrutura porosa 1 pode também, ou em vez disso, ter uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0048] No exemplo mostrado nas Figuras 1a e 1b, a carga é compressiva, mostrada pelas setas direcionadas para a estrutura porosa 1. Em outros exemplos, a carga pode ser uma carga de tração, uma carga de cisalhamento, uma carga torsional ou uma combinação de tipos de carga e/ou direcionalidades. A primeira magnitude pode, em alguns exemplos, ser zero, por exemplo, a estrutura porosa pode estar na primeira configuração quando nenhuma carga é aplicada à mesma.
[0049] Nesta modalidade, a estrutura porosa 1 compreende uma primeira porção de superfície 2 e uma segunda porção de superfície 3. Quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração, a primeira porção de superfície 2 é desengatada da segunda porção de superfície 3, como mostrado na Figura 1a. A primeira porção de superfície 2 é engatada com a segunda porção de superfície 3 quando a estrutura porosa tem a segunda configuração, como mostrado na Figura 1b. Nesta modalidade, a primeira e segunda porções de superfície, 2 e 3, são porções de superfície de um corpo da estrutura porosa 1. Em outras modalidades, como descrito abaixo, o dispositivo médico pode compreender uma pluralidade de unidades. Em tais modalidades, a primeira porção de superfície 2 pode ser uma porção de superfície de uma primeira unidade da pluralidade de unidades, e a segunda porção de superfície 3 pode ser uma porção de superfície de uma segunda unidade da pluralidade de unidades.
[0050] As Figuras 2a e 2b mostram esquematicamente um exemplo de outra estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. A Figura 2a mostra uma primeira configuração da estrutura porosa 1, e a Figura 2b mostra uma segunda configuração da estrutura porosa 1. Neste exemplo, a carga é de tração. A estrutura porosa 1 das Figuras 2a e 2b é idêntica à estrutura porosa 1 das Figuras 1a e 1b, exceto para as localizações e o arranjo relativo da primeira porção de superfície 2 e segunda porção de superfície 3. A primeira porção de superfície 2 é desengatada da segunda porção de superfície 3 quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração, como mostrado na Figura 2a, e a primeira porção de superfície 2 é engatada com a segunda porção de superfície 3 quando a estrutura porosa tem a segunda configuração, como mostrado na Figura 2b. Qualquer uma das possíveis variações aqui descritas da estrutura porosa 1 com referência às Figuras 1a e 1b pode ser feita à estrutura porosa 1 das Figuras 2a e 2b para formar respectivas modalidades separadas.
[0051] As Figuras 3a, 3b e 3c mostram esquematicamente um exemplo de outra estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. Nesta modalidade, a estrutura porosa 1 compreende uma primeira unidade 4 e uma segunda unidade 5, e uma pluralidade de elementos de conexão 6 que conectam a primeira e a segunda unidades, 4 e 5. Em algumas modalidades alternativas, a estrutura porosa pode ter apenas um membro de conexão 6 que conecta a primeira e segunda unidades 4, 5. Nesta modalidade, cada um dos membros de conexão 6 é mais linear quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração, como mostrado nas Figuras 3c e 3a, respectivamente. Neste exemplo, os membros de conexão 6 podem ser considerados dobrados, ou angulados, na primeira configuração, e endireitados na segunda configuração, como mostrado na Figura 3c. Em outras modalidades, a estrutura porosa compreende primeira e segunda unidades 4, 5 e um ou mais membro(s) de conexão 6 que é/são menos lineares quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. Por exemplo, o(s) membro(s) de conexão(ões) 6 pode(m) ser mais contraído(s), dobrado(s) ou enrolado(s) quando a estrutura porosa 1 tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração.
[0052] A Figura 3b mostra a estrutura porosa 1 durante uma transição da primeira configuração, mostrada na Figura 3a, para a segunda configuração, mostrada na Figura 3c. Os membros de conexão 6 podem ser elásticos. Por exemplo, cada um dos um ou mais membro(s) de conexão 6 pode ser configurado para deformar elasticamente durante a transição da estrutura porosa 1 da primeira configuração para a segunda configuração. Isto pode permitir que a estrutura porosa 1 retorne à primeira configuração a partir da segunda configuração quando a carga retorna à primeira magnitude a partir da segunda magnitude.
[0053] As Figuras 4a, 4b e 4c mostram esquematicamente um exemplo de outra estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção idêntica à descrita acima com referência às Figuras 3a, 3b e 3c, exceto para a forma dos membros de conexão 6. Nesta modalidade, de novo, cada um dos membros de conexão 6 é mais linear quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração. No entanto, cada um dos membros de conexão 6 se desenrola durante uma transição da estrutura porosa 1 tendo a primeira configuração para ter a segunda configuração.
[0054] A Figura 4a mostra esquematicamente uma primeira configuração da estrutura porosa 1, e a Figura 4c mostra esquematicamente uma segunda configuração da estrutura porosa 1. A Figura 4b mostra esquematicamente a estrutura porosa 1 durante uma transição de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração. A descrição do funcionamento e a estrutura da modalidade acima, com referência às Figuras 3a, 3b e 3c e os numerais de referência correspondentes e a descrição relacionada, aplicam-se igualmente a esta modalidade e, portanto, no interesse da concisão não será descrito novamente em detalhes. De modo semelhante, qualquer uma das possíveis variações descritas na descrição da estrutura porosa 1 com referência às Figuras 3a, 3b e 3c pode ser feita à estrutura porosa 1 das Figuras 4a, 4b e 4c para formar respectivas modalidades separadas.
[0055] As Figuras 5a, 5b e 5c mostram esquematicamente um exemplo de outra estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. A estrutura porosa 1 compreende uma primeira porção de superfície 2 e uma segunda porção de superfície 3, que se desengatam e se engatam com dependência da configuração da estrutura porosa 1, como descrito acima com referência às modalidades mostradas nas Figuras 1a, 1b; e 2a, 2b. A estrutura porosa 1 desta modalidade compreende uma primeira unidade 4, uma segunda unidade 5, assim como membros de conexão 6 que conectam a primeira e segunda unidades 4, 5. Nesta modalidade, a primeira e segunda porções de superfície, 2 e 3, são respectivas porções de superfície das primeira e segunda unidades, 4 e 5. Cada uma destas unidades é conectada, ou afixada, a um membro de conexão 6, como mostrado nas Figuras 5a, 5b e 5c. Em outras modalidades, a primeira e segunda porções de superfície, 2 e 3, podem ser porções de superfície dos próprios membros de conexão 6, como descrito abaixo.
[0056] Na modalidade das Figuras 5a, 5b e 5c, os membros de conexão 6 tornam-se mais lineares durante uma transição da estrutura porosa 1 de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração. Em algumas modalidades, isto pode ser por extensão. Em outras modalidades, mais linear pode significar endireitar, desenrolar ou esticar. Nesta modalidade, os elementos de conexão 6 que se tornam mais lineares combinados com o engate das primeira e segunda porções de superfície, 2 e 3, fornecem resistência mecânica aumentada à estrutura porosa, quando submetidos a uma carga aumentada. A estrutura porosa 1 tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa 1 tem a segunda configuração, mostrada na Figura 5c, nesta modalidade.
[0057] Estes recursos podem ser considerados em conjunto com um perfil de tensão-deformação da estrutura porosa 1, por exemplo, linha sólida 30 no gráfico mostrado na Figura 18, que é descrito abaixo. A baixas cargas ou valores de tensão, por exemplo, perto da origem do gráfico, é desejado um gradiente ou uma inclinação relativamente baixo(a) do perfil, uma vez que representa baixa rigidez. Um material ou uma estrutura que é mais rígido(a) do que o(a) outro(a) terá um gradiente maior e, portanto, será representado por um perfil mais íngreme. Uma forma de diminuir a inclinação da estrutura porosa 1 descrita acima com referência às Figuras 5a a 5c, é tornar os membros de conexão 6 mais dobrados. Quanto mais dobrados forem os membros de conexão 6, mais flexível se torna toda a estrutura. No entanto, quanto mais um membro de conexão 6 é curvado, mais tempo se leva antes que o membro de conexão 6 seja reto. Em outras palavras, a estrutura porosa 1 apresentará uma deformação maior antes de se romper. Ter as porções de superfície de engate 2 e 3 como respectivas porções de superfície das unidades, por exemplo, cada uma de primeira e segunda unidades, 4 e 5, é conectada a um membro de conexão 6, como mostrado nas Figuras 5a, 5b e 5c, ajuda a limitar a deformação da estrutura porosa 1. Em outras palavras, este arranjo das porções de superfície de engate, 2 e 3, e elementos de conexão 6, ajuda a conseguir uma inclinação baixa na seção esquerda do perfil tensão- deformação, mas também uma transição do perfil a uma inclinação íngreme na seção direita, reduzindo assim a máxima deformação da estrutura porosa 1.
[0058] As Figuras 6a, 6b e 6c mostram esquematicamente um exemplo de outra estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. Esta modalidade é semelhante à descrita acima em relação às Figuras 5a, 5b e 5c, em que a estrutura porosa 1 nesta modalidade também compreende uma primeira unidade 4, uma segunda unidade 5, assim como membros de conexão 6 que conectam a primeira e segunda unidades 4, 5. Contudo, nesta modalidade, as primeira e segunda porções de superfície, 2 e 3, são porções de superfície dos membros de conexão 6.
[0059] Nesta modalidade, cada um dos membros de conexão 6 é menos linear quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração, como será apreciado a partir da comparação das Figuras 6a e 6c. A figura 6b mostra esquematicamente a estrutura porosa 1 durante uma transição de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração.
[0060] A Figura 7 mostra esquematicamente um exemplo de outra estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. Nesta modalidade, a estrutura porosa 1 compreende, por exemplo é formada por, uma pluralidade de unidades 7. A linha tracejada mostrada na Figura 7 delineia uma primeira unidade 7 e a linha pontilhada delineia uma segunda unidade 7 a partir das outras unidades da pluralidade de unidades. Neste exemplo, cada unidade 7 tem uma forma substancialmente hexagonal quando observada em vista plana, como mostrado na Figura 7. Em outros exemplos, as unidades 7 podem ter uma forma diferente, por exemplo, outro polígono, quando em vista plana. A primeira unidade 4 e segunda unidade 5 de qualquer das modalidades acima descritas podem corresponder às primeira e segunda unidades 7 da pluralidade de unidades desta modalidade. Duas das unidades 7 compreendem, respectivamente, primeira e segunda porções de superfície, 2 e 3, que podem se desengatar e engatar com dependência da configuração da estrutura porosa 1, como descrito com referência a outras modalidades acima. Neste exemplo particular, cada uma da primeira e da segunda porções de superfície, 2 e 3, é também desengatada de uma terceira porção de superfície 8 de uma outra unidade quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração, como mostrado na Figura 7. Assim, cada uma da primeira e da segundas porções de superfície, 2 e 3, é capaz de engatar com a terceira porção de superfície 8 quando a estrutura porosa 1 tem a segunda configuração, neste exemplo. Em outros exemplos, pode haver mais do que três porções de superfície que são desengatadas uma da outra na primeira configuração da estrutura porosa, e engatadas uma na outra na segunda configuração da estrutura porosa.
[0061] Nesta modalidade, a pluralidade de unidades 7 está posicionada relativamente em um arranjo bidimensional. Em outras modalidades, a pluralidade de unidades 7 pode ser posicionada relativamente em uma matriz unidimensional, tal como nas modalidades das Figuras 1a a 6c, ou em uma matriz tridimensional, como será descrito abaixo.
[0062] As Figuras 8a e 8b mostram vistas esquemáticas de um exemplo de um dispositivo médico de acordo com uma modalidade da invenção. O dispositivo médico 9 compreende uma primeira porção de extremidade 10 e uma segunda porção de extremidade 11, e uma estrutura porosa 1 entre as primeira e segunda porções de extremidade, 10 e 11. A estrutura porosa 1 pode corresponder a qualquer uma das modalidades de uma estrutura porosa aqui descrita. A estrutura porosa 1 conecta ou acopla a primeira e a segunda porções de extremidade, 10 e 11. Em outras modalidades, o dispositivo médico 9 pode compreender apenas uma porção de extremidade, ou mais do que duas porções de extremidade.
[0063] Nesta modalidade, cada uma das primeira e segunda porções de extremidade, 10 e 11, é menos porosa que a estrutura porosa 1. Em outras modalidades, apenas uma, ou nenhuma, da primeira porção de extremidade 10 e da segunda porção de extremidade 11 é menos porosa que a estrutura porosa 1. Em algumas modalidades, uma ou cada uma das primeira e segunda porções de extremidade, 10 e 11, é igualmente porosa à estrutura porosa 1. Nesta modalidade, cada uma da primeira porção de extremidade 10 e da segunda porção de extremidade 11 compreende respectivamente um orifício 12 para receber um fixador. O fixador pode ser um parafuso, rebite ou cavilha, ou outro fixador mecânico. Em outras modalidades, apenas uma da primeira porção de extremidade 10 e da segunda porção de extremidade 11 pode ter um orifício 12 para receber um fixador. Em algumas modalidades, a estrutura porosa 1 pode compreender um ou mais orifícios para receber um ou mais fixadores, respectivamente.
[0064] A Figura 8b mostra a modalidade do dispositivo médico 9 descrito com referência à Figura 8a, mas também com um invólucro 13. O invólucro 13 pode ser uma pele ou uma membrana que cobre parcial ou totalmente o dispositivo médico em alguns exemplos. O invólucro 13 pode compreender elementos de invólucro 14. Um elemento de invólucro 14 pode ser um elemento de pele ou membrana em alguns exemplos, que é repetido para formar o invólucro 13. Por exemplo, uma camada ou uma membrana de cobertura pode fornecer proteção adicional ao dispositivo médico, ou pode apresentar elementos adicionais que podem ser adicionados à funcionalidade do dispositivo médico. Neste exemplo, cada um ou mais elementos de invólucro 14 é conectado à estrutura porosa 1, enquanto não estão conectados diretamente um a outro dos elementos de invólucro 14. Em outros exemplos, dois ou mais elementos de invólucro 14 podem, em vez disso, se conectaram diretamente um ao outro. O invólucro 13 pode melhorar ou aumentar a maciez da superfície mais externa da estrutura porosa 1.
[0065] As Figuras 9a e 9b mostram uma modalidade da invenção onde o dispositivo médico 9 das Figuras 8a e 8b é um implante 15. Neste exemplo, o implante 15 é um implante maxilofacial, por exemplo, para substituir a mandíbula de um paciente 16. Em outros exemplos, o dispositivo médico 9 pode ser outro tipo de implante, por exemplo, um implante ortopédico, um implante craniano, um implante craniomaxilofacial, um implante de substituição de articulação, um implante de osteossíntese, um implante de enchimento para defeito ósseo, um implante quadril, um implante espinhal, por exemplo, um cage cervical, um stent ou um enxerto.
[0066] Nesta modalidade, a primeira porção de extremidade 10 configurada para se afixar a uma primeira porção óssea 17 do paciente 16, e a segunda porção de extremidade 11 é configurada para se afixar a uma segunda porção óssea 18 do paciente 16. Em outras modalidades, o implante 15 pode ser configurado para afixar apenas à primeira porção óssea 17. No exemplo mostrado, a primeira porção de extremidade 10 e a segunda porção de extremidade 11 do dispositivo médico 9 são específicas para paciente, na medida em que compreendem uma superfície projetada para se associar com uma superfície de uma anatomia do paciente 16. Em outras modalidades, o dispositivo médico 9 pode compreender uma superfície específica do paciente que não é uma superfície de uma porção de extremidade do dispositivo médico 9. Por exemplo, em algumas modalidades, o implante 15 pode ser diretamente afixável ao osso sem qualquer porção de extremidade. Em algumas modalidades, a primeira porção de extremidade 10 e a segunda porção de extremidade 11 do dispositivo médico 9 não são específicas para paciente.
[0067] Em outras modalidades, o dispositivo médico 9 pode ser um dispositivo de órtese, tal como, uma prótese, uma órtese tornozelo-pé, um exoesqueleto, uma palmilha ou um capacete. Em outras modalidades, o dispositivo médico 9 pode ser um dispositivo protético, por exemplo, uma prótese de mão, uma prótese de pé ou uma prótese de membro.
[0068] As Figuras 10a e 10b mostram uma vista esquemática de um exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. A estrutura porosa 1 pode ser uma parte da estrutura porosa 1 compreendida no dispositivo médico 9 das Figuras 8a a 9b. Nesta modalidade, a estrutura porosa compreende uma primeira unidade 4 e uma segunda unidade 5, que podem ser implementações de qualquer uma das primeira e segunda unidades, respectivamente, como aqui descrito. Cada uma das primeiras unidades 4 e 2, respectivamente, compreende um corpo e um braço. A primeira porção de superfície 2 é uma porção de superfície do braço 19 da primeira unidade 4, o braço 19 se estendendo a partir do corpo 20 da primeira unidade 4. A segunda porção de superfície 3 é uma porção de superfície do braço 21 da segunda unidade 5, o braço 21 se estendendo a partir do corpo 22 da segunda unidade 5, como mostrado na Figura 10a. Neste exemplo, os braços 19, 21 formam alças completas que estão afixadas ou conectadas ao seu corpo 20, 22, em mais de um local. Como alças, os braços 19, 21 podem ser capazes de se interligarem umas com as outras. Em outros exemplos, os braços 19, 21 podem formar ganchos que são afixados ou conectados ao seu respectivo corpo 20, 22, em mais apenas um locus, e que são capazes de se intertravarem ou se acoplarem uns com os outros.
[0069] Em alguns exemplos, o corpo 20 da primeira unidade 4 e o corpo 22 da segunda unidade 5 podem ser porosos. Neste exemplo, os braços 19 e 21 da primeira e segunda unidades, 4 e 5, respectivamente, são vigas com uma seção transversal retangular e porções retas. Em outros exemplos, os braços 19 e 21 podem ser hastes, escoras, colunas, blocos, placas ou estruturas esponjosas, e podem ser retos, planos ou curvos, e/ou podem ter porções planas ou curvas. Neste exemplo, os braços 19, 21 têm uma seção transversal que é constante ao longo do seu comprimento, mas em outros exemplos os braços 19, 21 podem ter uma seção transversal que varia ao longo do seu comprimento. Em outros exemplos, cada um dos braços 19, 21 pode ter uma seção transversal circular, oval ou outra poligonal. Em algumas modalidades, os corpos 20 e 22 podem ser conectados, por exemplo, por um ou mais membro(s) de conexão 6, como descrito acima.
[0070] A Figura 10b mostra a modalidade da estrutura porosa descrita com referência à Figura 10a, mas também tendo um invólucro 13, que tem elementos de invólucro 14. Como descrito anteriormente, em alguns exemplos, cada um dos elementos de invólucro 14 pode ser conectado à estrutura porosa 1, enquanto é diretamente desconectado um ao outro dos elementos de invólucro 14. O invólucro 13 pode ajudar a melhorar ou aumentar a lisura da superfície mais externa da estrutura porosa 1. Assim, em exemplos de um dispositivo médico 9 que apresenta um invólucro 13, o invólucro 13 pode permitir um risco reduzido de irritação à anatomia do paciente 16, o que pode causar infecção e, assim, limitar o movimento interno da estrutura porosa 1.
[0071] Nesta modalidade, o braço 19 da primeira unidade 4 é interligado com o braço 21 da segunda unidade 5. O braço 19 da primeira unidade 4 permanece interligado com o braço 21 da segunda unidade 5 quando as respectivas porções de superfície, a primeira porção de superfície 2 e segunda porção de superfície 3, desengatar e engatar uma na outra na primeira e na segunda configurações, respectivamente. Em outras modalidades, isto pode não ser o caso: por exemplo, em algumas modalidades, os braços podem ser moldados de modo que o braço 19 da primeira unidade 4 possa se interligar apenas com o braço 21 da segunda unidade 5 quando as respectivas porções de superfície, a primeira porção de superfície 2 e segunda porção de superfície 3, se engatam uma na outra na segunda configuração. Em algumas de tais modalidades, um ou ambos os braços interligáveis podem ter a forma de gancho ou semelhante.
[0072] No exemplo mostrado na Figura 10b, empregando a invólucro 13, os elementos de invólucro 14 são conectados a unidades individuais, mas não uns aos outros. Ou seja, uma primeira unidade de revestimento 14 é conectada à primeira unidade 4 e uma segunda unidade de revestimento 14 é conectada à segunda unidade 5, mas não é conectada diretamente à primeira unidade de revestimento 14. Em outros exemplos, os elementos de invólucro 14 podem ser conectados um ao outro.
[0073] As Figuras 11a e 11b mostram outro exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade, a estrutura porosa 1 tendo uma primeira unidade 4 com um corpo poroso 20, e uma segunda unidade 5 com um corpo poroso 22. A primeira unidade 4 tem um braço 19 se estendendo a partir do corpo 20, e a segunda unidade 5 tem um braço 21 que se estende a partir do corpo 22. Cada recurso rotulado pode ser uma implementação de um recurso aqui descrito com um numeral de referência correspondente.
[0074] Como mostrado na vista explodida da Figura 11b, a primeira unidade 4 é conectada à segunda unidade 5 pelos membros de conexão 6, que podem, por exemplo, ser implementações dos membros de conexão 6 descritos anteriormente.
[0075] A Figura 12 mostra uma vista plana esquemática de um exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade da invenção. Neste exemplo, a estrutura porosa 1 compreende um ou mais poros 23 tendo um primeiro tamanho de poro 24, como mostrado. Nesta modalidade, o tamanho de poro é considerado como sendo um diâmetro do maior círculo ou esfera que pode se encaixar dentro de um poro. Contudo, em outras modalidades, o tamanho de poro pode ser a maior largura de um poro. Nesta modalidade, o primeiro tamanho de poro está entre 0,3 e 1,5 mm, o que pode permitir o crescimento e/ou capilaridade óssea. Neste exemplo, a estrutura porosa 1 compreende um ou mais poros 25 tendo um segundo tamanho de poro 26. O segundo tamanho de poro 26 está entre 0,75 e 5 mm nesta modalidade, o que pode permitir a formação de vasos sanguíneos. Neste exemplo, o segundo tamanho de poro é maior que o primeiro tamanho de poro. Contudo, em outros exemplos, o primeiro tamanho de poro pode ser maior ou igual ao segundo tamanho de poro.
[0076] Estas variações descritas em relação à porosidade podem ser aplicadas a qualquer modalidade de uma estrutura porosa ou a qualquer modalidade de um corpo poroso, por exemplo, um corpo poroso 20 de uma unidade 4, como mostrado na Figura 12.
[0077] A Figura 13a mostra uma vista em perspectiva esquemática de um exemplo de uma unidade discreta de uma modalidade da invenção. A unidade 4 compreende um corpo 20 e dois braços 19, 21 que se estendem a partir de lados opostos do corpo 20.
[0078] A Figura 13b mostra uma vista em perspectiva esquemática de um exemplo de uma estrutura porosa compreendendo uma pluralidade de unidades discretas idênticas, incluindo a primeira unidade 4 e uma segunda unidade 5, cada uma idêntica à unidade 4 da Figura 13a. O braço 19 da primeira unidade 4 é interligado com o braço 21 da segunda unidade 5, e outras unidades podem ser adicionadas à estrutura porosa 1 interligando os braços das unidades para formar uma tira ou uma fita, como mostrado na Figura 13b. Cada unidade é conectada a uma unidade adjacente por um ou mais membro(s) de conexão 6, o que pode ser uma implementação de um membro de conexão já descrito. As unidades 4, 5 são assim arranjadas em uma matriz unidimensional na Figura 13b.
[0079] A Figura 13c mostra uma vista em perspectiva esquemática de um exemplo de uma estrutura porosa compreendendo uma pluralidade de unidades discretas idênticas relativamente posicionadas em uma matriz tridimensional. Neste exemplo, as várias tiras da Figura 13b são arranjadas adjacentes uma à outra para formar o arranjo tridimensional. Unidades adjacentes entre si em uma direção formam uma camada 27 da matriz tridimensional. As unidades de camadas adjacentes 27 da matriz tridimensional são ligadas entre si pelos braços de interligação 19, 21 e conectadas juntas pelos elementos de conexão 6.
[0080] A Figura 14a mostra uma vista em perspectiva esquemática de outro exemplo de uma unidade discreta de uma modalidade da invenção. Neste exemplo, a unidade 4 compreende um corpo 20 e quatro braços 19, 21, 33, 35 que se estendem de quatro lados do corpo 20. Um par de braços 19, 21 se estende dos primeiro e segundo lados opostos do corpo 20, e os outros dois braços 33, 35 se estendem dos terceiro e quarto lados opostos do corpo 20 a noventa graus para o par de braços 19, 21. Assim, quando replicados para construir uma estrutura porosa, como mostrado nas Figuras 14b e 14c, a unidade 4 pode se conectar a outras unidades discretas idênticas em quatro direções ou ao longo de dois eixos. Este tipo de unidade pode, portanto, ser replicado como uma pluralidade de unidades relativamente posicionadas em um arranjo bidimensional, como mostrado na vista em perspectiva esquemática da Figura 14b. Duas ou mais matrizes bidimensionais podem ser empilhadas para formar uma matriz tridimensional, como mostrado na Figura 14c, que mostra uma vista em perspectiva esquemática de um exemplo de uma estrutura porosa compreendendo uma pluralidade de unidades relativamente posicionadas em uma matriz tridimensional.
[0081] As Figuras 15a, 15b e 15c mostram vistas em perspectiva esquemáticas de outro exemplo de construção de uma estrutura porosa compreendendo uma pluralidade de unidades discretas, a partir de múltiplas unidades 4, mostradas na Figura 15a. Neste exemplo, a unidade 4 tem seis braços 19 e assim pode se conectar a outras unidades, por exemplo, replicações da primeira unidade 4, em seis direções ou ao longo de três eixos. Assim, um arranjo tridimensional pode ser formado a partir de uma pluralidade de unidades posicionadas relativamente umas às outras, seguindo o mesmo padrão de construção que nas Figuras 13a a 13c e 14a a 14c.
[0082] As Figuras 16a, 16b e 17a, 17b mostram vistas em perspectiva esquemáticas de outros exemplos de construção de uma estrutura porosa 1 compreendendo uma pluralidade de unidades discretas. A estrutura porosa 1 da Figura 16b compreende uma pluralidade de unidades relativamente posicionadas em um arranjo bidimensional. A estrutura porosa 1 da Figura 17b compreende uma pluralidade de unidades relativamente posicionadas em uma matriz tridimensional.
[0083] Em qualquer das modalidades aqui descritas, a estrutura porosa pode ter uma porosidade entre 25 e 75 porcento, por exemplo, entre 40 e 60 porcento.
[0084] Em algumas modalidades, a estrutura porosa 1 pode ser formada por um metal, por exemplo, titânio, e/ou uma liga metálica, por exemplo, uma liga de titânio, uma liga de cromo-cobalto ou aço inoxidável. Em outras modalidades, a estrutura porosa pode ser formada por um material cerâmico ou um material polimérico, por exemplo, polieteretercetona (PEEK). Em algumas modalidades, a estrutura porosa pode ser biocompatível. Em algumas modalidades, um dispositivo médico, por exemplo, dispositivo médico 9, compreendendo a estrutura porosa, pode ser biocompatível. Um dispositivo médico biocompatível pode ser considerado como aquele que não tem um efeito tóxico ou prejudicial em um sistema biológico, por exemplo, a anatomia do paciente 16. Assim, em alguns exemplos, o dispositivo médico 9 pode ser formado a partir de mais de um material, e pode ser biocompatível.
[0085] Em algumas modalidades, a estrutura porosa 1 pode ser elástica. Por exemplo, a estrutura porosa 1 pode ser deformada ao transitar de sua primeira configuração sob uma primeira carga, ou condição de carregamento, para sua segunda configuração sob uma segunda carga, ou condição de carregamento, e substancialmente retornar ao seu tamanho e forma originais, quando a tensão aumentada da segunda carga é removida, e a estrutura porosa 1 faz a transição para a sua primeira configuração. A elasticidade pode ser fornecida pelo(s) membro(s) de conexão.
[0086] Em modalidades aqui descritas de uma estrutura porosa, ou de um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, uma configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa. A estrutura porosa tem uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude, e tem uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude maior do que a primeira magnitude.
[0087] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0088] Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[0089] Uma ou ambas estas características pode(m) permitir que a estrutura porosa seja substancialmente flexível sob cargas que são baixas ou normais em relação à sua aplicação, e ainda têm uma alta resistência mecânica, por exemplo, um valor de cedência relativamente alto. Assim, em modalidades, a estrutura porosa tem resistência mecânica suficiente para sustentar cargas que são altas em relação à sua aplicação. Por exemplo, em algumas modalidades, de um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, a estrutura porosa tem um valor de rigidez inferior ao osso, por exemplo, entre 600 mega-pascal (MPa) e 6 giga-pascais (GPa), quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. A rigidez de um osso mandibular é, por exemplo, entre 6,9 GPa e 17,3 GPa. Nos exemplos em que o dispositivo médico é um implante ósseo, isto pode permitir uma recolonização óssea intensificada ou estimulação de células levando à osteogênese, em relação a outros implantes ósseos com maior rigidez, por exemplo, um valor de rigidez igual ou superior ao do osso, quando a estrutura porosa tem a primeira configuração sob cargas relativamente baixas ou normais. A osteogênese também pode melhorar a estabilidade a longo prazo do implante. Nestes exemplos, a estrutura porosa pode ter um valor de cedência de compressão médio relativamente alto, por exemplo, valores de substancialmente 200 MPa longitudinalmente, substancialmente 110 MPa tangencialmente e substancialmente 100 MPa de modo radial. Estes são valores de cedência por compressão médios típicos de osso. Em alguns exemplos, um valor de cedência pode ser uma resistência mecânica máxima da estrutura porosa, que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração. A resistência mecânica máxima pode ser considerada como uma quantidade de força por unidade de área, ou tensão, que uma estrutura pode sustentar sem quebrar ou deformar.
[0090] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação de uma carga pode ser considerada um valor de rigidez. Nestas modalidades, o valor de rigidez da estrutura porosa é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração.
[0091] A Figura 18 mostra um gráfico do comportamento mecânico de três tipos de estrutura porosa. O gráfico tem valores de deformação ao longo do eixo horizontal, que podem ser considerados como a magnitude de uma deformação de uma estrutura, igual à mudança na dimensão de uma estrutura de material deformada dividida pela sua dimensão original. O gráfico tem valores de carga ou tensão ao longo do eixo vertical, que podem ser considerados como a magnitude da força por unidade de área atuando em uma estrutura.
[0092] A linha pontilhada 28 descreve o comportamento tensão-deformação de uma estrutura porosa com uma maior rigidez do que uma estrutura porosa descrita pela linha tracejada 29. A linha sólida 30 descreve o comportamento de tensão-deformação de uma estrutura porosa de acordo com modalidades aqui descritas. Em cargas ou tensões mais baixas, a estrutura porosa tem uma resistência relativamente baixa à deformação, ou rigidez, na primeira configuração. Em cargas ou tensões maiores, a estrutura porosa transita de modo que possua um valor de resistência mecânica relativamente alto 31, por exemplo, um valor de resistência mecânica máxima relativamente alto.
[0093] Ao projetar um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, pode-se procurar reforçar o dispositivo médico de modo a fornecer maior suporte a uma porção de corpo a qual o dispositivo médico é afixado, por exemplo. Isso pode ser particularmente quando se considera os impactos no dispositivo médico que podem ocorrer. Embora os impactos, especialmente os grandes impactos, possam ser pouco frequentes, eles também submetem a estrutura porosa a uma carga relativamente alta ou extrema em comparação com carregamentos típicos sob condições normais de uso. O reforço do dispositivo médico para lidar com os impactos pode ser conseguido reforçando a estrutura porosa que o dispositivo médico compreende. As estruturas porosas compreendem tipicamente uma armação ou matriz esquelética com poros ou espaços vazios distribuídos. Pode- se, portanto, considerar o reforço da estrutura porosa pelo espessamento de vigas, escoras, hastes ou outros membros da matriz ou estrutura da estrutura porosa, por exemplo, ampliando a seção transversal dessas vigas ou membros semelhantes. Entretanto, espessar os feixes da armação ou matriz esquelética também pode aumentar a rigidez do material. Esta rigidez aumentada aplica-se também sob carregamentos normais ou típicos, por exemplo, cargas esperadas em uso normal do dispositivo médico. Assim, quando o dispositivo médico é afixado a um paciente, por exemplo, implantado, as partes da armação mais rígidas podem transferir ou distribuir cargas para partes do corpo, por exemplo, ossos, para certos locais, mas não para outros. Em aplicações em que o dispositivo médico é afixado ao osso, esta distribuição desigual de cargas aplicadas ao dispositivo médico pode causar osteossíntese parcial ou estímulo local do crescimento do osso. Isso é indesejável e às vezes pode levar à ressorção óssea. Um implante que é muito rígido demais para cargas típicas também pode levar à blindagem contra tensão. É onde, por exemplo, o implante rígido remove as tensões típicas de partes do osso remanescente, o que significa que o osso não pode mais ser estimulado a remodelar e, portanto, pode se tornar menos denso.
[0094] Um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, como aqui descrito, de acordo com modalidades, pode fornecer um dispositivo médico reforçado que pode sustentar cargas atípicas relativamente altas sem comprometer uma baixa rigidez da estrutura porosa com cargas relativamente menores. A baixa rigidez da estrutura porosa em cargas típicas ou normais pode, em aplicações relacionadas ao osso, reduzir o risco de osteossíntese parcial e, portanto, intensificar a osteossíntese. Isto pode, por sua vez, ajudar a estabilizar o dispositivo médico durante períodos de tempo relativamente longos, por exemplo, quando o dispositivo médico é um implante ósseo.
[0095] As Figuras 19a a 19d mostram vistas em perspectiva esquemáticas de um exemplo de uma estrutura porosa de acordo com uma modalidade durante uma simulação do comportamento mecânico da estrutura porosa. A estrutura porosa 1 pode, por exemplo, ser uma implementação da estrutura porosa 1 de acordo com a modalidade aqui descrita com referência às Figuras 11a e 11b. A descrição do funcionamento e da estrutura dessa modalidade, e os números de referência correspondentes e descrição relacionada, aplicam-se igualmente a esta modalidade. Nesta modalidade, a estrutura porosa 1 está sob uma carga de tração, representada pelas setas direcionais, que está aumentando em magnitude à medida que a estrutura porosa 1 transita de ter uma primeira configuração, mostrada na Figura 19a para ter uma segunda configuração, mostrada na Figura. 19d. As Figuras 19b e 19c mostram a estrutura porosa 1 durante uma transição de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração, uma vez que a magnitude da carga de tensão aplicada à estrutura porosa 1 é aumentada.
[0096] A deformação relativa de partes da estrutura porosa 1 é mostrada pela luminosidade e escuridão do sombreado. As regiões mais claras são mais deformadas do que as regiões mais escuras. Inicialmente, sob uma primeira magnitude de carga de tração, somente os membros de conexão 6 são deformados, como mostrado pelo sombreamento mais claro dos membros de conexão 6 na Figura 19a. À medida que a magnitude da carga de tração aumenta para a segunda magnitude, que é maior do que a primeira magnitude, as respectivas porções de superfície dos braços de intertravamento 19, 21 engatam e os braços 19, 21 começam a deformar, como mostrado na Figura 19c. Os braços 19, 21 se deformam ainda quando a magnitude da carga de tensão é aumentada para a segunda magnitude, como mostrado na Figura 19d. Nesta segunda modalidade, a estrutura porosa 1 pode ter uma maior resistência à (adicional) deformação devido à aplicação da carga de tração do que quando a estrutura porosa 1 estava na primeira configuração.
[0097] Aplicações médicas de estruturas porosas de acordo com modalidades foram aqui descritas. Contudo, as modalidades destas estruturas porosas também podem ou em alternativa ser implementadas em campos não médicos. Por exemplo, os dispositivos de amortecimento ou proteção, tais como, para-choques de automóveis e capacetes de bicicleta, podem implementar uma estrutura porosa de acordo com modalidades. A menor rigidez na primeira configuração sob uma carga menor pode ser benéfica, por exemplo, em aplicações onde a estrutura porosa é compreendida em um artigo a ser usado por uma pessoa, enquanto a alta resistência mecânica sob uma carga substancialmente maior pode fornecer proteção contra impactos, por exemplo.
[0098] De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecido um método de produção de um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa, por exemplo, modalidades do dispositivo médico 9 compreendendo a estrutura porosa 1 mostrada nas Figuras. O método compreende determinar uma faixa de carga a qual a estrutura porosa 1 pode ser submetida em uso. A faixa de carga pode, por exemplo, ser a faixa de cargas ou valores de tensão mecânica que a estrutura porosa 1 pode ser teoricamente submetida na sua aplicação ou no uso pretendida(o). O método também compreende a fabricação do dispositivo médico 9 compreendendo a estrutura porosa 1, de modo que a estrutura porosa 1 tenha uma configuração que varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa: a estrutura porosa tem uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude, e tem uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude que é maior do que a primeira magnitude e dentro da faixa de carga.
[0099] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[00100] Em algumas modalidades do método, a fabricação pode compreender fabricação aditiva.
[00101] A fabricação aditiva (AM) pode caracterizar um grupo de técnicas usadas para fabricar um modelo tangível de um objeto tipicamente usando dados de projeto auxiliados por computador (CAD) tridimensionais (3D) do objeto. Atualmente, uma infinidade de técnicas de fabricação aditiva está disponível, incluindo estereolitografia, sinterização seletiva a laser, modelagem por deposição fundida, técnicas à base de folhas, etc.
[00102] A sinterização seletiva a laser usa um laser de alta potência ou outra fonte de calor focalizada para sinterizar ou soldar pequenas partículas de plástico, metal ou pós cerâmicos em uma massa representando o objeto tridimensional a ser formado.
[00103] A modelagem de deposição fundida e técnicas relacionadas fazem uso de uma transição temporária de um material sólido para um estado líquido, geralmente devido ao aquecimento. O material é, por exemplo, acionado através de um bico de extrusão de maneira controlada e depositado no local desejado.
[00104] Técnicas baseadas em folhas fixam revestimentos umas às outras por meio de colagem ou fotopolimerização ou outras técnicas e cortam o objeto a partir desses revestimentos ou polimerizam o objeto.
[00105] Tipicamente, as técnicas AM começam a partir de uma representação digital do objeto 3-D a ser formado. Geralmente, a representação digital é dividida em uma série de camadas em seção transversal que podem ser sobrepostas para formar o objeto como um todo. O aparelho AM pode usar esses dados para construir o objeto em uma base de camada por camada. Os dados em seção transversal representando os dados de camada do objeto 3-D podem ser gerados usando um sistema de computador e um software de projeto e fabricação auxiliado por computador (CAD/CAM).
[00106] Em algumas modalidades, a fabricação aditiva pode compreender fusão a laser seletiva. Em outras modalidades, a fabricação aditiva pode compreender estereolitografia, sinterização seletiva a laser ou modelagem de deposição fundida.
[00107] Os dados correspondentes a uma anatomia de um paciente podem ser adquiridos, por exemplo, de uma ou mais imagens médicas, digitalizações ópticas ou medições de marcha, e usadas para produzir um formato ou uma forma externo(a) do dispositivo médico 9 correspondente ou em coincidência à anatomia do paciente, de modo que o dispositivo médico 9 seja específico para paciente. Em alguns exemplos, superfícies particulares do dispositivo médico destinadas a contactar a anatomia do paciente, por exemplo, porções de tecido mole ou porções ósseas do paciente, podem ser tornadas específicas para paciente; como mostrado na modalidade das figuras 9a e 9b. Nos exemplos em que o dispositivo médico 9 é um implante de enchimento de defeito ósseo, por exemplo, um implante que é configurado para substituir uma parte ausente da anatomia do esqueleto de um paciente, as superfícies externas do implante que não as superfícies de contato podem ser projetadas usando uma biblioteca de anatomias semelhantes. Isso pode ser feito, por exemplo, espelhando o lado contralateral do paciente, ou usando modelos estatísticos de forma. As superfícies externas sem contato podem então também ser específicas para paciente.
[00108] Valores preferidos para a resistência mecânica e/ou rigidez da estrutura porosa 1 na primeira e na segunda configurações podem ser determinados com base na faixa de carga determinada. As dimensões, a formato e/ou a forma das unidades da estrutura porosa 1 pode(m) também ser projetada(s) ou escolhida(s) com base na faixa de carga e valores preferidos para a resistência mecânica e/ou rigidez da estrutura porosa 1. Meios para afixar o dispositivo médico 9 para a anatomia do paciente também pode ser projetado em alguns exemplos. Em algumas modalidades do método, elementos de invólucro ou invólucro, por exemplo, o invólucro 13 e os elementos de invólucro 14 mostrados nas Figuras, podem ser projetados. Este projeto pode ser baseado na aplicação pretendida para o dispositivo médico 9.
[00109] Em algumas modalidades do método, um ou mais membro(s) de conexão, por exemplo, os membros de conexão 6 mostrados nas Figuras, podem ser projetados para determinar uma rigidez inicial ou para fornecer uma rigidez inicial particular da estrutura porosa. Por exemplo, a curvatura, o comprimento e/ou a espessura dos membros de conexão 6 pode(m) ser selecionada(o)(s) ou determinada(o)(s) para permitir que a rigidez inicial da estrutura porosa 1, sob cargas normais ou típicas para a sua aplicação pretendida, seja determinada. Referindo-se novamente o gráfico de tensão-deformação mostrado na Figura 18, e a descrição relevante anterior, esta rigidez inicial da estrutura porosa 1, por exemplo, quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração, pode ser descrita pela inclinação da seção esquerda inicial do perfil de tensão-deformação. Assim, a curvatura, o comprimento e/ou a espessura dos membros de conexão 6 pode(m) ser projetada(o)(s) de modo a diminuir a inclinação desta seção inicial do perfil de tensão-deformação para a estrutura porosa 1.
[00110] Em algumas modalidades do método, as distâncias ou separações relativas entre as unidades ou os braços das unidades ou as suas porções de superfície engatáveis, quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração, podem ser projetadas para determinar a extensão da deformação sobre a qual a estrutura porosa tem uma baixa rigidez. O deslocamento das unidades e/ou dos braços e/ou das porções de superfície em relação um ao outro durante uma transição da estrutura porosa 1 de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração pode afetar a quantidade de deformação que a estrutura porosa 1 experimenta durante a transição, tendo uma baixa rigidez. Referindo-se novamente ao gráfico tensão-deformação na Figura 18, isso pode ser representado pelo comprimento da seção inicial do perfil de tensão-deformação da estrutura porosa 1, mostrado como a linha sólida 30. Assim, as distâncias ou separações relativas entre as unidades ou braços das unidades ou sua porção de superfície, quando a estrutura porosa 1 tem a primeira configuração, podem ser selecionadas ou determinadas a fim de reduzir ou limitar a quantidade de deformação experimentada pela estrutura porosa 1 durante a transição entre primeira e segunda configurações, apesar de ter uma baixa rigidez. Isto pode ser benéfico quando se considera impactos de alta tensão na estrutura porosa 1, como uma transição entre a primeira e segunda configurações com um atraso de deformação limitado é desejável de modo a aumentar a resistência mecânica da estrutura porosa 1 rapidamente para que possa melhor sustentar o impacto.
[00111] De acordo com outro aspecto da invenção, é fornecido um método para afixar um dispositivo médico a um paciente. O método compreende fornecer um dispositivo médico compreendendo uma estrutura porosa. Este pode ser um dispositivo médico 9 compreendendo uma estrutura porosa 1 de acordo com uma das modalidades descritas anteriormente, em que uma configuração da estrutura porosa varia em dependência de uma carga aplicada à estrutura porosa. A estrutura porosa tem uma primeira configuração com uma primeira resistência mecânica quando submetida a uma primeira carga. A estrutura porosa tem uma segunda configuração com uma segunda resistência mecânica, maior que a primeira resistência mecânica, quando submetida a uma segunda carga maior que a primeira carga.
[00112] O método também compreende a afixação de uma primeira parte do dispositivo médico a uma primeira porção do paciente. A primeira parte do paciente pode ser uma primeira porção óssea do paciente em alguns exemplos. Em outros exemplos, a primeira porção do paciente pode ser de outro tipo de tecido, por exemplo, uma primeira porção de tecido mole, porção de ligamento, porção de tendão, porção de músculo ou porção de pele.
[00113] Em algumas modalidades, uma resistência à deformação da estrutura porosa devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa tem a primeira configuração. Em algumas modalidades, a estrutura porosa tem uma resistência mecânica máxima que é atingida apenas quando a estrutura porosa tem a segunda configuração.
[00114] Em algumas modalidades, o método compreende ainda a afixação de uma segunda parte do dispositivo médico a uma segunda porção do paciente. A segunda porção do paciente pode ser uma segunda porção óssea do paciente em alguns exemplos. Em outros exemplos, a segunda porção do paciente pode ser de outro tipo de tecido, por exemplo, uma primeira porção de tecido mole, porção do ligamento, porção do tendão, porção do músculo ou porção da pele.
[00115] Em algumas modalidades do método, a segunda porção óssea é separada da primeira porção óssea com uma ausência de qualquer acoplamento ósseo da primeira porção óssea à segunda porção óssea. Por exemplo, com referência à Figura 9a, a primeira porção óssea 17 e a segunda porção óssea 18 podem ser porções de uma mandíbula de um paciente sem qualquer osso entre as mesmas. Em outras modalidades, pode haver acoplamento ósseo da primeira porção óssea à segunda porção óssea. Em alguns destes exemplos, o dispositivo médico pode ser inserido em uma cavidade ou defeito ósseo para substituir o osso perdido. Em outros exemplos, o dispositivo médico pode ser implantado no paciente do lado de fora de um osso, para reforçar ou suportar o osso.
[00116] Em algumas modalidades da invenção, o dispositivo médico pode ser um implante. O implante pode ser, por exemplo, um implante ortopédico, um implante cranial, um implante maxilo-facial, um implante craniomaxilofacial, um implante de substituição articular, um implante de osteossíntese, um implante de enchimento com defeito ósseo, um implante de quadril, um implante espinhal, tal como, um cage cervical, um stent ou um enxerto.
[00117] Em modalidades em que o implante um implante cranial, um implante maxilofacial, um implante craniomaxilofacial, um implante da quadril ou um implante espinhal, a afixação da primeira parte do dispositivo médico à primeira porção óssea ao paciente pode compreender a afixação da primeira parte do dispositivo médico para uma primeira porção óssea craniana, uma primeira porção óssea maxilofacial, uma primeira porção óssea craniomaxilofacial, uma primeira porção óssea do quadril ou uma primeira porção da vértebra, respectivamente, do paciente. Em algumas destas modalidades, em que o método também compreende a afixação da segunda parte do dispositivo médico a uma segunda porção óssea do paciente, isto pode compreender a afixação da segunda parte do dispositivo médico a uma segunda porção óssea do crânio, uma segunda porção óssea maxilofacial, uma segunda porção óssea craniomaxilofacial, uma segunda porção óssea do quadril, ou uma segunda porção da vértebra, respectivamente, do paciente.
[00118] Em outras modalidades, o dispositivo médico pode ser uma órtese, por exemplo, uma prótese, uma órtese tornozelo-pé, um exoesqueleto, uma palmilha, uma tala ou um capacete. Nestas modalidades, a primeira e/ou a segunda porções do paciente pode(m) ser uma área externa do paciente. Por exemplo, o dispositivo médico pode ser colocado na sola do pé do paciente, ou na cabeça ou em um membro do paciente.
[00119] Em outras modalidades, o dispositivo médico pode ser um dispositivo protético, por exemplo, uma prótese de mão, uma prótese de pé ou uma prótese de membro. Nestas modalidades, o dispositivo médico pode ser afixado a uma porção do paciente, a primeira porção, e substituir uma parte do corpo ausente, por exemplo, um membro.
[00120] As modalidades acima devem ser entendidas como exemplos ilustrativos da invenção. Outras modalidades da invenção são consideradas. Por exemplo, algumas modalidades de uma estrutura porosa ou um dispositivo médico podem compreender unidades discretas de formas diferentes das mostradas nas Figuras e aqui descritas. Entender-se-á que qualquer recurso descrito em relação a qualquer modalidade pode ser usado sozinho, ou em qualquer combinação com outros recursos descritos, e também pode ser usado em combinação com um ou mais recursos de qualquer outra das modalidades, ou qualquer combinação de qualquer outra das modalidades. Além disso, os equivalentes e as modificações são descrita(o)s acima também podem ser empregada(o)s sem se afastar do escopo da invenção, que é definido nas reivindicações em anexo.

Claims (24)

1. Dispositivo médico (9) compreendendo uma estrutura porosa (1), em que uma configuração da estrutura porosa (1) varia de acordo com uma carga aplicada à estrutura porosa (1), de modo que a estrutura porosa (1) tem uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude, e tem uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude maior do que a primeira magnitude, em que o dispositivo médico compreende uma pluralidade de unidades, e a estrutura porosa (1) compreende uma primeira porção de superfície (2) de uma primeira unidade (4) da pluralidade de unidades e uma segunda porção de superfície (3) de uma segunda unidade (5) da pluralidade de unidades, em que a primeira porção de superfície (2) é desengatada da segunda porção de superfície (3) quando a estrutura porosa (1) tem a primeira configuração, e em que a primeira porção de superfície (2) é engatada com a segunda porção de superfície (3) quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração, caracterizado pelo fato de que cada uma da pluralidade de unidades compreende, respectivamente, um corpo (20, 22) e um braço (19, 21) que se estende do corpo (20, 22), em que a primeira porção de superfície (2) é uma porção do braço (19) da primeira unidade (4).
2. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma resistência à deformação da estrutura porosa (1) devido à aplicação da carga é maior quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa (1) tem a primeira configuração.
3. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura porosa (1) tem uma resistência mecânica máxima que é obtida apenas quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração.
4. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda porções de superfície (2, 3) são porções de superfície de um corpo da estrutura porosa (1).
5. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a segunda porção de superfície (3) é uma porção do braço (21) da segunda unidade (5).
6. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o braço (19) da primeira unidade (4) é interligado com o braço (21) da segunda unidade (5).
7. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o corpo (20, 22) de pelo menos uma da primeira unidade (4) e da segunda unidade (5) é poroso.
8. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de unidades é relativamente posicionada em uma matriz unidimensional, uma matriz bidimensional ou uma matriz tridimensional.
9. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que toda a pluralidade de unidades é substancialmente idêntica uma à outra.
10. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a estrutura porosa (1) compreende uma primeira unidade (4) e uma segunda unidade (5) e um ou mais membros de conexão (6) que conectam a primeira unidade (4) à segunda unidade (5).
11. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cada um dos um ou mais membros de conexão (6) é mais linear quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa (1) tem a primeira configuração.
12. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que cada um dos um ou mais membros de conexão (6) é menos linear quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração do que quando a estrutura porosa (1) tem a primeira configuração.
13. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que cada um dos um ou mais membros de conexão (6) é configurado para se deformar elasticamente durante uma transição da estrutura porosa (1) da primeira configuração para a segunda configuração.
14. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a configuração da estrutura porosa (1) varia dependendo da carga aplicada à estrutura porosa (1), de modo que a estrutura porosa (1) transite de ter a primeira configuração para ter a segunda configuração quando a carga é uma carga compressiva, uma carga de tração, uma carga de cisalhamento e uma carga de torção.
15. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que uma porosidade da estrutura porosa (1) é compreendida entre 25 e 75%, opcionalmente em que a porosidade está entre 40 e 60%.
16. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a estrutura porosa (1) compreende um ou mais poros (23) tendo um primeiro tamanho de poro (24) entre 0,3 e 1,5 mm.
17. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a estrutura porosa (1) compreende um ou mais poros (25) tendo um segundo tamanho de poro (26) entre 0,75 mm e 5 mm.
18. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 17 quando dependente da reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o segundo tamanho de poro (26) é maior do que o primeiro tamanho de poro (24).
19. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira porção de extremidade (10) e uma segunda porção de extremidade (11), em que a estrutura porosa (1) está entre a primeira e a segunda porções de extremidade (10, 11), e em que uma ou cada uma das primeira e segunda porções de extremidade (10, 11) é(são) tão porosa(s) quanto ou menos porosa(s) do que a estrutura porosa (1).
20. Dispositivo médico (9), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da primeira porção de extremidade (10) e da segunda porção de extremidade (11) compreende, respectivamente, um orifício (12) para receber um fixador.
21. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que a estrutura porosa (1) é elástica.
22. Dispositivo médico (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que o dispositivo médico (9) é um de: um implante, um implante ortopédico, um implante craniano, um implante maxilofacial, um implante craniomaxilofacial, um implante de substituição de junta, um implante de osteossíntese, um implante de preenchimento de defeito ósseo, um implante de quadril, um implante da coluna vertebral, um stent ou um enxerto; um dispositivo ortopédico, uma prótese, uma órtese de tornozelo, um exoesqueleto, uma palmilha, uma tala ou um capacete; ou uma prótese, uma prótese de mão, uma prótese de pé ou uma prótese de membro.
23. Método de produção de um dispositivo médico (9) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, o método compreendendo: determinar uma faixa de carga à qual a estrutura porosa (1) pode ser submetida em uso; e fabricar o dispositivo médico (9) que compreende a estrutura porosa de modo que a estrutura porosa (1) tenha uma configuração que varie de acordo com uma carga aplicada à estrutura porosa (1), de modo que a estrutura porosa (1) tem uma primeira configuração quando a carga é de uma primeira magnitude, e tem uma segunda configuração quando a carga é de uma segunda magnitude que é maior do que a primeira magnitude e dentro da faixa de carga, em que o dispositivo médico (9) compreende uma pluralidade de unidades, e a estrutura porosa (1) compreende uma primeira porção de superfície (2) de uma primeira unidade (4) da pluralidade de unidades e uma segunda porção de superfície (3) de uma segunda unidade (5) da pluralidade de unidades, em que a primeira porção de superfície (2) é desengatada da segunda porção de superfície (3) quando a estrutura porosa (1) tem a primeira configuração, e em que a primeira porção de superfície (2) é engatada com a segunda porção de superfície (3) quando a estrutura porosa (1) tem a segunda configuração, caracterizado pelo fato de que cada uma da pluralidade de unidades compreende, respectivamente, um corpo (20, 22) e um braço (19, 21) que se estende do corpo (20, 22), em que a primeira porção de superfície (2) é uma porção do braço (19) da primeira unidade (4).
24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a fabricação compreende a fabricação de aditivos ou a fusão seletiva por laser.
BR112018004850-0A 2015-09-10 2016-09-09 Dispositivo médico e método de produção de um dispositivo médico BR112018004850B1 (pt)

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