BR202016023699U2

BR202016023699U2 - CONSTRUCTIVE ARRANGEMENT IN ELECTROMECHANICAL MANIPULATOR FOR SURGERIES AND SURGICAL GUIDES

Info

Publication number: BR202016023699U2
Application number: BR202016023699-7U
Authority: BR
Inventors: Alberto Heine Ricardo; Schaan Casagrande André; Tumelero Valente Vitor; Bordin Colpo Angélica
Original assignee: Biosthetics Reabilitação Buco Maxilofacial S/S Ltda
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2016-10-11
Publication date: 2018-05-02
Also published as: WO2018068115A1

Abstract

a presente patente de invenção disposição construtiva em dispositivo manipulador eletromecânico para cirurgias e guias cirúrgicos? consiste em um sistema composto por manipulador eletromecânico baseado no mecanismo plataforma de stewart e um ou mais instrumentos cirúrgicos ou uma ou mais ferramentas de usinagem presas a uma base móvel ou a uma estrutura externa, controlados e acionados por um sistema eletrônico dedicado, que são aplicados em cirurgias em clínicas odontológicas, médicas, veterinárias, hospitais e laboratórios, sendo eles para procedimentos em humanos ou animais e na produção de guias cirúrgicos, aplicável diretamente na cirurgia ou procedimentos em humanos ou animais e na produção de guias para cirurgias odontológicas e médicas, podendo ser utilizado também para a fabricação de implantes, moldes, modelos e próteses. os sistemas mecânico, de cirurgia e eletrônico de controle juntos permitem operações precisas sem entrar em contato direto com o paciente, possibilitando que as cirurgias com todos os seis graus de liberdade sejam remotamente ou em ambiente isolado, livre de contaminações, através do uso de micro câmera e iluminação embutidas.the present patent constructive arrangement in electromechanical manipulator device for surgeries and surgical guides? consists of a system composed of an electromechanical manipulator based on the stewart platform mechanism and one or more surgical instruments or one or more machining tools attached to a movable base or external structure, controlled and driven by a dedicated electronic system, which are applied in dental, medical, veterinary, hospital and laboratory surgeries, whether for human or animal procedures and in the production of surgical guides, applicable directly in human or animal surgery or procedures, and in the production of dental and medical surgery guides, It can also be used for the manufacture of implants, molds, models and prostheses. The mechanical, surgical and electronic control systems together allow precise operations without direct contact with the patient, enabling surgeries with all six degrees of freedom to be remotely or in an environment free of contamination through the use of micro built-in camera and lighting.

Description

(54) Título: DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM MANIPULADOR ELETROMECÂNICO PARA CIRURGIAS E GUIAS CIRÚRGICOS (51) Int. Cl.: A61C 3/04 (52) CPC: A61C 3/04 (73) Titular(es): BIOSTHETICS REABILITAÇÃO BUCO MAXILOFACIAL S/S LTDA (72) Inventor(es): RICARDO ALBERTO HEINE; ANDRÉ SCHAAN CASAGRANDE; VITOR TUMELERO VALENTE; ANGÉLICA BORDIN COLPO (74) Procurador(es): ODIVAM PAIM SIQUEIRA (57) Resumo: A presente patente de Invenção Disposição Construtiva em Dispositivo Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos? consiste em um sistema composto por manipulador eletromecânico baseado no mecanismo plataforma de Stewart e um ou mais instrumentos cirúrgicos ou uma ou mais ferramentas de usinagem presas a uma base móvel ou a uma estrutura externa, controlados e acionados por um sistema eletrônico dedicado, que são aplicados em cirurgias em clínicas odontológicas, médicas, veterinárias, hospitais e laboratórios, sendo eles para procedimentos em humanos ou animais e na produção de guias cirúrgicos, aplicável diretamente na cirurgia ou procedimentos em humanos ou animais e na produção de guias para cirurgias odontológicas e médicas, podendo ser utilizado também para a fabricação de implantes, moldes, modelos e próteses. Os sistemas mecânico, de cirurgia e eletrônico de controle juntos permitem operações precisas sem entrar em contato direto com o paciente, possibilitando que as cirurgias com todos os seis graus de liberdade sejam remotamente ou em ambiente isolado, livre de contaminações, através do uso de micro câmera e(...)(54) Title: CONSTRUCTIVE ARRANGEMENT IN ELECTROMECHANICAL MANIPULATOR FOR SURGERIES AND SURGICAL GUIDES (51) Int. Cl .: A61C 3/04 (52) CPC: A61C 3/04 (73) Holder (s): BIOSTHETICS REHABILITATION BUCO MAXILOFACIAL S / S LTDA (72) Inventor (s): RICARDO ALBERTO HEINE; ANDRÉ SCHAAN CASAGRANDE; VITOR TUMELERO VALENTE; ANGÉLICA BORDIN COLPO (74) Attorney (s): ODIVAM PAIM SIQUEIRA (57) Summary: The present invention patent Constructive Disposition in Electromechanical Manipulator Device for Surgeries and Surgical Guides? consists of a system composed of an electromechanical manipulator based on the Stewart platform mechanism and one or more surgical instruments or one or more machining tools attached to a mobile base or an external structure, controlled and driven by a dedicated electronic system, which are applied in surgeries in dental, medical, veterinary clinics, hospitals and laboratories, being for procedures in humans or animals and in the production of surgical guides, directly applicable in surgery or procedures in humans or animals and in the production of guides for dental and medical surgeries, it can also be used for the manufacture of implants, molds, models and prostheses. The mechanical, surgical and electronic control systems together allow precise operations without direct contact with the patient, allowing surgeries with all six degrees of freedom to be remotely or in an isolated environment, free from contamination, through the use of micro camera and (...)

1/11 “DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA EM MANIPULADOR ELETROMECÂNICO PARA CIRURGIAS E GUIAS CIRÚRGICOS” [001] O presente Modelo de Utilidade Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos consiste em um sistema composto por manipulador eletromecânico baseado no mecanismo plataforma de Stewart e um ou mais instrumentos cirúrgicos ou uma ou mais ferramentas de usinagem presas a uma base móvel ou a uma estrutura externa, controlados e acionados por um sistema eletrônico dedicado, que são aplicados em cirurgias em clínicas odontológicas, médicas, veterinárias, hospitais e laboratórios, sendo eles para procedimentos em humanos ou animais e na produção de guias cirúrgicos.1/11 “CONSTRUCTIVE ARRANGEMENT IN ELECTROMECHANICAL MANIPULATOR FOR SURGERIES AND SURGICAL GUIDES” [001] The present Utility Model Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides consists of a system composed of an electromechanical manipulator based on Stewart's platform mechanism and one or more surgical instruments or one or more machining tools attached to a mobile base or an external structure, controlled and activated by a dedicated electronic system, which are applied in surgeries in dental, medical, veterinary clinics, hospitals and laboratories, being for procedures in humans or animals and in the production of surgical guides.

[002] Campo de Aplicação: O presente Modelo de Utilidade Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos é aplicável diretamente na cirurgia ou procedimentos em humanos ou animais e na produção de guias para cirurgias odontológicas e médicas, podendo ser utilizado também para a fabricação de implantes, moldes, modelos e próteses.[002] Field of Application: The present Constructive Arrangement Utility Model in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides is directly applicable in surgery or procedures in humans or animals and in the production of guides for dental and medical surgeries, and can also be used for manufacture of implants, molds, models and prostheses.

[003] Estado da Técnica e Problemática: O estado da técnica de cirurgias remotas, motivo do presente patente, é que existem diversos mecanismos de manipulação de instrumentos cirúrgicos em cirurgias, como braços eletromecânicos e manipuladores[003] State of the Art and Issues: The state of the art of remote surgery, the reason for the present patent, is that there are several mechanisms for manipulating surgical instruments in surgeries, such as electromechanical arms and manipulators

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2/11 eletromecânicos em geral, entretanto a aplicação de um mecanismo baseado na plataforma de Stewart diretamente na cirurgia, permitindo que a operação seja realizada diretamente pelo dispositivo com o acionamento por comando numérico, com a fixação da mesma na maxila ou mandíbula do paciente ou qualquer parte óssea para outras aplicações médicas, não foi encontrada em nenhuma aplicação, nacional nem internacional. [004] Os guias cirúrgicos têm por objetivo servir como gabarito em cirurgias, muito comum na inserção de implantes, garantindo exatidão no posicionamento conforme planejamento realizado previamente via software, cujo arquivo de entrada é geralmente a tomografia e o arquivo de saída varia de empresa para empresa. A prospecção de mercado de guias cirúrgicos confeccionados atualmente indica que estes moldes possuem um custo elevado, uma confecção demorada e complexa além de ser efetuado em várias etapas nem sempre executadas por um mesmo fornecedor. Os modelos de confecção de guias cirúrgicos para colocação de implantes são diversos. Por exemplo, podem ser obtidos a partir do arquivo de software que possui uma digitalização do modelo de gesso ou, ainda, a partir da imagem intraoral provenientes de um escâner. As imagens são enviadas pelo profissional para um laboratório dentro do Brasil ou no exterior. A partir da fabricação do guia, o próximo passo é a realização da cirurgia para colocação dos implantes. Alguns modelos de impressoras tridimensional de alta resolução podem ser utilizados para a confecção de guias, mas tanto a impressora quanto o impresso possuem um custo muito elevado. O uso de um mecanismo baseado na plataforma de Stewart com aplicação na área odontológica foi encontrado numa2/11 electromechanical in general, however the application of a mechanism based on the Stewart platform directly in the surgery, allowing the operation to be performed directly by the device with the actuation by numerical command, with its fixation in the patient's maxilla or jaw or any bone part for other medical applications, was not found in any application, national or international. [004] The surgical guides aim to serve as a template in surgeries, very common in the insertion of implants, ensuring accuracy in positioning as previously planned using software, whose input file is usually the tomography and the output file varies from company to company. company. The market prospecting for surgical guides currently manufactured indicates that these molds have a high cost, a long and complex preparation, in addition to being carried out in several stages not always performed by the same supplier. The models for making surgical guides for implant placement are diverse. For example, they can be obtained from the software file that has a digitization of the plaster model or, still, from the intraoral image from a scanner. The images are sent by the professional to a laboratory in Brazil or abroad. From the manufacture of the guide, the next step is to perform the surgery to place the implants. Some models of high resolution three-dimensional printers can be used for making guides, but both the printer and the print have a very high cost. The use of a mechanism based on the Stewart platform with application in the dental field was found in a

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3/11 empresa alemã, mas tal utilização deste tipo de sistema não é encontrado no Brasil.3/11 German company, but such use of this type of system is not found in Brazil.

[005] Enquanto processo de confecção de guias cirúrgicos, o único no mercado que permite ao próprio profissional confeccionar seus guias é baseado em um sistema extremamente artesanal, trabalhoso e com um custo elevado para o processo e o produto final. O processo adotado atualmente no Brasil, em sua quase totalidade, é por meio de impressão tridimensional o qual inclui diferentes etapas. O uso de centros de usinagem já é realidade em alguns consultórios, porém, extremamente raro por possuírem um custo elevado, necessidade de infraestrutura específica e comportarem um grande volume.[005] As a process for making surgical guides, the only one on the market that allows professionals to make their guides is based on an extremely artisanal, labor-intensive system with a high cost for the process and the final product. The process currently adopted in Brazil, in its almost totality, is through three-dimensional printing which includes different stages. The use of machining centers is already a reality in some offices, however, extremely rare because they have a high cost, need for specific infrastructure and support a large volume.

[006] Conceito Inventivo: Tendo em vista tal problemática, o presente Modelo de Utilidade Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos apresenta as seguintes inovações e funcionalidades:[006] Inventive Concept: In view of this problem, the present Constructive Arrangement Utility Model in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides presents the following innovations and features:

[007] O presente Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos e Cirurgias permite que um cirurgião utilize um sistema baseado no mecanismo plataforma de Stewart acrescido de um instrumento cirúrgico, como por exemplo um bisturi, uma broca cirúrgica ou outro qualquer, presos na própria base móvel ou ainda em uma haste, e um sistema eletrônico dedicado para controle e acionamento do manipulador. Os sistemas mecânico, de cirurgia e eletrônico de controle juntos permitem operações precisas sem entrar em contato direto com o paciente, possibilitando que as cirurgias com todos os seis graus de liberdade sejam remotamente[007] The present Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides and Surgeries allows a surgeon to use a system based on the Stewart platform mechanism plus a surgical instrument, such as a scalpel, surgical drill or any other, attached on the mobile base itself or on a rod, and a dedicated electronic system for controlling and activating the manipulator. The mechanical, surgical and electronic control systems together allow precise operations without direct contact with the patient, allowing surgeries with all six degrees of freedom to be remotely

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4/11 ou em ambiente isolado, livre de contaminações, através do uso de micro câmera e iluminação embutidas. Através de um mecanismo acessório também baseado na plataforma de Stewart, utilizado como controle, pode-se transferir diretamente movimentos para o manipulador, que repetirá com precisão os movimentos executados pelo operador.4/11 or in an isolated environment, free from contamination, through the use of a micro camera and built-in lighting. Through an accessory mechanism also based on the Stewart platform, used as a control, it is possible to directly transfer movements to the manipulator, which will accurately repeat the movements performed by the operator.

[008] Com esta aplicação, o presente Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos, também permite ao profissional simplificar a obtenção de modelos, guias e próteses, através de um manipulador acessório ou de um sistema CAD/CAM, com a confecção de peças no próprio consultório. Utiliza o sistema baseado no mecanismo plataforma de Stewart acrescido de uma ferramenta para usinagem, como por exemplo uma fresa, uma broca ou outra qualquer, a(s) qual(is) pode(m) estar fixa(s) na própria base móvel ou ainda em uma estrutura externa e um sistema eletrônico dedicado para controle e acionamento do manipulador. Os sistemas mecânico, de usinagem e eletrônico de controle juntos permitem a construção de um pequeno centro de usinagem, com todos os seis graus de liberdade, dentro das variações requisitadas para guias cirúrgicos.[008] With this application, the present Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides, also allows the professional to simplify the obtaining of models, guides and prostheses, through an accessory manipulator or a CAD / CAM system, with the making pieces in the office. It uses the system based on the Stewart platform mechanism plus a tool for machining, such as a milling cutter, a drill or any other, which (s) can be fixed on the mobile base itself or still in an external structure and a dedicated electronic system for controlling and activating the manipulator. The mechanical, machining and electronic control systems together allow the construction of a small machining center, with all six degrees of freedom, within the variations required for surgical guides.

[009] O presente Modelo de Utilidade Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos permite que a confecção não fique na dependência de um trabalho manual do dentista e sim de um técnico, já que após o planejamento da cirurgia, o dentista enviará o arquivo, e o sistema ao ser acionado fará a confecção/usinagem da peça, tal como acontece com uma impressora tridimensional simples.[009] The present Constructive Arrangement Utility Model in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides allows the confectioner not to be dependent on manual work by the dentist, but by a technician, since after planning the surgery, the dentist will send the file, and when the system is activated, the part will be made / machined, just like a simple three-dimensional printer.

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5/11 [010] Vantagens: O objeto Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos apresenta como vantagens:5/11 [010] Advantages: The Constructive Arrangement object in an Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides has the following advantages:

[011] Aplicável diretamente para a realização da cirurgia reduzindo os custos;[011] Applicable directly to the surgery, reducing costs;

[012] Garantindo precisão em operações delicadas ou perfeito posicionamento dos furos para implantes dentários;[012] Ensuring precision in delicate operations or perfect positioning of the holes for dental implants;

[013] Possibilita execução remota ou em isolamento de procedimentos cirúrgicos;[013] Enables remote execution or in isolation of surgical procedures;

[014] Possui um baixo custo e um volume pequeno, sendo extremamente interessante à aplicação odontológica e medicinal em clínica;[014] It has a low cost and a small volume, being extremely interesting to the dental and medicinal application in clinic;

[015] Permite ao profissional a confecção do seu próprio guia cirúrgico em seu consultório de maneira simples e com baixo custo;[015] It allows the professional to make his own surgical guide in his office in a simple and low cost;

[016] Permite realizar todos os processos relacionados à produção de guias cirúrgicas em um único equipamento.[016] Allows you to perform all the processes related to the production of surgical guides in a single equipment.

[017] Ilustrações: No intuito de facilitar a pesquisa e proporcionar entendimento do presente patente, conforme preconizado no relatório, segundo uma forma básica e preferencial de realização elaborada pelo requerente, faz-se referência à ilustração anexa, que integra e subsidia o presente relatório descritivo onde, a:[017] Illustrations: In order to facilitate research and provide an understanding of this patent, as recommended in the report, according to a basic and preferred form of realization prepared by the applicant, reference is made to the attached illustration, which integrates and subsidizes this report descriptive where, the:

[018] Figura 1 - Desenho esquemático da Disposição[018] Figure 1 - Schematic drawing of the layout

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Guias Cirúrgicas e Cirurgias com ferramenta cirúrgica fixa noConstruction in Electromechanical Manipulator for Surgical Guides and Surgeries with surgical tool fixed in the

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6/11 mecanismo baseado em plataforma de Stewart interno ao local a ser operado.6/11 mechanism based on Stewart platform internal to the site to be operated.

[019] Figura 2 - Desenho esquemático da Disposição[019] Figure 2 - Schematic drawing of the layout

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Guias Cirúrgicas e Cirurgias com ferramenta cirúrgica fixa no mecanismo baseado em plataforma de Stewart externo ao local a ser operado.Constructive in Electromechanical Manipulator for Surgical Guides and Surgeries with surgical tool fixed in the mechanism based on Stewart platform external to the site to be operated.

[020] Figura 3 - Desenho esquemático da Disposição[020] Figure 3 - Schematic drawing of the layout

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com sistema de acionamento manual, em substituição ao acionamento por software.Constructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with manual activation system, replacing the activation by software.

[021] Figura 4 - Desenho esquemático da Disposição[021] Figure 4 - Schematic drawing of the layout

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta fixa a uma estrutura externa e bloco a ser usinado sobre a base móvel do manipulador [022] Figura 5 - Desenho esquemático da DisposiçãoConstructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with tool attached to an external structure and block to be machined on the mobile base of the manipulator [022] Figure 5 - Schematic drawing of the arrangement

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta fixa a uma estrutura externa e bloco a ser usinado sobre a base móvel do manipulador sendo ambos na horizontal [023] Figura 6 - Desenho esquemático da DisposiçãoConstructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with tool fixed to an external structure and block to be machined on the mobile base of the manipulator, both being horizontal [023] Figure 6 - Schematic drawing of the arrangement

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta para usinagem fixa a base móvel do manipulador, ambos na horizontal, e bloco a ser usinado fixado em estrutura fixa [024] Figura 7 - Desenho esquemático da DisposiçãoConstructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with tool for machining fixed to the mobile base of the manipulator, both horizontally, and block to be machined fixed in fixed structure [024] Figure 7 - Schematic drawing of the arrangement

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta para usinagem fixa a baseConstruction in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with tool for fixed machining to base

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7/11 móvel do manipulador e bloco a ser usinado fixado no centro da base fixa do mesmo manipulador [025] Figura 8 - Desenho esquemático da Disposição7/11 mobile of the manipulator and block to be machined fixed in the center of the fixed base of the same manipulator [025] Figure 8 - Schematic drawing of the Layout

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta para usinagem fixa a base móvel do manipulador e bloco a ser usinado abaixo da base fixa do manipulador [026] Figura 9 - Desenho esquemático da DisposiçãoConstructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with tool for fixed machining to the mobile base of the manipulator and block to be machined below the fixed base of the manipulator [026] Figure 9 - Schematic drawing of the arrangement

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta fixa a uma estrutura externa e bloco a ser usinado sobre a base móvel do manipulador com os atuadores cruzados [027] Figura 10 - Desenho esquemático da DisposiçãoConstructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with tool attached to an external structure and block to be machined on the mobile base of the manipulator with crossed actuators [027] Figure 10 - Schematic drawing of the arrangement

Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos com ferramenta fixa na base móvel do manipulador, invertido, presos a uma estrutura fixa, e bloco a ser usinado apoiado sobre uma base externa.Constructive in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides with fixed tool on the mobile base of the manipulator, inverted, attached to a fixed structure, and block to be machined supported on an external base.

[028] A - Atuador linear eletromecânico [029] B1 - Base fixa [030] B2 - Base móvel [031] B - Bloco de material a ser usinado [03 2] E - Estrutura de fixação externa [033] F - Ferramenta para usinagem [034] H - haste de fixação [035] I - Instrumento cirúrgico [03 6] M - Mecanismo adicional[028] A - Electromechanical linear actuator [029] B1 - Fixed base [030] B2 - Movable base [031] B - Block of material to be machined [03 2] E - External fixation structure [033] F - Tool for machining [034] H - clamping rod [035] I - surgical instrument [03 6] M - additional mechanism

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8/11 [037] Descrição: O presente Modelo de Utilidade Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos apresenta um sistema composto por um manipulador eletromecânico baseado no mecanismo plataforma de Stewart, acrescido de instrumento cirúrgico (I), tipo bisturi, broca cirúrgica ou outro qualquer, ou uma ferramenta para usinagem (F) tipo fresa, ou broca ou outra qualquer, que podem estar fixos na base móvel (B2) do manipulador, como demonstrado nas Figuras 1, 2, 3, 6, 7, 8, e 10, ou ainda estarem fixos em uma estrutura de fixação externa (E), como demonstrado nas Figuras 4, 5 e 9. Este sistema é aplicável na execução de cirurgias remotas ou em ambientes de isolamento ou na confecção de guias cirúrgicas dentro da medicina e odontologia, para fabricação em clínicas através de software ou controle de repetição de movimento de um operador sobre um manipulador acessório, também de mecanismo baseado em plataforma de Stewart (Figuras 1 , 2 e 3). Ainda o sistema pode ser operado diretamente por meio de um sistema CAD/CAM, onde parte CAD está relacionada ao projeto assistido pelo computador, que já vem de softwares e do planejamento da cirurgia e a parte CAM é específica ao processamento por um equipamento para a confecção de uma peça. A plataforma de Stewart consiste em uma base fixa (B1 ) e uma base móvel (B2) conectadas através de seis atuadores lineares eletromecânicos (A) com deslocamento linear, ou seis atuadores eletromecânicos rotativos em conjunto com sistema mecânico que transforma o movimento rotacional em linear, ou ainda de outro tipo conveniente, que possuem variação no seu comprimento. A base móvel (B2) pode atingir movimentos8/11 [037] Description: The present Constructive Arrangement Utility Model in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides presents a system composed of an electromechanical manipulator based on the Stewart platform mechanism, plus a surgical instrument (I), scalpel type, drill surgical or any other tool, or a milling tool (F), or drill bit or any other, which can be attached to the movable base (B2) of the manipulator, as shown in Figures 1, 2, 3, 6, 7, 8 , and 10, or still be attached to an external fixation structure (E), as shown in Figures 4, 5 and 9. This system is applicable in the execution of remote surgeries or in isolation environments or in the making of surgical guides inside the medicine and dentistry, for manufacturing in clinics using software or control of repetition of an operator's movement over an accessory manipulator, also with a mechanism based on Stewart's platform (Figures 1, 2 and 3). The system can also be operated directly by means of a CAD / CAM system, where the CAD part is related to the computer-assisted design, which already comes from software and surgery planning, and the CAM part is specific to processing by equipment for making a piece. Stewart's platform consists of a fixed base (B1) and a mobile base (B2) connected via six electromechanical linear actuators (A) with linear displacement, or six rotary electromechanical actuators together with a mechanical system that transforms the rotational movement into linear , or yet another convenient type, which vary in length. The mobile base (B2) can reach movements

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9/11 nos seis graus de liberdade, ou seja, três translações e três rotações com relação ao próprio ponto central. As amplitudes dos movimentos dependem do raio das bases, das distâncias entre os pontos de apoio dos atuadores e do comprimento útil dos atuadores lineares eletromecânicos (A). Estes atuadores lineares eletromecânicos (A) estão conectados às bases em ambos os lados por juntas, que podem ser universais nos dois lados ou universais de um lado e esféricas de outro lado, ou ainda, esféricas em ambos os lados, ou de outra configuração possível. Tanto a base fixa (B1) quanto a base móvel (B2) podem ou não fazer parte da estrutura externa de sustentação do equipamento.9/11 in the six degrees of freedom, that is, three translations and three rotations in relation to the central point itself. The amplitudes of the movements depend on the radius of the bases, the distances between the support points of the actuators and the useful length of the electromechanical linear actuators (A). These electromechanical linear actuators (A) are connected to the bases on both sides by joints, which can be universal on both sides or universal on one side and spherical on the other side, or even spherical on both sides, or in another possible configuration . Both the fixed base (B1) and the mobile base (B2) may or may not be part of the external support structure of the equipment.

[038] Para a montagem da Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos a ser utilizada em cirurgias, o instrumento cirúrgico (I) pode estar preso à base móvel (B2) e a base fixa (B1 ) pode estar presa ao maxilar ou à cabeça ou a uma haste de fixação (H) presa em uma parede ou na própria cadeira ou mesa no consultório (Figura 1 ), ou o instrumento cirúrgico (I) pode estar preso a uma estrutura de fixação externa (E) presa à base móvel (B2) e a base fixa (B1 ) pode estar presa em uma parede ou na própria cadeira ou mesa no consultório (Figura 2).[038] For the assembly of the Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides to be used in surgeries, the surgical instrument (I) can be attached to the mobile base (B2) and the fixed base (B1) can be attached to the jaw either to the head or to a fixation rod (H) attached to a wall or to the chair or table itself in the office (Figure 1), or the surgical instrument (I) may be attached to an external fixation structure (E) attached to the movable base (B2) and the fixed base (B1) can be attached to a wall or to the chair or table itself in the office (Figure 2).

[039] Para a montagem da Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias Guias e Cirúrgicos a ser utilizada em usinagem, o bloco de material a ser usinado (B) pode estar sobre a base móvel (B2), com a ferramenta para usinagem (F) fixa em uma estrutura de fixação externa (E), como nas Figuras 4, 5 e 9, ou o bloco a ser usinado (B) pode estar fixo numa posição definida e a base móvel (B2) se movimentar com a[039] For the assembly of the Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Guide and Surgical Surgeries to be used in machining, the material block to be machined (B) can be on the movable base (B2), with the tool for machining (F ) fixed to an external fixation structure (E), as in Figures 4, 5 and 9, or the block to be machined (B) can be fixed in a defined position and the movable base (B2) moves with the

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10/11 ferramenta para usinagem (F), como nas Figuras 6, 7, 8 e 10, ou a Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Guias Cirúrgicas e Cirurgias pode estar montado horizontalmente com a ferramenta para usinagem (F), fazendo o processo de retirada de material pela lateral do bloco a ser usinado (B), como na Figura 6 ou; o bloco de material a ser usinado (B) pode estar montado no Manipulador Eletromecânico para Guias Cirúrgicos e a ferramenta para usinagem (F) fazendo horizontalmente o processo de retirada de material pela lateral, como na Figura 5. Ou seja, é possível que a montagem seja direcionada para movimentação do bloco de material a ser usinado (B) mantendo a ferramenta para usinagem (F) fixa ou movimentando a ferramenta para usinagem (F) e mantendo o bloco de material a ser usinado (B) fixo. Ao final, apenas alguns acabamentos devem ser realizados nas peças antes da esterilização.10/11 tool for machining (F), as in Figures 6, 7, 8 and 10, or the Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgical Guides and Surgeries can be mounted horizontally with the tool for machining (F), making the process of removal of material from the side of the block to be machined (B), as in Figure 6 or; the material block to be machined (B) can be mounted on the Electromechanical Manipulator for Surgical Guides and the tool for machining (F) horizontally making the material removal process from the side, as in Figure 5. That is, it is possible that the assembly is directed to move the block of material to be machined (B) keeping the tool for machining (F) fixed or moving the tool for machining (F) and keeping the block of material to be machined (B) fixed. In the end, only a few finishes must be carried out on the parts before sterilization.

[040] No caso de a ferramenta ser comandada através da repetição do movimento efetuado em um segundo manipulador, passivo (Figura 3), a montagem está direcionada para movimentação da ferramenta (F) mantendo o bloco de material (B) a ser usinado fixo. A montagem ainda pode ser feita conforme as Figuras 7 e 8, com adição de um segundo mecanismo, em escala reduzida, cuja finalidade é gerar as referências de movimentação para a movimentação do sistema principal. Este segundo equipamento possui a forma de uma plataforma de Stewart, porém seus elos não são atuados sendo, portanto, dotado apenas de sensores lineares ou rotativos adaptados, de forma a se obter a posição da ferramenta e reproduzi-la no sistema principal.[040] If the tool is controlled by repeating the movement made on a second, passive manipulator (Figure 3), the assembly is directed to move the tool (F) keeping the material block (B) to be machined fixed . The assembly can still be done according to Figures 7 and 8, with the addition of a second mechanism, on a small scale, whose purpose is to generate the movement references for the movement of the main system. This second equipment is in the form of a Stewart platform, but its links are not actuated and, therefore, it is only equipped with adapted linear or rotary sensors, in order to obtain the position of the tool and reproduce it in the main system.

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11/11 [041] Conclusão: Deste modo, o Modelo de Utilidade Disposição Construtiva em Manipulador Eletromecânico para Cirurgias e Guias Cirúrgicos é subsidiada por características técnicas e funcionais inéditas, como se pode verificar nas figuras anexas e compreender no relatório descritivo, merecendo, portanto, a proteção legal pleiteada.11/11 [041] Conclusion: In this way, the Constructive Arrangement Utility Model in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides is subsidized by unprecedented technical and functional characteristics, as can be seen in the attached figures and understand in the descriptive report, therefore deserving , the legal protection sought.

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Claims

CLAIMS [001] “Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides” is an electromechanical manipulation system for surgical tools characterized by being a system composed of an electromechanical manipulator based on the Stewart platform mechanism, plus a surgical instrument (I), scalpel type, surgical drill or any other, or a tool for machining (F) type milling cutter, or drill or any other, which can be fixed on the movable base (B2) of the manipulator, as shown in Figures 1, 2, 3, 6 , 7, 8, and 10, or still be attached to an external fixation structure (E), as shown in Figures 4, 5 and 9, a system that is applicable in the execution of remote surgeries or in isolation environments or in the making of guides surgical procedures within medicine and dentistry, for manufacturing in clinics using software or control of repetition of an operator's movement over an accessory manipulator, also a mechanism based on pl Stewart's shape (Figures 1, 2 and 3), which consists of a fixed base (B1) and a mobile base (B2) connected through six electromechanical linear actuators (A) with linear displacement, or six rotary electromechanical actuators together with mechanical system that transforms the rotational movement into linear, or of another convenient type, that have variation in its length, whose said mobile base (B2) can reach movements in the six degrees of freedom, that is, three translations and three rotations with respect to the central point itself, where the amplitudes of movements depend on the radius of the bases, the distances between the support points of the actuators and the useful length of the electromechanical linear actuators (A) connected to the bases on both sides by joints, which can be universal on both sides or universal on one side and spherical on the other side, or even spherical on both sides, or of another possible configuration, with or without the said fixed base (B1) as to ba if mobile (B2) be part of the external support structure of the equipment.

[002] "Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides" is a system for electromechanical manipulation of surgical tools as described in [001] whose said software control is characterized by direct operation through a CAD / CAM system, where CAD part is

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2/2 related to computer aided design, which already comes from software and surgery planning, and the CAM part is specific to processing by equipment for making a piece.

[003] "Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides" is an electromechanical manipulation system for surgical tools as described in [001] and [002] whose assembly to be used in surgery is characterized by the surgical instrument (I) can be attached to the movable base (B2) and the fixed base (B1) can be attached to the jaw or the head or to a fixation rod (H) attached to a wall or to the chair or table itself in the office (Figure 1), or the surgical instrument (I) can be attached to an external fixation structure (E) attached to the movable base (B2) and the fixed base (B1) can be attached to a wall or to the chair or table itself in the office (Figure 2 ). [004] "Constructive Arrangement in Electromechanical Manipulator for Surgeries and Surgical Guides" is an electromechanical handling system for surgical tools as described in [001] and [002] whose assembly to be used in machining is characterized by the material block to be be machined (B) can be on the movable base (B2), with the machining tool (F) fixed to an external fixation structure (E), as in Figures 4, 5 and 9, or the block to be machined ( B) it can be fixed in a defined position and the movable base (B2) moves with the tool for machining (F), as in Figures 6, 7, 8 and 10, or said Electromechanical Manipulator for Surgical Guides can be mounted horizontally with the tool for machining (F), making the process of removing material from the side of the block to be machined (B), as in Figure 6 or the material block to be machined (B) can be mounted on said Electromechanical Guide Manipulator Surgical and tooling for machining (F) making the material removal process horizontally from the side, as in Figure 5, making it possible for the assembly to be directed to move the block of material to be machined (B) keeping the tool for machining (F) fixed or moving the tool for machining (F) and keeping the block of material to be machined (B) fixed.

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