ES2638047T3

ES2638047T3 - Herramienta accionada mediante motor eléctrico para impacto ortopédico

Info

Publication number: ES2638047T3
Application number: ES11854028.5T
Authority: ES
Inventors: Christopher Pedicini
Original assignee: Medical Enterprises LLC
Current assignee: Medical Enterprises LLC
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: US10420567B2; US20150289887A1; CA2823207C; CN103313669B; DK2658462T3; AU2011352121B2; AU2011352121A1; US9901354B2; US20180116681A1; US12023045B2; US20220015774A1; EP2658462B1; US20120172939A1; CN103313669A; WO2012092387A2; EP2658462A4; JP2014507973A; WO2012092387A3; US20170172584A9; EP2658462A2

Abstract

Una herramienta de impacto ortopédico para encajar un objeto, comprendiendo la herramienta un motor (8), un conversor de movimiento lineal (12), un pistón de compresión (6) acoplado de manera operativa a dicho conversor de movimiento lineal (12), teniendo dicho pistón (6) un primer extremo y un segundo extremo, una cámara de aire, un elemento de impacto (4), un retenedor (10) para retener el elemento de impacto (4) en una posición, una unidad de control y un elemento de yunque (14) adaptado para aceptar una porción de un adaptador de brocha (1), siendo el adaptador de brocha (1) capaz de sujetar una brocha, un cincel, un escariador u otro instrumento quirúrgico, estando acoplado dicho adaptador de brocha (1) de manera operativa a dicho elemento de yunque (14); en donde el elemento de yunque (14) tiene una placa de impacto delantera (15) y una placa de impacto trasera (16), estando el adaptador de brocha (1) próximo a dicha placa de impacto delantera (15) del elemento de yunque (14) y distal con respecto a dicha placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14).

Description

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DESCRIPCION

Herramienta accionada mediante motor electrico para impacto ortopedico Campo

La presente divulgacion se refiere a herramientas electricas para impacto en aplicaciones ortopedicas y, mas en concreto, a una herramienta accionada mediante motor electrico para impacto ortopedico que es capaz de proporcionar impactos controlados a una brocha, cincel u otro dispositivo para crear una abertura en un area (en una estructura osea, por ejemplo) para alojar con firmeza una protesis dentro del area.

En el campo de la ortopedia, a menudo se implantan o se colocan dispositivos protesicos tales como articulaciones artificiales en el cuerpo de un paciente al colocar el dispositivo protesico en una cavidad de un hueso del paciente. La cavidad debe crearse antes de colocar o de implantar la protesis, y de manera tradicional, un medico puede eliminar estructura osea desgastada, sobrante o enferma del area en el que se vaya a formar la cavidad, y despues perforar y ahuecar una cavidad a lo largo del canal medular del hueso. Normalmente, una protesis incluye una varilla u otra protrusion que sirve como la porcion particular de la protesis que es insertada en la cavidad.

Para crear tal cavidad, un medico puede usar una brocha, brocha que se adecua a la forma de la varilla de la protesis. Las soluciones conocidas en la tecnica incluyen proporcionar un asa con la brocha, pudiendo el medico sujetar dicha asa mientras martillea la brocha en el area de implante. Desafortunadamente, este enfoque es torpe e impredecible al depender de la experiencia del medico concreto. Este enfoque casi siempre conllevara de manera inevitable imprecisiones en la ubicacion y configuracion de la cavidad. Ademas, este enfoque lleva consigo el riesgo de que el medico pueda danar la estructura osea en areas no deseadas.

Otra tecnica para crear la cavidad protesica consiste en accionar la brocha de manera neumatica, esto es, mediante aire comprimido. Este enfoque presenta inconvenientes puesto que impide la portabilidad de una herramienta de impacto, por ejemplo, debido a la presencia de una llnea de aire de amarre, escapandose el aire de la herramienta en el campo de operacion esteril, y al cansancio del medico que opera la herramienta. Ademas, este enfoque, como se ejemplifica en la Patente de Estados Unidos 5.057.112, no permite el control preciso de la fuerza o de la frecuencia de impacto y en su lugar funciona mas bien como un martillo neumatico cuando se acciona. Una vez mas, esta carencia de medicion de control preciso hace que el brochado adecuado de la cavidad sea mas diflcil.

Otro inconveniente de las herramientas conocidas en la tecnica es la acumulacion de fluidos, tales como fluidos corporales o humedad, en los asideros de dichas herramientas durante periodos prolongados de uso. Por ejemplo, la dificultad de operacion de un dispositivo de impacto de brocha conocido en la tecnica puede aumentar durante un procedimiento quirurgico, ya que los asideros pueden saturarse con fluidos corporales y, por consiguiente, puede dificultarse la sujecion del medico sobre dicho dispositivo de la tecnica anterior.

El documento US 974 267 A desvela un aparato de perforacion que comprende, por lo general, una carcasa, un piston de compresion que puede moverse en una porcion de extremo de la carcasa, un piston de martillo que puede moverse en la porcion central de la carcasa, estando los pistones separados y no conectados, un portabrocas soportado en el otro extremo de la carcasa y dispuesto en la trayectoria del piston de martillo, y un cierre para sujetar el piston de martillo.

En consecuencia, existe una necesidad de una herramienta de impacto que de solucion a los diversos inconvenientes de la tecnica anterior.

En vista de los inconvenientes anteriormente mencionados de la tecnica anterior, en el presente documento se proporciona una herramienta de impacto ortopedico accionada mediante motor electrico configurada para incluir todas las ventajas de la tecnica anterior, y para dar solucion a las desventajas inherentes. La herramienta puede ser usada por cirujanos ortopedicos para el impacto ortopedico en, por ejemplo, caderas, rodillas y hombros. La herramienta es capaz de sujetar una brocha, cincel u otro dispositivo y de conectar suavemente la brocha, cincel u otro dispositivo en la cavidad mediante impactos de percusion controlados, resultando en un mejor ajuste para la protesis o para el implante. Ademas, el control que proporciona tal brocha, cincel u otro dispositivo manipulado electricamente permite el ajuste de los ajustes de impacto de acuerdo con un tipo concreto de hueso u otro perfil de un paciente. La herramienta, ademas, posibilita una colocacion o una extraccion adecuada de la protesis o del implante dentro o fuera de una cavidad de implante.

De acuerdo con la presente invencion se proporciona una herramienta de impacto ortopedico para encajar un objeto, comprendiendo la herramienta un motor (8), un conversor de movimiento lineal (12), un piston de compresion (6) acoplado de manera operativa a dicho conversor de movimiento lineal (12), teniendo dicho piston (6) un primer extremo y un segundo extremo, una camara de aire, un elemento de impacto (4) , un retenedor (10) para retener el elemento de impacto (4) en una posicion, una unidad de control, un elemento de yunque (14) adaptado para aceptar una porcion de un adaptador de brocha (1), siendo capaz el adaptador de brocha (1) de sujetar una brocha, cincel, escariador u otro utensilio quirurgico, estando acoplado dicho adaptador de brocha (1) de manera operativa a dicho

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elemento de yunque (14), en donde: el elemento de yunque (14) tiene una placa de impacto delantera (15) y una placa de impacto trasera (16), estando el adaptador de brocha (1) proximo a dicha placa de impacto delantera (15) del elemento de yunque (14) y distal con respecto a dicha placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14).

En una realization, una herramienta de impacto ortopedico accionada mediante motor electrico comprende una unidad de control, una cubierta, un conversor de movimiento lineal, al menos un engranaje desmultiplicador, un elemento de impacto (al que tambien se hace referencia en el presente documento como un elemento de encaje), una camara de aire, un piston de compresion y un medio de control de ajuste de fuerza (al que se hara referencia de aqul en adelante como “medio de control”). La herramienta puede incluir, ademas, un motor, un LED, una portion de asa con al menos un asidero para un agarre comodo de la herramienta, un adaptador de brocha, una baterla, un sistema de retroalimentacion y una pieza de cabeza para el adaptador de brocha. De manera preferente, la cubierta contiene en su interior al menos alguno de los varios componentes. La herramienta es capaz de aplicar fuerzas de impacto clclicas en una brocha, cincel u otro dispositivo, o un implante y de ajustar con precision una fuerza de impacto a una pluralidad de niveles de fuerza de impacto. El conversor de movimiento lineal y el motor pueden comprender un motor de bobina de bocina.

En una realizacion, la herramienta comprende, ademas, un medio de control, medio que incluye un elemento de ajuste de fuerza, y cuyo elemento puede controlar la fuerza de impacto y evitar el dano causado por impactos no controlados. La fuerza puede regularse electronicamente o a traves del uso de retenedores mecanicos. El retenedor mecanico permite una fuerza de impacto aumentada sin sacrificar el control o la precision del funcionamiento de mecanizado de brocha.

La herramienta comprende, ademas, un elemento de yunque, elemento de yunque que incluye un punto de impacto tanto delantero como trasero y una gula que comprime el elemento de encaje para que se mueva en una direction esencialmente axial. Durante el funcionamiento, el movimiento del elemento de encaje a lo largo de la gula del elemento de yunque continua en una direccion ya sea hacia delante o hacia atras, hasta que el elemento de encaje choca con el punto de impacto. Tal y como se usa en este contexto, la expresion "direccion hacia delante" connota un movimiento del elemento de encaje hacia una brocha o paciente, y la expresion "direccion hacia atras" connota un movimiento del elemento de encaje desde la brocha o cincel o paciente. Si el punto de impacto se encuentra en la parte frontal de la herramienta, es decir, en una direccion hacia delante, el impacto hace que la fuerza de percusion se transmita a una brocha o cincel, impulsandola hacia delante en la cavidad. Si el punto de impacto se encuentra en la parte trasera de la herramienta, la fuerza de percusion tiende a expulsar la brocha o cincel fuera de la cavidad. La selectividad de un impacto ya sea bidireccional o unidireccional proporciona flexibilidad a un cirujano en un corte o compresion de material en la cavidad del implante, puesto que la election de la extraction de material o de compresion de material es a menudo una decision crucial durante un procedimiento quirurgico. El punto de impacto puede estar en la forma de una placa que esta dispuesta en un extremo o en cada extremo del elemento de yunque.

La herramienta es capaz, ademas, de regular la frecuencia del elemento de encaje. Al regular la frecuencia del elemento de encaje, la herramienta puede impartir un mayor impacto de percusion ponderado en tiempo global, a la par que se mantiene la misma magnitud de impacto. Esto permite que el cirujano pueda controlar la velocidad de corte de la brocha o cincel. Por ejemplo, el cirujano puede escoger cortar a una mayor velocidad (un impacto de frecuencia mas alto) durante el grueso del movimiento de la brocha o cincel y, posteriormente, reducir la velocidad de corte a medida que la brocha o cincel se aproxima a la profundidad deseada.

Un usuario puede sujetar con firmeza la herramienta por la porcion de asa y utilizar la luz emitida por el LED para iluminar un area de trabajo y posicionar de manera adecuada la brocha, cincel u otro dispositivo en una ubicacion deseada en la protesis o en el implante. El movimiento reclproco impartido sobre la brocha, cincel u otro dispositivo hace que el implante y/o la brocha, cincel u otro dispositivo se conecte y por lo tanto se posibilite una colocation o extraccion adecuada de una protesis o implante dentro o fuera de una cavidad de implante, o impacto controlado de una brocha, cincel u otro dispositivo para crear o formar una cavidad de implante. La herramienta puede incluir, ademas, un sistema de retroalimentacion que avisa al cirujano cuando se detecta una orientation plegada o desviada mas alla de una cierta magnitud en una interfaz de brocha, cincel u otro dispositivo/implante.

Estos, junto con otros aspectos de la presente divulgation, en conjunto con las varias caracterlsticas innovadoras que caracterizan la presente divulgacion, se destacan con particularidad en las reivindicaciones adjuntas al presente documento y forma una parte de la presente divulgacion. Para una mejor comprension de la presente divulgacion, de sus ventajas funcionales y de los objetos especlficos logrados mediante sus usos, deberla hacerse referencia a los dibujos adjuntos y a la materia descriptiva en la que se ilustran las realizaciones a modo de ejemplo de la presente divulgacion.

Breve descripcion de los dibujos

Las ventajas y las caracterlsticas de la presente invention se comprenderan mejor haciendo referencia a la siguiente descripcion detallada y a las reivindicaciones que se toman en conjunto con los dibujos adjuntos, en donde los

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elementos similares se identifican con slmboios similares, y en donde:

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una herramienta de impacto ortopedico, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la presente divulgacion;

La Figura 2 muestra una vista en perspectiva de un piston de compresion que comprime aire contra un elemento de encaje de una herramienta de impacto ortopedico, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la presente divulgacion;

La Figura 3 muestra un elemento de encaje que libera y encaja un elemento de yunque, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la presente divulgacion;

La Figura 4 muestra un piston de compresion de una herramienta de impacto ortopedico que regresa desde una posicion delantera y que comprime aire en el lado delantero de un elemento de encaje, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la presente divulgacion;

La Figura 5 muestra un elemento de encaje de una herramienta de impacto ortopedico que se mueve hacia la parte trasera, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la presente divulgacion; y La Figura 6 muestra una herramienta de impacto ortopedico que impacta una placa trasera de impacto de yunque, de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la presente divulgacion.

Los numeros de referencia similares se refieren a partes similares a lo largo de la descripcion de las distintas vistas de los dibujos.

Lista de elementos en las figuras

1 Adaptador de brocha

2 Elemento antirrotacion de yunque

3 4 Elemento de encaje

5 Camara de aire delantera

6 Piston de compresion

7 Engranaje desmultiplicador

8 Motor

9 Engranaje desmultiplicador

10 Retenedor

11 Camara de aire delantera de elemento de encaje

12 Conversor de movimiento lineal

13 Brocha de conexion rapida

14 Yunque

15 Placa delantera de impacto de yunque

16 Placa trasera de impacto de yunque

17 Camara de aire trasera

18 19 Paso de aire

Descripcion detallada de la divulgacion

La mejor manera para realizar la presente divulgacion se presenta en terminos de su realizacion preferente, representada en el presente documento en las figuras adjuntas. Las realizaciones preferentes se describen en detalle en el presente documento con fines ilustrativos.

El termino "un(os)/una(s)" en el presente documento no denota una limitation de cantidad, sino que denota la presencia de al menos uno de los elementos a los que se hace referencia.

Haciendo referencia a continuation a las FIGS. 1-6, la presente divulgacion proporciona una herramienta de impacto ortopedico accionada mediante motor electrico mediante impactos de percusion controlados. La herramienta incluye la capacidad de realizar impactos unicos o multiples, as! como un impacto a varias velocidades, fuerzas y frecuencias. La fuerza de impacto puede ajustarse a uno de varios niveles al ajustar la fuerza de impacto ya sea electronicamente o a traves del uso de retenedores. El retenedor facilita la generation de una fuerza de encaje suficiente para realizar un impacto significativo sobre la brocha, cincel u otro dispositivo, o area quirurgica.

La herramienta incluye una cubierta. La cubierta cubre y aloja con firmeza una pluralidad de componentes de la herramienta. En una realizacion, la cubierta contiene un motor, al menos un engranaje desmultiplicador, un conversor de movimiento lineal, una camara de compresion, un elemento de impacto (al que tambien se hace referencia como elemento de encaje), un medio de control de ajuste de fuerza o impacto (al que se hara referencia de aqul en adelante como “medio de control”) y un elemento de yunque con una placa de impacto delantera y una placa de impacto trasera (placa de impacto que puede formar parte del yunque, por ejemplo).

La herramienta puede incluir, ademas, una portion de asa con al menos un asidero para una sujecion comoda y firme de la herramienta durante su uso, un adaptador de brocha, una baterla y un sensor de posicion, un sensor direccional y/o un sensor de torsion. La herramienta puede comprender, ademas, un elemento de iluminacion tal

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como un LED para proporcionar luz en el area de trabajo en el que un usuario emplea la herramienta. El adaptador de brocha puede acoplarse a un yunque, del elemento de yunque por ejemplo, a traves de un mecanismo de conexion rapida en el extremo de la herramienta que se dirige a un paciente cuando la herramienta esta en uso.

En una realizacion, y haciendo referencia a continuacion a la FIG. 1, el conversor de movimiento lineal comprende un mecanismo de biela-manivela 12, cuyo sistema de biela-manivela esta acoplado de manera operativa al motor 8 y a los engranajes desmultiplicadores 7 y 9. La herramienta comprende, ademas, una camara de aire 5, 17 que acepta un piston de compresion 6 con un primer extremo y un segundo extremo, cuyo piston de compresion 6 se acciona por un conversor de movimiento lineal 12. Como el piston de compresion tendra una dimension longitudinal mas pequena que la camara de aire que contiene el piston, resultara evidente que existira una masa de aire en cualquier extremo del piston de compresion mientras que el piston de compresion se encuentra dentro de la camara de aire. De aqul en adelante se hara referencia a la masa de aire dispuesta entre el cabezal de piston de compresion y el elemento de encaje como "porcion de camara de aire delantera" o "camara de aire delantera" 5, y se hara referencia a la masa de aire dispuesta entre el extremo del piston de compresion que se encuentra proximo al conversor de movimiento lineal y el motor de la herramienta como "porcion de camara de aire trasera" o "camara de aire trasera" 17.

En una realizacion de la presente divulgacion, el motor de la herramienta hace que el conversor de movimiento lineal mueva el piston de compresion hasta que se genere una presion suficiente dentro de la camara de aire delantera 5 que esta dispuesta entre el extremo delantero del piston de compresion y el extremo trasero del elemento 4 de encaje ya sea para superar un retenedor 10 que de otra manera retiene el elemento de encaje en una posicion posterior y/o bien la inercia y fuerza de friccion que mantiene el elemento 4 de encaje en una posicion. Una vez se alcanza esta presion suficiente, la fuerza de la presion de aire acelera el elemento 4 de encaje, elemento 4 de encaje que se desliza axialmente hacia abajo por una cavidad interna a la cubierta de herramienta y encaja la placa 15 delantera de impacto de yunque. La fuerza resultante se comunica a traves del yunque 14 que se encuentra proximo a la placa de impacto 15 y, de manera opcional, a traves del adaptador de brocha 1 (adaptador que se describira con mas detalle a continuacion) al que puede unirse una brocha, cincel u otro dispositivo para colocar o extraer un implante o protesis.

Mientras que el piston de compresion 6 continua a traves de su impulso, se mueve hacia la direccion hacia atras, comprimiendo la masa de aire en la camara de aire trasera 17. Esta masa de aire puede comunicarse a traves de un paso de aire 19 hasta el lado frontal del elemento 4 de encaje, creando una fuerza de retorno en el elemento 4 de encaje, cuya fuerza de retorno hace que el elemento 4 de encaje se mueva en una direccion hacia atras, es decir, una direccion alejada del punto de impacto del elemento de encaje de la placa de impacto de yunque delantera 15. El elemento de encaje continua moviendose hasta que impacta con la placa de impacto de yunque trasera 16. Encajar la placa de impacto trasera crea una fuerza dirigida hacia atras en el yunque 14. En el caso de que se una un adaptador de brocha 1 al yunque 14, la fuerza se comunica a traves del adaptador de brocha 1 al que se ha unido la brocha, cincel u otro dispositivo para colocar o extraer un implante o protesis. Por lo tanto, en un ciclo completo, puede aplicarse una fuerza de impacto dirigida hacia delante y atras en la brocha, cincel u otro dispositivo, o implante/protesis.

En una realizacion, el piston de compresion tiene preferentemente una cavidad en el cabezal del mismo, cavidad que crea una presion durante el impulso de retorno del piston, cuya presion hace que el extremo frontal del elemento de encaje se separe de la placa de impacto de yunque delantera e impacte con el punto de impacto trasero del elemento de yunque. Resultara evidente que el elemento de encaje que impacta con la placa de impacto de yunque trasera comunicara una fuerza negativa a la parte frontal del yunque (y brocha, cincel u otro dispositivo), cuya fuerza negativa separara la brocha, cincel u otro dispositivo de la ubicacion de impacto en un area quirurgica.

La realizacion de biela-manivela de la herramienta facilita un impacto continuo controlado del elemento de encaje y del yunque. Para tal impacto continuo, despues de causar la compresion mediante el piston de compresion, el sistema de biela-manivela regresa a la parte inferior de su impulso, cuyo retroceso libera presion en el elemento de encaje y, en la realizacion anteriormente descrita, en donde el piston comprende una cavidad en el cabezal del mismo, puede presurizar la parte frontal del elemento de encaje, haciendo que el elemento de encaje regrese a su posicion de reposo inicial.

Para un unico impulso, el conversor de movimiento lineal (tal como el sistema de biela-manivela descrito en el presente documento) se detendra cerca de o en una posicion trasera, liberando de este modo la presion delantera en el elemento de encaje y permitiendo que el elemento de encaje regrese a su posicion inicial dejandolo preparado para otro impulso. En este modo de funcionamiento, un usuario puede hacer que la herramienta impacte de manera selectiva (en oposicion a repetidamente), permitiendo de este modo un control adicional de los impactos y la creacion o formacion del area quirurgica, por ejemplo.

Puede proporcionarse un sensor de posicion, acoplado de manera operativa a la unidad de control para ayudar a regular un funcionamiento clclico de posicion preferente del conversor de movimiento lineal. Por ejemplo, la unidad de control puede hacer que el sistema de biela-manivela descanse en o cerca de una posicion completamente trasera en la que este preparado para generar presion para el proximo impacto tras recibir una senal del sensor de

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posicion que dice que el sistema de biela-manivela ha alcanzado la posicion de punto muerto inferior. En otra realizacion, la unidad de control puede estar acoplada directamente al conversor de movimiento lineal para iniciar y cesar el funcionamiento del conversor de movimiento lineal.

La unidad de control es capaz, ademas, de operar el medio de control de fuerza para ajustar de manera selectiva la cantidad de fuerza de impacto por ciclo. Al controlar la fuerza de impacto, la herramienta puede evitar el dano causado por impactos no controlados o impactos de fuerza excesiva. Por ejemplo, un usuario puede reducir el ajuste de impacto en el caso de un paciente de edad avanzada con osteoporosis, o puede aumentar el ajuste de impacto para estructuras oseas atleticas mas resilientes o intactas.

Un control de fuerza tal comprende preferentemente un ajuste de liberacion seleccionable en un retenedor mecanico que sujeta el elemento de encaje. Resultara evidente que el elemento de encaje impactara con el yunque con una fuerza mayor en el caso donde se aumenta la presion necesaria para desalojar el elemento de encaje del retenedor. En otra realizacion, el retenedor puede comprender un solenoide, solenoide que puede activarse tras una acumulacion de presion predeterminada, tras la cual se libera el elemento 4 de encaje, permitiendo que este impacte con el yunque.

La unidad de control puede controlar, ademas, la fuerza de impacto al modular la velocidad de avance (desplazamiento direccional hacia delante) y/o la velocidad de retraccion (desplazamiento direccional hacia atras) del piston de compresion. Resultara evidente que la modulacion de velocidad del piston de compresion afectara a la acumulacion de presion para el desplazamiento direccional hacia delante y hacia atras del elemento de encaje. Por ejemplo, la velocidad del elemento de encaje en la direction hacia delante sera mucho mas alta donde la velocidad de la direccion hacia delante del piston es relativamente alta y la velocidad de la direccion hacia atras del piston es relativamente baja, lo que causa que el impacto de percusion impartido del elemento de encaje sea mayor en la direccion hacia delante del piston y del elemento de encaje. Esta modulacion de la velocidad del piston en la direccion hacia delante y hacia atras permite a un usuario crear una fuerza de impacto mayor, cuando se desea (por ejemplo, crear un area quirurgica) o una fuerza hacia atras mayor, para facilitar la extraction de una brocha, cincel u otro dispositivo del area quirurgica, por ejemplo. En el caso en el que las velocidades delanteras y traseras son la misma, la herramienta permite el movimiento bidireccional de la brocha, cincel u otro dispositivo durante su funcionamiento, lo que crea una tecnica muy eficiente para mecanizar la cavidad.

El motor de la herramienta puede estar configurado para ayudar particularmente con tal impacto multidireccional. En una realizacion, el motor puede funcionar bajo modulacion de amplitud de impulso para encajamiento trasero y puede operar bajo una velocidad total o continua para un encajamiento delantero del elemento de encaje. En dicha operation, la brocha, cincel u otro dispositivo unido a la herramienta puede experimentar unicamente un movimiento proximo hacia delante, cuya operacion facilitara la creation de una colocation de implante. Como alternativa, el motor puede operar bajo modulacion de amplitud de impulso para un encajamiento delantero y puede operar bajo velocidad total o continua para un impacto trasero, cuya operacion puede crear un movimiento de extraccion instrumento para desalojar una brocha, cincel u otro dispositivo que se haya enganchado o para retirar un implante.

En una realizacion adicional, la herramienta comprende un sensor de posicion, tal como un sensor de posicion de yunque que puede acoplarse de manera operativa a la unidad de control del elemento de encaje de la herramienta. Este sensor de posicion es capaz de determinar si el operario esta impulsando o expulsando la herramienta. Por ejemplo, el sensor puede determinar tal movimiento de impulso o de expulsion basandose en la posicion del yunque o adaptador de sujecion de brocha. Esta determination puede conllevar el efecto de que cuando un usuario ejerza una fuerza en la herramienta en una direccion particular, el impacto del elemento de encaje se ajuste consecuentemente. Por ejemplo, si el sensor determina que el usuario esta impulsando la herramienta o que esta impulsando la herramienta contra un objeto, el sensor puede hacer que el elemento de encaje impacte en una direccion hacia delante. Si el sensor determina que el usuario esta expulsando la herramienta, el sensor puede hacer que el elemento de encaje impacte en una direccion hacia atras o puede hacer que se ejerza una fuerza de expulsion en el elemento de encaje a traves de la action clclica del sistema de biela-manivela.

La herramienta puede comprender, ademas, un elemento de iluminacion, y, en una realizacion, el elemento de iluminacion puede comprender una disposition LED, cuyo elemento de iluminacion puede ser capaz de iluminar el area de trabajo de un usuario. En una realizacion, el LED puede estar dispuesto en una cubierta de la herramienta y puede estar orientado hacia el cuerpo de un paciente o hacia la cavidad quirurgica.

La herramienta puede comprender, ademas, una placa u otra superficie plana en el extremo de la herramienta que este distal con respecto al area quirurgica, placa que puede permitir a un usuario aplicar presion manual selectiva en una brocha, cincel u otro dispositivo, o un implante quirurgico, segun dicten las condiciones quirurgicas o flsicas. Por ejemplo, si se aloja una brocha con firmeza en una cavidad de manera que la operacion de la herramienta no extraiga la brocha, el usuario puede pulsar manualmente en la placa para desalojar la brocha.

La herramienta puede comprender, ademas, un sensor de torsion, sensor de torsion que puede ser capaz de determinar una fuerza o movimiento lateral o de desviacion de la herramienta, de manera que si se percibe que la herramienta se desvla de una magnitud predeterminada en la interfaz de brocha/implante, se emite una senal para

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notificar al usuario tal desviacion. De esta manera y de otro modo, la herramienta facilita un brochado axial consistente y una colocacion del implante.

En una realizacion adicional, el adaptador de brocha puede comprender una disposicion paralela de 4 barras. En esta realizacion, el adaptador puede alojar una brocha para sustitucion de articulacion anterior o posterior. El mecanismo paralelo de 4 barras del adaptador puede facilitar el alojamiento y la orientacion de la brocha en varias posiciones, tales como una posicion centrada o una posicion desplazada hacia la izquierda o hacia la derecha. El adaptador mantendra la brocha en una orientacion paralela o colineal con el cuerpo de la herramienta y del elemento de encaje. El adaptador de brocha puede comprender, ademas, elementos de sujecion, una mordaza o cualquier otro fijador que pueda sujetar con firmeza la brocha, cincel u otro dispositivo, durante el funcionamiento de la herramienta.

La herramienta puede comprender, ademas, asideros dispuestos en la cubierta de la herramienta, asideros que pueden incluir un recubrimiento encauchado o cualquier otro recubrimiento adhesivo que pueda separarse una vez dispuesto sobre el mismo. Dicho recubrimiento facilita una operacion comoda de la herramienta y mejora la sujecion del usuario en la herramienta para un control aumentado de la misma y reduce la fatiga durante la operacion de la herramienta.

Durante su uso, un usuario tal como un cirujano sujeta con firmeza la herramienta por el asidero o asideros y utiliza la luz emitida por los LED para iluminar un area de trabajo y posicionar de manera adecuada una brocha, cincel u otro dispositivo que se haya unido a la herramienta en una ubicacion deseada en la protesis o implante. El movimiento reclproco impartido por la herramienta en la brocha, cincel u otro dispositivo hace que se conecte el implante y de esta manera se posibilite una colocacion o extraction adecuada de la protesis o del implante dentro o fuera de la cavidad de implante. El sistema de aviso puede alertar al usuario en el caso de que se detecte un movimiento de plegamiento por encima de una cierta magnitud en una interfaz de brocha (o cincel u otro dispositivo)/implante.

La herramienta desvelada en el presente documento proporciona varias ventajas con respecto a la tecnica anterior. Facilita un impacto controlado en una zona quirurgica, que minimiza la lesion innecesaria en el cuerpo de un paciente y que permite una formation precisa de un zona de implante o protesis. La herramienta tambien permite que el usuario module la direction y fuerza de impactos, lo que mejora la habilidad del usuario para manipular la herramienta. El ajuste de control de fuerza de los ajustes de impacto permite a un usuario ajustar la fuerza de impacto de acuerdo con cualquier tipo de hueso en particular u otro perfil de un paciente. De este modo, la herramienta permite una colocacion o extraccion adecuada de la protesis o del implante dentro o fuera de una cavidad de implante.

Las descripciones anteriores de realizaciones especlficas de la presente divulgation se han presentado con fines ilustrativos y descriptivos. No se pretende que sean exhaustivas o que limiten la presente divulgacion a las formas divulgadas precisas y, por supuesto, es posible hacer muchas modificaciones y variaciones a la luz de la ensenanza anterior. La realizacion a modo de ejemplo se ha escogido y descrito para explicar mejor los principios de la presente divulgacion y su aplicacion practica, para, de este modo, posibilitar a otros expertos en la materia utilizar mejor la divulgacion y varias realizaciones con varias modificaciones en la manera en la que se adecuan al uso particular contemplado.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una herramienta de impacto ortopedico para encajar un objeto, comprendiendo la herramienta

un motor (8),

un conversor de movimiento lineal (12),

un piston de compresion (6) acoplado de manera operativa a dicho conversor de movimiento lineal (12), teniendo dicho piston (6) un primer extremo y un segundo extremo, una camara de aire, un elemento de impacto (4),

un retenedor (10) para retener el elemento de impacto (4) en una posicion, una unidad de control y

un elemento de yunque (14) adaptado para aceptar una porcion de un adaptador de brocha (1), siendo el adaptador de brocha (1) capaz de sujetar una brocha, un cincel, un escariador u otro instrumento quirurgico, estando acoplado dicho adaptador de brocha (1) de manera operativa a dicho elemento de yunque (14); en donde el elemento de yunque (14) tiene una placa de impacto delantera (15) y una placa de impacto trasera (16), estando el adaptador de brocha (1) proximo a dicha placa de impacto delantera (15) del elemento de yunque (14) y distal con respecto a dicha placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14).
2. La herramienta de la reivindicacion 1, en donde dicha unidad de control esta configurada para dirigir dicho motor (8) para mover dicho conversor de movimiento lineal (12) y causar de este modo un movimiento de dicho piston de compresion (6) y compresion de aire dentro de dicha camara de aire, para que cuando la presion de dicho aire comprimido exceda una fuerza del retenedor (10), el elemento de impacto (4) se mueva desde una primera posicion a una segunda posicion, encajando de este modo dichas placas de impacto delantera (15) o trasera (16) del elemento de yunque (14), de tal manera que el elemento de impacto (4) sea capaz de impartir una fuerza sobre el adaptador de brocha (1) en al menos una direccion.
3. La herramienta de la reivindicacion 1, en donde dicha camara de aire comprende una camara de aire delantera (5) y una camara de aire trasera (17), en donde dicha camara de aire delantera (5) se encuentra proxima a dicho primer extremo de dicho piston de compresion (6) y dicha camara de aire trasera (17) se encuentra proxima a dicho segundo extremo de dicho piston de compresion (6), y en donde que dicha unidad de control esta configurada para dirigir dicho motor (8) para mover dicho conversor de movimiento lineal (12) y causar de este modo el movimiento de dicho piston de compresion (6) y la compresion de aire dentro de dicha camara de aire delantera (5) o la compresion de aire dentro de dicha camara de aire trasera (17), y en donde dicho elemento de impacto (4) se mueve para impactar dicha placa de impacto delantera (15) de dicho elemento de yunque (14) tras la aplicacion de aire comprimido desde la camara de aire delantera (5) y en donde dicho elemento de impacto (4) se mueve para impactar dicha placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14) tras la aplicacion de aire comprimido desde la camara de aire trasera (17), de tal manera que el elemento de impacto (4) sea capaz de impartir una fuerza sobre el adaptador de brocha (1) en al menos una direccion.
4. La herramienta de la reivindicacion 1, en donde dicha camara de aire comprende una camara de aire delantera (5) y una camara de aire trasera (17), en donde dicha camara de aire delantera (5) se encuentra proxima a dicho primer extremo de dicho piston de compresion (6) y dicha camara de aire trasera (17) se encuentra proxima a dicho segundo extremo de dicho piston de compresion (6), y donde la herramienta comprende, ademas, un paso de aire (19) adyacente a dicha camara de aire, paso de aire (19) que es capaz de comunicar aire desde la camara de aire al elemento de impacto (4), y en donde dicha unidad de control esta configurada para dirigir dicho motor (8) para mover dicho conversor de movimiento lineal (12) y causar por lo tanto un movimiento de dicho piston de compresion (6) desde una primera posicion hasta una segunda posicion y compresion de aire dentro de dicha camara de aire delantera (5), y en donde dicho elemento de impacto (4) se mueve para impactar ya sea con la placa de impacto delantera (15) o con la placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14) tras la aplicacion de aire comprimido desde la camara de aire en el elemento de impacto (4),

de tal manera que el elemento de impacto (4) sea capaz de impartir una fuerza sobre el adaptador de brocha (1) en una primera direccion,

y en donde dicho conversor de movimiento lineal (12) esta configurado, ademas, para causar el movimiento de dicho piston de compresion (6) desde una segunda posicion hasta una primera posicion, causando dicho movimiento de dicho piston de compresion (6) desde una segunda posicion hasta una primera posicion la compresion de aire dentro de dicha camara de aire trasera (17) de manera que se comunique dicha compresion de dicho aire dentro de dicha camara de aire trasera (17) a traves de dicho paso de aire (19) y en dicho elemento de impacto (4), de manera que dicho aire comprimido comunicado a traves de dicho paso de aire (19) hace que dicho elemento de impacto (4) imparta una fuerza sobre el adaptador de brocha (1) en una segunda direccion, siendo dicha segunda direccion esencialmente colineal y opuesta a dicha primera direccion.
5. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde dicho conversor de movimiento lineal (12) es un mecanismo de biela-manivela.
6. La herramienta de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho conversor de movimiento lineal

5

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30

35

40

(12) y motor (8) comprenden un motor de bobina de bocina.
7. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde la herramienta comprende un sensor de posicion que esta acoplado de manera operativa a uno de la unidad de control de la herramienta o del motor (8) de la herramienta, sensor que puede determinar si la herramienta esta siendo impulsada hacia un objeto o se tira de ella desde un objeto,

sensor que esta configurado para hacer que dicha unidad de control o dicho motor (8) de la herramienta dirijan el elemento de impacto (4) para impartir una fuerza mayor sobre dicha placa de impacto delantera (15) de dicho elemento de yunque (14) y una fuerza inferior en dicha placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14) tras percibir que la herramienta esta siendo impulsada hacia un objeto y

sensor que esta configurado para hacer que dicha unidad de control o dicho motor (8) de la herramienta dirijan el elemento de impacto (4) para impartir una fuerza mayor sobre dicha placa de impacto delantera (15) de dicho elemento de yunque (14) y una fuerza inferior en dicha placa de impacto trasera (16) de dicho elemento de yunque (14) tras percibir que se esta tirando de la herramienta desde un objeto.
8. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde dicha herramienta comprende un sensor de torsion, sensor de torsion que es capaz de determinar un movimiento lateral de la herramienta y sensor que es capaz de senalizar dicho movimiento.
9. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde dicha unidad de control esta configurada para permitir un unico impacto de percusion.
10. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde la herramienta comprende, ademas, un elemento de iluminacion dispuesto en una superficie exterior de la herramienta, estando acoplado dicho elemento de iluminacion de manera operativa a dicha unidad de control.
11. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde la velocidad de dicho elemento de impacto (4) puede controlarse mediante la velocidad a la que se comprime o se descomprime el aire.
12. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde dicho adaptador de brocha (1) tiene un ajuste configurado para desplazar una brocha, un cincel, un escariador u otro instrumento quirurgico unidos desde el eje central de la herramienta a la par que mantiene una orientacion paralela de la brocha, del cincel, del escariador o de otro instrumento quirurgico con respecto al eje central de la herramienta.
13. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde una fuerza de retencion de dicho retenedor (10) puede controlarse mediante un solenoide que esta acoplado de manera operativa a dicha unidad de control.
14. La herramienta de cualquier reivindicacion anterior, en donde un control de ajuste de fuerza esta acoplado de manera operativa a dicha unidad de control, control de ajuste de fuerza que es capaz de al menos uno de cambiar la velocidad a la que dicho piston de compresion (6) se mueve dentro de dicha camara de aire y cambiar dicha fuerza de retencion del retenedor (10).