ES2699088T3 - Dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de diseño asistido por ordenador de un dispositivo quirúrgico (1) de ayuda para la colocación de un implante ortopédico (8) entre dos huesos de una articulación (6) de un paciente, que comprende unas etapas que consisten en: - reconstruir, a partir de imagenologías médicas, un modelo virtual en tres dimensiones de la parte de la articulación (6) afectada; - corregir virtualmente la alineación de la articulación (6) de manera que se defina un espacio (7) entre los dos huesos de dicha articulación (6) correspondiente a una parte desgastada que se va a sustituir con el implante; - posicionar virtualmente en el espacio (7) del modelo virtual de la parte de articulación (6) corregida, un volumen de ocupación protésica definido al menos entre dos planos; - diseñar virtualmente un órgano de estabilización intraarticular (2) adecuado para llenar el espacio (7) definido entre los dos huesos de la articulación (6) corregida para estabilizar y volver a centrar la articulación (6); - diseñar virtualmente dos bloques de guiado (3) fijados al órgano de estabilización intraarticular (2) y a un lado y a otro de un plano definido por dicho órgano de estabilización intraarticular (2), comprendiendo cada uno de dichos bloques de guiado (3) una hendidura (5) coplanaria a uno de los dos planos que definen el volumen ocupado por la prótesis; caracterizado por que al menos uno de los dos bloques de guiado (3) está fijado al órgano de estabilización intraarticular (2) de manera amovible.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente
La presente invención se refiere al sector técnico de la cirugía ortopédica y se refiere de manera más particular a un procedimiento de diseño de un dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente.
La invención encuentra una aplicación para cualquier tipo de implante de articulación ortopédica tal como una prótesis de rodilla, prótesis de hombro y, de manera más general, cualquier tipo de implante que precise realizar cortes al nivel de la zona ósea anatómica en la que haya que poner una prótesis.
Al experto en la materia le resulta perfectamente conocido utilizar diferentes dispositivos, comúnmente denominados auxiliares de colocación de diferentes implantes ortopédicos. Por ejemplo, los dispositivos pueden estar constituidos por unos bloques de guiado tibial, unos bloques de guiado femoral ... Estos bloques integran unas hendiduras en su espesor para el paso y guiado de instrumentos con cuchilla de corte, hendiduras que están convenientemente orientadas y posicionadas en función de los cortes óseos que conviene realizar para la colocación del implante. Por ejemplo, en el caso de la artrosis de rodilla, el cartílago de la articulación se desgasta hasta generar una deformación angular del miembro que comprende la articulación. Por ejemplo, una deformación de rodilla valga se caracteriza por un desgaste articular al nivel del compartimento externo de la rodilla. El centro de la rodilla se encuentra muy alejado del eje mecánico de la pierna. De este modo, para paliar este problema, hay que insertar una "cuña" al nivel de la parte desgastada para llenar el espacio definido por el desgaste y volver a centrar automáticamente la rodilla.
Para efectuar tal operación, en el estado de la técnica se conoce realizar en primer lugar un corte óseo tibial, luego posicionar en el espacio generado por el corte un órgano de estabilización intraarticular, denominado "espaciador", que desempeña el papel de la "cuña" mencionada anteriormente, con el fin de volver a alinear el miembro inferior. Tras esta operación, en segundo lugar, se realiza un corte distal del fémur, luego se controla el espacio entre los dos huesos así obtenido. De este modo, según el estado de la técnica actual, se realiza un primer corte, luego se orienta y se ajusta la posición del segundo corte con respecto al primero. Debido a este hecho, el control se hace posteriormente, con cortes independientes entre sí, lo que deja lugar para faltas de precisión inducidas por este modo operativo. Además, el balance ligamentario resultante de los cortes es impreciso y con frecuencia debe rectificarse. A veces, esto conlleva un corte sobre una parte de la tibia más grande de lo necesario, con riesgo de desajustar el interlineado articular.
El documento US2009/088760 A1 divulga un procedimiento de diseño de un dispositivo quirúrgico que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1.
Uno de los objetivos de la invención consiste, por tanto, en proponer un procedimiento de diseño de un dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente, que permita remediar al menos uno de los inconvenientes anteriormente mencionados.
El dispositivo quirúrgico comprende un órgano de estabilización intraarticular, destinado a posicionarse entre los dos huesos de la articulación para estabilizar y volver a centrar un miembro que comprenda la articulación, llenando un espacio definido por el desgaste de una parte de la articulación y dos bloques de guiado fijados al órgano de estabilización, de los cuales al menos uno de manera amovible, y a un lado y otro de un plano definido por dicho órgano de estabilización. Los bloques de guiado comprenden unos medios de fijación al hueso y presentan, cada uno, al menos una hendidura para el acoplamiento y guiado de un instrumento destinado a realizar las operaciones de corte de partes de hueso.
De este modo, se divulga un dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente, en el que dicha o dichas hendiduras de uno de los bloques de guiado comprenden unas orientaciones y posiciones determinadas con respecto a la o las hendiduras del otro bloque de guiado. El dispositivo permite, asimismo, alinear correctamente los dos huesos de la articulación y posicionar simultáneamente todos los cortes óseos que hay que realizar. Además, los planos de los cortes definidos por las hendiduras de un bloque de guiado están orientados y posicionados relativamente con respecto a los planos de los cortes del otro bloque de guiado. La posición relativa de los cortes de los unos con respecto a los otros es perfecta y está correctamente equilibrada entre los dos huesos, lo que garantiza una restitución óptima del interlineado articular. Se implementa un único dispositivo para colocar en una única operación todos los planos de corte necesarios. El órgano de estabilización intraarticular se posiciona sin que sea necesario realizar un corte óseo previo. Es el órgano de estabilización intraarticular el que se posiciona para llenar un espacio definido por el desgaste de una parte de la articulación y permite así estabilizar y volver a centrar el miembro que comprende la
articulación. El posicionamiento del órgano de estabilización permite posicionar directamente los cortes óseos de manera adecuada.
Además, el hecho de que al menos uno de los bloques de guiado y preferentemente los dos, esté fijado de manera amovible al órgano de estabilización intraarticular permite, tras haber posicionado el órgano de estabilización entre los dos huesos de la articulación y haber fijado los bloques de guiado a los huesos correspondientes en posición de extensión, un flexionado de los huesos que permite desprender uno o los dos bloques de guiado del órgano de estabilización intraarticular. Esta operación permite separar los dos bloques de guiado con el fin de facilitar las operaciones de corte óseo posteriores.
El dispositivo quirúrgico puede comprender un órgano adecuado para bloquear la fijación de los bloques de guiado sobre el órgano de estabilización intraarticular.
Ventajosamente, para facilitar la manipulación y prensión del instrumento, concretamente para ayudar a su colocación y retirada, el órgano de bloqueo de dicho instrumento comprende un mango.
Según una forma de realización particular, el órgano de estabilización intraarticular presenta un espesor variable con el fin de adaptarse lo mejor posible a la morfología del paciente y poder volver a centrar de manera óptima los dos huesos de la articulación antes de las operaciones de corte óseo.
Según una forma de realización particular, el órgano de estabilización intraarticular presenta dos caras destinadas a apoyarse en los huesos del paciente y de las que al menos una de las caras presenta una forma complementaria al hueso en el que está destinada a apoyarse. De esta manera, el dispositivo según la invención está hecho a medida y se adapta perfectamente a la morfología del paciente.
Según otra forma de realización del órgano de estabilización intraarticular, este está constituido por un apilamiento de cuñas cóncavas o convexas. Esta característica permite poder ajustar el espesor del órgano de estabilización añadiendo o retirando una cuña. Concretamente, esto permite adaptarse a la morfología del paciente y volver a centrar de manera óptima los dos huesos de la articulación.
Ventajosamente, los bloques de guiado forman un tope para el posicionamiento del órgano de estabilización intraarticular. De manera más precisa, las superficies de los bloques de guiado destinadas a apoyarse en el hueso, forman unos topes. Estas superficies de apoyo están, preferentemente, adaptadas a la forma de los huesos en los que están destinadas a estar apoyadas.
La invención busca proporcionar un procedimiento de diseño asistido por ordenador de un dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente.
Según la invención, el procedimiento de diseño comprende unas etapas que consisten en:
- reconstruir, a partir de imagenologías médicas, un modelo virtual en tres dimensiones de la parte de articulación afectada;
- corregir virtualmente la alineación de la articulación de manera que se defina un espacio entre los dos huesos de dicha articulación correspondiente a una parte desgastada que se va a sustituir con el implante;
- posicionar virtualmente en el espacio del modelo virtual de la parte de articulación corregida, un volumen de ocupación protésica definido al menos entre dos planos;
- diseñar virtualmente un órgano de estabilización intraarticular adecuado para llenar el espacio definido entre los dos huesos de la articulación corregida para estabilizar y volver a centrar la articulación;
- diseñar virtualmente dos bloques de guiado fijados, de los cuales al menos uno de manera amovible, al órgano de estabilización intraarticular y a un lado y a otro de un plano definido por dicho órgano de estabilización intraarticular, comprendiendo cada uno de dichos bloques de guiado una hendidura coplanaria a uno de los dos planos que definen el volumen de ocupación protésica.
De este modo, el dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante está diseñado a medida y permite, por un lado, volver a centrar los dos huesos de una articulación, sin cortes óseos previos, y, por otra parte, posicionar correctamente los planos de corte en una posición relativa los unos con respecto a los otros. Tras la colocación del dispositivo quirúrgico entre los dos huesos de la articulación, no es necesario ningún ajuste del balance ligamentario, los cortes óseos están posicionados y pueden realizarse.
Ventajosamente, el procedimiento comprende una etapa que consiste en fabricar el dispositivo quirúrgico fabricando el órgano de estabilización intraarticular y los dos bloques de guiado diseñados previamente, mediante una técnica de fabricación aditiva.
Se divulga un procedimiento de utilización de dicho dispositivo quirúrgico mencionado anteriormente de ayuda para la colocación de un implante ortopédico entre dos huesos de una articulación de un paciente, el procedimiento no formando parte de la invención.
Este procedimiento comprende unas etapas que consisten en:
- posicionar el órgano de estabilización intraarticular entre los dos huesos en extensión de la articulación de manera
a estabilizar y alinear los huesos de dicha articulación;
- fijar cada bloque de guiado a un hueso de la articulación;
- poner en flexión los dos huesos de la articulación para desprender al menos uno de los dos bloques de guiado del órgano de estabilización;
- realizar operaciones de corte de partes de hueso por medio de un instrumento guiado por las hendiduras de los bloques de guiado.
De esta manera, la utilización del dispositivo se simplifica y permite realizar cortes óseos en un entorno despejado.
En efecto, los dos bloques de corte se posicionan simultáneamente y con unos planos de corte posicionados relativamente los unos con respecto a los otros y, a continuación, se independizan mediante una puesta en flexión
de los dos huesos de la articulación. No es necesario efectuar ningún ajuste del balance ligamentario y los cortes óseos son precisos.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán claramente de manifiesto a partir de la descripción que se hace a continuación, a modo indicativo, pero nada limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:
- la figura 1 es una representación esquemática en perspectiva de un dispositivo quirúrgico;
- la figura 2 es una representación esquemática que ilustra el dispositivo quirúrgico visto de frente;
- la figura 3 es una representación esquemática que ilustra el dispositivo quirúrgico 
visto de perfil;
- la figura 4 es una representación esquemática que ilustra el dispositivo quirúrgico visto en perspectiva despiezada; - la figura 5 es una representación esquemática que ilustra un modelo virtual reconstruido en tres dimensiones de una articulación desgastada y deformada antes de la colocación de un implante;
- la figura 6 es una representación esquemática que ilustra el modelo virtual de la articulación de la figura 5, cuya alineación se ha corregido virtualmente;
- la figura 7 es una ampliación del modelo virtual de la articulación de la figura 6, de manera que se ilustre el espacio
así definido entre los dos huesos de la articulación virtualmente corregida;
- la figura 8 es una representación esquemática que ilustra el dispositivo quirúrgico de ayuda para la colocación de un implante ortopédico dispuesto virtualmente entre los dos huesos de la articulación;
- la figura 9 es una representación esquemática similar a la de la figura 8, que ilustra los planos de corte virtualmente posicionados relativamente el uno con respecto al otro;
- la figura 10 es una representación esquemática que ilustra virtualmente la articulación tras la realización de cortes óseos según los planos de corte;
- la figura 11 es una representación esquemática que ilustra un implante ortopédico colocado después de haber realizado los cortes óseos.
En las figuras de los dibujos, se ha ilustrado un ejemplo del dispositivo de guiado adecuado, por ejemplo, para realizar unos cortes femorales y tibiales sin excluir por ello otras aplicaciones en función del tipo de implante ortopédico a implantar, por ejemplo, un implante femoral.
Sea cual sea la forma de realización y con referencia a las figuras 1 a 4, el dispositivo (1) comprende, por un lado, un órgano de estabilización intraarticular (2), y, por otra parte, dos bloques de guiado (3) de un instrumento destinado a realizar las operaciones de corte de partes de hueso.
El órgano de estabilización intraarticular (2) puede presentar diversas formas. En efecto, lo esencial reside en el hecho de que el órgano de estabilización intraarticular (2) está destinado a posicionarse entre los dos huesos de la articulación (6), en concreto, para estabilizar y volver a centrar el miembro que comprende la articulación (6), llenando un espacio (7) definido por el desgaste de una parte de la articulación (6).
Con referencia a la forma de realización ilustrada, el órgano de estabilización intraarticular (2), generalmente denominado "espaciador", comprende dos caras, cada una destinada a estar apoyada en un hueso de la articulación
(6), y define de esta manera un plano principal.
Una de las caras del espaciador (2) y, preferentemente, las dos, pueden presentar formas complementarias al hueso en el que están destinadas a estar apoyadas. De esta manera, dicho espaciador (2) está hecho a medida y está bien adaptado a la morfología del paciente.
Para diseñar tal espaciador (2) y con referencia a la figura 5, es necesario reconstruir en primer lugar y a partir de imagenologías médicas, un modelo virtual en tres dimensiones de la parte de la articulación (6) afectada.
Esta parte de la articulación (6) que precisa la implantación de una prótesis debe comprender, por tanto, una parte desgastada y debe, por tanto, no estar correctamente alineada. Una segunda etapa consiste entonces y con referencia a las figuras 6 y 7, en corregir virtualmente la alineación de la articulación (6) de manera que se defina un espacio (7) entre los dos huesos de dicha articulación (6) correspondiente a una parte desgastada que se va a sustituir con un implante ortopédico (8).
Con referencia a las figuras 8 y 9, el espaciador (2) está diseñado, por tanto, de manera asistida por ordenador mediante la adición de material virtual para llenar el espacio (7) definido entre los dos huesos de la articulación (6). De esta manera, se obtiene un espaciador (2) de forma anatómica y hecho a medida. El posicionamiento posterior durante la intervención quirúrgica de tal espaciador (2) entre los dos huesos de la articulación (6) del paciente permite así estabilizar y volver a centrar de manera óptima la articulación (6) afectada.
Los bloques de guiado (3) se fijan al espaciador (2), ventajosamente, de manera amovible y a un lado y a otro del plano principal definido por dicho espaciador (2). Los bloques de guiado (3) comprenden unos medios de fijación (4) al hueso, por ejemplo, en forma de tubos orientados y adecuados para recibir, cada uno, un medio de anclaje, tal como una clavija lisa o roscada. Estos tubos (4) se extienden a partir de los bloques de guiado (3) y comprenden una superficie de apoyo en el hueso. Esta superficie de apoyo permite realizar un tope durante el posicionamiento del espaciador (2) entre los dos huesos de la articulación (6). De manera ventajosa, la superficie de apoyo de los tubos (4) presenta una forma complementaria al hueso en el que está destinada a apoyarse para garantizar la estabilidad giratoria.
En un modo de realización ventajoso y no representado, los bloques de guiado (3) están bloqueados en su posición fijada sobre el espaciador (2) por medio de un órgano de bloqueo. Este órgano de bloqueo puede presentarse en forma de pinza que viene a aprisionar dichos bloques de guiado (3) para mantenerlos en la posición fijada. La pinza puede estar prolongada, por ejemplo, por un mango que facilita la sujeción del dispositivo quirúrgico (1), y permite facilitar así el posicionamiento del espaciador (2) entre los dos huesos de la articulación (6). La pinza puede comprender un sistema de encajado a presión, por ejemplo, para cooperar fácilmente con dichos bloques de guiado (3).
Los bloques de guiado (3) presentan, a continuación, al menos una hendidura (5) para el acoplamiento y guiado de un instrumento destinado a realizar las operaciones de corte de las diferentes partes óseas.
La o las hendiduras (5) de uno de los bloques de guiado (3) comprenden orientaciones y posiciones determinadas con respecto a la o las hendiduras (5) del otro bloque de guiado. Así y con referencia a la figura 9, las hendiduras (5) determinan unos planos de corte, que están posicionados de manera relativa los unos con respecto a los otros. De la misma manera que antes, los bloques de guiado (3) están diseñados de una manera asistida por ordenador. El volumen ocupado por la prótesis posicionada en el espacio (7) del modelo virtual de la articulación (6) interseca con los huesos de dicho modelo virtual. Los planos de intersección definen unos planos de cortes óseos a realizar para colocar el implante ortopédico (8). Los bloques de guiado (3) están diseñados de manera que sus hendiduras (5) se encuentren en la prolongación de estos planos de intersección. En otras palabras, las hendiduras (5) de los bloques de guiado (3) son coplanarias con dichos planos de corte definidos por el volumen ocupado por la prótesis.
De este modo el diseño asistido por ordenador permite diseñar a medida estos bloques de guiado (3). En efecto, las superficies de apoyo de los bloques de guiado (3) así como el extremo de los tubos (4) están diseñados para adoptar formas complementarias a las de los huesos en los que están apoyados. Además, las hendiduras (5) de los bloques de guiado (3) están posicionadas para permitir realizar cortes óseos según los planos de corte definidos por el volumen ocupado por la prótesis.
Cuando los bloques de guiado (3) y el espaciador (2) están diseñados de manera virtual, conviene programar su fabricación con técnicas bien conocidas en el estado de la técnica, tal como por impresión 3D directa o indirecta. Los bloques de guiado (3) pueden fijarse de cualquier manera adecuada al espaciador (2), y pueden incluso formar una única pieza con dicho espaciador (2), no formando parte este dispositivo de la invención. Al menos uno de los bloques de guiado (3) y, preferentemente los dos, se fija de manera amovible a dicho espaciador (2) para facilitar las operaciones de corte, como se describe a continuación.
En efecto, durante la utilización del dispositivo quirúrgico (1) de ayuda para la colocación de un implante ortopédico (8) entre dos huesos de una articulación (6) de un paciente, conviene posicionar en primer lugar el espaciador (2)
entre los dos huesos en extensión de la articulación (6). Como se ha visto antes en este documento, el posicionamiento del espaciador (2) permite estabilizar y volver a centrar la articulación (6). Esta colocación puede efectuarse sujetando dicho espaciador (2) por el mango del órgano de bloqueo de tipo pinza. El espaciador (2) se posiciona hasta que los bloques de guiado (3) y, concretamente, sus tubos de fijación (4), hagan tope contra los huesos de la articulación (6).
A continuación, conviene fijar cada bloque de guiado (3) al hueso correspondiente de la articulación (6). Esta etapa se realiza insertando unas clavijas lisas o roscadas en cada tubo de fijación (4) y uniéndolas al hueso de la articulación (6), por ejemplo, por atornillado.
A continuación, conviene retirar la pinza para desbloquear la fijación de los bloques de guiado (3) sobre el espaciador (2). De este modo, una puesta en flexión de los dos huesos permite desprender los dos bloques de guiado (3) del espaciador (2). Como se menciona más arriba, basta con que al menos uno de los bloques de guiado (3) se fije de manera amovible al espaciador (2) para que esta operación sea realizable. Preferentemente, los dos bloques de guiado (3) están fijados de manera amovible al espaciador (2) para facilitar las operaciones de corte posteriores.
A continuación, solo queda realizar las operaciones de corte como tales de partes de hueso por medio de un instrumento de cuchilla, guiado por las hendiduras (5) de los bloques de guiado (3).
Con referencia a la figura 10, los cortes óseos (9) permiten preparar los huesos para recibir, con referencia a la figura 11, el implante ortopédico (8) propiamente dicho.
El dispositivo quirúrgico (1) según la invención permite, por tanto, posicionar simultáneamente los planos de cortes óseos de manera que la posición relativa de los cortes sea perfecta y esté correctamente equilibrada lo que garantiza una restitución óptima del interlineado articular.
Claims (8)
1. Procedimiento de diseño asistido por ordenador de un dispositivo quirúrgico (1) de ayuda para la colocación de un implante ortopédico (8) entre dos huesos de una articulación (6) de un paciente, que comprende unas etapas que consisten en:
- reconstruir, a partir de imagenologías médicas, un modelo virtual en tres dimensiones de la parte de la articulación (6) afectada;
- corregir virtualmente la alineación de la articulación (6) de manera que se defina un espacio (7) entre los dos huesos de dicha articulación (6) correspondiente a una parte desgastada que se va a sustituir con el implante;
- posicionar virtualmente en el espacio (7) del modelo virtual de la parte de articulación (6) corregida, un volumen de ocupación protésica definido al menos entre dos planos;
- diseñar virtualmente un órgano de estabilización intraarticular (2) adecuado para llenar el espacio (7) definido entre los dos huesos de la articulación (6) corregida para estabilizar y volver a centrar la articulación (6);
- diseñar virtualmente dos bloques de guiado (3) fijados al órgano de estabilización intraarticular (2) y a un lado y a otro de un plano definido por dicho órgano de estabilización intraarticular (2), comprendiendo cada uno de dichos bloques de guiado (3) una hendidura (5) coplanaria a uno de los dos planos que definen el volumen ocupado por la prótesis;
caracterizado por que al menos uno de los dos bloques de guiado (3) está fijado al órgano de estabilización intraarticular (2) de manera amovible.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los dos bloques de guiado están diseñados de modo que se fijen de manera amovible al órgano de estabilización intraarticular (2).
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una etapa que consiste en diseñar virtualmente un órgano adecuado para bloquear la fijación de los bloques de guiado (3) sobre el órgano de estabilización intraarticular (2).
4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el órgano de estabilización intraarticular (2) está diseñado de manera que presente un espesor variable.
5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el órgano de estabilización intraarticular (2) está diseñado de manera que presente dos caras destinadas a apoyarse en los huesos del paciente y de las que al menos una de las caras presenta una forma complementaria al hueso en el que está destinada a apoyarse.
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el órgano de estabilización intraarticular (2) está diseñado de manera que esté constituido por un apilamiento de cuñas cóncavas o convexas.
7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los bloques de guiado (3) están diseñados de manera que formen un tope para el posicionamiento del órgano de estabilización intraarticular (2).
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una etapa que consiste en fabricar el dispositivo quirúrgico (1) fabricando el órgano de estabilización intraarticular (2) y los dos bloques de guiado (3) diseñados previamente, mediante una técnica de fabricación aditiva.
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