ES2802450B2 - Guia quirurgica para intervenciones de osteotomia desrotatoria con giro de las secciones del hueso sobre el plano de corte. - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía desrotatoria con giro de las secciones del hueso sobre el plano de corte

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a una guía quirúrgica que, determina un medio adicional a un kit, en el que participa fundamentalmente una guía quirúrgica que se adapta al hueso en las zonas de interés, dotada de una pluralidad de protuberancias con orificios axiales en los que son susceptibles de ser insertadas respectivas parejas de agujas de Kirschner paralelas dos a dos, agujas que sirven de medios de sustentación de la guía, así como de guías y tope de retención en el corte del hueso.

El objeto de la invención es proporcionar una segunda guía, que puede ser fácilmente implantada y de forma totalmente precisa a través de dos de las agujas de Kirschner anteriormente comentadas, de modo que esta guía permita girar el hueso con respecto al plano de corte previamente efectuado, hasta el punto exacto que previamente haya sido calculado, sin riesgos de error en dicho desplazamiento angular, permitiendo adicionalmente inmovilizar ambas secciones del hueso en su posición final de giro en orden a facilitar las maniobras de implantación de la correspondiente placa de osteosíntesis.

Consecuentemente, el objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que permita una intervención lo más precisa posible, rápida, así como segura para el cirujano, reduciendo la dependencia de la destreza del cirujano, es decir reduciendo al mínimo los posibles errores humanos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las alteraciones torsionales en las extremidades son una afectación frecuente en la población general. Es habitual que pasen inadvertidas o queden enmascaradas en el proceso de diagnóstico; las alteraciones en el plano frontal o sagital, más evidentes y por lo tanto de más fácil diagnóstico, frecuentemente asocian un componente rotacional en la deformidad. Si dicho componente no se diagnostica, difícilmente se podrá corregir. Por otra parte, está probada la relación entre dichas deformidades y el desarrollo de osteoartrosis.

El correcto análisis de estas deformidades requiere un estudio radiológico más extenso que la radiología simple, siendo de elección la tomografía computerizada (TC). Esta técnica permite realizar reconstrucciones en los 3 planos del espacio, de forma que se puedan medir las alteraciones a nivel torsional.

El avance en los softwares informáticos para tratamiento de imágenes permite un análisis completo del componente rotacional en cada hueso. Esto es útil sobre todo en huesos largos (como fémur y tibia a nivel de EI; y húmero, cúbito y radio a nivel de ES). De esta forma se puede calcular de forma exacta la rotación en cada uno de los huesos estudiados. Los métodos de medición de ángulos de torsión son dificultosos, y la precisión en la medición de estas deformidades aumenta considerablemente si empleamos técnicas de reconstrucción 3D.

Por otra parte, permite realizar correcciones virtuales de las alteraciones torsionales, dando información del resultado final de una posible intervención quirúrgica.

Así mismo, permite generar guías quirúrgicas para uso intraoperatorio. Las guías se adaptan con precisión a la superficie ósea y guían en todo momento la corrección del ángulo de torsión. Hasta ahora, dicha corrección debía realizarse tomando referencias visuales intraoperatorias, siendo técnicas muy dependientes del observador y por lo tanto siendo los resultados de la corrección poco precisos. Actualmente, los sistemas de guías quirúrgicas elaboradas de forma personalizada mediante impresión 3D evitan cualquier variabilidad dependiente del observador y permiten reproducir de forma exacta la planificación realizada en el modelo virtual.

Así pues, se trata de seccionar el hueso afectado y modificar la posición relativa entre las dos secciones del hueso obtenido, de modo que éstas giren respecto del plano de seccionado, pudiendo llegar a ser preciso variar el ángulo que forman con respecto al plano frontal o sagital.

De esta forma se alivian los síntomas de la osteoartritis, haciendo que las fuerzas se repartan correctamente mediante la realineación de la pierna.

Así pues, las técnicas de osteotomía resultan mas adecuadas que las técnicas de artroplastia, al resultar una técnica menos invasiva y que proporciona una buena recuperación con menores posibilidades de fallo.

En tal sentido, el propio solicitante es co-titular de la patente de invención P201830153, en la que se describe una especie de kit, en el que participa fundamentalmente una guía quirúrgica que se adapta al hueso en las zonas de interés, materializada en un única pieza de configuración alargada que define una pluralidad de protuberancias con orificios axiales en los que son susceptibles de ser insertadas respectivas agujas de Kirschner, las cuales serán introducidas en dichas guías, de diferentes inclinaciones, en un orden, posición y profundidad determinados, de manera que tanto el orden como la profundidad de colocación está definido previamente en las agujas de Kirschner y en la propia guía quirúrgica, de modo que una vez colocadas las agujas sobre el hueso se procede a retirar la guía quirúrgica, tras lo que se procede a realizar el corte de la osteotomía, utilizando una sierra quirúrgica de corte, de manera que las agujas intermedias hacen de elemento de guiado de la herramienta de corte, mientras que las agujas de Kirschner inferiores hacen de tope en el desplazamiento de dicha herramienta de corte, pudiendo realizarse el corte en un solo plano, o bien en un plano bisector, el formado por ambas parejas intermedias e inferiores de agujas de Kirschner, según precise el caso concreto de que se trate.

En cualquier caso, este sistema solo permite modificar la angulación de las dos secciones del hueso en un único plano de trabajo, de manera que no permite llevar a cabo de forma precisa e inequívoca el giro de una sección de hueso con respecto a la otra sobre el propio plano de corte en los casos en los que se asocie una alteración rotacional del hueso que precise una osteotomía desrotatoria.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La guía quirúrgica para la implantación de placas de osteosíntesis en intervenciones de osteotomía con giro del hueso sobre el plano de corte que la invención propone viene a llenar el vacío técnico anteriormente expuesto, de manera que combinada con un sistema de guías del tipo del descrito en la patente de invención P201830153, o bien de forma independiente, permite incrementar las posibilidades de corrección de desviaciones en intervenciones de osteotomía, hasta en los tres planos cartesianos.

Para ello, y de forma más concreta, se ha previsto que partiendo de la estructuración de la guía descrita en la patente de invención P201830153, la misma se complemente con una protuberancia adicional destinada al paso de una séptima aguja de Kirschner cuyo punto de enclavamiento ha sido previamente pre-calculado, en orden a determinar un elemento de tope en el desplazamiento entre secciones de hueso a partir de la nueva guía de la invención, tal y como se verá seguidamente.

Así pues, una vez implantadas las distintas agujas de Kirschner con la guía descrita en la patente de invención P201830153 así como la citada séptima aguja de Kirschner, retirada dicha guía y realizado el corte del hueso a partir de las correspondientes agujas de Kirschner, se ha previsto que se retiren las dos agujas intermedias y las dos agujas inferiores, sirviendo las dos agujas superiores como medios de inserción de la nueva guía de la invención, la cual se materializa en un elemento personalizado para cada paciente obtenido mediante un proceso de manufactura aditiva a partir de un modelo 3D, el cual se genera a partir de un proceso de tomografía axial computerizada (TAC) o resonancias magnéticas, llevados a cabo en el proceso preoperatorio sobre la extremidad del hueso a tratar, principalmente la tibia, presentando una configuración alargada verticalmente, con una superficie de apoyo sobre el hueso idéntica a la fisonomía de éste en virtud del proceso anteriormente referido.

Esta guía se remata en correspondencia con su extremidad inferior con una garganta lateral, alargada y abierta por uno de sus extremos, que en posición inicial de implantación de la guía queda dispuesta enfrentada a la séptima aguja de Kirschner, de modo que cuando se lleve a cabo el giro de la sección inferior del hueso sobre el plano de corte, la séptima aguja de Kirschner se desplazará conjuntamente con dicha sección inferior a través de la garganta de la guía, hasta un punto en que la citada séptima aguja de Kirschner haga tope con el fondo de la garganta lateral de la guía, punto que se corresponderá con el punto exacto precalculado de desviación previsto.

En función del plano de corte que prevea, ya sea éste simplemente horizontal, determinado por la pareja de agujas intermedias, utilizando dos planos de corte en orden a eliminar una cuña o plano de bisectriz de la osteotomía, por medio de las parejas de agujas intermedias e inferiores, o utilizando un único plano de corte oblicuo, pueden llegar a corregirse desviaciones en los tres planos cartesianos.

De acuerdo con una variante de realización preferente de la invención, la nueva guía podrá estar dotada en su zona superior de una pareja de protuberancias, afectadas de respectivos orificios axiales y pasantes, en funciones de guiado de una pareja de agujas de Kirschner paralelas entre sí, agujas que tienen por función atravesar ambas secciones del hueso, en orden a inmovilizar éstas temporalmente, mientras se afianza la placa de ostoeosíntes, se aplican grapas o se aplican clavos endomedulares, de manera que una vez implantada cualquiera de estas soluciones, dichas agujas se retirarán, habiéndose previamente retirado tanto la guía como las agujas en funciones de guía para ésta última.

Así pues, a partir de esta estructuración, no es preciso pensar ni tener que debatir el emplazamiento exacto de la guía, el ángulo a cortar o el ángulo a desplazar una sección de hueso con respecto a la otra, ya que las agujas de Kirschner utilizadas lo determinan, disminuyéndose casi completamente el riesgo de error humano en la colocación de la guía y calibración de la misma ya que la presente guía no precisa de calibración durante la intervención. Lo que implica que con ayuda de los modelos 3D obtenidos en el preoperatorio y los cálculos preoperatorios apoyados en las herramientas informáticas logramos mediante la fabricación aditiva obtener una guía de osteotomía personalizada para cada paciente que mejora considerablemente el grado de exactitud en la intervención y reduce sensiblemente el tiempo de la intervención quirúrgica, con todo lo que eso conlleva: menor probabilidad de infección, menor tiempo de anestesia, menor tiempo de isquemia y cirugía más exacta.

Por último, cabe destacar el hecho de que con el sistema de guiado de la invención, al estar todos los parámetros precalculados por ordenador, no es necesario supervisar en continuo el trabajo que se está realizando mediante equipos de rayos-x. Radiando innecesariamente las manos del cirujano.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Las figuras 1A y 1B.- Muestran sendas vistas en diferente perspectiva de una guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía, concretamente una variante de la guía descrita en la patente de invención P201830153, pudiéndose observar como la guía incluye una séptima protuberancia con su correspondiente orificio axial para la implantación exacta de una séptima aguja de Kirschner, en funciones de tope de giro para la guía objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva frontal del hueso una vez llevado a cabo el corte del mismo mediante las agujas de Kirschner implantadas a través de la guía de la figura 1, retiradas las parejas de agujas intermedias e inferiores, sirviendo las agujas superiores como medio de guiado e implantación de la nueva guía, cuya garganta lateral inferior en dicha posición inicial queda enfrentada a la séptima aguja de Kirschner implantada mediante la guía de la figura 1.

Las figuras 3 y 4.- Muestran sendas vistas en diferentes perspectivas del conjunto de la figura 2.

Las figuras 5 y 6.- Muestran sendas vista similares a las de las figura 4 y 2, pero en la que la sección de hueso inferior ha sido girada con respecto a la sección superior, hasta llegar al punto exacto de corrección determinado por el tope que hace el fondo de la garganta de la guía sobre la comentada séptima aguja.

La figura 7a.- Muestra, finalmente una vista en perspectiva en la que aparece finalmente la placa de osteosíntesis debidamente implantada una vez alcanzada la posición relativa final de giro entre las secciones de hueso.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de la figura 1, puede observarse como la invención supone una mejora con respecto al conjunto descrito en la patente de invención P201830153, en la que participa una guía (1), que se estructura en una única pieza de configuración alargada que define una pluralidad de protuberancias (2-2’-2’’) con orificios axiales para alojar cada una a una aguja (3-3’-3’’) de Kirschner, y unas zonas debilitadas (19) por donde se romperá con el escoplo quirúrgico en la correspondiente fase del procedimiento; protuberancias (2) que se distribuyen en tres parejas de alineaciones, dos superiores, dos intermedias y dos inferiores.

La guía (1) se obtiene mediante un proceso de manufactura aditiva a partir de un modelo 3D, el cual se genera a partir de tomografías axiales computerizadas (TAC) o resonancias magnéticas llevados a cabo en el proceso preoperatorio sobre la extremidad del hueso (5) a tratar, presentando una configuración alargada verticalmente, con una superficie de apoyo sobre el hueso complementaria a la fisonomía de éste en virtud de dicho proceso preoperatorio.

Las protuberancias superiores (2) permiten guiar una pareja de agujas de Kirschner paralelas (3) superiores cuya función es mantener la guía (1) de osteotomía en la posición adecuada y precalculada durante la intervención.

Las protuberancias intermedias (2’) permiten guiar una segunda pareja de agujas de Kirschner paralelas intermedias (3’), en funciones de medios de guiado para la herramienta de corte en el plano superior del plano bisector de la osteotomía.

Por su parte, las protuberancias inferiores (2’’) permiten guiar una pareja de agujas inferiores (3’’) paralelas, destinadas a hacer de tope a la herramienta de corte cuando se está obteniendo el plano de corte superior.

La guía opcionalmente se remata a su vez inferiormente en un acodamiento o brazo lateral (6) que actúa como medio de posicionamiento y estabilización de todo el conjunto de la guía.

Pues bien, de acuerdo ya con la invención, se ha previsto que la guía (1) incluya sobre su sector inferior (7) una protuberancia (8) con su correspondiente orificio axial para paso de una séptima aguja de Kirschner (3’’’), cuyo punto de enclavamiento ha sido previamente pre­ calculado, en orden a determinar un elemento de tope en el desplazamiento entre secciones de hueso (5-5’) a partir de la nueva guía (9) de la invención, la mostrada en las figuras 2 a 6.

Así pues, una vez implantadas las distintas agujas con la guía descrita en la patente de invención P201830153 así como la citada séptima aguja, retirada dicha guía y realizado el corte (10) del hueso a partir de las correspondientes agujas (3’ y 3’’), se ha previsto que se retiren las dos agujas intermedias (3’) y las dos agujas inferiores (3’’), sirviendo las dos agujas superiores (3) como medios de inserción de la nueva guía (9) de la invención a través de una pareja de protuberancias superiores (14), dotadas de orificios pasantes para dichas agujas.

Esta nueva guía (9) se materializa en un elemento personalizado para cada paciente obtenido mediante un proceso de manufactura aditiva a partir de un modelo 3D, el cual se genera a partir de tomografías axiales computerizadas (TAC) o resonancias magnéticas, de manera que en su extremidad inferior se establece una garganta lateral (11), alargada y abierta por uno de sus extremos, que en posición inicial de implantación de la guía queda dispuesta enfrentada a la séptima aguja de Kirschner (3’’’), de modo que cuando se lleve a cabo el giro de la sección inferior (5) del hueso sobre el plano de corte (10), la séptima aguja (3’’’) se desplazará conjuntamente con dicha sección inferior (5), hasta un punto en que el fondo (12) de dicha garganta lateral (11) haga tope contra la séptima aguja de Kirschner (3’’’), correspondiéndose dicha posición con la posición exacta de corrección precalculada.

La guía (9) podrá disponer superiormente de una pareja de protuberancias adicionales (13) con orificios axiales pasantes, para guiado de una cuarta pareja de agujas de Kirschner (3iv) paralelas entre sí, agujas que tienen por función atravesar ambas secciones del hueso (5’-5) tal como muestran las figuras 5 y 6, una vez ambas secciones del hueso (5’-5) están en su posición de corrección, de manera que una vez implantadas se procederá a retirar el resto de agujas, así como la propia guía, inmovilizando ambas secciones temporalmente, mientras se afianza la placa de ostoeosíntesis (20), se aplican grapas o se aplican clavos endomedulares, tras lo cual dichas agujas de Kirschner (3iv) serán finalmente retiradas, cerrando la herida realizada, con el abordaje utilizado en los procedimientos quirúrgicos habituales.

Solo resta señalar por último que, si bien el presente ejemplo de realización práctica, así como el apartado de la descripción de la invención, se ha descrito en virtud de la solución con la que se consigue una máxima precisión para el objetivo de la invención, el solicitante no descarta la posibilidad de una solución más sencilla en la que el dispositivo solo incluya una protuberancia superior (13), para el paso de una aguja de Kirschner, solución que si bien resulta menos estable es menos intrusiva, pudiendo resultar interesante en determinadas intervenciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1a.- Guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía desrotatoria con giro del hueso sobre el plano de corte, caracterizada porque está constituida por un cuerpo obtenido a partir de un modelo 3D personalizado generado por medio de tomografías axiales computerizadas (TAC) o resonancias magnéticas del hueso a intervenir, cuerpo que presenta una configuración alargada, con una superficie de apoyo sobre el hueso complementaria a la fisonomía de éste, con la particularidad de que el citado cuerpo de guía (9) presenta al menos dos protuberancias superiores (14), dotadas de orificios pasantes, para una pareja de agujas de Kirschner superiores y paralelas (3) de estabilización de la guía sobre la sección superior (5’) del hueso, cuerpo que presenta en correspondencia con su extremidad inferior una garganta lateral (11), alargada y abierta por uno de sus extremos, en funciones de guía de desplazamiento y tope en el desplazamiento angular en giro de la sección inferior (5) del hueso sobre el plano de corte (10) para una aguja (3’’’) de Kirschner implantable en la sección inferior (5) del hueso.

2a.- Guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía desrotatoria con giro del hueso sobre el plano de corte, según reivindicación 1a, caracterizada porque superiormente incluye al menos una protuberancia adicional (13), preferiblemente dos, con orificios axiales pasantes, para guiado de una pareja de agujas (3iv) de Kirschner paralelas entre sí, destinadas a atravesar ambas secciones del hueso (5’-5), una vez ambas secciones del hueso (5’-5) estén en su posición de corrección, determinantes de medios de inmovilización de ambas secciones durante el proceso de implantación de una placa de ostoeosíntes (20), grapas o clavos endomedulares entre ambas secciones de hueso.

3a.- Guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía desrotatoria con giro del hueso sobre el plano de corte, según reivindicación 1a, caracterizada porque se complementa con una guía adicional (1), obtenida en una única pieza, de configuración alargada en la que se definen tres parejas de protuberancias (2-2’-2’’) con orificios axiales para alojar cada una a una pareja de agujas (3-3’-3’’) de Kirschner paralelas dos a dos, de implantación/estabilización de la guía, de guiado de la herramienta de corte en la intervención y de tope para dicha herramienta de corte, y unas zonas debilitadas (19), guía obtenida mediante un proceso de manufactura aditiva a partir de un modelo 3D, el cual se genera a partir de tomografías axiales computerizadas (TAC) o resonancias mangnéticas, con la particularidad de la guía (1) incluye sobre su sector inferior (7) una protuberancia (8) con su correspondiente orificio axial para paso de una séptima aguja (3’’’) de Kirschner, cuyo punto de enclavamiento ha sido previamente pre-calculado, en orden a determinar un elemento de tope en el desplazamiento entre secciones de hueso (5-5’) a partir de la guía (9).

4a.- Guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía desrotatoria con giro del hueso sobre el plano de corte, según reivindicaciones ia y 3a, caracterizada porque las protuberancias (13-14-2-2’-2’’-8) tanto del cuerpo de guía (9) como de la guía adicional (1), incluyen señalizaciones con el orden de inserción de las agujas de Kirschner (3-3’-3’’-3’’-3iv).

5a.- Guía quirúrgica para intervenciones de osteotomía desrotatoria con giro del hueso sobre el plano de corte, según reivindicaciones ia y 4a, caracterizada porque las agujas de Kirschner (3-3’-3’’-3’’-3iv) incluyen señalizaciones de la protuberancia en la que deben insertarse y la profundidad a la que debe insertarse.