ES2869227T3 - Un sistema de orientación quirúrgica - Google Patents

Abstract

Un sistema de orientación quirúrgica para ayudar a un cirujano a orientar un componente protésico en relación con la anatomía del paciente, el sistema incluye: un implemento (1, 74, 90) para la fijación liberable de un componente protésico; caracterizado por: un monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica que se puede fijar al implemento (1, 74, 90); y un aparato ortopédico (3, 40, 70) para la fijación liberable al paciente a fin de definir un punto (4) de referencia en relación con dicha anatomía, estando dicho punto (4) de referencia dispuesto en uso de manera externa al paciente y estando adaptado para la orientación del monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica en una orientación de referencia, en el que el monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica está adaptado para adquirir información de orientación de referencia mientras está en dicha orientación de referencia, y en el que dicho monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica está adaptado para adquirir información de orientación posterior durante la manipulación del implemento (1, 74, 90) mientras que el implemento (1, 74, 90) está físicamente separado del aparato ortopédico (3, 40, 70).

Description

DESCRIPCIÓN

Un sistema de orientación quirúrgica

La presente invención se refiere a instrumentos quirúrgicos, en particular a un sistema de orientación para su uso en procedimientos quirúrgicos, por ejemplo cirugía que implica componentes protésicos.

Antecedentes de la invención

Si bien la siguiente discusión es con respecto a la cirugía de reemplazo de cadera, una persona experta en la técnica apreciará que la presente invención no se limita a este campo particular de uso y puede adaptarse para su uso con cualquier estructura ósea o varios tipos de cirugía.

La cirugía de reemplazo de cadera implica el uso de una copa protésica (copa acetabular) o una esfera protésica (vástagos femorales) o ambos para restaurar la funcionalidad de la articulación esfera y copa de la cadera. La articulación de esfera y copa permite que la cadera gire en diferentes direcciones en varios grados (en contraste con la rotación relativamente limitada de una articulación de rodilla).

En 2001, se realizaron aproximadamente 165,000 reemplazos totales de cadera, según datos de la Academia Estadounidense de Cirujanos Ortopédicos, utilizando cifras del Centro Nacional de Estadísticas de Salud. Históricamente, la cirugía de reemplazo de cadera (artroplastia) requería una incisión curva de hasta 40 cm (7 a 12 pulgadas) para proporcionar suficiente acceso al cirujano para acceder y manipular manualmente la cadera y el fémur. Se colocó una copa protésica en la cavidad de la cadera o se extrajo la cabeza del fémur y se reemplazó con una esfera protésica, o ambos.

Una vez realizada la incisión, los ligamentos y los músculos se separan para permitir que el cirujano acceda a los huesos de la articulación de la cadera. Por lo general, es esta parte de la cirugía la que debilita un poco los ligamentos y los músculos después de la cirugía. Hasta que sanen, lo que a menudo demora entre un mes y seis semanas, el paciente debe seguir precauciones especiales de cadera para evitar la dislocación de la nueva articulación de la cadera.

Los pasos típicos en la cirugía de reemplazo de cadera incluyen los siguientes:

Extracción de la cabeza femoral: una vez que se ingresa a la articulación de la cadera, la cabeza femoral se disloca del acetábulo. Luego, la cabeza femoral se retira cortando el cuello femoral con una sierra eléctrica.

Escariado del acetábulo: después de retirar la cabeza femoral, se extrae el cartílago del acetábulo con un taladro eléctrico y una fresa especial. El escariador forma el hueso en forma hemisférica para ajustarse exactamente a la cubierta metálica del componente acetabular.

Inserción del componente acetabular: se utiliza un componente de prueba, que es un duplicado exacto de la prótesis de cadera del paciente, para garantizar que la articulación recibida sea del tamaño y ajuste correctos. Una vez que se determina el tamaño y la forma correctos para el acetábulo, se inserta el componente acetabular en su lugar. En la variedad no cementada de reemplazo artificial de cadera, la cubierta de metal simplemente se mantiene en su lugar mediante la opresión del ajuste o con tornillos para mantener la cubierta de metal en su lugar. En la variedad cementada, se utiliza un cemento especial de tipo epoxi para "pegar" el componente acetabular al hueso.

Preparación del canal femoral: para comenzar a reemplazar la cabeza femoral, se utilizan raspadores especiales para dar forma y ahuecar el fémur a la forma exacta del vástago metálico del componente femoral. Una vez más, se utiliza un componente de prueba para garantizar el tamaño y la forma correctos. El cirujano también evaluará el movimiento de la articulación de la cadera.

Inserción del vástago femoral: una vez que el tamaño y la forma del canal se ajustan exactamente al componente femoral, el vástago se inserta en el canal femoral. Nuevamente, en la variedad de componentes femorales no cementados, el vástago se mantiene en su lugar por la opresión del ajuste en el hueso (similar a la fricción que mantiene un clavo clavado en un orificio perforado en una tabla de madera, con un diámetro ligeramente más pequeño que el clavo). En la variedad cementada, el canal femoral se raspa a un tamaño ligeramente mayor que el vástago femoral. Luego, se usa el cemento tipo epoxi para unir el vástago de metal al hueso.

Colocación de la cabeza femoral: la esfera de metal que reemplaza la cabeza femoral está unida al vástago femoral.

El reemplazo de cadera completo: antes de cerrar la incisión, se toma una radiografía para asegurarse de que la nueva prótesis esté en la posición correcta.

Dicha cirugía tuvo varios problemas, entre ellos:

• una estancia hospitalaria de tres días o más, dolor posoperatorio y semanas de rehabilitación;

cada cm de incisión aumenta diez veces los riesgos de coagulación sanguínea e infección después de la cirugía; y • El cirujano dependía de su experiencia y ojo para asegurar la colocación precisa de la copa en la cavidad tridimensional de la cadera y la alineación de la copa con la esfera/fémur para permitir el funcionamiento adecuado de la articulación. La desalineación puede provocar complicaciones postoperatorias, como desalineación de la pierna, longitud incorrecta de la pierna y/o tensión incorrecta de los tejidos blandos. Los efectos a largo plazo de los componentes protésicos desalineados también pueden incluir el desgaste acelerado de los componentes, el aflojamiento aséptico de los componentes y la repetición potencialmente temprana de la cirugía.

Los intentos de superar estos problemas incluyen:

• WO 2003/037192 que divulga una plantilla (herramienta de impactación) para su uso en cirugía ósea y, por tanto, permite el uso de una incisión más pequeña. Para la cirugía de reemplazo de cadera, la plantilla permite el uso de una incisión de 4 a 7 cm (2 a 3 pulgadas), es decir, cirugía de ojo de cerradura. Otros beneficios incluyen una estadía más corta en el hospital, menos pérdida de sangre, menos dolor, menos dislocaciones posoperatorias y una recuperación más rápida; y

• WO 2005/046475 que divulga un calibre para ayudar al cirujano a colocar una prótesis con precisión cuando se usa una plantilla en la cirugía de ojo de cerradura, ya que el cirujano ya no puede ver el ajuste de la copa en la cavidad de la cadera o el ajuste entre la esfera y la copa.

El calibre proporcionado en WO 2005/046475 ha permitido el uso eficiente de la herramienta de impacto de WO 2003/037192. Los ejemplos comerciales incluyen el sistema de cadera NilNav disponible de MAC Surgical. Sin embargo, el medidor solo funciona en dos dimensiones y todavía existe una gran dependencia del ojo y la experiencia del cirujano para la colocación óptima de la copa en la cadera.

Por tanto, existe la necesidad de otras ayudas para ayudar al cirujano durante la cirugía.

El documento US2005/251026 divulga un sistema y procedimiento para detectar y medir cambios en la posición angular con respecto a un plano de referencia que es útil en procedimientos quirúrgicos para orientar varios instrumentos, prótesis e implantes con respecto a puntos de referencia anatómicos. Una realización del dispositivo usa dispositivos de orientación dual de un tipo capaz de medir cambios de posición angular desde una posición de referencia. Uno de estos dispositivos proporciona información sobre los cambios en la posición de un punto de referencia anatómico con respecto a una posición de referencia. El segundo dispositivo proporciona información sobre los cambios en la posición de un instrumento quirúrgico y/o prótesis con respecto a la posición de referencia.

El documento US2004/0254584 presenta un sistema de navegación asistido por ordenador sin imágenes para la cirugía de reemplazo de cadera. El sistema incluye: un sistema de localización; un ordenador, interconectado con el sistema de localización e interpretando las posiciones de los objetos rastreados en un modelo genérico de ordenador de la geometría de la cadera de un paciente; un módulo de software, ejecutable en el ordenador, que define el plano pélvico de la paciente sin referencia a los datos radiológicos obtenidos previamente, localizando al menos tres puntos de referencia pélvicos; y un marcador de seguimiento pélvico, que se fija al hueso pélvico y rastreable por el sistema de localización, para seguir en tiempo real la orientación del plano pélvico definido.

El documento US5305203 divulga un dispositivo quirúrgico asistido por ordenador para ayudar a un cirujano a colocar un instrumento quirúrgico (motorizado o manual) cuando realiza una cirugía en las partes expuestas y no expuestas de un paciente.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención superar, o mejorar sustancialmente, una o más de las desventajas de la técnica anterior, o proporcionar una alternativa útil.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de orientación quirúrgica para ayudar a un cirujano a orientar un componente protésico con respecto a la anatomía del paciente, incluyendo el sistema:

un implemento para la fijación liberable de un componente protésico;

un monitor de orientación electrónica que se puede fijar al implemento; y

un aparato ortopédico para la fijación liberable al paciente a fin de definir un punto de referencia con respecto a dicha anatomía, estando el punto de referencia dispuesto en uso fuera del paciente y adaptado para la orientación del monitor de orientación electrónica en una orientación de referencia,

en el que el monitor de orientación electrónica está adaptado para adquirir información de orientación de referencia mientras está en la orientación de referencia, y

en el que el monitor de orientación electrónica está adaptado para adquirir información de orientación posterior durante la manipulación del implemento mientras el implemento está físicamente separado del aparato ortopédico

En una realización, el monitor de orientación electrónica también está adaptado para proporcionar una indicación cuando una orientación posterior del monitor de orientación electrónica tiene una relación predefinida con respecto a la orientación de referencia. Opcionalmente, el monitor de orientación electrónica se puede adaptar para proporcionar una indicación para guiar la manipulación del implemento de manera que una orientación posterior del monitor de orientación electrónica sea guiada hacia la relación predefinida con respecto a la orientación de referencia.

El monitor de orientación electrónica puede incluir al menos uno de: un sensor de inercia; un acelerómetro; un giroscopio, un magnetómetro y/o un inclinómetro.

En una realización, el punto de referencia incluye una superficie que define un plano de referencia. Esta superficie puede ser parte de una estación de acoplamiento adaptada para recibir el monitor de orientación electrónica y orientar así el monitor de orientación electrónica en la orientación de referencia. En una realización, la estación de acoplamiento está dispuesta de forma giratoria sobre el aparato ortopédico.

En una realización, el aparato ortopédico incluye una mandíbula móvil para sujetar el acoplamiento con el paciente. La mandíbula móvil puede estar dispuesta en un extremo trasero del aparato ortopédico y tener al menos una almohadilla de posicionamiento para enganche de sujeción adyacente al sacro del paciente. Esta realización también incluye al menos una almohadilla de posicionamiento dispuesta en un extremo delantero del aparato ortopédico para sujetar el acoplamiento adyacente a la cresta púbica del paciente. Pueden disponerse dos almohadillas de posicionamiento adicionales en el extremo delantero del aparato ortopédico para sujetar el acoplamiento adyacente a la espina ilíaca anterosuperior del paciente. Para la realización que tiene una estación de acoplamiento giratoria, el eje de rotación es preferiblemente paralelo a un plano que contiene al menos una almohadilla de posicionamiento y las dos almohadillas de posicionamiento adicionales.

Una realización del aparato ortopédico incluye una base que se extiende de forma intermedia e interconecta el extremo delantero y el extremo trasero, estando adaptada dicha base en uso para soportar al menos parcialmente al paciente. Preferiblemente, la base comprende al menos dos miembros de base que se pueden unir de forma selectiva. Una realización alternativa prescinde de la base y en su lugar incluye un marco alargado que se extiende intermedio e interconecta el extremo delantero y el extremo trasero, estando adaptado el marco alargado en uso para su disposición entre las piernas del paciente.

Se divulga además, pero no forma parte de la invención, un procedimiento para ayudar a un cirujano a orientar un componente protésico en relación con la anatomía del paciente, incluyendo dicho procedimiento los pasos de:

proporcionar un implemento para la fijación liberable de un componente protésico, teniendo dicho implemento un monitor de orientación electrónica dispuesto sobre el mismo;

sujetar de forma liberable al paciente a un aparato ortopédico para definir un punto de referencia con respecto a dicha anatomía, estando dicho punto de referencia dispuesto en uso externamente al paciente;

usar el punto de referencia para orientar el monitor de orientación electrónica en una orientación de referencia;

usar el monitor de orientación electrónica para adquirir información de orientación de referencia mientras está en la orientación de referencia;

manipular el implemento mientras el implemento está físicamente separado del aparato ortopédico de manera que el componente protésico esté adyacente a dicha anatomía y;

usar el monitor de orientación electrónica para proporcionar una indicación cuando una orientación posterior del monitor de orientación electrónica tiene una relación predefinida con respecto a la orientación de referencia.

Un paso opcional asociado con este procedimiento es el uso del monitor de orientación electrónica para proporcionar una indicación para guiar la manipulación del implemento de manera que una orientación posterior del monitor de orientación electrónica se guíe hacia la relación predefinida con respecto a la orientación de referencia.

Otro paso opcional asociado con este procedimiento incluye un paso de determinar un ángulo de inclinación pélvica neutral de la pelvis del paciente y rotar el punto de referencia en un ángulo correspondiente al ángulo de inclinación pélvica neutral. Preferiblemente, el paso de determinar un ángulo de inclinación pélvica neutral de la pelvis de la patente incluye formar una imagen de rayos X de la pelvis del paciente vista desde el costado y determinar a partir de la imagen de rayos X un ángulo entre una línea que representa la vertical y una línea que se extiende desde la espina ilíaca anterosuperior del paciente hasta la cresta púbica del paciente.

Cualquier discusión de documentos, actos, materiales, dispositivos, artículos o similares que se hayan incluido en esta especificación es únicamente con el propósito de proporcionar un contexto para la presente invención. No debe tomarse como una admisión de que cualquiera o todos estos asuntos forman parte de la base de la técnica anterior o eran de conocimiento general común en el campo relevante para la presente invención tal como existía en Australia o en cualquier otro lugar antes de la fecha de prioridad de la presente solicitud.

Las características y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas, que se proporcionan únicamente a modo de ejemplo, junto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos adjuntos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato ortopédico para usar como parte de la realización preferida de la presente invención;

La figura 2 es una vista lateral del aparato ortopédico de la figura 1;

La figura 3 es una vista en planta del aparato ortopédico de la figura 1;

La figura 4 es un diseño de circuito esquemático de un monitor de orientación electrónica para su uso como parte de la realización preferida de la presente invención;

La figura 5 es un diagrama de circuito del monitor de orientación electrónica;

La figura 6 es una vista lateral esquemática del monitor de orientación electrónica que muestra la disposición física de varios componentes eléctricos del monitor;

La figura 7 es una vista en perspectiva que muestra una realización de un monitor de orientación electrónica fijado a un implemento para la fijación liberable de un componente protésico;

La figura 8 es una vista lateral esquemática que representa una medida del ángulo de inclinación pélvica de un paciente;

La figura 9 es una vista en perspectiva de una realización alternativa de un aparato ortopédico;

La figura 10 es una vista del lado izquierdo del aparato ortopédico de la figura 9;

La figura 11 es una vista en planta del aparato ortopédico de la figura 9;

La figura 12 es otra vista en perspectiva del aparato ortopédico de la figura 9;

La figura 13 es una vista en perspectiva de otra realización de un aparato ortopédico;

La figura 14 es una vista en perspectiva de la realización del aparato ortopédico de la figura 13, junto con un implemento para la fijación liberable de un componente protésico;

La figura 15 es otra representación en perspectiva del aparato ortopédico y el implemento mostrados en la figura 14; y

La figura 16 es una vista en perspectiva de otra realización más de un aparato ortopédico con otra realización más de un implemento para la fijación liberable de un componente protésico.

Descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención

Con referencia a los dibujos, el sistema de orientación quirúrgica de la presente invención se usa para ayudar a un cirujano a orientar un componente protésico en relación con la anatomía del paciente durante la cirugía. En resumen, el sistema consta de los siguientes componentes:

• un implemento 1, como se muestra en la figura 7, para la fijación liberable de un componente protésico;

• un monitor 2 de orientación electrónica, como se muestra en la figura 7, adjunto al implemento 1 (una sección transversal del monitor 2 de orientación electrónica se muestra esquemáticamente en la figura 6 y los diagramas de circuito se proporcionan en las figuras 4 y 5); y

• un aparato ortopédico 3 como se muestra en las figuras 1, 2 y 3.

El aparato ortopédico 3 se puede unir de forma liberable al paciente para definir un punto 4 de referencia en relación con la anatomía del paciente. Este punto 4 de referencia es externo al paciente y se utiliza para orientar el monitor 2 de orientación electrónica en una orientación de referencia. Mientras está en esta orientación, el monitor 2 de orientación electrónica adquiere información de orientación de referencia que se usa para calibrar el monitor 2 de orientación electrónica a la orientación de referencia. Más particularmente, el punto 4 de referencia incluye al menos una superficie 5 que define un plano de referencia. Esta superficie 5 forma uno de los lados internos de una estación 6 de acoplamiento con forma de caja y con la parte superior abierta, que está dimensionada para recibir cómodamente el monitor 2 de orientación electrónica. Esto orienta el monitor 2 de orientación electrónica en la orientación de referencia apoyándose en una superficie de la carcasa 7 exterior del monitor 2 de orientación electrónica contra la superficie interior 5 y contra las otras superficies interiores de la estación 6 de acoplamiento.

La realización preferida es particularmente adecuada para ayudar a los cirujanos a ubicar adecuadamente una copa acetabular en un acetábulo escariado durante una cirugía de cadera, tal como reemplazos o revisiones de cadera total o parcial. Cuando se usa en este contexto, el aparato ortopédico 3 se sujeta junto a la pelvis del paciente. El paciente está sostenido por la base 13 del aparato ortopédico 3, de lado, con el acetábulo que se está operando hacia arriba. Con referencia a la vista en perspectiva del aparato ortopédico 3 mostrada en la figura 1, la cabeza del paciente se colocaría en el lado derecho del aparato ortopédico 3 y los pies del paciente se colocarían en el lado izquierdo.

El aparato ortopédico 3 incluye una mordaza 8 móvil que está dispuesta rotativamente en un extremo de un eje 9 que está acoplado a rosca con una pestaña 10 dispuesta en una pared 11 lateral en el extremo trasero del aparato ortopédico 3. Una rueda 12 motriz manual está dispuesta fijamente en el extremo opuesto del eje 9 para permitir el ajuste de atornillado de la posición de la mordaza 8 móvil con respecto a la pared 11 lateral. La mandíbula móvil 8 tiene una almohadilla 14 de posicionamiento que se sujeta junto al sacro del paciente. Tres almohadillas (16, 17 y 18) de posicionamiento están dispuestas en una disposición triangular en la pared lateral opuesta 15 en el extremo delantero del aparato ortopédico 3. La almohadilla 16 de posicionamiento abrazaderas adyacentes a la cresta púbica del paciente. Las almohadillas 17 y 18 de posicionamiento se sujetan junto a la espina ilíaca anterosuperior del paciente.

Por lo tanto, una vez fijado correctamente, el aparato ortopédico 3 asume una relación física conocida en relación con el acetábulo del paciente. Por lo tanto, se deduce que la estación 6 de acoplamiento que es parte del aparato ortopédico 3 también asume una relación física conocida en relación con el acetábulo del paciente y esta relación física conocida se usa junto con el monitor 2 de orientación electrónica en los pasos quirúrgicos posteriores como se describe a continuación para ayudar en la orientación precisa de la copa acetabular protésica con respecto al acetábulo escariado.

El proceso de calibración se realiza típicamente mientras el monitor 2 de orientación electrónica está unido al implemento 1. Un brazo 19 se extiende diagonalmente hacia arriba desde la pared lateral 15 delantera del aparato ortopédico 3 y tiene una base 20 dispuesto en un extremo distal. La base 20 está configurada para soportar el miembro 21 alargado que conecta el monitor 2 al mango 27 del implemento 1 mientras que el monitor 2 está acoplado en la estación 6 de acoplamiento. Mientras el monitor 2 está acoplado, el cirujano o un asistente presiona el botón 22 de calibración y el monitor de orientación electrónica adquiere la información de orientación de referencia requerida para la calibración del monitor 2 a la orientación de referencia. Esta información depende de la salida de varios sensores dispuestos dentro del monitor 2 de orientación electrónica, que son capaces de monitorizar la orientación física del monitor 2 en tres dimensiones.

Los sensores son circuitos integrados de estado sólido (sistemas electromecánicos micromecanizados) e incluyen varios sensores inerciales, como un giroscopio 23 (ADXRS 150), que proporciona una señal de salida que depende de la tasa de rotación alrededor de su eje vertical. Para solucionar problemas de ruido y estabilidad, esta señal debe ser filtrada por un filtro que se construye alrededor de IC1 como se muestra en la figura 5. Esta señal se integra a lo largo del tiempo para proporcionar un ángulo de guiñada en grados de rotación. La técnica utilizada para esta integración es la versión de múltiples cortes basados en el tiempo de la regla de Thomas Simpson para el área bajo una curva.

Otro sensor inercial es un acelerómetro 24 de doble eje (ADXL213), que funciona como inclinómetro, o sensor de inclinación, para proporcionar una señal de salida que depende de la inclinación del acelerómetro 24 con respecto al campo gravitacional local. Esto proporciona señales de balanceo y cabeceo que son estables y se pueden alimentar directamente al microprocesador 32 sin ningún filtrado.

En realizaciones alternativas, también se pueden utilizar otros sensores, tales como un magnetómetro 25, por ejemplo, que proporciona una señal de salida que depende de la dirección del campo magnético local. En otras realizaciones, se puede emplear un menor número y/o intervalo de tipos de sensores. La cuestión principal a este respecto es garantizar que el módulo 2 de orientación electrónica tenga un número y un intervalo suficientes de tipos de sensores para proporcionar un nivel aceptable de precisión de orientación espacial durante un período de tiempo aceptable.

Durante la calibración, la información de orientación de referencia se almacena en una memoria de acceso aleatorio. Después de la calibración, durante la manipulación del implemento 1 (que, a su vez, provoca la reorientación del monitor 2 que está unido al implemento 1), el monitor 2 continúa adquiriendo información de orientación posterior. Esta información de orientación posterior se compara con la información de orientación de referencia almacenada y los resultados de la comparación se utilizan para determinar una salida para visualización en un conjunto de diodos emisores de luz (LED) 26 que está dispuesta en una cara del monitor 2. El conjunto de LED 26 es impulsada por los circuitos del monitor como se muestra en las figuras 4 y 5 para proporcionar una indicación al cirujano cuando la orientación posterior del monitor 2 tiene una relación predefinida con respecto a la orientación de referencia. Esta indicación se proporciona encendiendo un LED verde que está dispuesto centralmente dentro del conjunto 26 de LED.

En la realización preferida, la relación predefinida es la igualdad dentro de una tolerancia predefinida. Sin embargo, en otras realizaciones, se pueden utilizar otras relaciones, tales como la orientación actual que forma un ángulo predefinido con respecto al plano de referencia dentro de una tolerancia predefinida, por ejemplo. La tolerancia se selecciona dependiendo de la sensibilidad deseada y la precisión de orientación deseada. Una tolerancia típica utilizada en la realización preferida es de 1,2 o 3 grados.

En otra realización que prescinde de la necesidad de memoria, las salidas de los sensores se ponen a cero durante la calibración. Estas salidas luego asumen valores distintos de cero durante la manipulación posterior del implemento 1 y el monitor 2 adjunto. Durante la manipulación posterior, las salidas de los sensores se monitorean para verificar si sus valores vuelven a cero (dentro de las tolerancias relevantes). Cuando los valores vuelven a cero, significa que el monitor ha asumido la orientación de referencia y se proporciona una indicación al cirujano a través del LED verde. El monitor 2 funciona con una batería 28 recargable de 9 voltios e incluye un interruptor 29 de encendido/apagado, uno o más microprocesadores programables 32 (PIC16F877A, vendido por Microchip) y uno o más reguladores 33. La batería 28 se recarga desde una fuente de alimentación externa a través de una disposición de acoplamiento inductivo. Como se muestra mejor en la figura 6 , la arquitectura del monitor consta de varios niveles interconectados eléctricamente, cada uno de los cuales tiene uno o más de los componentes necesarios para el funcionamiento del monitor 2. Un ejemplo no limitativo del código BASIC para la programación del microprocesador 32 se expone a continuación en el Anexo A. Este programa se compila y se bloquea en el microcontrolador 32 como código protegido. La electrónica del monitor 2 está alojada dentro de una carcasa 7 exterior herméticamente sellada.

Los principales componentes eléctricos que se muestran en el diagrama de circuito de la figura 5 son los siguientes: Sensores

U1: Acelerómetro de doble eje - ADXL213EB

U2: Giroscopio de velocidad angular - ADXRS150EB

Circuitos integrados

IC1: Amplificador operacional CMOS - LM6062

IC2: Micro controlador - PIC16F877A

IC3: Regulador de voltaje - LM7805T

IC4: Regulador de voltaje - LM78L05CZ

Resistencias

R1, R4: 100K, 0.25W, Película de metal

R2, R3: 47K, 0.25W, Película de metal

R5, R7: 22K, 0.25W, Película de metal

R6 , R8: 1K5, 0.25W, Película de metal

R8-R22: 100K, 0.25W, Película de metal

VR1: Trimpot de Cermet - 10K

Condensadores

C1, C2: 10uF, 16V, Tant

C3, C7, C9: 22uF, 16V, Tant

C4: 1uF, 50V, Cer

C5: 4u7F, 16V, Tant

C6 , C8: 100uF, 16V, Tant

Diodos emite de luz

D1, D4, D5, D8, D9, D12: LEDs - 5mm, Super brillante, roja

D2, D3, D6 , D7, D10, D11: LEDs -5mm, Super brillante, amarilla

D21, D22: LEDs - 5mm, Super brillante, verde

MISC

XI: Resonador - 4MHz

Pbn: Pulsador - SPST

Sw: Interruptor de palanca - SPST

Bat: Batería - 9V Tipo 216

Como se describe en los párrafos anteriores, durante la manipulación del implemento 1, el monitor 2 proporciona una indicación al cirujano cuando una orientación posterior del monitor 2 es igual a la orientación de referencia dentro de la tolerancia relevante iluminando un LED verde. La geometría relativa del aparato ortopédico 3 (incluida la estación 6 de acoplamiento y el ángulo en el que la copa acetabular está conectada al implemento 1) se selecciona de modo que la indicación se proporcione al cirujano cuando la copa acetabular está en una orientación anatómicamente deseable para la inserción en el acetábulo escariado. Por lo tanto, cuando la copa se coloca junto al acetábulo escariado y se da la indicación, el cirujano impacta la copa en el acetábulo escariado.

Si bien la realización ilustrada hace uso de LED para proporcionar una indicación visual al cirujano, se apreciará que se puede utilizar cualquier otro medio de visualización adecuado. Por ejemplo, el conjunto 26 de LED puede reemplazarse con una pantalla de cristal líquido que está adaptada para mostrar una indicación para ayudar al cirujano a lograr la orientación deseada, como una flecha, un puntero, una burbuja o similar.

En una realización alternativa (no ilustrada), el hardware utilizado para proporcionar una indicación visual al cirujano no está dispuesto en el monitor 2 de orientación electrónica. Más bien, el monitor 2 de orientación electrónica comunica datos para activar una pantalla en un medio de pantalla remoto, tal como un monitor, que está dispuesto preferiblemente por encima del paciente dentro de una línea de visión conveniente para el cirujano. Los expertos en la técnica apreciarán que el tipo de comunicación debe ser no invasiva para evitar interferir con otros equipos electrónicos que puedan estar presentes en el quirófano. En una realización alternativa de este tipo, la comunicación se realiza a través de un protocolo inalámbrico para intercambiar datos a través de una red de área personal de corta distancia. Los expertos en la técnica conocen un ejemplo de dicho protocolo inalámbrico como "Blue Tooth". El uso de una pantalla remota, como un monitor, permite proporcionar al cirujano indicaciones visuales más detalladas. También evita la posibilidad de que la manipulación del implemento 1 pueda hacer girar el conjunto de diodos emisores de luz (LED) 26 que de otro modo estarían dispuestos en el monitor 2 de orientación electrónica fuera de la línea de visión del cirujano. Otra ventaja asociada con la separación de la pantalla del monitor 2 de orientación electrónica es que la electrónica necesaria para controlar la pantalla no tiene que esterilizarse entre operaciones. Estos procesos de esterilización a menudo implican el uso de altas temperaturas, que pueden dañar algunos de los componentes electrónicos de la pantalla.

Otra realización más del monitor de orientación electrónica incorpora un altavoz para proporcionar una indicación audible al cirujano para ayudar en el proceso de orientación. En esta realización, la indicación audible consiste en un pitido, con la frecuencia del pitido aumentando a medida que el cirujano manipula el implemento hacia la orientación deseada para su inserción en el acetábulo escariado. Mientras se mantiene la orientación deseada dentro de las tolerancias relevantes, el pitido cambia a un tono constante para indicar al cirujano que el acetábulo está orientado correctamente para su inserción en el paciente.

La asistencia proporcionada al cirujano por el sistema de la realización preferida permite ventajosamente una orientación precisa de la copa acetabular a pesar de la visión mínima del acetábulo proporcionada por técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas tales como la cirugía de "ojo de cerradura". En otras palabras, la realización preferida permite ventajosamente una orientación precisa de la copa acetabular a pesar de la visibilidad limitada que se ofrece al cirujano a través de una incisión relativamente corta.

Además de proporcionar al cirujano una indicación cuando se alcanza la orientación deseada iluminando el LED verde como se describió anteriormente, la realización preferida también proporciona una indicación para guiar la manipulación del implemento 1 hacia la orientación deseada. Esto minimiza las conjeturas y el tiempo necesario para manipular el implemento 1 en la orientación deseada. Esta indicación se proporciona a través del conjunto 26 de pantalla LED, que se extiende en un par de direcciones. Por tanto, si el implemento 1 debe girarse en una dirección de rotación específica para lograr la orientación deseada, entonces se ilumina un LED indicativo de esa dirección de rotación. La distancia del LED iluminado desde el centro del conjunto es indicativa de la cantidad de rotación requerida para lograr la orientación deseada. Por tanto, a medida que el implemento 1 se gira progresivamente más cerca de la orientación deseada, los LED que están progresivamente más cerca del centro del conjunto 26 se iluminan. Además, el color del LED es indicativo de la cantidad de rotación requerida para lograr la orientación deseada, por lo que los LED rojos indican que se requiere una gran rotación y los LED amarillos indican que se requiere una menor cantidad de rotación. Cuando el implemento 1 está en la orientación deseada (al menos, dentro de la tolerancia relevante), el LED verde central se ilumina para indicar al cirujano que la copa acetabular puede impactarse en el acetábulo.

Para obtener la máxima precisión posible, el monitor 2 no debe moverse más de lo necesario una vez que se haya calibrado. Además, se debe minimizar el tiempo entre la calibración y la recepción de la indicación para impactar el cotilo acetabular. Ambas precauciones ayudan a evitar imprecisiones de orientación que, de otro modo, podrían afectar al funcionamiento de la electrónica del monitor 2. Si, por alguna razón, el monitor 2 se mueve excesivamente después de la calibración, o si hay un retraso temporal antes de su uso, la precisión puede restablecerse simplemente recalibrando el monitor 2.

Como alternativa al monitor 2 descrito anteriormente, se pueden usar diferentes monitores de orientación electrónica en otras realizaciones de la presente invención. Por ejemplo, se puede usar el monitor que se divulga en la Solicitud de Patente Internacional No. PCT/US2004/018244, publicada el 29 de diciembre de 2004 con el número de publicación WO 2004/112610.

En resumen, el uso de la realización preferida del presente sistema como se ilustra en las figuras 1 a 6 para ayudar a un cirujano a orientar un componente protésico en relación con la anatomía del paciente implica los siguientes pasos (ya sea en el orden mostrado o de otro modo):

• Fijar de forma liberable un componente protésico y el monitor 2 de orientación electrónica al implemento 1. Esto se logra utilizando el conector 30 que está dispuesto en un extremo distal del mango 27;

• Sujetar al paciente al aparato ortopédico 3 para definir un punto 4 de referencia externo en relación con la anatomía del paciente;

• Usar el punto 4 de referencia para orientar el monitor 2 de orientación electrónica en una orientación de referencia;

• Calibrar el monitor 2 de orientación electrónica adquiriendo información de orientación de referencia mientras el monitor 2 está en la orientación de referencia;

• Manipular el implemento 1 mientras el implemento está físicamente separado del aparato ortopédico de manera que el componente protésico esté adyacente a la anatomía relevante;

• Usar el monitor 2 de orientación electrónica para proporcionar una indicación para guiar la manipulación del implemento 1 de manera que el implemento 1 sea guiado hacia una relación predefinida con respecto a la orientación de referencia; y

• Usar el monitor 2 de orientación electrónica para proporcionar una indicación cuando la orientación posterior del monitor 2 tiene una relación predefinida con respecto a la orientación de referencia.

Una dificultad potencial que se puede experimentar con el uso del aparato ortopédico 3 como se ilustra en las figuras 1 a 3 es la colocación del paciente a través de la base 13 sólida. Normalmente, el aparato ortopédico 3 se coloca en primer lugar sobre una superficie tal como una cama de modo que la base 13 esté soportada por la cama. El paciente, que puede estar anestesiado en este punto, se eleva luego sobre la base 13. Esto puede ser difícil, especialmente si el paciente está inconsciente y, por lo tanto, no puede ayudar en el proceso de movimiento. Una realización alternativa (no ilustrada) del aparato ortopédico resuelve al menos parcialmente este problema dividiendo la base por la mitad para formar dos miembros de base que se pueden conectar de forma selectiva. Se proporcionan medios mecánicos de acoplamiento mutuo en los extremos de los miembros de base. Esto permite que el paciente se coloque en primer lugar en la cama y, en segundo lugar, cada miembro de base se puede deslizar debajo del paciente desde cualquier lado. Cuando se encuentran, los medios de interenganche mecánico de los dos miembros de base se interenganchan para formar una base rígida. Una vez que se concluye la cirugía, los dos miembros de base se desacoplan selectivamente entre sí y se deslizan hacia afuera desde ambos lados del paciente.

Una realización alternativa del aparato ortopédico, como se ilustra en las figuras 9 a 11, proporciona otra opción para abordar la dificultad en la colocación de un paciente en el aparato ortopédico de las figuras 1 a 3. En esta realización del aparato ortopédico 40, un marco 41 alargado se extiende intermedio e interconecta el extremo 42 delantero y el extremo 43 trasero del aparato ortopédico 40. En una de tales realizaciones, el marco tiene una sección transversal generalmente rectangular, con dimensiones de aproximadamente 25 mm por 10 mm. Debido a sus estrechas dimensiones, el marco 41 puede colocarse de manera que se extienda entre las piernas del paciente. Por lo tanto, utilizando esta realización del aparato ortopédico 40, el paciente se coloca en primer lugar en la cama y, en segundo lugar, el aparato ortopédico 40 se coloca entre las piernas del paciente. En este punto, las almohadillas 44 y 45 se colocan en contacto con la espina ilíaca anterosuperior del paciente y la almohadilla 46 se coloca en contacto con la cresta púbica del paciente. Cada una de las almohadillas 44, 45 y 46 está montada en una placa 60, que está conectada al extremo 42 delantero del marco 41. El mango 47 se usa entonces para rotar el eje 48 roscado externamente dentro del saliente 49 roscado internamente para desplazar la almohadilla 50 hacia el paciente de manera que se acople con sujeción al sacro del paciente. El saliente 49 está conectado al extremo 43 trasero del marco 41.

La realización del aparato ortopédico 40 como se ilustra en las figuras 9 a 11 también resuelve un segundo problema que puede estar asociado con la realización ilustrada en las figuras 1 a 3. Es decir, con la realización ilustrada en las figuras 1 a 3, la amplia base 13 plana define la orientación del aparato ortopédico 3 cuando descansa plana sobre la cama. Esto puede ser indeseable, particularmente si el paciente se mueve pero la geometría de la base 13 no permite que el aparato ortopédico 3 se mueva con el paciente. Sin embargo, no es necesario que ninguna parte del aparato ortopédico 40, como se ilustra en las figuras 9 a 11, esté soportada por la cama. Más bien, la posición y orientación del aparato ortopédico 40 mientras está en uso está definida sustancialmente por la región pélvica del paciente a la que está sujeta.

Otro problema potencial que puede estar asociado con la realización del aparato ortopédico 3, como se ilustra en las figuras 1 a 3, se refiere a los pacientes que tienen una inclinación natural de la pelvis, ya sea hacia adelante o hacia atrás. En la práctica, los ángulos de inclinación pélvica suelen estar en el intervalo entre -10° y 10°; aunque en algunos casos más extremos el ángulo puede caer fuera de este intervalo. El aparato ortopédico 3, como se ilustra en las figuras 1 a 3, ha sido diseñado para su uso con pacientes que tienen una pelvis alineada verticalmente (es decir, una pelvis que, cuando está en la posición neutral y cuando se ve de lado, tiene la cresta púbica en alineación vertical con la espina ilíaca anterosuperior). Por lo tanto, si este aparato ortopédico 3 se usa para un paciente que tiene una inclinación pélvica significativa, entonces la articulación de la cadera resultante puede sufrir debido a la desalineación de la cabeza femoral protésica con la copa acetabular protésica. Este problema es abordado por el aparato ortopédico 40 como se ilustra en las figuras 9 a 11. En este aparato ortopédico 40, la estación 51 de acoplamiento está dispuesta de manera giratoria sobre el aparato ortopédico 40. Como se muestra mejor en la figura 9, la estación 51 de acoplamiento está montada en un brazo 52, que está conectado de manera giratoria al resto del aparato ortopédico 40 a través del pasador 53. El pasador 53 define el eje de rotación del brazo 52 y de la estación 51 de acoplamiento. Este eje de rotación es paralelo a un plano que contiene las almohadillas de posicionamiento 44, 45 y 46.

En uso, el cirujano determina en primer lugar el ángulo de inclinación pélvica neutral de la pelvis del paciente formando una imagen de rayos X de la pelvis del paciente vista desde un lado. Esta imagen de rayos X se forma mientras el paciente está de pie con la pelvis sostenida en un ángulo de inclinación neutral y cómodo (es decir, se le pide al paciente que no incline deliberadamente la pelvis ni hacia adelante ni hacia atrás). Es probable que la pelvis en tal imagen parezca similar a la pelvis 58 representada en la figura 8. El ángulo de inclinación pélvica del paciente se determina a partir de la imagen de rayos X midiendo el ángulo entre una línea 56 que representa la vertical y una línea 57 que se extiende desde la espina 54 ilíaca anterosuperior del paciente hasta la cresta 55 púbica del paciente, como se muestra en la figura 8.

Una vez que se ha determinado el ángulo de inclinación pélvica del paciente, el punto de referencia del aparato ortopédico 40, que tiene la forma de la estación 51 de acoplamiento, se gira en el ángulo determinado. En algunas de tales realizaciones, se representa una escala angular adyacente al pasador 53 para facilitar la referencia mientras se gira la estación 51 de acoplamiento. Una vez que la estación de acoplamiento se ha girado en el ángulo requerido, el aparato ortopédico 40 se usa en los pasos quirúrgicos restantes de la manera descrita anteriormente con referencia al aparato ortopédico ilustrada en las figuras 1 a 3. Sin embargo, en lugar de proporcionar una referencia fija que solo es adecuada para una pelvis alineada verticalmente (como es el caso del aparato ortopédico 3), la estación 51 de acoplamiento del aparato ortopédico 40 proporciona una referencia que se ha adaptado a los requisitos individuales del paciente según lo dictado por la medición de su inclinación pélvica.

El aparato ortopédico 70 ilustrada en las figuras 13 a 15 es generalmente similar a la mostrada en las figuras 9 a 12, con la excepción de la estación 71 de acoplamiento y la forma en que la estación 71 de acoplamiento se une al resto del aparato ortopédico 70. En esta realización, la estación 71 de acoplamiento toma la forma de una base 72 semicilíndrica, que está configurada para recibir un miembro 73 de forma cilíndrica correspondiente del implemento 74. Como se muestra mejor en la figura 14, una agarradera 75 sobresale del miembro 73 para acoplarse con una abertura 76 que está dispuesta en la base 72. Estos componentes están alineados de manera que cuando el miembro 73 está en la base 72 y la agarradera 75 está en la abertura 76, el implemento 74 está en la orientación de referencia con respecto al paciente al que se sujeta el aparato ortopédico 70. Esto permite que la calibración del monitor 82 de orientación electrónica tenga lugar de la manera esbozada anteriormente con respecto a las realizaciones descritas anteriormente.

El canal 72 de la estación 71 de acoplamiento está dispuesto en un primer eje 77. Un medio 78 de bloqueo conecta el primer eje 77 a un segundo eje 79. El aflojamiento del botón 80 de los medios de bloqueo 78 permite que el primer eje 77 gire con respecto al segundo eje 79. Esta rotación del primer eje 77 provoca la rotación de la base 72 con respecto al resto del aparato ortopédico 70 alrededor de un eje de rotación que es paralelo al eje longitudinal central del primer y segundo ejes 77 y 79. Dicha rotación permite el ajuste para compensar la inclinación pélvica del paciente, de la manera descrita con más detalle anteriormente. Cuando la base 72 está en el ángulo deseado, el botón 80 se aprieta de modo que los medios 78 de bloqueo resistan cualquier rotación relativa adicional entre el primer y segundo ejes 77 y 79 y, por lo tanto, la disposición angular de la base 72 se fija con relación al resto del aparato ortopédico.

El extremo del segundo eje 79 se puede unir de forma liberable al resto del aparato ortopédico 70 a través del mecanismo de fijación 81. Más particularmente, una proyección en el extremo del segundo eje 79 está enchavetada en una ranura 84 en el mecanismo 81 de fijación para resistir la rotación del segundo eje 79 con respecto al mecanismo 81 de fijación. Una vez que se ha calibrado el monitor 82 de orientación electrónica, el implemento 74 puede retirarse de la base 72 y el segundo eje 79 puede separarse del mecanismo 81 de fijación. Esto elimina los siguientes componentes del aparato ortopédico 70: el segundo eje 79, los medios 78 de bloqueo, el primer eje 77 y la base 72. La extracción de estos componentes permite que el cirujano tenga más espacio para moverse y, por lo tanto, disminuye el riesgo de que el cirujano golpee o enganche accidentalmente cualquiera de los componentes desprendidos mientras realiza el resto de la operación.

El implemento 74 que se representa en las figuras 14 y 15 está adaptado para su uso en algunas técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas. El monitor 82 de orientación electrónica de este implemento 74 está unido al miembro 73 a través de una articulación 83 universal bloqueable, por ejemplo una articulación esférica. Por lo tanto, cuando se desbloquea la articulación 83 universal bloqueable, el monitor 82 de orientación electrónica puede manipularse en la orientación deseada, por ejemplo, con el fin de asegurar que el conjunto 26 de visualización sea visible para el cirujano mientras inserta la copa 84 acetabular en el acetábulo escariado del paciente. Se apreciará que tal manipulación del monitor 82 de orientación electrónica sólo debería tener lugar antes del proceso de calibración. Una vez que se ha calibrado el monitor 82 de orientación electrónica, la articulación 83 universal bloqueable debe permanecer bloqueada hasta el momento en que el componente 84 protésico se haya insertado en el paciente. Si la articulación 83 universal bloqueable se desbloquea accidentalmente después de la calibración, la articulación 83 universal bloqueable debe volver a bloquearse y el proceso de calibración debe comenzar de nuevo.

En otra realización (no ilustrada), el conjunto 26 de visualización está montada de forma inclinable en el monitor 2 de orientación electrónica. Esto permite el ajuste del ángulo desde el cual el conjunto 26 de visualización puede verse sin requerir la reorientación del resto del monitor 2 de orientación electrónica.

Pasando ahora a la realización final representada en la figura 16, el aparato ortopédico es idéntica a la mostrada en las figuras 13 a 15, sin embargo, el implemento 90 difiere. En esta realización, el implemento 90 está adaptado para su uso en procedimientos quirúrgicos de reemplazo de cadera abiertos tradicionales. El monitor 91 de orientación electrónica está unido a un primer miembro 92 a través de una articulación 93 universal bloqueable que realiza la misma función que la articulación 83 universal bloqueable que se describió en relación con la realización anterior.

El primer miembro 92 está unido a un segundo miembro 94 a través de un mecanismo 95 de ajuste angular bloqueable que tiene un botón 98 de liberación de bloqueo. El componente protésico, en forma de copa 96 acetabular, se puede unir de manera liberable a un extremo distal del segundo miembro 94. Una superficie 97 de impacto está dispuesta en el extremo proximal del segundo miembro 94.

Al aflojar la perilla de liberación de bloqueo 98 se desbloquea el mecanismo 95 de ajuste angular. Esto permite la rotación del segundo miembro 94 alrededor de un eje de rotación que es paralelo al eje alargado del primer miembro 92. La rotación alrededor de este eje permite el ajuste del ángulo de abducción en el que la copa 96 acetabular debe insertarse en el paciente. El desbloqueo del mecanismo 95 de ajuste angular también permite la rotación del segundo miembro 94 alrededor de un eje de rotación que es paralelo al eje central del botón 98 de liberación de bloqueo. La rotación alrededor de este eje permite el ajuste del ángulo de anteversión en el que la copa 96 acetabular debe insertarse en el paciente. Una vez que estos ángulos se han establecido en sus ajustes deseados, el botón 98 se aprieta para asegurar que el mecanismo 95 de ajuste angular mantenga el primer y segundo miembros 92 y 94 en la configuración angular deseada.

A continuación, el cirujano calibra el monitor 91 de orientación electrónica para establecer la orientación de referencia. A continuación, el cirujano mueve el implemento 90 y separa la base 99, los ejes 101 y 102 primero y segundo y los medios 103 de bloqueo del mecanismo 100 de fijación para proporcionar espacio adicional para moverse. La copa 96 acetabular se coloca adyacente al acetábulo escariado del paciente y la orientación del implemento 90 se manipula de acuerdo con la indicación proporcionada por el conjunto 26 de visualización. Una vez que la orientación subsiguiente del monitor 91 es igual a la orientación de referencia dentro de la tolerancia relevante, el monitor 91 proporciona una indicación al cirujano, que luego golpea un martillo contra la superficie 97 de impacto para impactar la copa acetabular 96 en el acetábulo escariado del paciente.

Una vez que se ha completado la operación, normalmente es necesario esterilizar el equipo para prepararlo para la siguiente operación. Un procedimiento para realizar dicha esterilización es colocar el equipo en un autoclave y calentarlo a una temperatura y presión adecuadas durante un período de tiempo predeterminado, por ejemplo 132°C a 2,07 bar (30 psi) durante 10 minutos. Para que la electrónica contenida dentro del monitor 2 de orientación electrónica sobreviva al ser calentada a esta temperatura, algunas realizaciones utilizan carcasas exteriores que son a prueba de calor o resistentes al calor. Esto también puede implicar proporcionar aislamiento térmico en o cerca de la carcasa exterior. Un enfoque alternativo o adicional para proporcionar la resistencia al calor es seleccionar los componentes electrónicos individuales que se utilizan dentro del monitor 2 de orientación electrónica de entre los componentes que se sabe que tienen una tolerancia al calor superior a la media.

Aunque se han descrito varias realizaciones preferidas, los expertos en la técnica apreciarán que se pueden realizar numerosas variaciones y/o modificaciones a la invención sin apartarse del alcance de la invención como se describe ampliamente. Por tanto, las presentes realizaciones deben considerarse en todos los aspectos como ilustrativas y no restrictivas.

Anexo A - Código BÁSICO para la programación del microprocesador

’HiGS PROGRAM V I .043'

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Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de orientación quirúrgica para ayudar a un cirujano a orientar un componente protésico en relación con la anatomía del paciente, el sistema incluye:

un implemento (1, 74, 90) para la fijación liberable de un componente protésico;

caracterizado por:

un monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica que se puede fijar al implemento (1, 74, 90); y

un aparato ortopédico (3, 40, 70) para la fijación liberable al paciente a fin de definir un punto (4) de referencia en relación con dicha anatomía, estando dicho punto (4) de referencia dispuesto en uso de manera externa al paciente y estando adaptado para la orientación del monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica en una orientación de referencia,

en el que el monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica está adaptado para adquirir información de orientación de referencia mientras está en dicha orientación de referencia, y

en el que dicho monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica está adaptado para adquirir información de orientación posterior durante la manipulación del implemento (1, 74, 90) mientras que el implemento (1, 74, 90) está físicamente separado del aparato ortopédico (3, 40, 70).

2. Un sistema de orientación quirúrgica según la reivindicación 1 en el que el monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica está adaptado para proporcionar una indicación cuando una orientación posterior del monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica tiene una relación predefinida con respecto a la orientación de referencia.

3. Un sistema de orientación quirúrgica según la reivindicación 2 en el que el monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica está adaptado para proporcionar una indicación para guiar la manipulación del implemento (1, 74, 90) de modo que una orientación posterior del monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica se guía hacia la relación predefinida relativa a la orientación de referencia.

4. Un sistema de orientación quirúrgica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el monitor (2, 82, 91) de orientación electrónica incluye al menos uno de:

un sensor de inercia; un acelerómetro (24); un giroscopio (23), un magnetómetro (25) y/o un inclinómetro.

5. Un sistema de orientación quirúrgica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el punto (4) de referencia incluye una superficie (5) que define un plano de referencia.

6. Un sistema de orientación quirúrgica según la reivindicación 5 en el que la superficie (5) es parte de una estación (6 , 51) de acoplamiento adaptado para recibir el monitor (2) de orientación electrónica y orientar así el monitor (2) de orientación electrónica en la orientación de referencia y en el que la estación (6 , 51) de acoplamiento está dispuesta de forma giratoria sobre el aparato ortopédico (3, 40).

7. Un sistema de orientación quirúrgica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el aparato ortopédico (3, 40) incluye una mandíbula (8) móvil para sujetar el acoplamiento con el paciente, estando dispuesta la mandíbula (8) móvil en un extremo trasero del aparato ortopédico (3, 40), teniendo dicha mandíbula (8) móvil al menos una almohadilla (14, 50) de posicionamiento para acoplamiento de sujeción adyacente al sacro del paciente, en el que: i) al menos una almohadilla (16, 46) de posicionamiento está dispuesta en un extremo delantero del aparato ortopédico (3, 40) para acoplamiento de sujeción adyacente a la cresta púbica del paciente; y ii) dos almohadillas(17, 18, 44, 45) de posicionamiento adicionales están dispuestas en el extremo delantero del aparato ortopédico (3, 40) para el acoplamiento de sujeción adyacente a la espina ilíaca anterosuperior del paciente.

8. Un sistema de orientación quirúrgica de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 7, en el que la estación (6 , 51) de acoplamiento giratoria define un eje de rotación que es paralelo a un plano que contiene dicha al menos una almohadilla (16, 46) de posicionamiento y dichas dos almohadillas (17, 18, 44, 45) de posicionamiento adicionales.

9. Un sistema de orientación quirúrgica según la reivindicación 7 en el que el aparato ortopédico (3) incluye una base (13) que se extiende de forma intermedia e interconecta el extremo delantero y el extremo trasero, estando adaptada dicha base (13) en uso para soportar al menos parcialmente al paciente

10. Un sistema de orientación quirúrgica según la reivindicación 9 en el que dicha base (13) comprende al menos dos elementos de base que se pueden conectar de forma selectiva.

11. Un sistema de orientación quirúrgica según la reivindicación 7 en el que el aparato ortopédico (40) incluye un marco (41) alargado que se extiende de forma intermedia e interconecta el extremo delantero y el extremo trasero, dicho marco (41) alargado está adaptado en uso para su disposición entre las piernas del paciente.