ES2870798A1 - Método de reparación del ligamento cruzado anterior y/o posterior con instrumental navegable "one step" y planificación quirúrgica con realidad aumentada y realidad virtual - Google Patents

Abstract

La presente invención es un método de planificación y navegación quirúrgica con un software de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior con instrumental específico navegable Guía Anterógrada "One Step" que permite simular la trayectoria en tiempo real de la broca y comparada con la trayectoria ideal planificada previamente, permitiendo de ésta manera realizar un túnel femoral perfecto de forma anterógrada. Otra novedad inventiva destacable es la Broca Anterógrada "One Step", que realiza la perforación del fémur en un solo gesto técnico de forma anterógrada, produciendo un túnel femoral con dos secciones de diámetro diferentes. El fémur, la tibia y el instrumental se navegan a través de sensores ópticos basados en marcas naturales o marcas artificiales. Es el único método que realiza el túnel femoral "One Step" con precisión milimétrica, reproduciendo perfectamente la anatomía previa del paciente.

Description

DESCRIPCIÓN

Método de reparación del ligamento cruzado anterior y/o posterior con instrumental navegable "One Step”y planificación quirúrgica con realidad aumentada y realidad virtual

Campo de aplicación de la invención

El campo de aplicación de la presente invención se encuadra dentro del sector de la medicina quirúrgica, más concretamente a la industria dedicada a la formación, planificación, navegación y fabricación de procedimientos, instrumentales y prótesis quirúrgicas. Especialmente destinadas a cirugías artroscópicas de ligamentos cruzados anterior y posterior.

Antecedentes de la invención

En el sector de la traumatología, para las patologías degenerativas o lesiones agudas de las articulaciones existe un método de reparación de dicha articulación, la artroscopia, siendo éste un procedimiento no invasivo, con el cual, el cirujano no abre la articulación del paciente para repararla, sino que accede a dicha articulación a través de unas pequeñas incisiones en la piel llamadas portales, por los que introduce todo tipo de instrumentales (herramientas de artroscopia) para reparar la lesión que se ha producido.

Para la reparación de la articulación por procedimientos artroscópicos, existen diversidad de instrumentales y estados de la técnica, las cuales, están basados en métodos mecánicos para resolver las patologías de los pacientes.

Aunque existen diversidad de instrumentales para la técnica de reparación de Ligamento Cruzado Anterior y Posterior, y algún navegador que muestran en una pantalla una reconstrucción aproximada de la extremidad del paciente, no existe hasta la fecha ningún instrumental que permita realizar la técnica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior o Posterior de manera navegada con planificación quirúrgica, realizando por tanto, las perforaciones en los huesos de Fémur y Tibia de manera exacta con control de la orientación y medida de los mismos por vía anterógrada.

En el estado de la técnica, el solicitante de la presente invención divulga el modelo de utilidad español U201431671 por un «instrumento separador expositor quirúrgico» que describe una solución al problema de la exposición quirúrgica, con expositores fabricados con material radiotransparente, de tal forma que no interfieren en la imagen radiológica intraoperatoria. También es del mismo solicitante que la presente invención el modelo de utilidad español U201530036 por un «conjunto de expositores quirúrgicos con dispositivos de sujeción autónomo» que proporciona una solución para sujeción autónoma de los separadores de manera regulable.

Los modelos de utilidad citados entienden y mejoran los sistemas de exposición quirúrgica, aplicando la experiencia al desarrollo de dispositivos específicos para la zona vertebral que se resuelve con el dispositivo separador vertebral modular descrito en la patente española con número de solicitud P201700027. En este documento se utilizan los principios de materiales radiotransparentes para no interferir en la visión de los rayos de los cirujanos y en la aplicación de la electrónica en la ayuda del cirujano, con sensores que miden las fuerzas que se aplican a tejidos, músculos y ligamentos.

Otro documento conocido del estado de la técnica es la patente española con número de solicitud P201531097 que describe un dispositivo de guía de osteotomía. En este documento se describe la importancia de la utilización de nuevos instrumentales para la realización de técnicas cotidianas para los cirujanos como las osteotomías óseas y las grandes ventajas que presentan para el paciente la utilización de instrumental adecuado.

Un documento que resulta relevante es el P201700670 donde el solicitante publica una prótesis para sustitución de la articulación metacarpofalángica. En este documento se presenta la primera prótesis MCF con rango de movimientos radial-cubital.

En el estado de la técnica, el solicitante de la presente invención divulga en la patente P201900176, “METODO DE PLANIFICACIÓN QUIRÚRGICA Y NAVEGADOR QUIRÚRGICO DE ARTROSCOPIA Y ARTROPLASTIA CON REALIDAD VIRTUAL Y REALIDAD AUMENTADA, CON INSTRUMENTAL A MEDIDA Y STANDARD, NAVEGADOS CON GUÍA ANTERÓGRADA Y RETRÓGRADA PARA SISTEMA DE LIGAMENTO CRUZADO Y HOMBRO” donde se describen diversos instrumentales navegables con sensores ópticos o electrónicos, haciendo especial hincapié en una broca retrógrada para el sistema de ligamento cruzado.

En el estado de la técnica, más concretamente en el ámbito de la artroscopia de las articulaciones, el solicitante Arthrex, Inc. presenta multitud de patentes que hacen referencia a instrumentales para la realización de diferentes técnicas, como la patente US20170150976A1 y la patente US008852190B2 que hace referencia a un sistema muy similar de broca retrógrada con una punta con rotación.

Otras de las patentes a destacar del solicitante Arthrex, Inc. es la US005562664A que hace referencia a un sistema de guiado para el brocado con diana para el ligamento cruzado posterior. Y las patentes ES2587127 y US20190125367A1 que hacen referencia a un conjunto de guía de broca. Y la patente US8784423, que también hacen referencia a un sistema de guiado con broca retrógrada para la realización de los túneles femoral y tibial.

Otra patente a destacar del solicitante Arthrex, Inc. es la US009974537B2 donde destaca un elemento con forma longitudinal, canulado y terminación en punta para pasar un alambre por tejidos.

Explicación de la invención

El objeto de la presente invención es un método implementado por ordenador de planificación y navegación quirúrgica (entendido como la capacidad de simulación virtual en tiempo real de la cirugía y seguimiento del procedimiento e instrumentales quirúrgicos con Realidad Virtual y Realidad Aumentada) para la reparación de la patología de ligamento cruzado anterior y/o posterior, mediante software específico, y un sistema de instrumentales navegables que permiten realizar las perforaciones óseas en Fémur y Tibia de forma anterógrada en un solo gesto técnico de manera exacta con control de la orientación y longitud, simulando en el acto quirúrgico la trayectoria de dicha perforación antes de realizarla.

El software de la presente divulgación realiza la reconstrucción 3D de la rodilla del paciente con imágenes procedentes de pruebas diagnósticas como el TAC (Tomografía Axial Computerizada) o la RMN (Resonancia Magnética Nuclear) en formato Dicom (Digital Imaging and Communication On Medicine). Realiza una reconstrucción de las partes óseas y las partes blandas de interés tales como musculatura, ligamentos, tendones, órganos, etc. Posteriormente se diseña un sensor óptico con un software de diseño CAD que se adapta perfectamente al paciente. Dicho sensor óptico consiste en un bloque que contiene marcas naturales o marcas artificiales, del tipo código QR, que reconocerá posteriormente un sistema de cámaras de video para el perfecto posicionamiento de los huesos en el software de Realidad Virtual y Realidad Aumentada de la presente invención. El sensor de marcas naturales o marcas artificiales se fija al hueso del paciente, quedando visible para que el sistema de cámaras pueda leerlo continuamente, permitiendo de esta manera al cirujano poder mover el hueso o articulación durante el acto quirúrgico.

El método de reparación de Ligamento Cruzado "Un Solo Paso” o "One Step” de la presente divulgación obtiene novedad inventiva al desarrollar un sistema navegable quirúrgico para la realización de la perforación ósea del Fémur con dos secciones de diferente diámetro, dirección de delante hacia atrás, en un solo paso o gesto técnico, de manera exacta a como se ha planificado previamente, es decir, con un solo gesto quirúrgico se realiza el túnel femoral de manera anterógrada (dirección de delante hacia atrás) con dos secciones de diámetros diferentes controlando exactamente tanto la orientación y posición inicial y final de los túneles femoral y tibial, así como la cantidad de túnel que queremos brocar con un diámetro u otro. Todo ello seguido en tiempo real con un sistema de Realidad Virtual y Realidad Aumentada que proporciona el software de la presente divulgación y que permite reproducir de manera exacta el túnel idea que se ha planificado antes de la cirugía.

El sistema de instrumental de la presente divulgación también obtiene novedad inventiva por estar equipados con sensores ópticos o/y electrónicos consistentes en marcas naturales o marcas artificiales, del tipo código QR, emisores LED y electromagnéticos, no limitando la invención al resto de tecnologías de sensores. La señal procedente de dichos sensores es captada por cámaras ópticas y receptores electrónicos del tipo IR (Infrarrojos), no limitando estos a cualquier otro tipo de tecnología electrónica. La incorporación de este tipo de tecnología nos proporciona la posibilidad de poder “navegar” las cirugías de reparación de ligamentos cruzado anterior y posterior.

También obtenemos novedad inventiva por la propiedad del software de reconstruir un hueso sin tener pruebas diagnósticas previas, es decir, tomando una serie de puntos clave que se obtienen al poner en contacto un sensor muy fino con un terminal en forma de aguja con el hueso del paciente, de manera percutánea (sin abrir al paciente), pinchando la piel hasta llegar al hueso.

No existe precedente de cirugía de reparación del ligamento cruzado anterior o posterior de manera anterógrada en “Un Solo Paso” con instrumental navegable con Realidad Virtual y Realidad Aumentada a través de sensores ópticos o electrónicos incorporados en el diseño de la guía anterógrada del fémur y en la guía de la tibia.

Hasta el momento todas las cirugías astroscópicas se han realizado mediante visión directa a través de una cámara astroscópica. Previo a la cirugía, la única información diagnostica previa de la que disponen los cirujanos es un TAC o una RMN que pueden ver en formato 2D. Con éstos medios, los cirujanos ponen los implantes según su criterio en la zona que creen más conveniente gracias a su dilatada experiencia, pero no tienen la capacidad de ponerlos exactamente en un punto concreto que mejore los resultados de su cirugía, de igual modo, no pueden evaluar con elementos cuantitativos, los resultados de la colocación de dichos implantes ya que no tienen herramientas para medir la tensión de la suturas, resistencia de los nudos y sobre todo, no pueden saber si el brocado realizado para colocar un implante o pasar una Plastia (ligamento manipulado con el que se repara el ligamento cruzado lesionado) es el más adecuado para un paciente en concreto, ya que no tienen herramienta para evaluar la correcta orientación de los túneles femorales y tibiales. Éste último aspecto es fundamental: El problema que tienen los cirujanos cuando eligen el punto de entrada de la perforación femoral, es que no pueden ver ni medir la distancia que hay desde este punto hasta el final de la pared del fémur (cóndilo posterior), por tanto, no saben la densidad de pared posterior que dejan, y si esta es muy fina, hay un riesgo elevado de que se rompa la fijación de la Plastia. El otro gran problema que tienen es que cuando eligen el punto de entrada, no tienen herramientas para controlar con precisión el punto de salida, pudiendo cometer errores graves.

La realización del método de planificación y navegación quirúrgica de astroscopia de la presente invención tiene la capacidad de reconstruir la forma tridimensional de los huesos partiendo de la RMN como única prueba diagnóstica, lo cual presenta una novedad inventiva, ya que todos los sistemas precedentes necesitaban un TAC como prueba diagnóstica, lo que supone un gran problema para el sistema sanitario por el costo del mismo y para el paciente por la radiación que sufre. El sistema de navegación de la presente divulgación de planificación quirúrgica es capaz de navegar la cirugía con Realidad Aumentada en un soporte visual como un monitor, y Realidad Virtual con unas gafas o cascos con una pequeña pantalla, u otros soportes tales como Tabletas y otros dispositivos. Esto permite a los cirujanos la posibilidad de realizar cirugía de alta precisión, controlando exactamente los puntos de entrada de los implantes artroscópicos, y realizando las perforaciones o túneles óseos perfectos tal cual se ha planificado previamente controlando milimétricamente la entrada y salida de los mismos, además, de la posibilidad de navegar los instrumentos gracias al sistema de sensores de marcas naturales o artificiales con Realidad Virtual Aumentada que lleva cada ensamblaje de instrumental.

Como se ha mencionado en el apartado Antecedentes de la Invención, ya existen instrumentales patentados para la realización de Ligamento Cruzado, pero ninguno de estos sistemas permite hacer una cirugía con precisión controlando la localización y angulación túneles femoral y tibial. Del mismo modo, tampoco permiten colocar un implante con exactitud en un hueso habiendo planificado previamente, ya que en el caso de los instrumentales ya patentados de Ligamento Cruzado, dicho instrumental permite brocar los túneles femoral y tibial, pero exactamente no permite saber el punto exacto de entrada o salida de los mismos, de igual manera, tampoco permite saber la inclinación, angulación o dirección de los mismos, siendo este un aspecto fundamental cuando se pretende sustituir un ligamento que pretendemos que imite al ligamento sano que tenía el paciente antes de la cirugía. Es aquí donde reside la novedad inventiva de la presente divulgación, ya que el sistema de instrumental guiado con software de Realidad Virtual y Realidad Aumentada de la presente invención permite realizar todo este tipo de cirugías de manera perfecta.

También cabe destacar, en el caso de la patente del solicitante Arthrex, Inc. US2017150976A1 y similares, que presentan una fresa retrógrada que tiene punta solo en un lado de la misma. Durante el acto quirúrgico, en primer lugar, se broca el túnel femoral de forma retrógrada (de posterior hacia anterior), posteriormente se acciona el mecanismo retrógrado, y se broca la parte final del túnel con un diámetro mayor. Dicha patente presenta un gran problema, ya que la broca, al efectuar el brocado hacia atrás teniendo punta solo en un lado, abocarda el túnel haciendo un brocado no uniforme, falseando de esta manera el diámetro del mismo y provocando que la plastia quede mal implantada. Otro de los problemas que presenta la patente del solicitante Arthrex, Inc. es que no pueden medir la distancia entre los puntos de entrada o salida hasta la pared del hueso. Además, los instrumentales no son navegables y tampoco pueden realizar la cirugía con planificación previa.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra «comprende» y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención.

Además, la invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

Descripción de los dibujos

A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.

La figura número 1.- Muestra una reconstrucción ósea de un fémur (1) el sensor óptico Marcas (2) con tecnología de marcas naturales.

La figura número 2.- Muestra una reconstrucción ósea de un fémur (1) y el puntero electrónico (3) , con el terminal en forma de aguja (4) capaz de realizar la toma de diferentes puntos de interés en el hueso real del paciente.

La figura número 3.- Muestra una vista isométrica del ensamble de la Guía Anterógrada "One Step” (12) navegada a través del sensor óptico anterógrado (11) de marcas naturales, para la cirugía astroscópica de reparación de Ligamento Cruzado Anterior, ensamblada con la pieza palpador (14), navegada esta última con el sensor óptico palpador (15) de marcas naturales. A través de la Guía Anterógrada "One Step” (12) pasa la Broca Anterógrada "One Step” (9) siendo esta canulada, por cuyo interior atraviesa la guía iniciadora (10). El ensamblaje entre la Broca Anterógrada (9), y la aguja iniciadora (10) está fijado por la mordaza de bloqueo (13).

La figura número 4.- Muestra una visión del software (5) donde se reconstruyen las partes óseas (1) sobre las que se adaptan los sensores de marcas naturales (2) en diferentes vistas (6) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada. El software (5) reconstruye los parámetros de la Plastia (7) y la Plastia Femoral (8). En una de las vistas de Realidad Aumentada (6) aparece la Guía Anterógrada "One Step” (9), sensor anterógrado (11), fémur (1) y guía de marcas naturales (2). También aparece la trayectoria ideal (50) correspondiente a la que el cirujano ha programado previamente y que tiene que intentar reproducir en el acto quirúrgico con la Guía Anterógrada "One Step” (12).

La figura número 5a.- Muestra el ensamblaje de la pieza Broca Anterógrada "One Step” (9), con la pieza aguja iniciadora (10) unidas por la pieza mordaza de bloqueo (13). Se aprecia también el vástago (20) de la Broca Anterógrada "One Step” (9), la pala (21), broca distal (22) con las marcas de profundidad (42), La Broca Anterógrada "One Step” (9) es canulada, y a través de ella se ensambla la aguja iniciadora (10) con punta (17) y ojal (18) y carril (19), unido a través de la pieza mordaza de bloqueo (13). En la sección A-A’ se aprecia el ensamblaje de las tres piezas.

La figura número 5B.- Muestra una vista isométrica del ensamblaje entre las piezas Broca Anterógrada "One Step” (9), con la pieza aguja iniciadora (10) unidas por la pieza mordaza de bloqueo (13) con un Detalle A de dicha unión.

La figura número 5C.- Muestra una vista alzado lateral de la pieza mordaza de B bloqueo (13)

La figura número 5D.- Muestra una vista planta del ensamblaje de la Broca Anterógrada "One Step” (9) con la aguja iniciadora (10), donde se aprecia en el plano lateral, que todo el ensamblaje tiene el mismo diámetro, es decir, broca distal (22), el vástago (20) y cada lateral (51) de la pala (21), pero desde el plano frontal (52) de la pala (21) presenta un diámetro mayor.

La figura número 6.- Muestra una vista isométrica de todos los elementos del ensamblaje para la realización de la perforación del túnel femoral en dos secciones de diferente diámetro con un solo gesto técnico. La pieza Guía Anterógrada (12) está compuesta por el mango (24), guía para la broca (27), carril (25) y salida posterior (49), ensamblando el sensor anterógrado (11) a través del alojamiento (26). La pieza palpador (14) compuesta por el vástago (28), embudo (29), alojamiento (30) para el sensor palpador (15). La aguja iniciadora (10) con punta (17), vástago (16), ojal (18) y carril (19) para la mordaza de bloqueo (13). La Broca Anterógrada "One Step” (9) canulada con el hueco (23), vástago (20), pala (21) y broca distal (22).

La figura número 7.- Muestra una vista en sección B-B’ del ensamblaje completo de la Guía Anterógrada "One Step” (12) con sensor óptico guía anterógrada (11) unido al mango (24) con guía de broca (27) sobre la que se ensambla la Broca Anterógrada "One Step” (9) compuesta por un vástago (20), pala (21) y broca distal (22). La Broca Anterógrada "One Step” (9) es canulada, y a través de ella se ensambla la aguja iniciadora (10) compuesta por un ojal (18) y carril (19) para mordaza de bloqueo (13), vástago (16) y punta (17). El ensamblaje de la pieza Guía Anterógrada (12) con la pieza palpador (14) comprende el embudo (29) con un orificio interno (41).

La figura número 8.- Muestra una vista antero-posterior del efecto de la perforación de la Broca Anterógrada "One Step” (9) sobre el hueso femoral (1), donde se aprecia túnel que se realiza con dos secciones de diámetros diferentes. La broca distal (22) realiza el túnel femoral distal (47) de menor diámetro y la pala (21) realiza el túnel femoral proximal (48) de mayor diámetro.

La figura número 9.- Muestra una vista antero-posterior de hueso femoral (1) después de la penetración de la Broca Anterógrada "One Step” (9) resultando un túnel femoral distal (47) con un diámetro menor al túnel femoral proximal (48) de mayor diámetro.

La figura número 10.- Muestra una vista antero-posterior de hueso femoral (1) en el paso final, con la aguja iniciadora (10) atravesando el túnel femoral de doble diámetro y una sutura pasada a través del ojal (18) para que haga la función de cabo de tracción.

La figura número 11.- Muestra una vista isométrica de la realización del túnel tibial, con la Guía Tibial (32) y la reconstrucción ósea de la Tibia (31), broca iniciadora tibial (33) con punta de broca (43), ojal (39) y carril (40) que se introduce a través de la guía de broca (44), quedando bloqueada temporalmente por el dispositivo situado en el alojamiento (41). Guía de Broca Tibial (32), con arco guía (34) y palpador tibial (35) con diana (36) fijado con el tornillo del alojamiento (37) para decepcionar la aguja-broca iniciadora (33), y sensor óptico tibial (38) de marcas naturales.

La figura número 12.- Muestra el paso final en el hueso Tibial (31) en el que a través de la broca iniciadora tibial (33) se pasa la broca final tibial (46) hasta llegar la punta (45) de la broca final (46) a la misma altura que la punta (43) de la broca iniciadora tibial (33).

Realización preferente de la invención

Entre otras características, la presente divulgación comprende un procedimiento de realización de la técnica quirúrgica astroscópica de reconstrucción del Ligamento Cruzado Anterior o Posterior con un método de planificación y navegación quirúrgica a través de Realidad Virtual y Realidad Aumentada, no quedando limitado a cualquier otro tipo de tecnología, con instrumental específico e instrumental a medida navegable en tiempo real, equipado con sensores ópticos con marcas naturales o marcas artificiales (código QR), no quedando limitado a cualquier otro tipo de tecnología, como los sensores electrónicos.

A la vista de las mencionadas figura, y de acuerdo con la numeración adoptada en ellas, se puede observar como el método de realización de reconstrucción del Ligamento Cruzado Anterior o Posterior comprende un sistema de planificación y navegación quirúrgica a través de un software (5) basado en Realidad Aumentada y Realidad Virtual, que nos ofrece diferentes tipos de vistas (6), donde se simula en tiempo real la reconstrucción ósea del Fémur (1) o Tibia (31), a través del sensor óptico Femoral (2) de marcas naturales o marcas artificiales (del tipo código QR), y los instrumentales a medida o standard como la Guía Anterógrada "One Step” (12) con los sensores ópticos (11) basados en marcas naturales o marcas artificiales (Código Q_r), no quedando limitado a otros sensores del tipo electrónicos.

En la realización preferente de la presente divulgación destaca como principal novedad inventiva la realización de la perforación del Fémur (1) con un túnel de dos secciones de diferente diámetro en un solo gesto técnico de delante hacia atrás. Una sección del túnel de menor diámetro llamada túnel distal (47) y otra sección de mayor diámetro llamada túnel distal (47) y otra sección de mayor diámetro, llamada túnel proximal (48), gracias a una broca canulada (con un hueco en interior en toda la longitud de su eje) llamada Broca Anterógrada "One Step” (9) que comprende dicha función. Otra de las principales novedades inventivas de la presente divulgación es la capacidad que tiene el presente método de poder realizar la perforación ósea en el fémur (1) de manera exacta a como se ha planificado previamente con el software (5) de navegación quirúrgica con la trayectoria idea (50). Éste hecho es fundamental, ya que le proporciona al cirujano la herramienta para poder realizar un túnel en el Fémur (1) y en la Tibia (31) de manera exacta, controlando tanto el punto de entrada y salida, así como la inclinación y orientación de los túneles para que le confiera el mejor resultado biomecánico al paciente y, sobre todo, controlando la cantidad de pared posterior de hueso que vamos a dejar para que la plastia (7) no fracase. Una vez que se han realizado tanto la peroración en el Fémur (1) como la Tibia (31), el cirujano introduce a través de ambos túneles el ligamento artificial llamada plastia (7) (ligamento manipulado procedente de un tendón propio del paciente o externo), que puede variar en tipología, siendo Plastia HTH o Plastia Isquiotibial (dependiendo de la procedencia anatómica de la misma) y en longitud, es decir, la cantidad de plastia (7) que se introduce en el Fémur (1).

La Plastia (7) que sustituye al Ligamento Cruzado Anterior o Posterior dañado se introduce a través de la perforación en la Tibia (31), hasta llegar a la perforación en el Fémur (1). La cantidad de plastia (7) que se introduce en la perforación del Fémur (1), se llama plastia femoral (8), y los parámetros de la misma los decide el cirujano en el acto quirúrgico, tanto la longitud como el diámetro, que dependen de como se ha preparado la plastia (7). Una vez que el cirujano sabe éstos dos datos, se realiza la perforación en el Fémur (1) con Broca Anterógrada "One Step” (9) adecuada, ya que hay una broca para cada diámetro de túnel proximal (48). La fijación definitiva (una vez finalizada la cirugía) de la plastia (7) a la Tibia (31) es el nuevo ligamento que permitirá estabilizar funcionalmente la rodilla del paciente.

Más concretamente, el método de realización de reconstrucción del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, comprende el software (5) de la presente divulgación, que realiza la reconstrucción ósea del Fémur (1) y de la Tibia (31) con tres métodos diferentes;

El primer método comprende la reconstrucción del Fémur (1) o Tibia (31) en el software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada a partir de archivos DICOM procedentes de un TAC. En el acto quirúrgico, el software (5) navega la reconstrucción ósea del Fémur (1) o de la Tibia (31) como consecuencia de la colocación temporal en el paciente del sensor Marcas (2) fabricado con tecnología aditiva de impresión 3D con marcas naturales o marcas artificiales, del tipo Código QR, no limitando la tecnología de dicho sensor a otro tipo de sensores electrónicos, como se puede ver en la figura 1.

El segundo método que tiene el software (5) de realizar la reconstrucción ósea del fémur (1) y Tibia (31), también presenta novedad inventiva partiendo como única prueba diagnóstica de la Resonancia Magnética Nuclear, y navegando la cirugía con el mismo sensor Marcas (2) descrito anteriormente.

El tercer método que tiene el software (5) comprende la reconstrucción ósea del Fémur (1) y Tibia (31) es con la toma de punto de referencia importantes a través del un sensor electrónico Punzón (3) que hace contacto con el hueso a través de una aguja (4). Una vez captados todos los puntos importantes, el software (5) realiza la reconstrucción ósea en el navegador de Realidad Virtual y Realidad Aumentada adaptando los puntos captados con las mallas almacenadas en el software (5). Éste método de reconstrucción ósea permite realizar la reconstrucción de cada hueso sin pruebas diagnósticas previas, como se puede ver en la figura 2.

En el caso en el que el cirujano no pueda o no quiera realizar la reconstrucción ósea del Fémur (1) o Tibia (31), el instrumental standard de la presente divulgación comprende el ensamblaje de la pieza palpador (14) con el sensor óptico (15) de marcas naturales o marcas artificiales, para proporcionarle al software (5) la lectura de la distancia entre el punto de entrada y el punto de salida del túnel del Fémur (1), además de la inclinación del mismo. De esta manera, el cirujano tiene la información necesaria para realizar el túnel femoral de manera navegada con el ensamblaje completo de las piezas palpador (14) con el sensor óptico (15) que proporcionan la información del túnel femoral distal (47) y femoral proximal (48), más el ensamblaje de las piezas Guía Anterógrada "One Step” (12) con el sensor anterógrado (11), Broca Anterógrada "One Step” (9), aguja iniciadora (10) y la mordaza de bloqueo (13), como se puede apreciar en la figura 3.

Una vez que el cirujano dispone de la información del diámetro de la plastia (7), se introduce en el software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada, planificando de esta manera cual será la mejor trayectoria para realizar la perforación ósea en el Fémur (1), al igual que el diámetro y longitud de la plastia femoral (8) que se implantará en la sección proximal (48) del túnel femoral. Posteriormente, el software nos marcará la trayectoria ideal (50) y estará listo para realizar la perforación femoral, todo en un solo paso o gesto técnico. Figura 4.

Para realizar la perforación ósea en el Fémur (1) en un solo gesto técnico, se realiza el ensamblaje de la figura 5A. Como se ha comentado previamente, el diámetro de la plastia (7) se decide in situ, en el acto quirúrgico, dependiendo este de la preparación manual de la misma por parte del cirujano ayudante. En función del diámetro resultante de la plastia (7), se utiliza una Broca Anterógrada "One Step” (9) del mismo diámetro. Las Brocas Anterógradas "One Step” (9) están compuestas por el vástago (20) y la broca distal (22) del mismo diámetro para todas las brocas, al igual que la pala (21) en el plano lateral (51). En el plano frontal (52) de la pala (21), cada Broca Anterógrada "One Step” presenta incrementos de diámetro, con saltos de milímetro en milímetro, para poder realizar el túnel femoral proximal (48) del mismo diámetro resultante de la plastia femoral (8). Como se puede ver en la figura 05D.

Todas las Brocas Anterógradas "One Step” (9) tienen marcas de profundidad (42) que empiezan a contar desde el inicio de la pala (21), de esta manera, el cirujano puede ver mediante pantalla de visión directa del artroscopio la longitud del túnel femoral proximal (48) que está perforando. La parte posterior de la Broca Anterógrada "One Step” (9) tiene un hueco (23) para poder ensamblar la pieza mordaza de bloqueo (13) con la aguja iniciadora (10), permaneciendo el ensamblaje de las 3 piezas fijo entre sí.

La aguja iniciadora (10) está compuesta por un vástago (16) de diámetro constante en toda su longitud, terminando en forma de punta iniciadora (17) afilada, para poder fijarse inicialmente al hueso. En la parte posterior, presenta el ojal (18) para poder pasar una sutura una vez terminada la perforación, y el carril (19) que fija la aguja iniciadora (10) con la Broca Anterógrada "One Step” (9) a través de la pieza mordaza de bloqueo (13). La única función de ésta última pieza es mantener el ensamblaje estable durante la perforación.

El ensamblaje entre las piezas Broca Anterógrada "One Step” (9), aguja iniciadora (10) y mordaza de bloqueo (13) se introduce en la Guía Anterógrada "One Step” (12) a través de la guía de broca (27). El sensor guía anterógrada (11) está previamente instalado en el mango (24) a través del acople (26). Si el cirujano quiere utilizar la pieza palpador (14), esta última se ensambla con la Guía Anterógrada "One Step” (12) introduciendo el vástago (28) de la pieza palpador (14) por el carril (25) presente en la parte inferior del mango (24) de la Guía Anterógrada "One Step” (12).

De esta forma estaría el instrumental listo para realizar la perforación ósea en el Fémur (1) en un solo paso o gesto técnico, como se puede apreciar en la figura 7. La parte final de la pieza palpador (14) está compuesta por el embudo (29) que además de dar la información de la longitud de la perforación, realiza a función de separador de partes blandas, para que una vez que la Broca Anterógrada "One Step” (9) llega al final de la perforación, las partes blandas (músculos, tejidos, fascias, etc.) no entren en contacto con la broca y gripen el ensamblaje. Del mismo modo, la parte interna del embudo (29) está canulada por el canal interno (41) para que la aguja iniciadora (10) pueda salir hacia adelante.

Otra novedad inventiva de la divulgación comprende la capacidad que tiene el método de reconstrucción del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior de reproducir la trayectoria idea (50) del túnel femoral y tibial del paciente. Durante el acto quirúrgico, el cirujano tiene programado en el software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada la trayectoria ideal (50), como la Guía Anterógrada "One Step” (12) es navegada, proyecta en tiempo real la trayectoria que tienen la Broca Anterógrada "One Step” (9) en cada instante, y el cirujano simplemente tiene que limitarse a hacer coincidir la trayectoria navegada de la Broca Anterógrada "One Step” (9) con la trayectoria ideal (50) programada previamente. Este hecho es fundamental, ya que, hasta la fecha, la única referencia que tenían los cirujanos era una visión real de la cámara artroscópica. El problema de la visión por cámara artroscópica es que no proporciona información ni de la posición del fémur o tibia, ni de la trayectoria o inclinación de los túneles que se realizan, tampoco se puede mediar las distancia o dimensiones de las paredes ósea resultantes y sobre todo, no saben si el túnel reproduce la anatomía previa del paciente.

La principal novedad inventiva de la presente divulgación es la realización de la perforación femoral con dos secciones de diferente diámetro, un túnel distal (47) de menor diámetro y el túnel proximal (48) de un diámetro mayor. Ambas perforaciones se realizan en un solo gesto técnico de delante hacia atrás, debido a la pieza Broca Anterógrada "One Step” (9). Dicho gesto "todo en un solo paso” se realiza navegando debido a la pieza Guía Anterógrada "One Step” (12) en la que se ensambla el sensor óptico anterógrado (11) de marcas naturales o marcas artificiales, del tipo código QR.

El cirujano introduce el ensamblaje completo en la articulación de la rodilla del paciente a través del portal practicando en la piel, y hace coincidir la punta (17) de la aguja iniciadora (10) que observa por visión directa a través de la cámara artroscópica, con el punto de entrada ideal del software (5) a través de la Realidad Virtual y Realidad Aumentada, que le proporciona la navegación quirúrgica por medio de la Guía Anterógrada "One Step” (12). Una vez que hace coincidir la trayectoria ideal (50) que se ha planificado previamente, con la trayectoria que nos proporciona el software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada, estaría listo para iniciar la perforación. El sistema de cámaras lee el sensor anterógrado (11) instalado en la Guía Anterógrada "One Step” (12) y proyecta la simulación de la trayectoria hipotética de la broca con Realidad Aumentada y Realidad Virtual. Este hecho es muy importante, ya que el cirujano puede evaluar el resultado de la perforación, antes de realizarla, otorgándole herramientas para poder modificar la trayectoria de la perforación antes de realizarla.

El cirujano realiza la perforación ósea del Fémur (1) de manera navegada a través del software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada, con la Broca Anterógrada "One Step” (9) del diámetro de pala (21) seleccionado, como se puede ver en la figura 8, conectando la broca a un motor de quirófano. De ésta manera se produce una perforación ósea en el Fémur (1) con dos secciones de diámetros diferentes, un túnel femoral distal (47) realizado la pala (21) del mismo diámetro de la plastia femoral (8). Como se ha mencionado previamente, esta perforación se puede realizar con la pieza palpador (14) o sin ella, a criterio del cirujano.

Una vez terminada la perforación, se desconecta la pieza mordaza de bloqueo (13), el cirujano ayudante introduce una sutura por el ojal (18), y se empuja la aguja iniciadora (10) de proximal a distal, para sacar la aguja iniciadora (10) por la parte del túnel femoral distal (47), y la pieza Broca Anterógrada "One Step” (9) se saca del túnel del Fémur (1) en sentido contrario, saliendo por el lado del túnel femoral proximal (48).

El cirujano tendrá de esta manera una sutura que atraviesa el túnel del Fémur (1), que deja temporalmente fijado terminar el túnel tibial.

Para la realización de la perforación ósea de la Tibia (31) se ensambla la pieza Guía Tibial (32) que presenta un arco (34) para poder modificar la angulación de la perforación a través de la pieza palpador tibial (35), donde está instalado el sensor tibial (38). Una vez seleccionada la angulación deseada se fija el ensamblaje a través del tornillo de bloqueo (37) y se introduce la pieza broca iniciadora tibial (33) por la guía de broca (44), fijándose esta a través del tornillo de bloqueo (41) como se puede ver en la figura 11. La guía de broca (44) realiza la función de separador de partes blandas y de guía de brocado propiamente dicha, por lo tanto, se tiene que introducir por el portal hasta estar en contacto con el hueso.

La parte final de la pieza palpador tibial (35) presenta una diana (36) con unos pequeños pinchos para poder fijarse temporalmente sobre la cresta tibial situada en el centro de la base tibial, que será el punto de salida de la broca iniciadora tibial (33).

El software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada navega el sensor tibial (38) proyectando en el software (5) la trayectoria de la perforación que realizaría la broca iniciadora tibial (33) en esa posición. El cirujano la compra con la trayectoria ideal (50) que ha introducido previamente en la planificación quirúrgica del software (5), si le parece correcta puede realizar la perforación, accionando la broca iniciadora tibial (33) que introduce por la guía de broca (44) con el motor de quirófano hasta realizar el túnel tibial, llegando a contactar la punta de la broca iniciadora (43) con la diana (36).

Una vez que se ha realizado la perforación ósea de la Tibia (31), se desmonta el ensamblaje completo, dejando únicamente la broca iniciadora tibial (33) en el hueso tibial (31). La broca iniciadora tibial (33) sirve de guía para realizar una segunda perforación con la pieza broca tibial final (46), siendo esta última también canulada. La broca tibial final (46) debe ser del mismo diámetro de la plastia (7). Se realiza la segunda perforación con la broca tibial final (46), haciendo coincidir la punta (43) de la broca iniciadora (33) con la punta (45) de la broca tibial final (46).

Una vez terminadas las dos perforaciones óseas en Fémur (1) y Tibia (31), se hace pasar la parte inferior de la sutura que atraviesa el túnel femoral por el túnel tibial.

De esta manera, la sutura atraviesa los dos túneles.

En la parte final de la sutura se anula la plastia (7) por la parte de la plastia femoral (8). Se tira de la sutura para que la plastia (7) atraviese completamente el túnel óseo de la tibia (31) hasta llegar implantar la plastia femoral (8) en el túnel femoral proximal (48). Esta unión se fija con un tornillo o con una chapa, en función del tipo de plastia (7) que el cirujano ha elegido, es decir, Plastia HTH o Plastia Isquiotibial, no restringiendo a otro tipo de fijación.

El método de reparación del Ligamento Cruzado o Posterior que se ha descrito, permite la realización de túneles femorales y tibiales perfectos, realizados con planificación y navegación quirúrgica proporcionando al paciente una reconstrucción óptima.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior caracterizado por un instrumental Guía Anterógrada (12) navegable con el sensor óptico (11), instrumental Palpador (14) navegable con sensor palpador (15) y Guía Tibial (32) navegable con sensor óptico (38) del tipo marcas naturales o marcas artificiales, no limitando a cualquier otro tipo de sensores.

2. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicación 1, caracterizado por reconstruir en 3D el Fémur (1) y Tibia (31), a través de pruebas diagnósticas tales como TAC (Tomografía Axial computerizada) o RMN (Resonancia Magnética Nuclear) o por la adquisición de nube de puntos clave intra-quirúrgicos tomados por un puntero (3) directamente sobre los huesos Fémur (1) y Tibia (31).

3. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por navegar en tiempo real la reconstrucción del Fémur (1) y Tibia (31) con sensores ópticos óseos (2), con marcas naturales o marcar artificiales, del tipo código QR, captados por cámaras ópticas, no limitando a cualquier otro tipo de sensor electrónico.

4. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicaciones 1, 2 y 3 caracterizado por perforar el Fémur (1) de forma navegada y anterógrada en un solo gesto técnico, produciendo un túnel con dos secciones de diámetro diferentes, un túnel femoral distal (47) de menor diámetro y un túnel femoral proximal (48) de mayor diámetro.

5. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 caracterizado por perforar los túneles óseos navegados, comparando la trayectoria en tiempo real con la trayectoria ideal (50) que el cirujano ha planificado previamente, siendo el único método que reproducir exactamente la orientación exacta de los ligamentos naturales del paciente.

6. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicaciones 1, 2, 3, 4 y 5 caracterizado por una serie de Brocas anterógradas "One Step” (9) que comprenden la pala (21) del mismo diámetro en el plano lateral (51) que la broca distal (22) y el vástago (20), con un ensanchamiento de mayor sección de diámetro del plano frontal (52) de la pala (21), y marcas de profundidad (42) iniciadas en la pala (21).

7. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicaciones 1. 2. 3. 4. 5 y 6 caracterizado por un instrumental que comprende el ensamblaje de la Broca Anterógrada "One Step "(9), aguja iniciadora (10) y mordaza de bloqueo (13), ensamblados a su vez con la Guía Anterógrada "One Step” (12) con sensor óptico (11) de marcas naturales, ensamblado también con la pieza palpador (14) con sensor óptico palpador (15).

8. Método implementado por ordenador de Planificación y Navegación Quirúrgica con software (5) de Realidad Virtual y Realidad Aumentada para la cirugía artroscópica de reparación del Ligamento Cruzado Anterior y/o Posterior, según reivindicaciones 1, 2, 3 y 5 caracterizado por un instrumental Guía Tibial (32) con arco (34) de regulación de angulación y palpador tibial (35) con sensor óptico tibial (38), sobre el que se ensambla una guía de broca (44) para dirigir la perforación del túnel tibial con la broca iniciadora (33) hasta la diana (36), realizando un segundo brocado del mismo diámetro de la plastia (7) con la broca tibial final (46).