ES2984841T3 - Accesorio de corte para aparato de producción de guías quirúrgicas para su uso en un entorno estéril - Google Patents

Accesorio de corte para aparato de producción de guías quirúrgicas para su uso en un entorno estéril Download PDF

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Abstract

Se proporciona un aparato de producción de guías quirúrgicas y accesorios para simplificar el proceso de uso del aparato de producción dentro del entorno quirúrgico. Se proporciona un accesorio de corte para su uso en un aparato de producción de guías quirúrgicas. El accesorio de corte comprende un elemento de corte, un conector para conectar el elemento de corte a un mecanismo de accionamiento del aparato de producción de guías quirúrgicas de modo que el elemento de corte pueda ser accionado por el mecanismo de accionamiento para modificar una impresión de un sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica, y una barrera protectora. La barrera protectora está configurada para colocarse alrededor del elemento de corte para rodear un área de corte para ayudar a evitar que los contaminantes entren o salgan del área de corte durante la modificación de la impresión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Accesorio de corte para aparato de producción de guías quirúrgicas para su uso en un entorno estéril
CAMPO TÉCNICO
La presente divulgación se refiere a accesorios de corte para aparatos de producción de guías quirúrgicas.
ANTECEDENTES
Los cirujanos suelen utilizar guías quirúrgicas para asegurarse de realizar incisiones en pacientes en las posiciones correctas. Como ejemplo, en osteopatía, las guías quirúrgicas son comunes para garantizar que los cirujanos taladren en la ubicación correcta y a lo largo del eje correcto. Como la estructura anatomía de los pacientes varía, las guías quirúrgicas a menudo deben fabricarse a medida para cada cirugía y cada paciente.
Si bien la fabricación aditiva se puede utilizar para producir guías quirúrgicas basadas en escaneos de un paciente, estas guías a menudo no se adaptan bien al paciente. Esto se debe a que las guías pueden diseñarse para ajustarse a la geometría de las características anatómicas duras, como los huesos; sin embargo, el cirujano, en la práctica, puede no eliminar todo el tejido blando circundante. Por lo tanto, el tejido blando restante puede provocar que las guías quirúrgicas no se ajusten bien, reduciendo así la precisión del procedimiento quirúrgico.
Para contrarrestar los problemas anteriores, la solicitud internacional WO 2015/075423 A1 propone un método en el que se toma una impresión del sitio quirúrgico durante la cirugía. Luego, se puede utilizar un aparato de producción de guías quirúrgicas situado dentro del quirófano para modificar rápidamente la impresión (por ejemplo, taladrando los orificios de guía o las características de guía apropiadas) para que el cirujano tenga una guía quirúrgica precisa que se ajuste correctamente al sitio quirúrgico actual.
Si bien el método anterior proporciona un método rápido y eficaz para producir una guía quirúrgica, existen problemas asociados con la provisión de un aparato de producción dentro de un entorno estéril, como, por ejemplo, un quirófano.
El documento US 6.716.215 B1 divulga un dispositivo médico que comprende un taladro craneal compatible con MRI que tiene una broca esterilizable extraíble y una barrera estéril.
El documento US 2008/0177200 A1 divulga un taladro de recogida de médula ósea para su uso, por ejemplo, para taladrar un hueso con el fin de extraer médula ósea.
El documento US 2009/0029636 A1 divulga un tope para una herramienta de corte, que se utiliza para una herramienta de corte, tal como una broca que tiene un árbol giratorio o una herramienta de corte de conducto radicular.
Los aparatos de producción suelen utilizar brocas u otros elementos de corte, para hacer orificios o incisiones en la impresión. Esto puede crear residuos que pueden contaminar el área circundante, incluido el equipo esterilizado.
De forma adicional, a menudo resulta difícil esterilizar dispositivos médicos grandes con varias piezas móviles. El procedimiento de esterilización significa que hay un periodo de tiempo después de finalizada una cirugía en el que no se puede utilizar el aparato de producción. Esto significa que, o no se puede realizar una operación similar hasta que el aparato de producción haya sido esterilizado, o el hospital debe comprar aparatos de producción adicionales para su uso cuando se esté esterilizando uno.
Asimismo, el personal de enfermería y los cirujanos deben mantener las áreas estériles del quirófano durante la operación. Si bien pueden esterilizarse determinadas partes del aparato de producción, otras partes no pueden esterilizarse para ahorrar costes y acelerar el proceso de esterilización. Por lo tanto, existe el riesgo de que un miembro del personal de enfermería o un médico que utilice el aparato de producción toque accidentalmente un área no esterilizada. Esto podría provocar la contaminación del campo estéril dentro del quirófano si el miembro del personal de enfermería o el médico continúan trabajando sin volver a esterilizar la parte afectada del cuerpo o la ropa del personal sanitario. Esto podría provocar que el miembro del personal de enfermería o el médico tuvieran que dejar de trabajar para reemplazar la ropa esterilizada o volver a lavarse para esterilizar la piel contaminada.
Por lo tanto, existe la necesidad de un aparato mejorado de producción de guías quirúrgicas y accesorios asociados para ayudar a mantener el entorno estéril dentro de un quirófano.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un accesorio de corte de acuerdo con la reivindicación 1 para su uso en un aparato de producción de guías quirúrgicas. Las características opcionales están definidas por las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las realizaciones preferidas de la presente invención se describen a continuación con referencia a las figuras adjuntas, en las que:
la figura 1 muestra un aparato de producción de acuerdo con una realización;
la figura 2 muestra una vista lateral del aparato de producción;
la figura 3 muestra un mecanismo de soporte interno del aparato de producción;
la figura 4 muestra un accesorio de corte con cortina de barrera integrada de acuerdo con una realización; la figura 5 muestra una sección transversal del accesorio de corte con la cortina de barrera en una disposición retraída;
la figura 6 muestra una sección transversal del accesorio de corte con la cortina de barrera en una disposición extendida;
la figura 7 muestra una sección transversal detallada del taladro y las porciones de conexión del accesorio de corte; la figura 8 muestra una vista en perspectiva detallada del taladro y las porciones de conexión del accesorio de corte;
la figura 9 muestra un portador de guía quirúrgica con cortina de barrera integrada de acuerdo con una realización; la figura 10 muestra un portador de guía quirúrgica con cortina de barrera integrada de acuerdo con una realización alternativa;
la figura 11 muestra una vista detallada de un lado frontal de una parte portadora del portador de guía quirúrgica; la figura 12 muestra una vista en sección transversal del portador de guía quirúrgica;
la figura 13 muestra un portador de material moldeable de acuerdo con una primera realización;
la figura 14 muestra una vista en perspectiva de una jeringa que inyecta material moldeable en el portador de material moldeable;
la figura 15 muestra la estructura interna del portador de material moldeable;
la figura 16 muestra una vista en sección transversal de una jeringa que inyecta material moldeable en el portador de material moldeable;
la figura 17 muestra un portador de material moldeable de acuerdo con una segunda realización;
la figura 18 muestra una vista en sección transversal del portador de material moldeable de la figura 17;
la figura 19 muestra una vista en sección transversal y una vista en perspectiva de una jeringa que inyecta material moldeable en el portador de material moldeable de la figura 17;
la figura 20 muestra una vista en sección transversal de una sección trasera del portador de material moldeable de la figura 17;
la figura 21 muestra un divisor de primera etapa del portador de material moldeable de la figura 17;
la figura 22A muestra una vista en perspectiva de un lado frontal de un divisor de segunda etapa del portador de material moldeable de la figura 17;
la figura 22B muestra una vista en perspectiva de un lado trasero del divisor de segunda etapa;
la figura 22C muestra una vista en planta del lado trasero del divisor de segunda etapa;
la figura 23A muestra un lado frontal de una sección frontal del portador de material moldeable de la figura 17; la figura 23B muestra un lado trasero de la sección frontal;
la figura 24 muestra una vista en planta del lado trasero de la sección frontal;
la figura 25A muestra una primera etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización;
la figura 25B muestra una segunda etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización;
la figura 25C muestra una tercera etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización;
la figura 25D muestra una cuarta etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización;
la figura 25E muestra una quinta etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización; y
la figura 25F muestra una sexta etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con un primer aspecto de la divulgación y, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un accesorio de corte para su uso en un aparato de producción de guías quirúrgicas, comprendiendo el accesorio de corte: un elemento de corte; un conector para conectar el elemento de corte a un mecanismo de accionamiento del aparato de producción de guías quirúrgicas, de modo que el elemento de corte pueda accionarse mediante el mecanismo de accionamiento para modificar una impresión de un sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica; y una barrera protectora configurada para colocarse alrededor del elemento de corte para rodear un área de corte para ayudar a evitar que los contaminantes entren o salgan del área de corte durante la modificación de la impresión.
Al proporcionar una barrera protectora integrada en el accesorio de corte, la barrera protectora puede ayudar a proteger las partes estériles del accesorio de corte y del aparato de producción de guías quirúrgicas para ayudar a evitar la contaminación de la impresión del sitio quirúrgico durante la modificación.
La barrera protectora puede ser rígida o flexible. Si la barrera protectora es flexible (p. ej., una lámina flexible como una cortina de barrera), luego, el usuario puede agarrar el accesorio de corte con la barrera protectora envuelta alrededor del elemento de corte para ayudar a proteger los elementos de corte cuando se monta en el aparato de producción de guías quirúrgicas. En uso, la barrera protectora puede colocarse alrededor del área de corte, p. ej., levantando la barrera protectora para rodear o encerrar el área de corte. El área de corte puede incluir el elemento de corte, la guía quirúrgica y el espacio circundante local. En consecuencia, el área de corte puede ser un volumen que rodea el espacio en el que se puede modificar la guía quirúrgica.
La barrera protectora puede conectarse al elemento de corte para formar un sello de 360° alrededor del elemento de corte. Esto garantiza que no puedan pasar residuos entre la barrera protectora y el elemento de corte.
De manera ventajosa, el accesorio de corte puede comprender, además, un soporte conectado a la barrera protectora y configurado para moverse para colocar la barrera protectora alrededor del área de corte.
El soporte puede estar configurado para acoplarse a un brazo de soporte accionado del aparato de producción quirúrgica, de modo que el aparato de producción quirúrgica pueda mover la barrera protectora a su posición alrededor del área de corte.
De forma adicional, el accesorio de corte puede comprender, además, un conector para conectar una parte intermedia de la barrera protectora a una base del aparato de producción de guías quirúrgicas en la base del área de corte. Cuando la barrera protectora es una lámina flexible, como una cortina de barrera, esto puede ayudar a garantizar que se establezca una pared recta en las afueras del área de corte y puede ayudar a garantizar que se proporcione suficiente holgura en la barrera protectora en la base para permitir que el elemento de corte sea movido por el aparato de producción de guías quirúrgicas.
De manera ventajosa, la barrera protectora puede comprender una lámina flexible. Esto permite mover el elemento de corte durante la modificación sin comprometer la barrera estéril.
De manera ventajosa, el accesorio de corte puede comprender, además, uno o más bastidores de soporte conectados a la barrera protectora y configurados para colocarse alrededor del área de corte para evitar que la barrera protectora entre en el área de corte. Cuando la barrera protectora es una lámina flexible, esto puede ayudar a evitar que la lámina se hunda, ondule, se doble o incida de otro modo en el área de corte.
El accesorio de corte puede comprender un bastidor de soporte inferior configurado para pesar la barrera protectora para colocar al menos parte de la barrera protectora contra una base del aparato de producción. Como alternativa o adicionalmente, el bastidor de soporte inferior puede estar configurado para acoplarse a la base del aparato de producción.
El elemento de corte puede comprender un elemento de corte para una herramienta eléctrica. Puede ser cualquier elemento de corte de una herramienta eléctrica, p. ej., cualquier herramienta que pueda accionarse en un movimiento de corte mediante una herramienta eléctrica. Esta podría ser una broca, una sierra, una fresa, un escariador, una cuchilla, una aguja, o cualquier otro elemento cortante apropiado. Las herramientas eléctricas pueden generar una gran cantidad de residuos. En este caso, la barrera protectora cumple una función adicional de evitar la contaminación del área circundante por residuos del corte.
De manera ventajosa, el accesorio de corte puede ser estéril o estar configurado esterilizarse. En esta realización, el accesorio de corte debe fabricarse con materiales aptos para la esterilización, ya sea antes de la compra, o por parte del usuario final. Esto garantiza que pueda utilizarse en un entorno estéril, como un quirófano. De manera ventajosa, el accesorio de corte puede comprender, además, un elemento de codificación indicativo de un tipo de accesorio de corte y configurado para ser leído por el aparato de producción de guías quirúrgicas, de modo que el aparato de producción de guías quirúrgicas pueda verificar que se ha instalado el tipo correcto de accesorio de corte. Esto ayuda a evitar errores al producir la guía quirúrgica.
El elemento de codificación puede ser un chip de identificación por radiofrecuencia (RFID), un código de barras, un código QR, un dispositivo de memoria (por ejemplo,flash)o cualquier otra forma de medio legible por máquina. Como ejemplo, el elemento de codificación puede codificar el tipo de elemento de corte a través de su forma física, que puede leerse mediante el aparato de producción a través de, como ejemplo, un sensor óptico, o una configuración de botones. Los diferentes tipos de accesorios de corte pueden incluir diferentes tipos de elementos de corte (p. ej., taladro, fresa, etc.), diferentes longitudes o diámetros de elemento de corte, diferentes materiales del elemento de corte y/o diferentes fabricantes del accesorio de corte.
De acuerdo con un segundo aspecto de la divulgación, se proporciona un portador de guía quirúrgica para fijar a un aparato de producción de guía quirúrgica, comprendiendo el portador de guía quirúrgica: un conector para montar el portador de guía quirúrgica en una montura en el aparato de producción de guía quirúrgica; una porción de acoplamiento para recibir y retener de manera liberable una impresión de un sitio quirúrgico de modo que, cuando la impresión se retiene en el portador de guía quirúrgica, y cuando el portador de guía quirúrgica está montado en el aparato de producción de guía quirúrgica, el aparato de producción de guías quirúrgicas puede modificar la impresión para producir una guía quirúrgica; y una barrera protectora configurada para colocarse alrededor de al menos parte del aparato de producción de guías quirúrgicas para proporcionar una barrera entre la guía quirúrgica y al menos parte del aparato de producción de guías quirúrgicas.
La impresión del sitio quirúrgico se puede tomar en un portador de material moldeable que está configurado para acoplarse al portador de guía quirúrgica a través de la porción de acoplamiento. Al proporcionar la barrera protectora, la impresión del sitio quirúrgico puede protegerse de secciones del aparato de producción de guías quirúrgicas que pueden no haberse esterilizado. Esto es ventajoso, ya que puede resultar difícil esterilizar dispositivos con piezas móviles, y reduce el tiempo de inactividad del aparato de producción de guías quirúrgicas entre operaciones. La barrera protectora también ayuda a evitar que los residuos de la modificación de la impresión contaminen el aparato de producción de guías quirúrgicas.
La barrera protectora puede conectarse a la porción de acoplamiento para proporcionar un sello de 360° entre la barrera protectora y la porción de acoplamiento. Esto evita que pasen contaminantes entre la barrera protectora y la porción de acoplamiento.
El portador de guía quirúrgica puede estar configurado para montarse en el aparato de producción en una posición y orientación predefinidas y/o puede comprender marcadores fiduciales para permitir que se determine la posición y/u orientación del portador de guía quirúrgica con respecto al aparato de producción.
De manera ventajosa, el portador de guía quirúrgica puede ser estéril o estar configurado para esterilizarse, y la barrera protectora puede proporcionar una barrera estéril para ayudar a prevenir la contaminación de la impresión durante la modificación. Esto garantiza que pueda utilizarse en un entorno estéril, como un quirófano.
De manera ventajosa, la barrera protectora puede ser flexible. Puede ser una lámina flexible. Esto permite que la porción de acoplamiento se mueva durante la modificación sin comprometer la barrera estéril.
En una realización, el portador de guía quirúrgica está configurado de manera que la barrera protectora pueda fijarse al aparato de producción de guías quirúrgicas, de modo que la barrera protectora rodee la montura del aparato de producción de guías quirúrgicas. Esto protege las manos del usuario de una posible contaminación procedente de la montura, al montar el portador de guía quirúrgica en el aparato de producción de guías quirúrgicas y al montar o retirar el portador de material moldeable. Asimismo, la montura puede estar situado o incluir un mecanismo de rotación para permitir que la impresión se coloque apropiadamente para su modificación. Estos mecanismos pueden resultar difíciles de esterilizar. Por lo tanto, proporcionar una barrera protectora para rodear la montura (y posiblemente también el mecanismo de rotación) evita la necesidad de esterilizar esta sección del aparato de producción.
El portador de guía quirúrgica puede comprender, además, un bastidor de soporte conectado a la barrera protectora, formando el bastidor de soporte una abertura en la que se puede recibir la montura del aparato de producción de guías quirúrgicas, estando configurado de tal manera que la abertura se pueda expandir desde una primera configuración a una segunda configuración que es más grande que la primera configuración para que el bastidor de soporte pueda encajar sobre una sección de seguridad del aparato de producción de guías quirúrgicas, y en donde el bastidor de soporte está desviado hacia la primera configuración para que el bastidor de soporte, cuando se libere, vuelva a la primera configuración para asegurar la barrera protectora sobre la sección de seguridad. Esto proporciona un mecanismo simple para asegurar la barrera protectora al aparato de producción.
El portador de guía quirúrgica puede comprender, además, una o más palancas conectadas al bastidor de soporte y configuradas para permitir que el bastidor de soporte reciba una fuerza de expansión para expandir la abertura desde la primera configuración a la segunda configuración. Las una o más palancas pueden integrarse en una o más asas correspondientes que sobresalen de la abertura para ayudar a mantener las manos del usuario alejadas del aparato de producción al asegurar la barrera protectora al aparato de producción.
De manera ventajosa, el bastidor de soporte puede comprender: uno o más miembros de bloqueo, cada uno configurado para ser impulsado hacia una primera posición en la que el miembro de bloqueo sobresale dentro de la abertura, y configurado para poder moverse desde la primera posición a una segunda posición para expandir la abertura; o, un bucle resistente configurado para ser expandible para expandir la abertura.
De manera ventajosa, el portador de guía quirúrgica puede comprender, además, un asa conectada al bastidor de soporte y que sobresale de la abertura. Esto ayuda a colocar las manos del usuario alejadas del aparato de producción cuando fija la barrera protectora al aparato de producción para evitar una contaminación accidental.
El portador de guía quirúrgica puede comprender, además, una sección giratoria sobre la cual se ubica la porción de acoplamiento, estando configurada la sección giratoria para recibir una fuerza de rotación del aparato de producción de guías quirúrgicas, de modo que la porción de acoplamiento pueda girarse a su posición para la producción de la guía quirúrgica.
De manera ventajosa, el portador de guía quirúrgica puede comprender, además, un elemento de codificación indicativo de un tipo de portador de guía quirúrgica y configurado para ser leído por el aparato de producción de guías quirúrgicas, de modo que el aparato de producción de guías quirúrgicas pueda verificar que se ha fijado el tipo correcto de portador de guía quirúrgica. El elemento de codificación puede ser un chip de identificación por radiofrecuencia (RFID), un código de barras, un código QR, un dispositivo de memoria (por ejemplo,flash)o cualquier otra forma de medio legible por máquina. Como ejemplo, el elemento de codificación puede codificar el tipo de portador de guía quirúrgica a través de su forma física, que puede leerse mediante el aparato de producción a través de, como ejemplo, un sensor óptico, o una configuración de botones. Los diferentes tipos de portador de guía quirúrgica pueden incluir diferentes tipos de portador (p. ej., para diferentes tipos de impresión/guía quirúrgica), diferentes tamaños o formas de portador, diferentes materiales del portador de guía quirúrgica y/o diferentes fabricantes del portador de guía quirúrgica.
De acuerdo con un tercer aspecto de la divulgación, se proporciona un portador de material moldeable para su uso en la producción de una impresión de un sitio quirúrgico, el portador de material moldeable comprende una primera superficie sobre la cual se puede distribuir el material moldeable, en donde: se forma una entrada en el portador de material moldeable, en la que se puede impulsar material moldeable, se forma una cavidad interna dentro del portador de material moldeable, estando conectada la cavidad interna a la entrada; y se forma una pluralidad de aberturas en la primera superficie y están conectadas a la cavidad interna, de modo que, cuando se impulsa material moldeable en la entrada, el material moldeable se recibe en la cavidad interna y se impulsa fuera de las aberturas para distribuir el material moldeable a través de la primera superficie.
Las aberturas y la cavidad interna ayudan a distribuir uniformemente el material moldeable. Se puede proporcionar una jeringa con el portador de material moldeable (p. ej., en un kit de piezas) para inyectar material moldeable en el portador de material moldeable. La jeringa puede contener una cantidad predefinida de material moldeable para garantizar que se inyecte la cantidad apropiada de material en el portador de material moldeable.
La entrada puede estar situada centralmente en una superficie opuesta del portador de material moldeable a la primera superficie. Como alternativa, la entrada puede estar situada en una pared lateral del portador de material moldeable. Esto puede hacer que sea más fácil inyectar el material moldeable en el portador de material moldeable. Las aberturas pueden estar distribuidas sustancialmente de manera uniforme a lo largo de la primera superficie para proporcionar una distribución uniforme del material moldeable. Como alternativa, el portador de material moldeable puede estar configurado para distribuir una cantidad mayor del material moldeable al centro de la primera superficie (p. ej., a través de la distribución de aberturas en la primera superficie, o la disposición de la cavidad interna).
El portador de material moldeable puede estar hecho de dos o más partes (p. ej., hecho de plástico moldeado por inyección) y combinarse entre sí (p. ej., mediante accesorios a presión, tornillos u otros medios de fijación), o pueden fabricarse como una sola pieza (p. ej., mediante fabricación aditiva).
De manera ventajosa, el portador de material moldeable puede comprender, además: una parte de conexión para conectar el portador de elemento moldeable a un aparato de producción de guías quirúrgicas en una posición y orientación predeterminadas; y/o marcadores fiduciales para permitir que se determine la posición y/u orientación del portador de material moldeable en el aparato de producción de guías quirúrgicas. Esto permite registrar los distintos elementos entre sí. La conexión al aparato de producción de guías quirúrgicas puede realizarse a través del portador de guía quirúrgica montado en el aparato de producción de guías quirúrgicas.
El portador de material moldeable puede comprender, además, una o más protuberancias o una o más indentaciones formadas en una superficie exterior para proporcionar un agarre. El agarre podría estar en una pared lateral o trasera del portador de material moldeable para formar un agarre para sujetar el portador de material moldeable. Como alternativa, o adicionalmente, el agarre puede estar en la primera superficie de agarre para ayudar a asegurar el material moldeable a la superficie frontal. El material moldeable puede endurecerse alrededor de las protuberancias (o en las indentaciones) para ayudar a asegurar el material moldeable al portador de material moldeable.
De manera ventajosa, la entrada puede estar formada con una abertura troncocónica para recibir una jeringa para suministrar el material moldeable. Esta puede tener la forma de una broca de avellanado. Esto ayuda al usuario a alinear la jeringa correctamente dentro de la entrada y ayuda a proporcionar un sello alrededor de la jeringa cuando la jeringa está completamente insertada para evitar que el material moldeable se escape fuera de la entrada.
La cavidad interna puede estar formada por varios túneles que conectan la entrada con las aberturas en la primera superficie.
De manera ventajosa, las aberturas en la primera superficie pueden comprender uno o más conjuntos de aberturas, comprendiendo cada conjunto de aberturas unas aberturas distribuidas en un patrón de estrella alrededor de un eje central correspondiente, y en donde unos túneles internos conectan cada una de las aberturas situadas centralmente en un punto a lo largo del eje central. Esto ayuda a distribuir el material moldeable uniformemente por la primera superficie. El patrón de estrellas puede ser alguna forma de asterisco.
De manera ventajosa, la cavidad interna puede estar formada por una o más secciones de división, en donde cada sección de división comprende una entrada conectada a la entrada y que se abre a una cavidad de división a través de la cual se puede impulsar el material moldeable, una barrera situada sobre la entrada para impedir al menos parcialmente el progreso del material moldeable, y dos o más aberturas de salida situadas periféricamente a la barrera, de modo que, cuando el material moldeable es impulsado a través de la entrada, en la cavidad de división, el material moldeable se divide y se extrude a través de las correspondientes aberturas de salida. Esto ayuda a dividir el material moldeable.
De manera ventajosa, la barrera puede cubrir completamente la sección transversal de la entrada (aunque la barrera está separada de la entrada). Al situar la barrera sobre la entrada, el material moldeable se fuerza a llenar la cavidad de división antes de ser extrudido por las aberturas de salida. Esto ayuda a proporcionar una distribución uniforme del material moldeable. Se pueden proporcionar múltiples etapas de secciones de división, con cada abertura de salida para una etapa anterior conectada a la entrada para una sección de división trasera correspondiente.
Las aberturas de salida pueden estar situadas a distancias iguales del centro de la barrera y pueden tener secciones transversales de áreas iguales, de modo que el material moldeable se divida en volúmenes sustancialmente iguales de material moldeable. Esto ayuda a proporcionar una distribución uniforme del material moldeable. Como alternativa, las una o más secciones de división pueden disponerse para proporcionar un mayor volumen de material moldeable al centro de la primera superficie que a la periferia de la primera superficie.
De acuerdo con un aspecto adicional de la divulgación, se proporciona un aparato de producción de guías quirúrgicas para modificar una impresión de un sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica, comprendiendo el aparato de producción de guías quirúrgicas: una montura para recibir de manera liberable una impresión de un sitio quirúrgico; una porción de acoplamiento configurada para acoplar un elemento de corte al aparato de producción de guías quirúrgicas; y un mecanismo de accionamiento configurado para accionar el elemento de corte, cuando se acopla al elemento de acoplamiento, para modificar la impresión del sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica, en donde, en uso, el mecanismo de accionamiento está situado debajo de la montura, de modo que los residuos de la impresión se desprendan de la impresión a medida que se modifica. Colocar el mecanismo de accionamiento debajo de la montura ayuda a eliminar los residuos de la guía quirúrgica/impresión.
El mecanismo de accionamiento puede comprender un motor para impulsar el elemento de corte (p. ej., hacer girar el taladro) y un motor para mover el elemento de corte a su posición e impulsar el elemento de corte hacia el interior del material moldeable. El aparato de producción de guías quirúrgicas puede comprender, además, un mecanismo de rotación sobre el cual se sitúa la montura, para girar la montura alrededor de un eje de inclinación (que se extiende horizontalmente) y para girar la impresión alrededor de un eje de guiñada (que se extiende radialmente desde el eje de inclinación). Esto permite que el aparato de producción de guías quirúrgicas coloque la impresión apropiadamente para su modificación. El mecanismo de rotación puede incluir un miembro accionador del eje de guiñada para hacer girar una sección giratoria del portador de guía quirúrgica para girar la impresión montada sobre el portador de guía quirúrgica alrededor del eje de guiñada.
De manera ventajosa, el aparato de producción de guías quirúrgicas puede comprender, además, un mecanismo de acoplamiento de barrera protectora configurado para acoplar de manera liberable una barrera protectora al aparato de producción de guías quirúrgicas, comprendiendo el mecanismo de acoplamiento de la barrera protectora: una porción móvil configurada para acoplarse a una sección de la barrera protectora; y un mecanismo de posicionamiento configurado para mover la porción desde una primera posición que permite el acceso a la montura y la porción de acoplamiento a una segunda posición en la que la barrera protectora se coloca alrededor de un área de corte que contiene el elemento de corte y la impresión para ayudar a evitar que entren o salgan contaminantes al/del área de corte durante la modificación de la impresión.
Al colocar el mecanismo de accionamiento debajo de la montura y permitir que se coloque una barrera protectora alrededor del área de corte, los residuos de la modificación pueden contenerse eficazmente dentro de la barrera protectora y pueden eliminarse fácilmente después de la modificación.
De manera ventajosa, el aparato de producción de guías quirúrgicas comprende, además, una sección de sujeción configurada para asegurar de manera liberable una segunda barrera protectora al aparato de producción de guías quirúrgicas en una disposición alrededor de la montura para aislar la guía quirúrgica de la montura. Esto ayuda a evitar que los residuos de la guía quirúrgica contaminen el aparato de producción de guías quirúrgicas y evita la contaminación accidental del usuario a través del contacto accidental con la montura al cargar/descargar la guía quirúrgica.
El aparato de producción de guías quirúrgicas puede comprender, además: un sensor configurado para leer un elemento de codificación que se fija al elemento de corte y/o un portador de guía quirúrgica para la impresión, almacenando el elemento de codificación un código que indica una o más propiedades del elemento de corte y/o una o más propiedades del portador de guía quirúrgica para la impresión; un procesador configurado para: determinar una o más propiedades del código, comparar una o más propiedades con una o más propiedades esperadas; y, en respuesta a determinar que una o más propiedades coinciden con una o más propiedades esperadas, permitir que se utilice el mecanismo de accionamiento para modificar el molde; o, en respuesta a la determinación de que una o más propiedades no coinciden con una o más propiedades esperadas, impedir que el mecanismo de accionamiento se utilice para modificar la impresión. Esto ayuda a evitar errores en la producción debido al uso de un accesorio incorrecto.
Se pueden configurar realizaciones adicionales para su uso con un aparato de producción para producir un injerto o implante óseo. Esto puede configurarse, adicionalmente o como alternativa, para su uso con un aparato de producción de guías quirúrgicas. De la misma manera, el propio aparato de producción puede estar configurado para uno o ambos usos. Como ejemplo, las características descritas anteriormente con referencia al aparato de producción de guías quirúrgicas son igualmente aplicables a un aparato de producción para modificar una sección de hueso para producir un injerto óseo.
Como ejemplo, de acuerdo con una realización, se proporciona un accesorio de corte para su uso en un aparato de producción quirúrgica, comprendiendo el accesorio de corte: un elemento de corte; un conector para conectar el elemento de corte a un mecanismo de accionamiento del aparato de producción, de modo que el elemento de corte pueda accionarse mediante el mecanismo de accionamiento para producir una guía quirúrgica, un implante quirúrgico o un injerto óseo quirúrgico; y una barrera protectora configurada para colocarse alrededor del elemento de corte para rodear un área de corte para ayudar a evitar que los contaminantes entren o salgan del área de corte durante la modificación de la impresión.
Asimismo, de acuerdo con una realización adicional, se proporciona un portador para su fijación a un aparato de producción quirúrgica, comprendiendo el portador: un conector para montar el portador en una montura del aparato de producción; una porción de acoplamiento para recibir y retener: una impresión de un sitio quirúrgico, de modo que, cuando la impresión se retiene en el portador y, cuando el portador se monta en el aparato de producción, el aparato de producción puede modificar la impresión para producir una guía quirúrgica o un implante quirúrgico; o una sección de hueso para que, cuando la sección de hueso se retiene en el portador y, cuando el portador se monta en el aparato de producción, el aparato de producción pueda modificar la sección de hueso para producir un injerto óseo; y una barrera protectora configurada para colocarse alrededor de al menos parte del aparato de producción para proporcionar una barrera entre la montura y al menos parte del aparato de producción.
De acuerdo con otro aspecto de la divulgación, se proporciona un aparato de producción para modificar una sección de hueso para producir un injerto óseo. El aparato de producción comprende una montura para recibir la sección de hueso; un registrador de configuración de superficie para registrar una configuración de una superficie de una sección de hueso recibida mediante montura para producir datos de superficie para registrar esa sección de hueso con el aparato de producción y con una forma de injerto óseo planificada; un elemento de corte o una porción de acoplamiento configurada para acoplar un elemento de corte al aparato de producción; y un mecanismo de accionamiento configurado para accionar el elemento de corte, cuando se acopla al elemento de acoplamiento, para dar forma a la sección de hueso para que coincida con al menos parte de la forma del injerto óseo planificado.
Esto permite moldear un injerto óseo con mayor precisión basándose en una forma de injerto óseo planificada. La sección de hueso puede ser una porción de hueso extirpada o resecada extraída del paciente para su uso en la producción del injerto óseo. La forma planificada del injerto óseo se puede determinar basándose en datos de imágenes de características anatómicas del paciente (p. ej., datos de imágenes de CT o MRI) y/o un escaneo de un molde del sitio quirúrgico. Esto asegura un mejor ajuste del injerto óseo para reducir el movimiento dentro del sitio quirúrgico cuando se coloca.
El registrador de configuración de superficie puede ser un escáner (p. ej., un escáner óptico) para determinar la forma geométrica de la superficie de la sección de hueso. La superficie del hueso se puede representar mediante un modelo de superficie o un modelo volumétrico. Los datos de la superficie se pueden utilizar para determinar un modelo geométrico general de la sección de hueso. El elemento de corte puede estar configurado para cortar, fresar o taladrar. La montura puede estar configurada para recibir de forma fiable la sección de hueso. Esto puede ser a través de uno o más clips, abrazaderas, tornillos u otros medios de montaje.
El aparato de producción puede cortar hueso para darle forma de acuerdo con al menos parte del injerto óseo planificado. Como ejemplo, sustancialmente se puede moldear un lado del hueso antes de voltear el hueso (p. ej., montarlo en su lado reverso) para permitir que se le dé forma al lado opuesto.
De acuerdo con una realización, el aparato de producción comprende, además, una montura para sujetar un conjunto de elementos de corte, en donde el aparato de producción está configurado para cambiar entre elementos de corte. Esto permite utilizar diferentes herramientas al modificar la sección del hueso. Como ejemplo, se puede ubicar una consola de herramientas dentro del aparato de producción y la porción de acoplamiento se puede montar en un brazo móvil. El brazo móvil puede estar configurado para mover la porción de acoplamiento para depositar un elemento de corte montado en la porción de acoplamiento en la consola/montura y recuperar un nuevo elemento de corte de la consola/montura. Los diversos elementos de corte pueden incluir, como ejemplo, elementos de corte para cortar, serrar, fresar o taladrar. Esto evita la necesidad de intervención del usuario durante la modificación del hueso y, por lo tanto, reduce el riesgo de lesión por parte del usuario (de los elementos de corte) y reduce el riesgo de contaminación del injerto óseo, aparato de producción o usuario.
De acuerdo con una realización, el aparato de producción comprende, además, un procesador configurado para determinar la forma planificada del injerto óseo basándose en datos de imágenes que representan características anatómicas de la estructura anatómica del paciente.
De acuerdo con una realización adicional, la montura está configurada para recibir un molde de un sitio quirúrgico y el registrador de configuración de superficie está configurado para registrar la configuración de una superficie del molde para producir datos de la superficie del molde para determinar la forma planificada del injerto óseo basándose en los datos de superficie de molde y datos de imágenes que representan características anatómicas de la estructura anatómica del paciente.
De acuerdo con una realización adicional, el aparato de producción comprende, además, un procesador configurado para determinar la forma planificada del injerto óseo basándose en los datos de la superficie del molde y los datos de la imagen que representan características anatómicas de la estructura anatómica del paciente.
Al registrar la forma de un molde del sitio quirúrgico, se puede moldear el injerto óseo para que se ajuste con mayor precisión al sitio quirúrgico. Como ejemplo, es posible que el tejido blando no se haya eliminado por completo del sitio quirúrgico y puede causar problemas para colocar un injerto óseo preparado basándose únicamente en datos de imágenes de las características anatómicas del paciente (p. ej., que muestran hueso y tejido duro). Asimismo, al tomar un molde del sitio quirúrgico, se puede moldear el injerto óseo para que se ajuste a las características que se han agregado al sitio quirúrgico durante la cirugía. Como ejemplo, se puede cortar una sección del hueso dentro del sitio quirúrgico en el que se puede colocar el injerto óseo. Como alternativa, es posible que ya se hayan colocado una o más prótesis dentro del sitio quirúrgico. Al tomar un molde del sitio quirúrgico, el injerto óseo puede moldearse para adaptarse con mayor precisión a estas características del sitio quirúrgico y, por lo tanto, mejorar el registro con el sitio quirúrgico y reducir el movimiento dentro del sitio quirúrgico.
El molde puede recibirse de manera liberable de la misma manera que la sección de hueso puede recibirse de manera liberable.
El aparato de producción puede estar configurado, además, para modificar un molde del sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica.
De acuerdo con un aspecto adicional de la divulgación, se proporciona un kit de piezas para producir una guía quirúrgica que comprende cualquier combinación de: un aparato de producción descrito anteriormente; un accesorio de corte descrito anteriormente; un portador de guía quirúrgica descrito anteriormente; y un portador de material moldeable como el descrito anteriormente.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Las realizaciones de la invención tienen como objetivo resolver el problema de cómo mantener la esterilidad de una guía quirúrgica y el quirófano circundante, durante la producción intraoperatoria.
La figura 1 muestra un aparato de producción de acuerdo con una realización de la invención. El aparato de producción 100 está configurado para modificar una impresión de un sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica. El aparato de producción 100 está destinado a utilizarse dentro del quirófano y situarse junto a la mesa de operaciones. Las realizaciones descritas en el presente documento garantizan que el personal aséptico, como el miembro instrumentista del personal de enfermería y el cirujano, puedan utilizar el aparato de producción y las guías quirúrgicas sin comprometer la esterilidad.
El aparato de producción 100 comprende una porción de acoplamiento 112 configurada para acoplarse a un accesorio de corte reemplazable 200 y un punto de montaje 110, sobre el cual se puede montar un portador de guía quirúrgica 300. El portador de guía quirúrgica 300 es un punto de montaje extraíble para una guía quirúrgica. El portador de guía quirúrgica 300 está configurado para asegurar una impresión de un sitio quirúrgico al aparato de producción 100 en una posición y orientación predefinidas. El aparato de producción 100 incluye un escáner 150 para escanear una superficie de la impresión.
El aparato de producción 100 está configurado para escanear la superficie de la impresión y compararla con un escaneo médico almacenado de la estructura anatómica del paciente. Este escaneo médico puede ser una resonancia magnética, una tomografía computarizada, o cualquier otro escaneo capaz de registrar la estructura anatómica del paciente. El escaneo de la superficie de la impresión puede ser un escaneo óptico o cualquier otro escaneo capaz de medir la geometría de la superficie de la impresión.
El aparato de producción 100 está configurado para registrar la impresión según las características anatómicas del paciente. Esto permite que el aparato de producción 100 determine dónde se deben taladrar los orificios de la guía quirúrgica en la impresión para producir una guía quirúrgica de acuerdo con un plan quirúrgico predeterminado.
El proceso de registro permite que el aparato de producción 100 se calibre con respecto a la impresión para garantizar que los orificios de guía se taladren en la posición correcta.
El proceso general de escanear y modificar una impresión del sitio quirúrgico utilizando un aparato de producción se analiza con más detalle en el documento WO 2015/075423 A1.
El sistema general de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento comprende el aparato de producción 100 y una serie de accesorios empaquetados de forma estéril de un solo uso para garantizar que se mantenga el entorno estéril en el quirófano.
Un primer accesorio consiste en un accesorio de corte 200 (en el presente caso, un accesorio de taladro) con una cortina de barrera estéril integrada (como se muestra en las figuras 4-8). Para mayor claridad, la cortina de barrera no se muestra en la figura 1. El accesorio de corte 200 puede montarse de manera liberable en el aparato de producción 100 en la porción de acoplamiento 112 del aparato de producción 100. La porción de acoplamiento 112 está conectada a un motor para accionar el accesorio de corte 200.
La porción de acoplamiento 112 está situada en un brazo móvil. El aparato de producción está configurado para poder mover el brazo móvil a lo largo de tres direcciones ortogonales, x, y y z (mostradas en las figuras 1 y 2). Esto permite que el aparato de producción 100 coloque el accesorio de corte 200 en la posición correcta e impulse el accesorio de corte 210 dentro de la impresión para producir un orificio de guía quirúrgica dentro de la impresión en la ubicación requerida.
Un segundo accesorio consiste en un portador de guía quirúrgica 300 con una cortina de barrera estéril integrada (mostrada en las figuras 9-11). Para mayor claridad, la cortina de barrera no se muestra en las figuras 1-3. El portador de guía quirúrgica 300 puede montarse de forma liberable sobre un punto de montaje 110 en el aparato de producción 100. El punto de montaje 110 está unido a un cardán 140 del aparato de producción 100. El cardán 140 forma parte de un mecanismo de rotación que incluye un motor que está configurado para girar el punto de montaje y el portador de guía quirúrgica 300, alrededor de un eje de inclinación que se extiende en paralelo al suelo (a lo largo del plano horizontal).
El mecanismo de rotación comprende, además, un miembro accionador del eje de guiñada, situado en el cardán, que está configurado para acoplarse con un chavetero del eje de guiñada en el portador de guía quirúrgica 300 para girar una sección giratoria del portador de guía quirúrgica alrededor de un eje de guiñada que se extiende radialmente desde el eje de inclinación.
Por lo tanto, el mecanismo de rotación permite que el aparato de producción 100 gire un portador de guía quirúrgica 300 alrededor del eje de inclinación, y gire la impresión del sitio quirúrgico alrededor del eje de guiñada, para mover la impresión a la orientación correcta para permitir que se forme un orificio de guía quirúrgica a lo largo de la línea correcta.
El cardán 140 también permite que el aparato de producción 100 gire el portador de guía quirúrgica 300 hacia una orientación hacia adelante para permitir que la guía quirúrgica se acople y desacople del aparato de producción 100 y gire el portador de guía quirúrgica 300 hacia una orientación hacia atrás para permitir que el aparato de producción 100 escanee la superficie de una impresión del sitio quirúrgico para producir un plan para modificar la impresión.
El punto de montaje 110 está situado encima de la porción de acoplamiento 112, de modo que, cuando se modifica la impresión, los residuos de la impresión caigan hacia abajo, lejos de la impresión y hacia el elemento de corte.
Un tercer accesorio consiste en un portador de material moldeable (mostrado en las figuras 12-15). El portador de material moldeable permite tomar una impresión de un sitio quirúrgico y forma parte de la guía quirúrgica cuando se ha modificado la impresión. El portador de material moldeable comprende una serie de canales, de modo que el material moldeable pueda inyectarse en el portador de material moldeable y distribuirse uniformemente a lo largo de una superficie frontal del portador de material moldeable.
Otro accesorio comprende un dispensador de material moldeable y un material moldeable (mostrado en las figuras 14 y 15). Esto se puede utilizar para dispensar material moldeable sobre la guía quirúrgica.
Se puede tomar una impresión de un sitio quirúrgico usando material moldeable dispensado sobre el portador de material moldeable. El portador de material moldeable y la impresión pueden entonces acoplarse al aparato de producción 100 a través del portador de guía quirúrgica cuando el portador de guía quirúrgica está montado en el aparato de producción 100. El aparato de producción 100 puede entonces escanear la impresión del sitio quirúrgico y modificar la impresión con el accesorio de corte 200.
La preparación del aparato de producción 100 puede realizarla un miembro instrumentista aséptico del personal de enfermería. Los accesorios individuales se pueden suministrar en bolsas dobles o en blíster. El miembro del personal de enfermería circulante puede entonces abrir el embalaje exterior permitiendo que los accesorios estériles sean transferidos asépticamente para su uso por parte del instrumentista.
El propósito de los accesorios empaquetados de forma estéril es simplificar el proceso de uso del aparato de producción dentro del entorno quirúrgico. Los accesorios garantizan que se mantenga una barrera protectora estéril entre las partes no estériles del aparato de producción y los usuarios. De forma adicional, los accesorios garantizan que los residuos generados por la modificación de la guía quirúrgica queden aislados dentro de los límites de los accesorios de un solo uso. Esto significa que, después de la cirugía, los accesorios se pueden retirar rápida y fácilmente del aparato de producción, sin riesgo de que se transfiera material biológico al aparato de producción u otras partes del quirófano. Esto mejora el tiempo de preparación y evita reprocesamientos largos y costosos y sus riesgos asociados.
La figura 2 muestra una vista lateral del aparato de producción. De nuevo, las cortinas de barrera para el accesorio de corte 200 y el portador de guía quirúrgica 300 no se muestran. El cardán 140 está situado directamente encima de la porción de acoplamiento 112 para el accesorio de corte 200. Esto define un área de corte, entre la porción de acoplamiento 112 y el cardán 140. Cuando las cortinas de barrera estén en su posición, en la región de esta área de corte se encuentra una zona estéril.
Como el cardán 140 (sobre el cual está unido el punto de montaje) está situado directamente encima de la porción de acoplamiento 112, los residuos del taladrado caen hacia abajo, lejos del punto de montaje cuando la impresión está siendo modificada por el accesorio de corte 200. Esto ayuda a eliminar los residuos de la guía quirúrgica, mientras se forma/modifica la guía quirúrgica. Esto también ayuda a mantener los residuos dentro de los límites de las cortinas de barrera y ayuda a recoger los residuos en la cortina de barrera para el accesorio de corte, de modo que puedan recogerse y eliminarse fácilmente una vez que se haya completado la guía quirúrgica. Esto garantiza que no haya contaminación cruzada de un procedimiento a otro.
Como se ha comentado, el accesorio de corte 200 incluye una cortina de barrera. Esta tiene la forma de un tubo alargado unido en un extremo a un alojamiento central del accesorio de corte 200. Se puede asegurar un borde exterior del tubo alargado alrededor de un anillo de soporte accionado 160 del aparato de producción 100. El anillo de soporte accionado 160 está conectado a un brazo 170 que se extiende hacia arriba del aparato de producción 100.
El aparato de producción 100 está configurado para elevar el anillo de soporte accionado 160 desde una posición retraída inferior (como se muestra en las figuras 1 y 2), en donde el anillo de soporte accionado 160 está proximal a la porción de acoplamiento, a una posición extendida superior, para levantar la cortina de barrera para que el accesorio de corte 200 selle el área de corte. Esto evita que los residuos del taladrado escapen del área de corte y contaminen el quirófano. En la posición superior, el anillo de soporte accionado 160 está proximal al cardán 140.
El aparato de producción 100 comprende, además, un labio de alojamiento superior 180. El labio de alojamiento superior 180 proporciona un labio que se proyecta hacia afuera sobre el cual se puede asegurar la cortina de barrera para el portador de guía quirúrgica 300. Esto aísla el mecanismo de rotación del área de corte para evitar que los residuos de la guía quirúrgica obstruyan el mecanismo de rotación y para evitar que caigan contaminantes del mecanismo de rotación en el área de corte y contaminen la guía quirúrgica. De forma adicional, esto proporciona una barrera estéril para evitar la contaminación accidental del usuario a través del contacto con el mecanismo de rotación cuando el usuario está conectando o desconectando una guía quirúrgica.
En consecuencia, cuando están en su lugar, las cortinas de barrera aíslan las partes móviles del aparato de producción (que son difíciles de esterilizar) del área de corte estéril, para evitar la contaminación de la guía quirúrgica y/o del usuario.
La figura 3 muestra un mecanismo de soporte interno del aparato de producción. El anillo de soporte accionado 160 se muestra elevado a mitad de camino del brazo 170 que se extiende hacia arriba. Un motor 165 está situado dentro del alojamiento del aparato de producción 100 para subir y bajar el anillo de soporte accionado 160. De manera similar, un motor 145 está situado dentro del alojamiento superior del aparato de producción 100, soportado por el brazo 170 que se extiende hacia arriba, para accionar el cardán 140.
La figura 4 muestra un accesorio de corte con cortina de barrera integrada de acuerdo con una realización. El accesorio de corte 200 comprende un elemento de corte 210 situado centralmente. En este caso, el elemento de corte es una broca. Se pueden utilizar elementos de corte de diversos tipos (p. ej., brocas, hojas de sierra y elementos de corte de diferentes tamaños). En consecuencia, se puede proporcionar un accesorio de corte diferente (que incluye una cortina de barrera integrada) para diferentes elementos de corte para diferentes usos. Los distintos elementos de corte pueden estar fabricados en acero inoxidable o en cualquier otro material duradero apropiado.
El elemento de corte 210 está montado en un alojamiento central 215, de manera que el elemento de corte 210 pueda accionarse para girar mediante el aparato de producción 100. El alojamiento central 215 está configurada para acoplarse a la porción de acoplamiento del aparato de producción 100.
El accesorio de corte 200 comprende, además, una cortina de barrera 220 que se muestra en la figura 4 como una lámina transparente. La cortina de barrera 220 está asegurada centralmente alrededor de la totalidad del exterior del alojamiento central 215. La cortina de barrera 220 se extiende radialmente hacia afuera desde el alojamiento central hasta un anillo inferior 230 que rodea el alojamiento central 215. La cortina de barrera 220 está asegurada al anillo inferior 230.
Un anillo superior 240 está situado encima del anillo inferior 230. Un extremo exterior de la cortina de barrera 220 está unido al anillo superior 240. El anillo superior 240 comprende una sección de acoplamiento para asegurar el anillo superior 240 al anillo de soporte accionado 160 del aparato de producción 100. Esto permite que la cortina de barrera 220 se levante alrededor del área de corte del aparato de producción 100 mediante el anillo de soporte accionado 160. El anillo inferior 230 está configurado para pesar la base de la cortina de barrera 220 y para soportar la cortina de barrera 220 para mantener la cortina de barrera 220 tensada para evitar que la cortina de barrera 220 se hunda o se vuele, en el área de corte. Para este fin, los anillos de soporte intermedios 235 están conectados a la cortina de barrera 220 entre los anillos superior 240 e inferior 230. Los anillos de soporte superior 240, inferior 230 e intermedio 235 son generalmente bastidores de soporte y pueden tener cualquier forma apropiada para evitar que la cortina de barrera 220 invada el área de corte.
Si bien esta realización se refiere a un accesorio de taladro que incluye una broca, se pueden implementar fijaciones alternativas con elementos de corte alternativos con cortinas de barrera similares de acuerdo con realizaciones de la invención. Los elementos de corte alternativos pueden incluir sierras para cortar ranuras, fresas o escariadores para cortar orificios más grandes, o cualquier otro elemento de corte.
La figura 5 muestra una sección transversal del accesorio de corte con la cortina de barrera en una disposición retraída. El alojamiento central 215 comprende unos alojamientos frontal 217 y trasero 219. Los alojamientos frontal 217 y trasero 219 pueden formarse a partir de plástico moldeado por inyección. La cortina de barrera 220 está asegurada en un borde interior 222 entre los alojamientos frontal 217 y trasero 219.
Una sección de acoplamiento 212 está conectada al elemento de corte 210 y configurada para acoplarse con una sección de acoplamiento correspondiente del aparato de producción 100, de modo que el aparato de producción 100 pueda accionar el elemento de corte 210.
La cortina de barrera 220 pasa a través de los anillos de soporte superior 240, inferior 230 e intermedio 235, de modo que los anillos de soporte 230, 235, 240 mantengan la cortina de barrera 220 alejada del área de corte.
Un elemento de codificación 250 está situado dentro del alojamiento trasero 219. El elemento de codificación 250 incluye una indicación del tipo de elemento de corte 210 incorporado en el accesorio de corte 200. El elemento de codificación 250 es legible mediante un sensor en el aparato de producción 100, de modo que el aparato de producción pueda confirmar que está colocado el elemento de corte 210 correcto.
El aparato de producción 100 está configurado para desactivar el mecanismo de accionamiento del elemento de corte en respuesta a una determinación de que hay colocado un elemento de corte incorrecto 210. De la misma manera, el aparato de producción 100 está configurado para habilitar el mecanismo de accionamiento para el elemento de corte en respuesta a una determinación de que está unido el elemento de corte correcto 210.
El elemento de codificación 250 puede ser un chip de identificación por radiofrecuencia (RFID), un código de barras, un código QR, un dispositivo de memoria (por ejemplo,flash)o cualquier otra forma de medio legible por máquina. Como ejemplo, el elemento de codificación puede codificar el tipo de elemento de corte a través de su forma física, que puede leerse mediante el aparato de producción a través de, como ejemplo, un sensor óptico, o una configuración de botones.
Los elementos de codificación pueden indicar diferentes tipos de accesorios de corte, incluyendo diferentes tipos de elementos de corte (p. ej., taladro, fresa, etc.), diferentes longitudes o diámetros de elemento de corte, diferentes materiales del elemento de corte y/o diferentes fabricantes del accesorio de corte.
La figura 6 muestra una sección transversal del accesorio de corte con la cortina de barrera en una disposición extendida. El anillo superior 240 tiene un labio para que pueda fijarse sobre el anillo de soporte accionado 160 del aparato de producción 100.
A medida que el anillo de soporte accionado 160 eleva el anillo superior 240, la cortina de barrera 220 se levanta, junto con los anillos de soporte intermedios 235. En plena extensión de la cortina de barrera 220, los anillos de soporte intermedios 235 están espaciados entre los anillos de soporte superior 240 e inferior 230.
La cortina de barrera 220 tiene un grado de holgura entre el anillo de soporte inferior 230 y el alojamiento central 215. Esto permite que el aparato de producción 100 mueva el alojamiento central 215 y el elemento de corte 210 a lo largo de tres ejes ortogonales, x, y y z.
El anillo de soporte inferior 230 está configurado para pesar la cortina de barrera 220 para garantizar que la sección de la cortina de barrera 220 entre el anillo de soporte inferior 230 y el alojamiento central 215 no se levante cuando se levanta el anillo de soporte superior. Esto ayuda a mantener la cortina de barrera 220 tensa entre los anillos de soporte inferior 230 y superior 240 para evitar que la cortina de barrera 220 incida en el área de corte. Esto también ayuda a mantener la holgura alrededor del accesorio de corte para permitir su movimiento. Como alternativa, o adicionalmente, el anillo de soporte inferior 230 puede comprender una sección de acoplamiento para asegurar el anillo de soporte inferior 230 al aparato de producción 100 para evitar que el anillo de soporte inferior 230 se levante cuando se eleva el anillo de soporte superior 240.
Los ejes x e y están situados a lo largo del plano horizontal. El movimiento a lo largo de estos ejes permite que el aparato de producción 100 coloque el elemento de corte 210 a lo largo de la línea correcta para modificar la impresión del sitio quirúrgico para producir el orificio de guía quirúrgica requerido.
El eje z se dirige perpendicular al plano horizontal. El movimiento a lo largo del eje z permite que el aparato de producción 100 impulse el elemento de corte 210 hacia la impresión para modificar la impresión. Por lo tanto, la cortina estéril 210 es lo suficientemente holgada entre el anillo de soporte inferior 230 y el alojamiento central 215 para permitir que el elemento de corte 210 se eleve completamente hasta la impresión del sitio quirúrgico.
La figura 7 muestra una sección transversal detallada del taladro y las porciones de conexión del accesorio de corte. El elemento de corte 210, en este caso una broca, tiene una sección de corte en un extremo distal y una sección de acoplamiento 212 en un extremo proximal.
La sección de acoplamiento 212 del elemento de corte 210 está dispuesta para acoplarse con una sección de acoplamiento correspondiente del aparato de producción 100. La sección de acoplamiento 210 tiene caras de accionamiento que están configuradas para recibir fuerzas impulsoras desde el aparato de producción para impulsar el elemento de corte 210.
Los rodamientos de bolas 214 están situados dentro del alojamiento central 215. Los rodamientos de bolas sujetan el elemento de corte 210 dentro del alojamiento central 215, al mismo tiempo que se permite que el elemento de corte 210 sea accionado para girar dentro del alojamiento central 215.
El alojamiento trasero 219 comprende una característica de bloqueo 216 situada en una superficie externa del alojamiento trasero 219. Esto permite que el elemento de corte 210 se bloquee en su lugar en la sección de acoplamiento del aparato de producción 100 a través de un mecanismo de bloqueo correspondiente en el aparato de producción 100.
Un elemento de codificación 250 está situado dentro del alojamiento trasero 219 para permitir que el aparato de producción 100 identifique diversas propiedades del elemento de corte 210 para verificar que se fije el elemento de corte 210 apropiado.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva detallada del taladro y las porciones de conexión del accesorio de corte. El alojamiento trasero 219 incluye características de ubicación estática 213 en el extremo proximal del accesorio de corte 200. Las características de ubicación estática 213 comprenden protuberancias puntiagudas con caras inclinadas que ayudan a impulsar el accesorio de corte 200 a la posición correcta en la sección de acoplamiento del aparato de producción 100. En consecuencia, las características de ubicación estática 213 están configuradas para ser recibidas dentro de las cavidades correspondientes de la sección de acoplamiento del aparato de producción 100. Las características de ubicación estática 213 también proporcionan sujeción para el alojamiento trasero 219, para evitar que el alojamiento trasero gire cuando se acciona el elemento de corte 210.
La figura 9 muestra un portador de guía quirúrgica con cortina de barrera integrada de acuerdo con una realización. El portador de guía quirúrgica 300 incluye una parte portadora 310, una cortina de barrera 340 conectada a la parte portadora 310 y un anillo de soporte superior 370 conectado a la cortina de barrera 340.
La parte portadora 310 comprende una porción de conexión para asegurar la parte portadora 310 al aparato de producción 100. En la presente realización, la porción de conexión comprende un par de ranuras 312 para recibir partes entrelazadas correspondientes del aparato de producción 100. Las ranuras 312 permiten que la parte portadora 310 se deslice a su posición en el aparato de producción 100. Esto permite que la parte portadora 310 se asegure al aparato de producción 100 en una posición y orientación predeterminadas, de modo que el aparato de producción 100 pueda registrarse en la parte portadora 310.
La porción de conexión comprende, además, un par de palancas de liberación 314 que están configuradas para permitir que la parte portadora 310 se retire del aparato de producción 100 cuando las palancas de liberación 314 se impulsan entre sí. Las palancas de liberación 314 incluyen dientes que aseguran la parte portadora 310 en su posición en el aparato de producción 100 cuando la parte portadora 310 está situada correctamente en el aparato de producción 100 y cuando las palancas de liberación 314 se liberan.
La parte portadora 310 comprende una porción giratoria 320. La porción giratoria 320 es una plataforma giratoria configurada para poder girar dentro de la parte portadora 310 alrededor de un eje de guiñada. La parte portadora 310 está configurada para asegurar una guía quirúrgica en una sección frontal de la porción giratoria 320. La porción giratoria 320 comprende un chavetero de eje de guiñada 322 en un lado trasero (opuesto al lado frontal) que está configurado para coincidir con un miembro accionador de eje de guiñada del aparato de producción 100, de modo que el aparato de producción 100 pueda accionar la porción giratoria 320 para girar alrededor del eje de guiñada (el eje de guiñada va desde los lados perpendiculares a los lados frontal y trasero).
La cortina de barrera 340 está asegurada a la parte portadora 310 entre los alojamientos frontal y trasero de la parte portadora 310. La cortina de barrera 340 rodea la parte portadora 310, formando una barrera que evita que los residuos pasen desde el lado frontal de la parte portadora 310 del lado trasero de la parte portadora 310.
La cortina de barrera 340 tiene sustancialmente la forma de un hemisferio hueco, con un orificio situado en el centro en el que se fija la parte portadora 310. Un anillo de soporte superior 370 está conectado al borde del hemisferio. Esto permite levantar la cortina de barrera 340 sobre el cardán 140 del aparato de producción 100 y asegurarla sobre el labio de alojamiento superior 180 del aparato de producción 100.
El anillo de soporte superior 370 es expandible para permitir que pase sobre el labio de alojamiento superior 180 del aparato de producción 100; sin embargo, está desviado hacia un radio más pequeño para asegurar la cortina de barrera sobre el labio de alojamiento superior 180. Para lograr esto, el anillo de soporte superior 370 comprende una espiral de material elástico parcialmente superpuesta. Esta puede estar formada a partir de plástico. Un extremo interior de la espiral está situado radialmente hacia el interior de un extremo exterior de la espiral.
Cada uno de los extremos interior y exterior comprende unas correspondientes palancas 375 que sobresalen radialmente. La palanca 375 del extremo interior comprende un paso a través del cual pasa el extremo exterior. Cuando las dos palancas se impulsan entre sí, se aumenta el diámetro del anillo de soporte superior 370, permitiendo que el anillo de soporte superior 370 pase sobre el labio de alojamiento superior 180 del aparato de producción 100. El anillo de soporte superior 370 es elástico y, por lo tanto, está desviado para volver a una disposición con un diámetro menor que el del labio de alojamiento superior 180 para asegurar el anillo de soporte superior 370 en su lugar.
El anillo de soporte superior 370 también incluye un asa que sobresale radialmente 390. Esto permite al usuario levantar el anillo de soporte superior 370 sobre el labio de alojamiento superior 180 del aparato de producción, mientras mantienen sus manos separadas de las partes no esterilizadas del aparato de producción 100.
En una realización alternativa, las palancas 375 tienen una longitud suficiente para ser asidas por un usuario, y están configuradas para soportar el peso del portador de guía quirúrgica 300, de modo que puedan actuar como asa para el anillo de soporte superior 370, por lo que no es necesario proporcionar un asa separada.
Si bien la porción de conexión de la parte portadora 310 de la realización anterior proporciona un medio para asegurar la parte portadora al aparato de producción 100 en una orientación predeterminada, esto no es esencial. En una realización alternativa, la porción de conexión puede simplemente conectar la parte portadora 310 al aparato de producción, de modo que la porción giratoria 320 pueda girar alrededor del eje de guiñada. La porción de conexión puede permitir que la parte portadora se conecte en cualquier orientación, o que al menos no sea necesario que requiera una específica. En esta realización, se proporcionan marcadores fiduciales en la parte portadora para permitir que el aparato de producción determine la orientación de la parte portadora 310, o al menos la orientación de la porción giratoria 320, escaneando los marcadores fiduciales.
La figura 10 muestra un portador de guía quirúrgica con cortina de barrera integrada de acuerdo con una realización alternativa. El portador de guía quirúrgica de esta realización tiene una cortina de barrera 340 y una parte portadora 310 similares a las de la realización de la figura 9. Dicho lo cual, la realización de la figura 10 tiene una forma diferente de anillo de soporte superior 380.
En esta realización, el anillo de soporte superior 380 comprende un bastidor con una abertura de un diámetro fijo que es mayor que el diámetro del labio de alojamiento superior 180 para permitirle pasar sobre el labio de alojamiento superior 180. Para asegurar el anillo de soporte superior 380 sobre el labio de alojamiento superior 180, el anillo de soporte superior 380 comprende, además, un par de miembros de bloqueo 382 opuestos que sobresalen radialmente dentro de la abertura del bastidor. Los miembros de bloqueo 382 están situados en lados opuestos del bastidor entre sí y sobresalen uno hacia el otro.
Los miembros de bloqueo 382 están montados de manera móvil en el bastidor, de modo que puedan alejarse uno del otro, al menos parcialmente fuera de la abertura. Esto reduce la medida en que los miembros de bloqueo 382 sobresalen dentro de la abertura para permitir que el anillo de soporte superior 380 pase alrededor y sobre el labio de alojamiento superior 180. Cada miembro de bloqueo 382 está desviado hacia el centro de la abertura, de modo que, cuando se libere, el miembro de bloqueo 382 regresa al interior de la abertura y asegura el anillo de soporte superior 380 sobre el labio de alojamiento superior 180. La fuerza de empuje puede ser proporcionada por un resorte o cualquier otra forma de miembro elástico.
Cada miembro de bloqueo 382 está unido a un asa 385 que sobresale hacia afuera del bastidor. Las asas 385 permiten al usuario levantar el anillo de soporte superior 380 sobre el labio de alojamiento superior 180 mientras mantiene sus manos alejadas del aparato de producción 100. Cada asa 385 comprende una sección de agarre que permite al usuario retraer los miembros de bloqueo 382 de la abertura, como se ha indicado anteriormente.
La figura 11 muestra una vista detallada del lado frontal de la parte portadora del portador de guía quirúrgica. La parte portadora 310 comprende una porción de acoplamiento 330 situada en el lado frontal de la porción giratoria 320. La porción de acoplamiento 330 está configurada para recibir y acoplarse de manera liberable a un portador de material moldeable.
La porción de acoplamiento 330 comprende un alojamiento en forma de U que comprende dos paredes laterales conectadas a través de una pared trasera. Las paredes laterales y las paredes traseras sobresalen del lado frontal de la parte portadora 310. Las paredes laterales se extienden en paralelo entre sí. Cada pared lateral comprende un labio superior que sobresale hacia la pared lateral opuesta. Por lo tanto, las paredes laterales y los labios superiores forman canales opuestos en los que se puede insertar una sección correspondiente del portador de material moldeable. Los labios superiores se reciben en los canales correspondientes en el portador de material moldeable para evitar que el portador de material moldeable se caiga de la porción de acoplamiento 330 sin pasar a lo largo de los canales de la porción de acoplamiento 330.
La porción de acoplamiento 330 comprende un mecanismo de bloqueo para asegurar el portador de material moldeable en su lugar dentro de los canales. El mecanismo de bloqueo comprende un par de miembros de bloqueo 332, cada uno de los cuales sobresale hacia un canal correspondiente de la porción de acoplamiento 330. Los dos miembros de bloqueo 332 están conectados a un botón de liberación 334. El mecanismo de bloqueo está configurado para desviar los miembros de bloqueo 332 hacia una posición hacia arriba que se extiende dentro de los canales, hacia los labios superiores. Los miembros de bloqueo 332 pueden impulsarse al menos parcialmente fuera de los canales a través de la presión del botón de liberación 334. Esto reduce la medida en que los miembros de bloqueo 332 sobresalen dentro de los canales, permitiendo así que el portador de material moldeable se inserte o retire de la porción de acoplamiento 330.
Cada miembro de bloqueo 332 comprende una cara inclinada orientada hacia una entrada de la porción de acoplamiento en las entradas de los canales. Las caras inclinadas significan que, a medida que el portador de material moldeable es impulsado hacia la porción de acoplamiento, a lo largo de los canales, los miembros de bloqueo 332 se presionan para permitir que el portador de material moldeable se inserte completamente en su posición. Cuando el portador de material moldeable se inserta completamente en la porción de acoplamiento 330, los miembros de bloqueo 332 se reciben en cavidades correspondientes en el portador de material moldeable para asegurar el portador de material moldeable en su lugar.
La parte portadora 310 comprende un elemento de codificación 350. Al igual que el elemento de codificación del accesorio de corte 200, este elemento de codificación 350 incluye una indicación de una o más propiedades del accesorio portador 300. Esto indica un tipo de accesorio portador 300 para permitir que el aparato de producción 100 determine si se ha instalado el accesorio portador 300 correcto. Diferentes tipos de accesorio portador 300 pueden incluir diferentes tamaños o formas de porción de acoplamiento 330 para diferentes tamaños o formas de guía quirúrgica.
Al igual que con el elemento de codificación del accesorio de corte 200, el elemento de codificación del accesorio portador 300 puede ser un chip de identificación por radiofrecuencia (RFID), un código de barras, un código QR, un dispositivo de memoria (por ejemplo,flash)o cualquier otra forma de medio legible por máquina. Como ejemplo, el elemento de codificación puede codificar el tipo de elemento de corte a través de su forma física, que puede leerse mediante el aparato de producción a través de, como ejemplo, un sensor óptico, o una configuración de botones.
El aparato de producción 100 puede estar configurado para activarse o desactivarse en función de si el tipo correcto de accesorio portador 300 está cargado en el aparato de producción 100.
La figura 12 muestra una vista en sección transversal del portador de guía quirúrgica. La cortina de barrera 340 está asegurada entre los alojamientos frontal 316 y trasero 318 de la parte portadora 310. La porción giratoria 320 pasa a través de la parte portadora 310 desde el chavetero 322 del eje de guiñada hasta la porción de acoplamiento 330. La parte portadora 310 está configurada para permitir que la porción giratoria 320 gire dentro de la parte portadora 310 y alrededor del eje de guiñada a través de una fuerza de rotación incidente sobre el chavetero 322 del eje de guiñada, de modo que la porción de acoplamiento 330 gire.
La figura 13 muestra un portador de material moldeable de acuerdo con una primera realización. El portador de material moldeable 400 está configurado para recibir material moldeable, de modo que el material moldeable se distribuya uniformemente a través de una superficie frontal 412 del portador de material moldeable 400.
El portador de material moldeable 400 y el material moldeable se pueden usar para formar una impresión de un sitio quirúrgico. Una vez endurecido el material moldeable, el portador de material moldeable puede montarse en el portador de guía quirúrgica 300, que, a su vez, está montado sobre el aparato de producción 100. El aparato de producción 100 puede entonces escanear la impresión y modificar la impresión según un plan quirúrgico para producir una guía quirúrgica.
El portador de material moldeable 400 está formado por unas partes frontal 410 y trasera 420 que pueden formarse por separado y posteriormente unirse entre sí. Las partes frontal y trasera pueden estar formadas por plástico moldeado por inyección. El portador de material moldeable 400 tiene una entrada formada en una cara trasera de la parte trasera 420 del portador de material moldeable 400. La cara trasera está en el lado opuesto del portador de material moldeable 400 a la cara frontal 412. La entrada está conectada a través de pasajes internos a los orificios de salida 416 en la cara frontal 412. Esto significa que el portador de material moldeable 400 está configurado, de modo que, cuando se inyecta material moldeable en la entrada, el material moldeable es impulsado a través del portador de material moldeable 400 y fuera de los orificios de salida 416. Los orificios de salida 416 están espaciados uniformemente a lo largo de la cara frontal 412 del portador de material moldeable 400. Esto ayuda a distribuir uniformemente el material moldeable a través de la cara frontal 412.
La cara frontal 412 comprende una pluralidad de pequeñas protuberancias 414 que están distribuidas uniformemente a lo largo de la extensión de la cara frontal 412. Estas protuberancias 414 proporcionan agarre para el material moldeable, permitiendo que el material moldeable se asiente y posteriormente se endurezca, alrededor de las protuberancias. Esto significa que el material moldeable se fija más firmemente al portador de material moldeable 400.
La parte trasera 420 comprende una porción de acoplamiento para acoplar el portador de material moldeable 400 al portador de guía quirúrgica 300. La porción de acoplamiento comprende dos canales 430 que pasan por el lado de la parte trasera 420. Los dos canales 430 están formados para recibir los labios superiores de la porción de acoplamiento 330 del portador de guía quirúrgica 300. Esto permite que el portador de material moldeable 400 se deslice dentro de los canales del portador de guía quirúrgica 300. Hay formadas dos indentaciones para 432 en la cara trasera del portador de material moldeable 400 para recibir los miembros de bloqueo 332 de la porción de acoplamiento 330 del portador de guía quirúrgica 300. Esto permite que el portador de material moldeable 400 se bloquee en su lugar dentro de la porción de acoplamiento 330 del portador de guía quirúrgica 300.
Una cara plana 436 está situada en un lado frontal del portador de material moldeable 400. La cara plana 436 se extiende en perpendicular a los canales 430. La cara plana 436 permite que el portador de material moldeable 400 se asiente en escuadra dentro del portador de guía quirúrgica. Esto proporciona un ajuste seguro para evitar que el portador de material moldeable 400 se mueva dentro del portador de guía quirúrgica 300.
La figura 14 muestra una vista en perspectiva de una jeringa que inyecta material moldeable en el portador de material moldeable. Tal y como se ha expuesto anteriormente, hay formada una entrada 424 en la cara trasera 422 del portador de material moldeable 400. La entrada 424 es sustancialmente troncocónica, teniendo paredes ahusadas, de modo que su diámetro se reduzca a medida que pasa más profundamente en el portador de material moldeable. Las paredes ahusadas permiten que la punta cónica de la jeringa pueda ajustarse de forma segura en la entrada 424. Esto proporciona un ajuste de interferencia alrededor de la jeringa para evitar que el material moldeable se escape fuera de la entrada 424 cuando es impulsado hacia el interior del portador de material moldeable 424. Las paredes ahusadas también ayudan al usuario a colocar la jeringa correctamente para asegurar una transferencia eficaz del material moldeable al interior del portador de material moldeable 400.
La figura 15 muestra la estructura interna del portador de material moldeable. El portador de material moldeable 400 comprende una parte frontal 410 y una parte trasera 420. La parte frontal 410 comprende la cara frontal 412 y una cara trasera 418 en el lado opuesto a la cara frontal 412. La parte trasera 420 comprende la cara trasera 422 y una cara frontal 428 en el lado opuesto a la cara trasera 422. Cuando se ensambla el portador de material moldeable 400, la cara trasera 418 de la parte frontal 410 está asegurada a la cara frontal 428 de la parte trasera 420.
Hay canales interconectados 429 formados en la cara frontal 428 de la parte trasera 420. La entrada 424 en la cara trasera 422 de la parte trasera 420 pasa a través de la parte trasera 420 y se abre hacia los canales 429.
Un conjunto correspondiente de canales 419 está formado en la cara trasera 418 de la parte frontal 410. Los canales 419 en la parte frontal 410 en los orificios de salida 416 en la cara frontal 412 de la parte frontal 410.
Los canales 419 y 429 son imágenes especulares entre sí. Los canales 419 y 428 tienen la forma de un asterisco o estrella de siete puntas y un asterisco o estrella de seis puntas. Cada asterisco está vinculado al otro a través de uno de sus puntos/patas.
Cuando se combinan las partes frontal 410 y trasera 420, los dos conjuntos de canales 419, 429 se combinan para formar túneles dentro del portador de elementos moldeables 400. Por lo tanto, se puede inyectar material moldeable en la entrada 424 e impulsarlo a través de los túneles y fuera de los orificios de salida 416.
La entrada 424 y los orificios de salida 460 están dispuestos para asegurar una distribución uniforme del material moldeable a través de la cara frontal 412. En consecuencia, la entrada 424 está situada centralmente en la cara trasera 422. Esto conduce a un túnel que se extiende longitudinalmente y que conecta la entrada con dos orificios de salida centrales 416 que se encuentran a cada lado de la entrada 424. Estos dos orificios de salida centrales 416 y la entrada 424 se encuentran todos a lo largo de un eje central del portador de material moldeable 400. Uno de los orificios de salida centrales 416 está rodeado por seis orificios de salida exteriores 416, cada uno vinculado al correspondiente orificio de salida central 416. El otro de estos orificios de salida centrales 416 está rodeado por cinco orificios de salida exteriores 416, cada uno vinculado al correspondiente orificio de salida central 416. La formación de estrellas de los túneles ayuda a asegurar la distribución uniforme del material moldeable a través de la superficie frontal 412.
Cabe señalar que el número preciso de canales y orificios puede variar entre realizaciones, dependiendo del tamaño del portador de material moldeable.
La figura 16 muestra una vista en sección transversal de una jeringa que inyecta material moldeable en el portador de material moldeable. La jeringa encaja en un canal ahusado que forma parte de la entrada. Las paredes ahusadas evitan que la punta de la jeringa se inserte en el túnel que se extiende longitudinalmente y que conecta la entrada con los orificios de salida centrales 416. Las paredes ahusadas también proporcionan un sello alrededor de la jeringa para evitar que el material moldeable se escape fuera de la entrada 424 cuando el material moldeable se inyecta en el portador de material moldeable 424.
Cuando se inyecta material moldeable en la entrada 424, pasa a través de los túneles internos y sale impulsado por los orificios de salida 416 para distribuirse por la cara frontal 412 del portador de material moldeable.
El portador de material moldeable descrito con referencia a las figuras 13-16 es solo una realización. Hay muchas disposiciones diferentes que pueden permitir que el material moldeable se distribuya uniformemente a través de la superficie del soporte de material moldeable. Como ejemplo, se describirá una segunda realización con referencia a las figuras 17-24.
La figura 17 muestra un portador de material moldeable de acuerdo con una segunda realización. El portador de material moldeable 500 de la segunda realización es similar al de la primera realización; sin embargo, incluye una serie de etapas de división para dividir uniformemente el material moldeable y distribuirlo por la superficie frontal.
El portador de material moldeable 500 comprende una sección frontal 510 y una sección trasera 520. La sección frontal 510 encaja dentro de una cavidad dentro de la sección trasera 520. Varias aberturas 512 pasan a través de la sección frontal 510, actuando como orificios extra para el material moldeable. En la presente realización, las aberturas 512 son triangulares.
La sección trasera 520 forma el alojamiento exterior del portador de material moldeable 500. La sección trasera 520 tiene sustancialmente forma de copa, formando una cavidad interna en la que se pueden recibir los primeros y segundos divisores, y la sección frontal 510. La sección trasera 520 comprende una serie de protuberancias 522 distribuidas alrededor de la superficie exterior de las paredes laterales de la sección trasera 520 para proporcionar un agarre adicional al usuario cuando sujeta el portador de material moldeable 500.
Se forma una entrada 524 en la pared lateral en un extremo del portador de material moldeable 500. Esta entrada 524 es una abertura que cumple una función similar a la entrada mostrada en las figuras 13-16. La entrada 524 está conectada a la cavidad interna, de modo que, cuando se inserta material moldeable en la entrada 524, pasa a la cavidad interna, es dividido por los divisores primero y segundo, y es impulsado fuera de las aberturas 512 en la sección frontal 510 para distribuir uniformemente el material moldeable a través de una superficie frontal de la sección frontal 510.
Al situar la entrada 524 en una pared lateral, en lugar de la parte trasera del portador de material moldeable 500, el material moldeable se puede inyectar más fácilmente en la entrada cuando el usuario sostiene el portador de material moldeable 500.
Las características de acoplamiento están situadas en la parte trasera del portador de material moldeable 500. Estas características de acoplamiento son similares a las proporcionadas en la realización de las figuras 13-16. En las paredes laterales hay formados dos canales de acoplamiento 526. Los canales de acoplamiento 526 están situados en lados opuestos del portador de material moldeable 500 entre sí. Los canales de acoplamiento 526 pasan longitudinalmente a lo largo de las paredes laterales, en paralelo a las superficies frontal y trasera. Esto permite que el portador de material moldeable 500 se deslice dentro de la sección de acoplamiento del portador de guía quirúrgica 300. Hay formada una indentación 528 en la parte trasera de la sección trasera para recibir los miembros de bloqueo 332 de la porción de acoplamiento 330 del portador de guía quirúrgica 300. Esto permite que el portador de material moldeable 400 se bloquee en su lugar dentro de la porción de acoplamiento 330 del portador de guía quirúrgica 300.
La figura 18 muestra una vista en sección transversal del portador de material moldeable de la figura 17. La sección trasera 520 comprende una base y una pared lateral periférica que sobresale de la base y rodea una cavidad. La entrada 524 está formada en el lado de la sección trasera 520 y pasa a la base. La entrada 524 es sustancialmente troncocónica, estrechándose a medida que pasa hacia la base. La entrada 524 está conectada a un túnel interno 530 que pasa al centro de la base y se abre en una abertura central dentro de la cavidad.
Un primer divisor 540 está situado dentro de la cavidad, encima de la abertura central. Esto sirve para dividir en dos el material moldeable que sale por la abertura central. Un segundo divisor 550 está situado dentro de la cavidad, por encima del primer divisor 540. Esto sirve para dividir aún más el material moldeable. La sección frontal 510 está situada en la cavidad, por encima del segundo divisor 550. La sección frontal 510 está asegurada dentro de la cavidad mediante un ajuste de interferencia con una sección de acoplamiento de la sección trasera. Cuando la sección frontal 510 está asegurada dentro de la cavidad, los primeros divisores 540 y el segundo 550 también se retienen dentro de la cavidad.
La figura 19 muestra una vista en sección transversal y una vista en perspectiva de una jeringa que inyecta material moldeable en el portador de material moldeable de la figura 17. Al igual que con el portador de material moldeable de la figura 14, se puede inyectar material moldeable en el portador mediante una jeringa 600.
En la jeringa se proporciona una cantidad controlada de material moldeable (la jeringa se proporciona precargada con la cantidad correcta de material para el tipo de guía quirúrgica). Esto asegura que se distribuya la cantidad apropiada de material a través del portador de material moldeable 500.
Cuando se impulsa material moldeable en la entrada 524, se impulsa hacia la cavidad y se divide uniformemente a través de los primeros 540 y segundos 550 divisores y las aberturas 512 en la sección frontal 510. El material moldeable sale impulsado de las aberturas 512 para proporcionar una distribución uniforme del material moldeable a través de la cara frontal del portador de material moldeable 500.
La figura 20 muestra una vista en sección transversal de una sección trasera del portador de material moldeable de la figura 17. Tal y como se ha expuesto anteriormente, la entrada 524 en el lado de la sección trasera 520 está conectada a un túnel interno 530 que a su vez está conectado a una abertura central que se abre hacia la cavidad.
Una indentación central 532 está situada en la base de la cavidad para recibir parte del primer divisor 540.
Hay formada una ranura 521 en la cara interior de la pared lateral, que se extiende alrededor de la pared lateral, en paralelo a la base de la cavidad. Esto proporciona una porción de acoplamiento en la que se puede asegurar la sección frontal 510, como ejemplo, mediante un ajuste a presión.
La figura 21 muestra un divisor de primera etapa del portador de material moldeable de la figura 17. El divisor de primera etapa 540 divide el material moldeable que sale por la abertura central en dos porciones.
Las aberturas primera 542 y segunda 544 están formadas en el divisor 540 de primera etapa, pasando desde un lado trasero a un lado frontal del divisor de primera etapa 540. Las dos aberturas 542, 544 están situadas a lo largo de un eje central del portador de material moldeable, pero están separadas entre sí a lo largo del eje central. Las dos aberturas 542. 544 están sustancialmente espaciadas uniformemente a lo largo de la longitud del portador de material moldeable.
El lado frontal del divisor de primera etapa 540 es sustancialmente plano. El lado trasero del divisor de primera etapa 540 comprende una porción de división que sobresale de la base del divisor de primera etapa 540. Esta porción de división encaja dentro de la cavidad central 532. La parte de división comprende una primera cavidad situada en el centro de la parte de división 540 y que se abre hacia la parte trasera de la parte de división 540. La primera cavidad forma un canal entre las aberturas primera 542 y segunda 544. Las dos aberturas 542, 544 desembocan en el canal.
Cuando el divisor de primera etapa 540 se coloca dentro de la cavidad de la sección trasera 520, el canal está situado encima de la abertura central en la sección trasera 520. Las aberturas primera 542 y segunda 544 están desplazadas de la abertura central y no se superponen a la abertura central. Esto significa que, cuando el material moldeable sale impulsado por la abertura central, este es impulsado contra la base del divisor de primera etapa 540 y, por lo tanto, se ve obligado a pasar por el canal, hacia las aberturas primera 542 y segunda 544.
Las aberturas primera 542 y segunda 544 son equidistantes respecto de la abertura central y tienen secciones transversales equivalentes. Esto significa que el material moldeable se divide uniformemente entre las aberturas primera 542 y segunda 544.
La figura 22A muestra una vista en perspectiva del lado frontal de un divisor de segunda etapa del portador de material moldeable de la figura 17. El divisor de segunda etapa 550 divide cada una de las dos porciones de material moldeable del divisor de primera etapa 540 en seis porciones correspondientes. Por lo tanto, el divisor de segunda etapa 550 divide el material moldeable en un total de doce porciones.
El divisor de segunda etapa 550 es sustancialmente plano y comprende doce aberturas 556 que pasan desde una cara frontal del divisor de segunda etapa 550 a una cara trasera del divisor de segunda etapa 550. Las doce aberturas 556 están dispuestas a lo largo de la cara frontal del divisor de segunda etapa 550 en forma de dos círculos que se cruzan en un punto central del divisor de segunda etapa 550. Cada una de las doce aberturas 556 tiene sustancialmente la misma sección transversal que las otras aberturas 556.
Cuando el divisor de segunda etapa 550 se coloca sobre el divisor de primera etapa 550, los dos círculos están centrados en las aberturas primera 542 y segunda 544 del divisor 540 de primera etapa.
La figura 22B muestra una vista en perspectiva del lado trasero del divisor de segunda etapa. El divisor de segunda etapa 540 está dividido en las secciones de división primera 552 y segunda 554. Cada una de las secciones de división 552, 554 comprende seis canales conectados a seis respectivas de las doce aberturas 556. Todos los sextos canales se encuentran en el centro de la sección de división. Las dos secciones de división 552, 554 no están conectadas entre sí.
La figura 22C muestra una vista en planta del lado trasero del divisor de segunda etapa. La primera sección de división 552 tiene forma de estrella de seis puntas. La segunda sección de división 554 tiene forma de estrella de ocho puntas, habiéndose eliminado dos puntos adyacentes. La primera porción de división encaja parcialmente dentro del espacio en la segunda sección de división donde faltan los dos puntos adyacentes.
Cada sección de división 552, 554 tiene un punto central desde el cual se irradian sus respectivos canales. Para cada sección de división 552, las respectivas aberturas 556 están situadas a una distancia equivalente del punto central respectivo. En otras palabras, cada sección de división 552, 554 comprende canales de igual longitud. Esto asegura que el material moldeable dentro de cada sección de división se divida uniformemente.
Cuando el divisor de segunda etapa 550 se coloca encima del divisor de primera etapa 540, los puntos centrales están situados sobre las aberturas primera 542 y segunda 544 del divisor de primera etapa 540.
Cuando el material moldeable sale impulsado de las aberturas primera 542 y segunda 544, este es impulsado contra la cara trasera del divisor de segunda etapa 550. Por lo tanto, el material moldeable es impulsado a lo largo de cada uno de los canales y expulsado de las aberturas correspondientes 556, dividiendo así el material moldeable en doce porciones.
Como las aberturas tienen la misma sección transversal y cada sección de división está situada a la misma distancia del punto central, el material moldeable se divide sustancialmente de manera uniforme entre las doce aberturas 556.
La figura 23A muestra un lado frontal de una parte frontal del portador de material moldeable de la figura 17. La parte frontal 510 del portador de material moldeable está configurada para dividir cada una de las porciones de material moldeable recibidas desde el divisor de segunda etapa 550 en tres porciones iguales. En consecuencia, la parte frontal 510 forma un divisor de tercera etapa para dividir el material moldeable en un total de treinta y seis porciones.
Un labio 514 está situado en el borde exterior de la parte frontal 510. El labio 514 está configurado para recibirse dentro del canal 521 en la pared lateral de la parte trasera 520 del portador de material moldeable 500 para asegurar la parte frontal 510 dentro de la parte trasera 520.
La figura 23B muestra un lado trasero de la sección frontal. En el lado trasero hay formadas doce cavidades triangulares 516; una para cada abertura en el divisor de segunda etapa 550. Al igual que con las aberturas 556 en el divisor de segunda etapa 550, las cavidades triangulares 516 están dispuestas en forma de estrella.
El lado trasero de la sección frontal 510 está efectivamente subdividido por un número de radios 517. Dos conjuntos de radios parten de dos puntos centrales correspondientes. Esto divide el lado trasero en doce aberturas 516 de igual sección transversal. Cuando la sección frontal 510 se coloca sobre el divisor de segunda etapa 550, las cavidades triangulares 516 están centradas sobre las correspondientes aberturas 556 en el divisor de segunda etapa 550.
La figura 24 muestra una vista en planta del lado trasero de la sección frontal. Cada cavidad triangular 516 tiene una sección transversal triangular y está abierta en la cara trasera de la sección frontal 510. Cada cavidad triangular 516 está conectada a tres aberturas triangulares correspondientes 512 en el lado frontal (cara frontal) de la sección frontal 510. Cada una de las tres aberturas triangulares 512 se abre a una esquina respectiva de la cavidad triangular correspondiente 516.
Las tres aberturas triangulares 512 están separadas por una pared divisoria 518 que está centrada en la cavidad 516 y forma un techo superior de la cavidad 516. En este caso, la pared divisoria 518 es triangular. Cuando la sección frontal 510 está situada por encima del divisor de segunda etapa 550, la pared divisoria 518 pasa sobre la totalidad de la abertura correspondiente 556 en el divisor de segunda etapa 550. Esto evita que el material moldeable salga de la abertura 556 sin cierta desviación. Cuando el material moldeable sale impulsado de la abertura 556, es impulsado contra la pared divisoria 518 y desviado hacia una de las tres aberturas triangulares 512. Esto asegura que la cavidad triangular 516 se llene con material moldeable antes de que el material moldeable sea extrudido fuera de las aberturas triangulares 512. Por lo tanto, esto proporciona una distribución uniforme del material moldeable.
Cada una de las aberturas triangulares 512 tiene la misma sección transversal y está colocada a la misma distancia del punto central para la cavidad triangular 516 correspondiente. De forma adicional, las aberturas triangulares 512 están distribuidas sustancialmente de manera uniforme a través de la cara frontal de la sección frontal 510. En consecuencia, la sección frontal 510 divide el material moldeable uniformemente para proporcionar una distribución uniforme de material moldeable a través de la cara frontal de la sección frontal 510.
Si bien las realizaciones anteriores describen disposiciones específicas en las que el material moldeable se puede dividir en un número específico de porciones (trece porciones en la primera realización y treinta y seis porciones en la segunda realización), se apreciará que el número de porciones puede modificarse dependiendo del tamaño del portador de material moldeable y de la función que cumpla. Se pueden implementar etapas de división adicionales o menos dependiendo del número de porciones que puedan necesitarse.
De la misma manera, mientras que la realización anterior describe aberturas triangulares y cavidades triangulares, las formas de las aberturas y cavidades pueden adaptarse a las geometrías específicas del portador de material moldeable.
De forma adicional, mientras que las realizaciones anteriores tienen como objetivo distribuir el material moldeable de manera uniforme, se apreciará que, en realizaciones alternativas, se pueden disponer los divisores o aberturas en la superficie frontal del portador de material moldeable para proporcionar un mayor volumen de material moldeable al centro de la superficie frontal que a la periferia. Esto puede resultar útil para situaciones en las que el molde debe encajar dentro de un casquillo y, por lo tanto, se espera que tenga sustancialmente forma de cúpula.
Asimismo, aunque se ha descrito que el portador de material moldeable está formado por múltiples partes que pueden conectarse entre sí, el portador de material moldeable puede fabricarse mediante una variedad de métodos, incluida la fabricación aditiva y, por lo tanto, puede estar formado como una sola pieza o por piezas separadas.
En el presente documento se han descrito múltiples partes de un sistema general. Estas partes se combinan para proporcionar un sistema general para producir una guía quirúrgica. Estas partes pueden proporcionarse por separado o juntas. A continuación, se describe el proceso de producción de una guía quirúrgica a partir de una impresión de un sitio quirúrgico.
La figura 25A muestra una primera etapa en un procedimiento de producción de una guía quirúrgica de acuerdo con una realización. El anillo de soporte accionado 160 desciende a su posición retraída. El punto de montaje 110 para el portador de guía quirúrgica 300 se inclina hacia adelante a través del cardán 140 para permitir que el usuario acceda al punto de montaje 110.
La figura 25B muestra una segunda etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización. La parte portadora 310 del portador de guía quirúrgica 300 se fija al punto de montaje 110 ranurando la parte portadora 310 en la montura. Esto se hace con la mano del usuario insertada en la cortina de barrera 340 del portador de guía quirúrgica 300 para proporcionar una barrera estéril contra la contaminación de las partes no esterilizadas del aparato de producción 100 (p. ej., el cardán 140). Si el aparato de producción registra que se ha utilizado el portador de guía quirúrgica 300 incorrecto, el aparato de producción podrá desactivarse y/o emitir un aviso al usuario.
El anillo de soporte superior 370 se expande para permitir que encaje sobre el labio de alojamiento superior 180 del aparato de producción 100. Luego, se levanta el anillo de soporte superior 370 sobre el labio de alojamiento superior 180 y se le permite contraerse; asegurando así la cortina de barrera 340 sobre el labio de alojamiento superior 180 para encerrar el cardán 140.
La figura 25C muestra una tercera etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización. Luego, el cardán 140 se inclina a una posición hacia atrás para mover el punto de montaje 110 y el portador de guía quirúrgica 300 fuera de la trayectoria del usuario, de modo que el accesorio de corte 200 pueda instalarse en el aparato de producción 100.
El elemento de corte 210 está acoplado a la sección de acoplamiento 112 del aparato de producción 100 y el anillo de soporte superior 240 del accesorio de corte 200 está asegurado sobre el anillo de soporte accionado 160. Si el aparato de producción registra que se ha utilizado el accesorio de corte 200 incorrecto, el aparato de producción podrá desactivarse y/o emitir un aviso al usuario.
La figura 25D muestra una cuarta etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización. El cardán 140 está inclinado hacia adelante para permitir que el usuario acceda al portador de guía quirúrgica 300. Después de que se haya tomado una impresión de un sitio quirúrgico usando material moldeable depositado sobre el portador de material moldeable 400, el portador de material moldeable 400 está montado sobre el portador de guía quirúrgica 300.
La figura 25E muestra una quinta etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización. El cardán 140 se inclina hacia atrás, hacia el escáner 150. El escáner 150 realiza un escaneo de la superficie de la impresión.
El aparato de producción 100 registra entonces la superficie de la impresión según las características anatómicas del paciente, mostradas en un escaneo médico del paciente. El aparato de producción 100 determina entonces las operaciones apropiadas para modificar la impresión para producir una guía quirúrgica de acuerdo con un plan quirúrgico predefinido.
La figura 25F muestra una sexta etapa en un procedimiento de producción de guías quirúrgicas de acuerdo con una realización. El anillo de soporte accionado 160 se eleva para elevar la cortina de barrera 220 del accesorio de corte 200 alrededor del área de corte para sellar el área de corte del área circundante.
Luego, la impresión se gira a través del mecanismo de rotación hasta los ángulos de inclinación y guiñada correctos y el accesorio de corte 210 se mueve a la posición correcta en los ejes x, y y z para que se produzca el primer orificio de guía quirúrgica. El accesorio de corte 210 (en este caso un taladro) se introduce en la impresión del sitio quirúrgico para formar un orificio guía. Este proceso se repite hasta que se crea una guía quirúrgica con la cantidad requerida de orificios de guía. Luego, se baja el anillo de soporte accionado 160 para que la guía quirúrgica pueda retirarse del portador de guía quirúrgica 300.
Como la porción de acoplamiento 112 para el accesorio de corte 210 está situada debajo del punto de montaje 110 para la parte portadora 310, los residuos de la impresión durante la modificación se desprenden de la impresión y se recogen dentro de la cortina de barrera 220 del accesorio de corte 200. Cuando la operación haya concluido, el usuario puede recoger fácilmente estos residuos dentro de la cortina de barrera 220 cuando se retira el accesorio de corte 200 del aparato de producción 100.
Las realizaciones descritas en el presente documento incluyen un aparato de producción de guías quirúrgicas y varios accesorios para aparatos de producción de guías quirúrgicas que ayudan a permitir que el aparato de producción se utilice dentro de un entorno estéril tal como un quirófano sin comprometer el entorno estéril.
La inclusión de respectivas cortinas de barrera integradas en un accesorio de corte y un portador de guía quirúrgica permite que estos accesorios se carguen en el aparato de producción con la cortina de barrera cubriendo la mano del usuario. Esto significa que no es necesario esterilizar el propio aparato de producción, reduciendo así el coste de funcionamiento del aparato de producción y reduciendo el tiempo de respuesta después de la cirugía.
Al proporcionar una cortina de barrera tubular alargada como parte de un accesorio de corte, esta cortina de barrera puede colocarse alrededor del área de corte para sellar el área de corte desde el exterior. Esto evita que los residuos del proceso de corte escapen del aparato de producción y contaminen el área circundante. A medida que el accesorio de corte se carga en el aparato de producción debajo del portador de guía quirúrgica, los residuos se desprenden de la guía quirúrgica durante la modificación y se recogen dentro de la cortina de barrera del accesorio de corte. Esto ayuda a contener los residuos dentro de la cortina de barrera y permite al usuario deshacerse fácilmente de estos residuos cuando el accesorio de corte se separa del aparato de producción.
Al proporcionar una cortina de barrera integrada con un portador de guía quirúrgica, el mecanismo de rotación sobre el cual está montado el portador de guía quirúrgica está protegido de los residuos provenientes de la modificación de la guía quirúrgica. Asimismo, se forma una barrera estéril entre el mecanismo de rotación y el área de corte para evitar que caigan contaminantes en el área de corte estéril. De forma adicional, la cortina de barrera reduce el riesgo de que las manos del usuario se contaminen al cargar o descargar el portador de material moldeable y/o el portador de guía quirúrgica.
Pueden proporcionarse elementos de codificación respectivos dentro de cada uno de los accesorios. Estos elementos de codificación indican varias propiedades o el tipo de cada archivo adjunto. El aparato de producción puede estar configurado para leer estos elementos de codificación y determinar si se han instalado los accesorios correctos para producir la guía quirúrgica requerida. Si se determina que no está instalado el accesorio correcto, el aparato de producción puede desactivarse, por ejemplo, desactivando el mecanismo de accionamiento del accesorio de corte.
Si bien las realizaciones descritas anteriormente se refieren a accesorios de taladrado con brocas, se pueden implementar medios alternativos de corte o modificación en los accesorios de corte. Las herramientas de corte alternativas apropiadas incluyen fresas, cuchillas, perforadores, escariadores, cuchillas de sierra, agujas o cualquier otra herramienta con el filo adecuado. Como alternativa, se puede utilizar una herramienta roma cuando la impresión aún sea maleable. No obstante, se aplican los mismos conceptos, en cuanto a que un accesorio de corte/modificación está situado centralmente en un accesorio de corte/modificación que incluye una cortina de barrera que se puede levantar alrededor del área de corte/modificación para proporcionar una barrera estéril contra contaminantes.
Si bien las realizaciones anteriores describen anillos de soporte superior, inferior e intermedio de la cortina de barrera de los accesorios de perforación, no es necesario que sean circulares y pueden tener cualquier forma que forme un bucle, tal como un cuadrado, un rectángulo o cualquier otra forma.
Si bien las realizaciones anteriores describen un portador de material moldeable que comprende unas partes frontal y trasera que están aseguradas entre sí, las realizaciones alternativas pueden comprender partes adicionales que están unidas entre sí. Como alternativa, el portador de material moldeable puede estar formado como una sola unidad, como ejemplo, mediante fabricación aditiva.
Si bien las realizaciones anteriores describen cómo un aparato de producción puede registrar el escaneo de una impresión de un sitio quirúrgico con las características anatómicas de un paciente y determinar cómo modificar la impresión para producir una guía quirúrgica, esto puede realizarse en su lugar mediante una computadora externa. En consecuencia, el controlador puede estar conectado al aparato de producción para realizar las etapas. El aparato de producción puede estar configurado para transferir el escaneo de la impresión al controlador y recibir, desde el controlador, instrucciones para modificar la impresión. De la misma manera, este controlador puede estar integrado dentro del aparato de producción.
La descripción anterior se refiere a aparatos de producción de guías quirúrgicas y accesorios para aparatos de producción de guías quirúrgicas. Dicho lo cual, las realizaciones adicionales no se limitan a este uso y están configuradas para su uso en la formación de hueso para producir un injerto óseo para su uso en cirugía. Esto puede configurarse, adicionalmente o como alternativa, para producir una guía quirúrgica.
Se pueden utilizar injertos óseos cuando es necesario agregar hueso adicional al sitio quirúrgico. Como ejemplo, cuando se realiza un procedimiento de artroplastia total de hombro, se coloca una prótesis dentro de la cavidad glenoidea de la escápula. En los casos en que los pacientes tengan un desgaste glenoideo significativo, colocar la prótesis y garantizar que quede situada de forma segura puede ser problemático. En estos casos, se puede añadir un injerto óseo para rellenar el sitio quirúrgico y así poder colocar la prótesis de forma más segura y en la posición anatómica deseada, preservando al mismo tiempo el hueso en el sitio quirúrgico.
Los injertos óseos suelen obtenerse de hueso extraído del paciente. Este es particularmente el caso de la artroplastia total de hombro, donde el hueso se puede extraer fácilmente de las partes del húmero (p. ej., la cabeza humeral) que se cortan y se reemplazan con una prótesis. El hueso extraído (que de otro modo se descartaría) se puede formar en un injerto óseo para el sitio quirúrgico.
El aparato de producción descrito en el presente documento se puede utilizar para dar forma al hueso en un injerto óseo. Durante la fase preoperatoria, la forma del injerto óseo necesario se puede determinar mediante escaneos del paciente (p. ej., tomografías computarizadas). Esta forma puede incluir orificios de guía (u otras formas de porciones de registro) para alinear correctamente el injerto óseo dentro del sitio quirúrgico. Para ello, se pueden utilizar los elementos de guía (p. ej., pasadores) proporcionados a través de una guía quirúrgica producida por el aparato de producción.
Para producir el injerto óseo, se puede montar el hueso donante dentro del aparato de producción. En una realización, el hueso se monta en el punto de montaje. Esto se puede lograr mediante un portador que esté configurado para sujetar el hueso y montarse en el punto de montaje. El hueso puede fijarse al punto de montaje/portador mediante tornillos de banco, tornillos, etc. Como alternativa, el hueso puede montarse en la guía quirúrgica descrita en el presente documento (o en una guía estéril impresa en 3D) que, a su vez, se monta en el portador de guía quirúrgica.
Una vez montado en el punto de montaje, el aparato de producción está configurado para escanear la superficie del hueso para registrar la forma del hueso y determinar dónde cortar el hueso. Para cortar el hueso, se proporciona un elemento de corte, como, por ejemplo, una fresa o una broza. El aparato de producción está configurado para dar forma al hueso en el injerto óseo usando el elemento de corte. Esto forma efectivamente una brozadora de 5 ejes (incluidos los ejes X, Y, Z, de inclinación y de guiñada descritos con referencia a la figura 1).
Como solo se puede modificar un lado del hueso a la vez, el hueso puede retirarse del aparato de producción, voltearse y volverse a montar para permitir la modificación de ambos lados del hueso para dar forma al conjunto del injerto óseo. Como alternativa, solo un lado puede ser moldeado por el aparato de producción y el otro lado puede ser moldeado por el cirujano cuando se coloca el injerto óseo.
El aparato de producción puede incluir múltiples elementos de corte diferentes para su uso en la modificación del hueso. Por ejemplo, se puede utilizar una broza, una fresa, un taladro y/o una sierra para dar forma al hueso. Los diversos elementos de corte pueden montarse dentro del aparato de producción y el aparato de producción puede estar configurado para cambiar entre elementos de corte, según sea necesario. Como ejemplo, la sección de acoplamiento para el elemento de corte puede depositar dentro de la montura un elemento de corte que está inicialmente asegurado dentro de la sección de acoplamiento y recuperar un nuevo elemento de corte para su uso en el corte del hueso. Naturalmente, este mecanismo también se puede utilizar al modificar un molde para producir una guía quirúrgica.
Se puede moldear el injerto óseo para que encaje dentro del sitio quirúrgico. Para lograr esto con mayor precisión, se puede tomar un molde del sitio quirúrgico y usarlo para determinar la forma correcta del injerto óseo. El aparato de producción puede escanear el molde para determinar la forma del sitio quirúrgico. Cuando también se esté formando una guía quirúrgica, se puede utilizar el mismo molde para ambos fines (es decir, para producir la guía quirúrgica y para determinar la forma requerida del injerto óseo).
El injerto óseo puede tener forma para encajar sobre elementos de guía fijados dentro del sitio quirúrgico tales como pasadores/varillas de guía. Como alternativa, o adicionalmente, el injerto óseo puede tener forma para encajar dentro de un rebaje correspondiente formado dentro del sitio quirúrgico. Como ejemplo, se puede cortar un rebaje en el hueso dentro del sitio quirúrgico en el que se puede colocar el injerto óseo (usando el molde descrito anteriormente). Al encajar el injerto óseo dentro de un rebaje, se puede reducir el movimiento del injerto óseo dentro del sitio quirúrgico.
En vista de lo anterior, el aparato de producción de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento puede estar configurado para modificar hueso para producir un injerto óseo. Estas realizaciones pueden o no hacer uso de los accesorios descritos en el presente documento, que incluyen las cortinas de barrera integradas. Cuando se utilicen accesorios de cortina de barrera integrada, estos accesorios pueden modificarse para su uso en la producción de injertos óseos. Como ejemplo, el portador de guía quirúrgica puede ser un portador de hueso para montar el hueso del donante en el aparato de producción. De la misma manera, el accesorio de corte puede modificarse para incluir elementos de corte alternativos (como una fresa o una broza) o para incluir elementos de corte reemplazables. Si bien se han descrito determinadas realizaciones, las disposiciones se han presentado únicamente a modo de ejemplo y no pretenden limitar el alcance de la presente invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.
Ciertamente, los nuevos métodos y dispositivos descritos en el presente documento pueden realizarse en una variedad de otras formas; asimismo, se pueden realizar diversas omisiones, sustituciones y cambios en la forma de los métodos y sistemas descritos en este documento.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Accesorio de corte (200) para su uso en un aparato de producción de guías quirúrgicas (100), comprendiendo el accesorio de corte:
un elemento cortante (210);
un conector (212) para conectar el elemento de corte (210) a un mecanismo de accionamiento del aparato de producción de guías quirúrgicas (100), de modo que el elemento de corte (210) pueda accionarse mediante el mecanismo de accionamiento para modificar una impresión de un sitio quirúrgico para producir una guía quirúrgica; una barrera protectora (220) configurada para colocarse alrededor del elemento de corte (210) para rodear un área de corte para ayudar a evitar que los contaminantes entren o salgan del área de corte durante la modificación de la impresión, en donde la barrera protectora (220) comprende una lámina flexible; y
uno o más bastidores de soporte (230, 235, 240) conectados a la barrera protectora (220) y configurados para colocarse alrededor del área de corte para evitar que la barrera protectora (220) entre en, y mantener la barrera protectora (220) alejada de, el área de corte.
2. Accesorio de corte (200) de la reivindicación 1, que comprende, además, un soporte (160) conectado a la barrera protectora (220) y configurado para moverse para colocar la barrera protectora (220) alrededor del área de corte.
3. Accesorio de corte (200) de la reivindicación 2, en donde el soporte (160) está configurado para acoplarse a un brazo de soporte accionado (170) del aparato de producción quirúrgica (100), de modo que el aparato de producción quirúrgica (100) pueda mover la barrera protectora (220) a su posición alrededor del área de corte.
4. Accesorio de corte (200) de cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de corte (210) comprende un elemento de corte (210) para una herramienta eléctrica.
5. Accesorio de corte (200) de cualquier reivindicación anterior, en donde el accesorio de corte (200) es estéril o está configurado para esterilizarse.
6. Accesorio de corte (200) de cualquier reivindicación anterior, que comprende, además, un elemento de codificación indicativo de un tipo del accesorio de corte (200) y configurado para ser leído por el aparato de producción de guías quirúrgicas (100), de modo que el aparato de producción de guías quirúrgicas (100) pueda verificar que se ha fijado el tipo correcto de accesorio de corte (200).
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