IT201600094812A1 - Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari per guidare una procedura di implantologia odontoiatrica - Google Patents

Description

“SISTEMA DI ANCORAGGIO RAPIDO PER RIFERIMENTI SPAZIALI MODULARI PER GUIDARE UNA PROCEDURA DI IMPLANTOLOGIA ODONTOIATRICA”

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda un sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari, utilizzabile per guidare una procedura di implantologia odontoiatrica.

In particolare l’invenzione rappresenta una evoluzione di un precedente brevetto n. WO2016/139557 depositato dallo stesso richiedente relativo ad un sistema di riferimento modulare atto a determinare riferimenti spaziali su una mascherina odontoiatrica diagnostica per effettuare operazioni di puntamento di precisione utili a guidare procedure di implantologia odontoiatrica.

La presente invenzione introduce delle griglie di posizionamento che rendono più facile sia il posizionamento dei mezzi di rilevamento diagnostico che l’allineamento delle frese od altri strumenti per interventi odontoiatrici.

Il presente trovato è vantaggiosamente applicato nel settore dell’implantologia odontoiatrica ed in particolare nel settore dei mezzi di puntamento per l’allineamento di strumenti odontoiatrici adibiti ad interventi di implantologia.

STATO DELLA TECNICA

È noto nel settore odontoiatrico l’utilizzo della tecnica implantologica che prevede l’utilizzo di impianti dentali i quali vengono inseriti nell’osso mandibolare o mascellare nelle zone prive di dentatura naturale, così da creare, ove possibile, una condizione simile a quella naturale sopperendo alle carenze dentali.

La procedura implantologica prevede una fase iniziale di studio e diagnosi della situazione esistente con il rilevamento di immagini radiografiche o tomografiche (TAC) per arrivare a ricostruire la soluzione più idonea, stabile e confortevole per la dentatura del paziente, a cui segue l’intervento chirurgico che prevede la fresatura dell’osso con apposite frese per preparare le sedi per le viti ed avvitare le viti in tali sedi, generalmente realizzata previa scollatura della gengiva dall’osso nella zona di intervento, ed infine l’introduzione dei manufatti protesici realizzati su misura che vengono avvitati nelle cavità filettate degli impianti.

Attualmente, per ridurre i tempi di esecuzione dell’intervento chirurgico finalizzato all’installazione di impianti e per migliorare il puntamento dell’incisione nell’osso, vengono utilizzate tecniche di implantologia guidata da computer che prevedono l’impostazione della situazione esistente con la creazione di un modello virtuale dal quale si ricavano mascherine chirurgiche comprendenti le sedi in cui verranno inserite le frese per la realizzazione dei fori destinati ad accogliere gli impianti.

Tali mascherine chirurgiche vengono dotate di boccole centrate sulle direzioni di inserimento degli impianti virtuali, secondo le specifiche previste dal protocollo dell’azienda fornitrice di frese e impianti. Tali boccole dovrebbero permettere di riprodurre nel paziente una preparazione esattamente corrispondente con quanto deciso con la programmazione dell’intervento.

Questa tecnica di implantologia guidata si è rilevata da un lato piuttosto costosa, in quanto l’odontoiatra è tenuto ad acquistare l’onerosa componentistica chirurgica dedicata fornita dall’azienda che produce gli impianti, e dall’altro imprecisa per l’empirico posizionamento della mascherina di riferimento e delle sedi nelle quali inserire lo strumento di incisione dell’osso.

Per ovviare a tali inconvenienti lo stesso richiedente ha ideato e brevettato con n. WO2016/139557 un sistema di riferimento modulare atto a determinare riferimenti spaziali su una mascherina odontoiatrica diagnostica, ottenendo in tal modo una aumento della praticità ed una semplificazione delle operazioni di puntamento di precisione utili a guidare procedure di implantologia odontoiatrica.

Detto sistema di riferimento comprende:

a) un primo componente realizzato in materiale radiotrasparente che è fissabile in un punto desiderato di una mascherina odontoiatrica;

b) una pluralità di secondi componenti suddivisi in componenti di riferimento di materiale radioopaco, aventi le medesime dimensioni, e componenti distanziatori di materiale radiotrasparente, ciascun secondo componente comprendendo rispettivi mezzi di accoppiamento per assemblare i secondi componenti a pacco alternando componenti di riferimento e componenti distanziatori e per montare il pacco di secondi componenti su una porzione di accoppiamento del primo componente;

c) un terzo componente comprendente almeno una prima porzione montabile sulla porzione di accoppiamento al posto del pacco di secondi componenti e sulla quale è riportabile un rispettivo di detti riferimenti spaziali ottenibile da un’analisi di una rispettiva immagine di sezione di una tomografia computerizzata volumetrica di un complesso maxillofacciale includente la mascherina odontoiatrica su cui è fissato il pacco di secondi componenti.

Ebbene utilizzando questo sistema l’operatore doveva fissare con resina autoindurente un componente base, radiotrasparente, sulla dima costruita su misura per i denti del paziente. In seguito, su questo componente andava ad applicare per incastro i vari componenti, prima quelli diagnostici (formati dall’alternanza di componenti radioopachi e radiotrasparenti), poi quelli chirurgici che comprendono riferimenti ottici atti a riportare le linee a cui allinearsi con la fresa durante l’intervento che determina la creazione della sede sull’osso, in modo tale da eseguirlo nella posizione pianificata.

Questo sistema, di per sé estremamente valido in quanto è in grado di ottimizzare le operazioni di puntamento della fresa per l’incisione dell’osso, presenta un inconveniente a cui l’invenzione vuole porre rimedio: comporta il fissaggio inamovibile del primo componente, con la conseguenza che tale fissaggio rende impossibile modificarne il posizionamento, se non mediante svincolo e successivo ulteriore fissaggio del primo componente stesso, con tutte le negative conseguenze pratiche che ne derivano.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si propone di mettere a disposizione un sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari, utilizzabile per guidare una procedura di implantologia odontoiatrica, creando così una condizione in grado di eliminare o quantomeno ridurre gli inconvenienti sopra evidenziati.

L’invenzione si propone in particolare di fornire un sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari utilizzabile per guidare una procedura di implantologia odontoiatrica, che si basa sul già collaudato sistema di riferimento modulare atto a determinare riferimenti spaziali su una mascherina odontoiatrica diagnostica, e che si avvale di ulteriori componenti anch’essi modulari che rendono ancora più semplice l’allineamento delle frese.

In particolare l’invenzione prevede l’introduzione di un ulteriore componente modulare atto a consentire che il clinico non deve più fissare la base alla dima personalizzata, ma una placca costituita da una griglia di posizionamento dei componenti secondari anch’essa modulare comprendente una pluralità di fori utilizzabili per il posizionamento dei componenti.

Una volta effettuata la semplice operazione del fissaggio della suddetta placca a griglia, l’operatore deve solo applicare nei fori desiderati (che trova ampiamente distribuiti sulla placca) le basi che servono per recare i riferimenti radioopachi, visibili cioè in radiografia.

Ciò è ottenuto mediante un sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari, utilizzabile per guidare una procedura di implantologia odontoiatrica, le cui caratteristiche sono descritte nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni dipendenti della soluzione in oggetto delineano forme di realizzazione vantaggiose dell’invenzione.

I principali vantaggi di questa soluzione riguardano il fatto che non è più necessario decidere la posizione della base all’inizio, per fissarla alla dima, ma in seguito, dato che è facilmente e rapidamente spostabile sulla placca di riferimento modulare comprendente una pluralità di fori utilizzabili per il posizionamento dei componenti, tale placca consentendo di trovare la posizione preferita.

Ulteriore vantaggio offerto dal sistema secondo l’invenzione riguarda il fatto di permettere la realizzazione di interventi in “chirurgia stereoguidata” in completa modularità, e cioè a mano libera, ma con la massima precisione seguendo le indicazioni rappresentate dalle linee a cui il clinico allinea le frese, e utilizzando materiale chirurgico non espressamente dedicato alla chirurgia guidata, con conseguente notevole risparmio dal punto di vista economico.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Altre caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente di una forma di realizzazione dell’invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio dei disegni illustrati nelle tavole allegate, in cui:

- la figura 1 rappresenta schematicamente un’arcata dentale interessata ad un intervento di implantologia, in particolare ad un intervento di implantologia guidata secondo l’invenzione;

- la figura 2 illustra un vista schematica evidenziante la possibile costruzione di una dima posta sull’arcata dentale e provvista di una placca o griglia di posizionamento secondo l’invenzione; - le figure 3 e 4 rappresentano viste schematiche evidenzianti due possibili forme costruttive della placca di posizionamento secondo l’invenzione;

- la figura 5 è una vista di una dima posta sull’arcata dentale e provvista di una placca o griglia di posizionamento secondo l’invenzione sulla quale è montata una pluralità di componenti radioopachi fissi o componibili a varia angolazione atti per l’esecuzione di interventi rapidi;

- la figura 6 rappresenta la vista schematica di una dima a cui è associata una placca di riferimento secondo l’invenzione sulla quale è montata una pluralità di componenti fissi o componibili a varia angolazione, a loro volta trattenuti da una seconda placca applicata ad incastro sui pin superiori di detti componenti;

- la figura 7 è la vista schematica di una dima a cui è associata una placca di riferimento secondo l’invenzione sulla quale è montata una delle basi atte a portare successivamente il componente che reca i riferimenti spaziali per il corretto posizionamento dell’impianto;

- la figura 8 è l’evoluzione della figura precedente ed in particolare è rappresentata la placca secondo l’invenzione che supporta la base sulla quale sono posizionati i riferimenti spaziali per il corretto posizionamento dell’impianto;

- la figura 9 rappresenta una ulteriore evoluzione delle due figure precedenti ed in questo caso è evidenziato l’utilizzo di una fresa guidata dai riferimenti spaziali posizionati sulla base collocata sulla placca secondo l’invenzione;

- la figura 10 mostra una vista della placca secondo l’invenzione che in questo caso supporta un ulteriore componente per la chirurgia guidata costituito da una guida nella quale scorre una boccola eccentrica da inserire sul gambo della fresa per farle seguire una direzione rettilinea;

- la figura 11 è una vista schematica che illustra la possibile applicazione di una fresa provvista di boccola eccentrica scorrevole nella guida della figura precedente;

- la figura 12 rappresenta una vista esemplificativa di una possibile applicazione sulla placca di alcuni componenti diagnostico-operativi previsti per un uso rapido del sistema, consistenti in componenti preangolati mesio-distalmente di riferimento per l’impianto.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE Facendo riferimento alle figure allegate, ed inizialmente in particolare alle figure 1 e 2, con 10 si indica generalmente una possibile arcata dentale da trattare mediante un intervento di implantologia, nella quale viene inserita una dima 11 che ricopre l’arcata dentale stessa.

La dima 11 viene realizzata generalmente in resina acrilica con una conformazione arcuata che segue la conformazione arcuata dell’arco mascellare o mandibolare e su di essa viene ricavato, mediante lavorazione meccanica, uno spazio 12, corrispondente alla zona gengivale da trattare mediante l’introduzione di un impianto.

Secondo l’invenzione è previsto che sulla superficie superiore della dima 11 venga inserito un componente 13 che fa parte del sistema di implantologia guidata secondo l’invenzione, che rende più agevole il posizionamento dei componenti secondari rispetto alla soluzione nella quale era previsto che l’operatore dovesse fissare con resina autoindurente un componente base, radiotrasparente, sulla dima costruita su misura per i denti del paziente.

Tale componente che evita la necessità di fissare inizialmente il componente base sulla dima, comprende una placca 13 che può essere definita più precisamente come griglia per il posizionamento di componenti secondari.

Tale placca 13 è costituita sostanzialmente da un piattello di idoneo spessore per conferirne una certa rigidità e robustezza, il quale presenta almeno un bordo arcuato corrispondente al bordo arcuato rivolto all’interno della dima 11, in modo tale che la stessa placca possa essere fissata alla dima per formare un unico piano assieme alla stessa.

La placca 13 è realizzabile in materiale radiotrasparente o radioopaco, a seconda delle esigenze.

La placca 13 è dotata di una pluralità di fori 14 disposti principalmente lungo il bordo arcuato della placca stessa ma anche in altre zone come in quelle centrali dove sono presenti ulteriori fori 14’ per la collocazione di ulteriori componenti come vedremo in seguito.

I fori 14 presentano una forma sostanzialmente ellittica antirotazione e sono associati a componenti di riferimento 15 o basi (figure 7, 7a e 7b) per l’intervento di implantologia guidata, i quali presentano perni 16 a loro volta di forma rispettivamente ellittica antirotazione.

Secondo una ulteriore forma di realizzazione la conformazione dei fori 14 e dei rispettivi perni 16 è di tipo poligonale, ottenendo lo stesso effetto antirotatorio.

I componenti di riferimento 15 o basi da utilizzare con la placca 13 presentano delle sedi per il supporto di componenti radioopachi e radiotrasparenti come da precedente privativa WO2016/139557 depositata dallo stesso richiedente, ma in questo caso anziché essere incollate alla dima, come era previsto nella soluzione precedente, vengono fissate mediante il sistema secondo l’invenzione che comporta l’introduzione dei perni di fissaggio 16 non rotanti (per la sezione ovale o poligonale) nella placca all’estremità superiore e inferiore del componente base.

È pure previsto che le basi 15 siano realizzate anche in materiale radioopaco, e non solo radiotrasparente come prima, in modo che, se necessario, il clinico possa percepire immediatamente dalla TAC la loro posizione.

Sulle basi 15 possono essere applicati, come nella versione precedente, componenti radiotrasparenti e radioopachi disposti a pacco, non rappresentati in quanto corrispondenti a quelli utilizzati nel precedente brevetto WO2016/139557, a formare un pacchetto di aspetto radiografico caratteristico destinato a fornire tutte le informazioni radiologiche necessarie al corretto rilevamento della situazione esistente per una perfetta mappatura rispetto ai riferimenti.

Le basi 15 sono atte a portare successivamente un componente di riferimento 25, che reca i riferimenti spaziali di guida per il corretto posizionamento dell’impianto, come da privativa WO2016/139557 dello stesso richiedente.

In particolare detto componente di riferimento 25 è montabile sulla porzione centrale delle basi 15 al posto del pacco di componenti, per trasferire, al componente di supporto, informazioni relative alla direzione di impianto derivanti da un’analisi di una o più immagini di tomografia computerizzata volumetrica.

Nel sistema modulare secondo l’invenzione si affiancano a detti componenti base 15, ulteriori componenti di riferimento 17 del tipo a “bandiera”, i quali sono realizzati, appunto, a bandiera, presentando i perni 16 come le basi 15 (stesse dimensioni e posizione spaziale di quelli delle basi), ma in questo caso l’orientamento della porzione recante i fori sui quali si applicano è ortogonale rispetto a quella delle basi.

I componenti di riferimento del tipo a bandiera 17 sono principalmente in materiale radioopaco.

Tali componenti sono realizzati in modo tale che l’operatore possa vedere durante la TAC sia la struttura tridimensionale delle porzioni forate di basi 15 e bandiere 17, con o senza ulteriori strutture ad essi abbinate, ma anche i piedi degli stessi, posizionati all’interno degli appositi fori 14 della placca 13 fissata alla dima 11.

Questo permette al clinico un più facile reperimento in TAC dei fori (e quindi delle posizioni) su cui sono stati applicati i componenti, utile allo scopo di studiare il caso.

Per ciò che riguarda i componenti 17, dopo l’esecuzione della tomografia, è prevista la loro sostituzione con la base 15, applicata nello stesso foro della griglia 13 occupato dal perno 16 dei componenti riferimento 17, sfruttando le informazioni spaziali ricavate dal componente a bandiera 17 trasferite su componente 25 applicato alla base 15 stessa.

Come visibile in figura 6, secondo l’invenzione è previsto l’utilizzo di un secondo componente del tipo a placca 18, uguale al primo componente a placca 13, il quale viene applicato ad incastro ai perni superiori 16 di basi 15 e/o bandiere 17, a sandwich, in modo da completare la struttura e renderla più stabile.

In questo caso, ossia utilizzando la placca ausiliaria 18, il paziente potrà chiudere su questa placca i denti dell’arcata opposta a quella di cui si effettua la TAC, in modo da stabilizzarla ulteriormente e da rimanere in una posizione più comoda.

Tutti i componenti menzionati sopra, fatta eccezione per la sola placca 13 fissata alla dima 11, sono riutilizzabili previa sterilizzazione.

Il sistema sin qui descritto permette la realizzazione di interventi in “chirurgia stereoguidata”, ossia a mano libera, ma seguendo le indicazioni rappresentate dalle linee a cui il clinico allinea le frese, come indicato in WO2016/139557 dello stesso richiedente.

In figura 12 sono rappresentati alcuni componenti diagnostico-operativi 19, dotati di perno 16 da inserire nei fori 14 della placca 13, utilizzabili nel caso di uso rapido del sistema, consistenti in componenti preangolati mesio-distalmente, uno dei quali viene scelto dal clinico ed applicato sulla griglia nella posizione prevista in base all’angolazione che prevede adatta per l’impianto.

In pratica i cinque componenti 19 della figura 12 sono degli indicatori angolati radioopachi da inserire sulla placca 13 prima della TAC.

Eseguita la TAC, se l’angolazione prescelta è corretta è possibile eseguire immediatamente l’intervento seguendo solo l’angolazione mesio-distale del componente 19 ed applicando un’angolazione vestibolo-linguale secondo esperienza. Se al contrario l’angolazione non è corretta, si sceglie il componente 19 con angolazione adatta e lo si sostituisce al precedente, realizzando l’intervento nel modo appena descritto.

In questo modo è possibile eseguire l’intervento pochi minuti dopo aver eseguito la TAC.

Il sistema modulare secondo l’invenzione può prevedere l’applicazione sulla placca 13 di ulteriori componenti di riferimento di per operazioni di rilevamento che per interventi di implantologia guidata o per altri scopi, di volta in volta realizzati secondo diverse esigenze operative, fermo restando che ciascuno di essi comprende un perno 16 atto ad essere introdotto in rispettivi fori 14 della placca stessa.

A titolo di esempio nelle figure 10 ed 11 viene rappresentato un componente di guida 21 dotato di perni 16 abbinabili alla placca 13 associabile ad una boccola eccentrica di guida 22 da inserire sul gambo della fresa chirurgica 23. In tale guida 21 scorre una porzione della stessa boccola 22, in modo da far seguire alla fresa una direzione rettilinea prestabilita.

In questo caso il componente di guida 21 viene applicato dal clinico nel foro prestabilito della placca 13 per poter eseguire l’intervento in chirurgia guidata inserendo la porzione allungata della boccola 22 nella guida come in figure 10 e 11.

Dato che il sistema informatico conosce la posizione spaziale dei riferimenti radioopachi e che la struttura tridimensionale della placca 13 ha la possibilità di conoscere anche la posizione spaziale dei fori della placca stessa, e quindi il componente di guida 21 customizzato prototipato può anche prevedere la presenza di più perni 16, per aumentarne la stabilità, atti ad inserirsi in più fori della placca 13.

L’invenzione è stata precedentemente descritta con riferimento ad una sua forma di realizzazione preferenziale. Tuttavia è chiaro che l’invenzione è suscettibile di numerose varianti che rientrano nel proprio ambito, nel quadro delle equivalenze tecniche.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari, utilizzabile per guidare una procedura di implantologia odontoiatrica su arcate dentali (10) od altri interventi, detto sistema comprendendo una dima (11) che ricopre l’arcata dentale (10) secondo una conformazione arcuata che segue la conformazione arcuata dell’arco mascellare o mandibolare, detto sistema essendo caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un componente (13), posto sul bordo arcuato di detta dima (11), costituito da una placca dotata di una pluralità di fori (14) presentanti una forma sagomata ad effetto anti-rotatorio ed associabili a componenti di riferimento (15, 17) per operazioni di rilevamento ed interventi di implantologia o simili, a loro volta comprendenti perni (16) di forma corrispondente a quella dei fori (14) antirotazione nei quali si inseriscono.
2. 2. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti fori (14) di detto componente a placca (13) sono disposti principalmente lungo il bordo arcuato della placca stessa ma anche in altre zone, come in quelle centrali, dove sono presenti ulteriori fori (14’) per la collocazione di ulteriori componenti modulari.
3. 3. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti fori (14) presentano una forma sostanzialmente ellittica e/o poligonale antirotazione associabile a detti componenti di riferimento (15, 17) presentanti perni (16) a loro volta di forma rispettivamente ellittica e/o poligonale antirotazione.
4. 4. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti componenti di riferimento (15) o basi, dotati di perno (16) da utilizzare con la placca (13), presentano delle sedi per il supporto di componenti radioopachi e radiotrasparenti e risultano fissabili su detta placca (13) mediante l’introduzione dei detti perni di fissaggio (16) non rotanti per la sezione ovale e/o poligonale.
5. 5. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che su dette basi (15) sono applicabili componenti radiotrasparenti e radioopachi disposti a pacco destinati a fornire tutte le informazioni radiologiche necessarie al corretto rilevamento della situazione esistente per una mappatura rispetto ai riferimenti.
6. 6. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette basi (15) applicabili su detta placca (13) consentono il supporto di ulteriori componenti di riferimento, recanti i riferimenti spaziali di guida per il corretto posizionamento dell’impianto.
7. 7. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dall’utilizzo di componenti di riferimento (17) del tipo a “bandiera”, dotati di perni (16) che ne determinano il posizionamento su detta placca (13) in senso ortogonale rispetto al bordo della dima (11).
8. 8. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dall’utilizzo di un secondo componente di stabilizzazione e rinforzo del tipo a placca (18), analogo al primo componente a placca (13), il quale viene applicato parallelamente ad incastro sull’estremità dei perni (16) di detti componenti (15, 17) opposta rispetto all’estremità applicata sulla prima placca (13).
9. 9. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dall’utilizzo di componenti diagnostico-operativi (19), dotati di perno (16) da inserire nei fori (14) della placca (13), previsti per un utilizzo rapido del sistema, comprendenti elementi pre-angolati mesiodistalmente.
10. 10. Sistema di ancoraggio rapido per riferimenti spaziali modulari secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dall’utilizzo di un componente di guida (21) per interventi di chirurgia guidata, dotato di perni (16) abbinabili alla placca (13) associabile ad una boccola eccentrica di guida (22) da inserire su un gambo di una fresa chirurgica (23), detta boccola potendo scorrere in tale guida (21), in modo da far seguire alla fresa una direzione rettilinea prestabilita.