IT202000010393A1 - Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale - Google Patents

Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto ? relativa ad una maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale. In particolare, la presente invenzione ? relativa ad una maschera di taglio 4-in-1 su misura ed atta alla realizzazione di una resezione anteriore, una resezione posteriore, uno smussamento anteriore ed uno smussamento posteriore del femore.
? noto eseguire sul femore del paziente una resezione distale e successivamente una rifinitura femorale che comprende l?esecuzione di una resezione anteriore, una resezione posteriore uno smussamento anteriore ed uno smussamento posteriore. Durante l?esecuzione della rifinitura femorale la corretta esecuzione delle resezioni e degli smussamenti ? determinante per il corretto posizionamento della protesi.
Per l?esecuzione della rifinitura femorale, ? noto di utilizzare degli strumenti metallici multiuso riutilizzabili il cui corretto posizionamento ? affidato sostanzialmente alle capacit? del chirurgo al momento dell?operazione.
In pratica si prevede una maschera di taglio 4-in-1 per guidare le lame di taglio per la realizzazione della resezione anteriore, posteriore e degli smussamenti anteriore e posteriore.
Tuttavia, per poter ottenere una desiderata intra- od extra- rotazione del ginocchio il chirurgo deve regolare manualmente l?inclinazione della maschera di taglio 4-in-1.
Pertanto, la maschera di taglio 4-in-1 nota del tipo sopra descritto presenta lo svantaggio di non garantire il corretto posizionamento per ottenere una determinata intra od extra rotazione con conseguenti problemi, in caso di errore, nel posizionamento della protesi e nell?articolazione del ginocchio.
Sono altres? note maschere di taglio 4-in -1 monouso specifiche per pazienti, realizzate in genere con tecnologia additiva, in cui per via strumentale si acquisisce preliminarmente la morfologia della zona di intervento del femore, e sulla base della ricostruzione ottenuta si pilota la stampante 3D per la produzione di una maschera di taglio personalizzata.
Questa soluzione ? funzionale ma piuttosto costosa, in quanto ovviamente ogni pezzo prodotto pu? essere impiegato per un solo paziente, e risultante poco precisa nel guidare le lame di taglio. Scopo della presente invenzione ? quello di fornire una maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale che superi i problemi sopra indicati.
Scopo della presente invenzione ? quello di fornire una maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale specifica per paziente ma economica.
Questo ed altri scopi dell?invenzione sono conseguiti da una maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale comprendente un blocco di taglio munito di guide di taglio configurato per essere posto, in uso, a contatto con la superficie di resezione distale di un femore, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un primo modulo su misura paziente specifico e primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata di detto primo modulo con detto blocco di taglio, detto primo modulo presentando primi mezzi di riferimento configurati per posizionare, in uso, in modo predeterminato e paziente specifico detto blocco di taglio rispetto alla detta superficie di resezione distale, detti primi mezzi di riferimento comprendendo almeno un primo elemento di battuta presentante una prima superficie configurata per combaciare, in uso, con un reperi femorale del paziente.
La maschera di taglio secondo l?invenzione presenta una flessibilit? di impiego estremamente elevata, in quanto il blocco di taglio ? universale mentre il primo modulo, sostituibile, rende la maschera di taglio specifica per il paziente.
In pratica per l?uso si adopera il blocco di taglio universale e accoppia al blocco di taglio universale un modulo specificatamente realizzato per il paziente.
In questo modo, pur essendo il componente principale della maschera di taglio riutilizzabile per pazienti differenti, ciascun paziente pu? avere una sua maschera di taglio personalizzata che garantisce la corretta esecuzione dell?intervento chirurgico.
In un modo di realizzazione dell?invenzione detti primi mezzi di riferimento sono costituiti da un primo e rispettivamente un secondo elemento di battuta presentanti una prima e rispettivamente una seconda superficie configurata per combaciare, in uso, con il condilo laterale femorale e rispettivamente mediale femorale del paziente. In un modo di realizzazione dell?invenzione detti primi mezzi di riferimento sono costituiti da un unico elemento di battuta presentante una superficie cuneiforme configurata per combaciare, in uso, con la fossetta intra condiloidea femorale del paziente.
In un modo di realizzazione dell?invenzione detti primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata comprendono superfici geometricamente coniugate di detto primo modulo e detto blocco di taglio.
In un modo di realizzazione dell?invenzione detti primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata comprendono almeno una vite di serraggio tra dette superfici geometricamente coniugate di detto primo modulo e detto blocco di taglio.
In un modo di realizzazione dell?invenzione ? previsto almeno un secondo modulo su misura paziente specifico e secondi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata di detto secondo modulo con detto blocco di taglio, detto secondo modulo presentando secondi mezzi di riferimento configurati per posizionare, in uso, in modo predeterminato e paziente specifico detto blocco di taglio rispetto alla detta superficie di resezione distale, detti secondi mezzi di riferimento comprendendo un profilo di detto secondo modulo configurato per allinearsi, in uso, con reperi anatomici anteriori del femore attigui alla superficie di resezione distale.
In un modo di realizzazione dell?invenzione detti secondi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata comprendono elementi ad innesto rapido tra detto secondo modulo e detto blocco di taglio. In un modo di realizzazione dell?invenzione detto blocco di taglio presenta distribuiti lungo un primo asse parallelo all?asse anteroposteriore del femore:
- una guida anteriore presentante una prima superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di una resezione anteriore;
- una guida anteriore presentante una seconda superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di uno smussamento anteriore;
- una guida posteriore presentante una terza superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di uno smussamento posteriore;
- una guida posteriore presentante una quarta superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di una resezione posteriore.
In un modo di realizzazione dell?invenzione detto blocco di taglio e detto primo modulo sono in materiale differente.
In un modo di realizzazione dell?invenzione detto primo modulo ? realizzato con tecnologia additiva.
L?invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano esempi di attuazione non limitativi, in cui:
- le figure 1 ? 3 mostrano viste prospettiche ed in pianta della maschera di taglio esplosa con elementi di battuta sui condili; - le figure 4 ? 7 mostrano viste prospettiche ed in pianta della maschera di taglio con elementi di battuta sui condili, in cui la maschera ? assemblata e montata sulla superficie di resezione distale del femore;
- le figure 8 ? 11 mostrano viste in proiezione ortogonale della maschera di taglio con elementi di battuta sui condili, in cui la maschera ? assemblata e montata sulla superficie di resezione distale del femore;
- la figura 12 mostra una vista prospettica della maschera di taglio esplosa con unico elemento di battuta nella fossetta intra condiloidea del femore;
- la figura 13 mostra una vista prospettica della maschera di taglio con unico elemento di battuta nella fossetta intra condiloidea del femore, in cui la maschera ? assemblata e montata sulla superficie di resezione distale del femore.
Elementi equivalenti nelle varie forme di realizzazione della maschera di taglio verranno indicati con lo stesso riferimento numerico.
Qui di seguito i termini che rappresentano riferimenti anatomici come distale, prossimale, anteriore, posteriore, mediale, laterale, superiore e inferiore sono utilizzati con riferimento all?anatomia di un paziente, alla maschera 1 di taglio 4-in-1 descritta e alle protesi ortopediche.
Nelle figure ? illustrato un femore 1, in particolare una superficie 2 di resezione distale ottenuta a seguito di una resezione distale del femore 1 stesso, ed una maschera 3 di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale.
La maschera di taglio 3 ? uno strumento chirurgico che viene utilizzato in fase operatoria per rifinire il femore a seguito di una resezione distale e favorire l'impianto di una protesi.
La maschera 3 ? configurata per poter guidare degli strumenti di taglio durante la realizzazione di quattro differenti tagli, in particolare per poter realizzare: una resezione anteriore, una resezione posteriore, una smussatura anteriore ed una smussatura posteriore.
In particolare, la maschera di taglio 3 viene applicata al paziente solamente durante l'operazione ma viene rimossa per l'impianto di una protesi.
La maschera di taglio 3 comprende un blocco di taglio 4 munito di guide di taglio 5, 6, 7, e 8.
Il blocco di taglio 4 ? configurato per essere posto, in uso, a contatto con la superficie di resezione distale del femore 1.
La maschera di taglio 3 vantaggiosamente comprende almeno un primo modulo 9 su misura paziente specifico e primi mezzi 10 di accoppiamento in posizione obbligata del primo modulo 9 con il blocco di taglio 4.
Con il termine ?su misura paziente specifico? si intende che il primo modulo 9 ? configurato per essere utilizzato, durante una operazione ortopedica, su uno specifico paziente.
Il primo modulo 9 presenta primi mezzi di riferimento configurati per posizionare, in uso, in modo predeterminato e paziente specifico il blocco di taglio 4 rispetto alla superficie di resezione distale 2. I primi mezzi di riferimento comprendendo almeno un primo elemento di battuta 11, 12, 13 presentante una prima superficie configurata per combaciare, in uso, con un reperi femorale del paziente.
I primi mezzi di riferimento, in un primo modo di realizzazione illustrato in figure 1 - 11, sono costituiti da un primo e rispettivamente un secondo elemento di battuta 11, 12 presentanti una prima superficie 11a e rispettivamente una seconda superficie 12a configurata per combaciare, in uso, con il condilo laterale femorale e rispettivamente mediale femorale del paziente.
I primi mezzi di riferimento, in un altro modo di realizzazione, sono costituiti da un unico elemento di battuta 13 presentante una superficie cuneiforme 13a configurata per combaciare, in uso, con la fossetta intra condiloidea femorale del paziente.
I primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata 10 comprendono superfici geometricamente coniugate 10a, 10b del primo modulo 9 e del blocco di taglio 4.
Le superfici geometricamente coniugate 10a, 10b possono essere superfici curve presentanti sporgenze e rientranze per un semplice accoppiamento guidato.
I primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata 10 comprendono almeno una vite 10c di serraggio tra le superfici geometricamente coniugate 10a, 10b del primo modulo 9 e del blocco di taglio 4.
Vantaggiosamente ? previsto anche almeno un secondo modulo 14 su misura paziente specifico e secondi mezzi 15 di accoppiamento in posizione obbligata del secondo modulo 14 con il blocco di taglio 4.
Il secondo modulo 14 a sua volta presenta secondi mezzi di riferimento configurati per posizionare, in uso, in modo predeterminato e paziente specifico il blocco di taglio 4 rispetto alla superficie di resezione distale 2.
I secondi mezzi di riferimento comprendono un profilo 16 del secondo modulo 14 configurato per allinearsi, in uso, con reperi anatomici anteriori del femore attigui alla superficie di resezione distale 2.
I secondi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata 15 comprendono elementi ad innesto rapido tra il secondo modulo 14 ed il blocco di taglio 4.
Gli elementi ad innesto rapido possono comprendere un perno 18 avente una testa ingrossata 19 e un organo di aggancio 20 aggettanti da una superfice piana 21 del secondo modulo 14 che combacia con una superficie piana anteriore 22 del blocco di taglio 4.
Il perno 18 si impegna lungo una scanalatura di guida 23 della superficie piana anteriore 22 del blocco di taglio 4.
La scanalatura di guida 23 presenta apicalmente un labbro perimetrale 24 che interferisce con la testa ingrossata 19 del perno 18 impedendo l?estrazione del perno 18 dalla scanalatura di guida 23 nella direzione assiale del perno 18.
L?organo di aggancio 20 si impegna lungo una scanalatura di guida 25 arcuata della superficie piana anteriore 22 del blocco di taglio 4.
L?organo di fissaggio 20 e la scanalatura di guida 25 presentano sezioni trasversali rastremate combacianti.
L?arco definito dalla scanalatura di guida 25 ? centrato sul perno 18. La scanalatura di guida 25 presenta in una posizione intermedia della sua lunghezza due recessi contrapposti 25a dove sono impegnate corrispondenti linguette flessibili 26 previste dall?organo di aggancio 20.
In pratica per il fissaggio del secondo modulo 14 al blocco di taglio 4, si introduce e si fa scorrere il perno 18 lungo la scanalatura di guida 23 fino a fine corsa.
Poi si ruota il secondo modulo 14 attorno al perno 18 fino ad innestare e far scorrere l?organo di aggancio 20 lungo la scanalatura di guida 25.
La rotazione del secondo modulo 14 si conclude quando le linguette flessibili 26 si impegnano a scatto nei recessi 25a.
La maschera di taglio 3 ? adattata alla morfologia del femore dello specifico paziente, in particolare ? adattata sulla base di dati morfologici relativi a reperi specifici sui quali applicarsi per collegarsi al femore in modo univoco.
Durante una fase di indagine dello studio pre-operatorio vengono rilevate delle immagini del femore in modo da ricreare una morfologia tridimensionale del femore stesso, ad esempio, mediante delle immagini ottenute con tomografie computerizzate.
Successivamente, sulla base delle informazioni ricavate durante la fase di indagine, vengono prodotti su misura paziente specifico il primo modulo 9 ed il secondo modulo 14 che vengono poi fissati al blocco di taglio 4 per creare la maschera di taglio 3.
Il blocco di taglio 4 presenta come detto quattro guide 5, 6, 7, e 8, ciascuna delle quali ? configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio per la realizzazione delle resezioni anteriore e posteriore e degli smussamenti anteriore e posteriore, ed in particolare: una guida anteriore 8 per la resezione anteriore, una guida anteriore 7 per la smussatura anteriore, una guida posteriore 6 per la smussatura posteriore ed una guida posteriore 5 per la resezione posteriore. Le guide di taglio 5, 6, 7 e 8 sono rettilinee e passanti, vale a dire che si estendono attraverso l?intero spessore del blocco di taglio 4.
Le due guide di taglio 5 e 8 si estendono ortogonalmente e le altre due guide di taglio 6 e 7 si estendono con una inclinazione rispetto alle due superfici piane parallele prossimale e distale del blocco di taglio 4.
Vantaggiosamente la maschera di taglio 3 ? fatta di un materiale idoneo ad essere utilizzato a contatto con tessuti organici, ad esempio, essa ? fatta, almeno in parte, di materiale plastico, in particolare di materiale polimerico quale ad esempio, poliammide.
In particolare il blocco di taglio 4 pu? essere realizzato in acciaio mentre i moduli 9, 14 in materiale plastico.
I moduli 9, 14 della maschera 3 possono essere realizzati mediante sistema di stampa 3D ad esempio mediante un processo di sinterizzazione laser.
Il blocco di taglio 4 della maschera 3 presenta inoltre una pluralit? di fori 29, ciascuno dei quali ? passante ed ? configurato per guidare perni 30 configurati per fissare in modo noto la maschera 3 alla superficie di resezione distale 2 del femore.
Quando la maschera 3 viene applicata sulla superficie di resezione distale 1, gli elementi di battuta 10, 11, 12 della maschera 3 vengono disposti a contatto con i reperi predeterminati del femore.
Da quanto sopra esposto discende che la maschera di taglio del tipo sopra esposto riduce drasticamente, se non elimina, le possibilit? di errore durante la fase operatoria dovuto allo sbagliato posizionamento della maschera di taglio rispetto alla superficie di resezione distale oppure all?errata regolazione dell?inclinazione delle guide per impartire una intra od extra rotazione all?articolazione della protesi.
Inoltre, la maschera del tipo sopra descritto ? di veloce e semplice utilizzo in quanto i condili femorali e la fossetta intra condiloidea rappresentano dei reperi di semplice individuazione.
La personalizzazione della maschera del tipo sopra descritto in funzione della morfologia del femore del paziente permette e facilita inoltre l?inserimento ed il posizionamento della maschera stessa.
Infine, la maschera del tipo sopra descritto ? fissabile in modo stabile alla superficie di resezione distale e permette di mantenere il posizionamento univoco per tutto il periodo dell?operazione.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale comprendente un blocco di taglio (4) munito di guide di taglio (5, 6, 7, 8) configurato per essere posto, in uso, a contatto con la superficie di resezione distale di un femore, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un primo modulo (9) su misura paziente specifico e primi mezzi di accoppiamento (10) in posizione obbligata di detto primo modulo (9) con detto blocco di taglio (4), detto primo modulo (9) presentando primi mezzi di riferimento configurati per posizionare, in uso, in modo predeterminato e paziente specifico detto blocco di taglio (4) rispetto alla detta superficie di resezione distale, detti primi mezzi di riferimento comprendendo almeno un primo elemento di battuta (11, 12, 13) presentante una prima superficie configurata per combaciare, in uso, con un reperi femorale del paziente.
2. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di riferimento sono costituiti da un primo e rispettivamente un secondo elemento di battuta (11, 12) presentanti una prima e rispettivamente una seconda superficie (11a, 12a) configurata per combaciare, in uso, con il condilo laterale femorale e rispettivamente mediale femorale del paziente.
3. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di riferimento sono costituiti da un unico elemento di battuta (13) presentante una superficie cuneiforme (13a) configurata per combaciare, in uso, con la fossetta intra condiloidea femorale del paziente.
4. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo una qualunque rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata comprendono superfici geometricamente coniugate (10a, 10b) di detto primo modulo (9) e detto blocco di taglio (4).
5. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti primi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata comprendono almeno una vite di serraggio (10c) tra dette superfici geometricamente coniugate (10a, 10b) di detto primo modulo (9) e detto blocco di taglio (4).
6. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo una qualunque rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un secondo modulo (14) su misura paziente specifico e secondi mezzi di accoppiamento (15) in posizione obbligata di detto secondo modulo (14) con detto blocco di taglio (4), detto secondo modulo (14) presentando secondi mezzi di riferimento configurati per posizionare, in uso, in modo predeterminato e paziente specifico detto blocco di taglio (4) rispetto alla detta superficie di resezione distale, detti secondi mezzi di riferimento comprendendo un profilo di detto secondo modulo configurato per allinearsi, in uso, con reperi anatomici anteriori del femore.
7. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo la rivendicazione precedente, caratterizzata dal fatto che detti secondi mezzi di accoppiamento in posizione obbligata comprendono elementi ad innesto rapido (15) tra detto secondo modulo (14) e detto blocco di taglio (4).
8. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto blocco di taglio (4) presenta distribuiti lungo un primo asse parallelo all?asse antero-posteriore del femore:
- una guida anteriore (8) presentante una prima superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di una resezione anteriore;
- una guida anteriore (7) presentante una seconda superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di uno smussa mento anteriore;
- una guida posteriore (6) presentante una terza superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di uno smussamento posteriore;
- una guida posteriore (5) presentante una quarta superficie di guida configurata per guidare, in uso, uno strumento di taglio durante l?esecuzione di una resezione posteriore.
9. Maschera di taglio 4-in-1 per rifinitura femorale secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto blocco di taglio (4) e detto primo modulo (9) sono in materiale differente.
10. Maschera secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto primo modulo (9) ? realizzato con tecnologia additiva.
11. Maschera secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto secondo modulo (14) ? realizzato con tecnologia additiva.
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