ITMI20110415A1 - Arto artificiale passivo e procedimento realizzativo dell'arto artificiale passivo - Google Patents

Description

“ARTO ARTIFICIALE PASSIVO E PROCEDIMENTO REALIZZATIVO DELL'ARTO ARTIFICIALE PASSIVOâ€

CAMPO DEL TROVATO

Il trovato si riferisce ad un arto artificiale passivo per soggetti amputati o affetti da malformazioni, ad esempio amelia, ectromelia, emimelia e peromelia. L'arto artificiale viene utilizzato in campo medicale per la sostituzione di una parte del corpo mancante. Il trovato si riferisce inoltre ad un procedimento realizzativo dell'arto artificiale.

STATO DELL'ARTE

Le protesi sono componenti atti a sostituire in parte o completamente un segmento del corpo umano mancante per cause dovute ad eventi traumatici o congeniti.

Di seguito vengono trattate le protesi esterne, le quali hanno il compito di sostituire la morfologia e, in parte, la funzionalità di un arto amputato.

Fra le protesi, quelle di arto inferiore hanno come scopo fondamentale quello di permettere ad un soggetto amputato la deambulazione. Tali protesi possono essere ulteriormente classificate in protesi tradizionali (o passive), caratterizzate da una struttura portante rigida e da eventuali elementi articolari, o in protesi modulari (o attive), costituite da componenti meccanici e/o elettronici che consentono un certo grado di articolazione tra le parti formanti la protesi potendo così riprodurre le varie fasi del passo.

Le protesi di arto superiore invece possono essere classificate in base alle proprie caratteristiche costruttive e funzionali e si suddividono in protesi passive e protesi attive.

Le protesi attive o funzionali hanno come fine quello di aiutare il protesizzato, generalmente bilaterale, a compiere alcuni dei movimenti necessari per lo svolgimento di funzioni primarie (alimentazione, igiene personale, ecc). Queste protesi possono comprendere dispositivi di presa e /o meccanismi che consentano l’apertura e la chiusura delle dita. Il movimento può essere realizzato con ganci (o manipolatori), con sistemi a pinza (tridigitale, o a chiusura del pollice sulla coppia indice-medio solidali tra loro), o con sistemi ad articolazione completa delle dita. Il livello crescente di movimenti e la complicazione costruttiva della protesi sono correlati al differente grado di motorizzazione che si vuole conferire alla protesi.

Le protesi passive, viceversa, hanno come fine la ricostruzione di un segmento corporeo mutilato nell’ottica di ripristinare l’integrità corporea con particolare cura verso l’aspetto estetico. Queste protesi, generalmente adatte a soggetti con patologia monolaterale, possono essere elemento di aiuto e completamento per lo schema corporeo del paziente e possono assistere prese passive. Il presente trovato si riferisce in particolare a questa seconda tipologia di protesi e concerne pertanto concerne un arto artificiale passivo.

In aggiunta a quanto premesso da un punto di vista generale, vengono qui di seguito descritte alcune soluzioni facenti parte dello stato della tecnica,

Un primo esempio, descritto nel documento US5549712, concerne un avambraccio protesico passivo dotato di un dispositivo per assistere la movimentazione della protesi relativamente al moncone. Il dispositivo à ̈ in grado di rilevare l'angolo tra moncone e avambraccio protesico e, proporzionalmente a questo angolo, esercitare un momento attorno al gomito. Un secondo esempio, descritto nel documento GB2087727, mostra una protesi passiva per la sostituzione di un arto di un soggetto. La protesi comprende una parte di collegamento al moncone dell'amputato, una barra intermedia di forma allungata ed un elemento di presa posizionato da parte opposta rispetto al moncone. L'elemento di presa à ̈ ad esempio conformato in modo da simulare una mano o da un piede protesico. La barra intermedia può essere sostituita per adattare la protesi al paziente. Nonostante la protesi consenta l'intercambiabilità della barra intermedia risulta estremamente difficoltoso eseguire calibrazioni ed adeguamenti alle esigenze di ogni singolo paziente. Oltre a questo, la protesi appena descritta à ̈ costituita da un elevato numero di particolari i quali incidono sul costo della protesi e complicano gli interventi sulla stessa. La struttura dei particolari che compongono la protesi risulta inoltre poco estetica, caratteristica estremamente importante per quanto riguarda gli arti artificiali cosmetici.

Un terzo esempio concerne un arto artificiale passivo comprendente un’invasatura atta ad attestarsi al moncone, una parte intermedia di collegamento ed una parte terminale contrapposta al moncone. La parte di collegamento à ̈ costituita ad esempio da un avambraccio protesico, mentre la parte terminale à ̈ costituita ad esempio da una struttura sagomata come un mano. L'arto artificiale ha funzione estetica, riproduce sostanzialmente la parte mancante del soggetto ed à ̈ realizzato in un corpo unico pieno in legno o in materiale plastico. Opzionalmente, un guanto estetico realizzato in materiale plastico o silicone viene calzato sulla struttura protesica per conferire un maggior grado di finitura estetica e similitudine con l'arto naturale. L'arto artificiale passivo appena descritto evidenzia un elevato peso complessivo che causa anche un elevato momento applicato sul punto di attacco tra protesi e moncone. L'elevato peso e l’elevata inerzia della protesi rendono difficoltoso il processo riabilitativo del paziente e causano squilibri posturali. Inoltre, l’arto artificiale risulta incapace di adattarsi alle necessità del paziente, particolarmente durante fasi di riabilitazione.

SCOPO DEL TROVATO

Un primo scopo del presente trovato à ̈ quello di risolvere una o più delle limitazioni delle precedenti soluzioni.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di mettere a disposizione un arto artificiale passivo molto leggero ed allo stesso tempo molto resistente.

Un altro scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un arto artificiale passivo in grado di adattarsi alle necessità del protesizzato.

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un arto artificiale con un'ottima versatilità di impiego e che consenta di supportare attivamente il processo riabilitativo del paziente.

E' anche scopo del presente trovato quello di fornire un arto artificiale in grado di mantenere inalterata la postura del soggetto.

Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di mettere a disposizione un arto con un ottima somiglianza all'arto naturale.

Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di garantire una buona funzionalità passiva al protesizzato, come ad esempio l'appoggio e leva per oggetti.

Uno o più degli scopi menzionati sono sostanzialmente raggiunti da un arto artificiale passivo in accordo con una o più delle unite rivendicazioni.

Aspetti del trovato sono qui di seguito descritti.

In un 1° aspetto à ̈ previsto un Arto artificiale passivo, comprendente: almeno un'invasatura disposta su una prima estremità di detto arto artificiale e presentante sagoma atta ad attestarsi ad un moncone di arto di un soggetto, almeno una parte terminale, opzionalmente sagomata a forma di mano o piede, disposta su una seconda estremità di detto arto artificiale passivo opposta a detta prima estremità, almeno una parte di collegamento interposta tra detta invasatura e detta parte terminale.

In un 2° aspetto in accordo con il 1<0>aspetto la parte di collegamento comprende almeno un dispositivo di regolazione configurato per variare almeno un momento d'inerzia dell'arto artificiale passivo rispetto ad almeno un asse di riferimento.

In un 3° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il dispositivo di regolazione consente di variare il peso e/o la posizione del baricentro dell'arto artificiale passivo.

In un 4° aspetto in accordo con il 2° o 3° aspetto il dispositivo di regolazione consente di variare il peso e/o la posizione del baricentro della parte di collegamento.

In un 5° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 2° al 4°il dispositivo di regolazione comprende un prefissato numero di zone di applicazione disposte sulla parte di collegamento (6).

In un 6° aspetto in accordo con l’aspetto precedente ciascuna parte di collegamento à ̈ destinata a ricevere uno o più rispettivi corpi discreti, ciascuno dei corpi discreti presentando una prefissata dimensione e peso, in modo tale che l'aggiunta o la rimozione di uno o più di detti corpi discreti dalle zone di applicazione determini una variazione di peso e/o di almeno un momento d'inerzia dell'arto artificiale passivo.

In un 7° aspetto in accordo con il 5° o 6° aspetto le zone di applicazione comprendono un prefissato numero di sedi di alloggiamento atte a contenere detti corpi discreti.

In un 8° aspetto in accordo con l’aspetto precedente ciascuno dei corpi discreti à ̈ conformato ad inserto inseribile amovibilmente in almeno una di dette sedi di alloggiamento.

In un 9° aspetto in accordo con il 7° o 8° aspetto ciascuna delle sedi di alloggiamento à ̈ configurata per contenere esclusivamente il rispettivo corpo discreto.

In un 10° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 6° al 9° il dispositivo di regolazione comprende almeno un set di corpi discreti sostanzialmente uguali.

In un 11° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 6° al 10° il corpo discreto à ̈ un inserto modulare composta da almeno due parti.

In un 12° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 6° all’ 11° il dispositivo comprende almeno una cartucciera inseribile amovibilmente nel corpo di collegamento e predisposta a portare una pluralità di corpi discreti. In un 13° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 6° al 12° il corpo discreto presenta una forma sostanzialmente prismatica controsagomata alla forma della rispettiva sede.

In un 14° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 7° al 13° le sedi presentano una rispettiva apertura di accesso per l’inserimento dei corpi discreti. In un 15° aspetto in accordo con l’aspetto precedente le apertura di accesso si affacciano all’esterno dell’arto in corrispondenza dell’invasatura per consentire l’inserimento dei corpi discreti quando l’arto artificiale à ̈ separato dal moncone. In un 16° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 7° al 15° aspetto le sedi si estendono internamente all’arto, in particolare internamente a detta parte di collegamento, risultando accessibili esclusivamente dalle rispettive aperture di accesso, l’inserimento e la rimozioni dei corpi discreti non alterano l’aspetto della superficie laterale della parte di collegamento.

In un 17° aspetto in accordo con una qualsiasi degli aspetti precedenti la parte di collegamento presenta una o più cavità che si estendono almeno parzialmente lungo lo sviluppo longitudinale della parte di collegamento.

In un 18° aspetto in accordo con l’aspetto precedente la cavità à ̈ una cavità di alleggerimento.

In un 19° aspetto in accordo con il 17° o 18° aspetto la cavità si estende sostanzialmente dall’invasatura alla parte terminale,

In un 20° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 17° al 19° le sedi di alloggiamento sono disposte in un'intercapedine estendentesi radialmente tra la cavità ed una superficie esterna della parte di collegamento.

In un 21° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 7° al 20° un prefissato numero di sedi di alloggiamento sono disposte secondo una corona circolare presentante una spaziatura angolare inferiore a 180°, opzionalmente in cui detta spaziatura angolare à ̈ inferiore a 90°.

In un 22° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 7° al 21° un prefissato numero di sedi di alloggiamento sono successivamente disposte lungo linee longitudinali sostanzialmente parallele rispetto allo sviluppo longitudinale dell'arto artificiale passivo.

In un 23° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il dispositivo di controllo à ̈ configurato per variare la posizione del baricentro dell'arto artificiale passivo alfintemo di un volume di controllo.

In un 24° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il volume di controllo presenta un ingombro radiale che à ̈ al massimo il 30% dell'ingombro radiale massimo dell'arto artificiale.

In un 25° aspetto in accordo con il 23° o 24° aspetto il volume di controllo presenta un ingombro assiale che à ̈ al massimo il 25% dell'ingombro assiale massimo dell'arto artificiale.

In un 26° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 23° al 25° il volume di controllo si estende tra l'invasatura ed una sezione di escursione assiale massima del baricentro.

In un 21 aspetto in accordo con l’aspetto precedente la sezione di escursione assiale massima à ̈ distante dall’invasatura di una quantità che à ̈ almeno da 1/4 ad 1/3 della lunghezza dell'arto artificiale.

In un 28° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 7° al 21 i corpi discreti sono disposti tra l'invasatura ed il baricentro dell'arto artificiale.

In un 29° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti l’arto artificiale à ̈ una protesi di un arto superiore.

In un 30° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti dal 1° al 28° l’arto artificiale à ̈ una protesi di avambraccio.

In un 31° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti l’arto artificiale comprende almeno un guanto di copertura presentante finitura superficiale sostanzialmente simile alla superfìcie epidermica del soggetto sul quale viene applicato l'arto artificiale passivo, il guanto di copertura presenta inoltre un aspetto cromatico sostanzialmente simile all'aspetto cromatico della pelle del soggetto sul quale viene applicato l'arto artificiale passivo.

In un 32° aspetto à ̈ presente procedimento realizzativo di un arto artificiale passivo secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 1° al 31°, comprendente:rilevare la sagoma del moncone del paziente, opzionalmente rilevare la sagoma di un arto sano del paziente, realizzare un modello matematico 3D dell'arto artificiale sulla base del rilevamento di cui al punto a) ed/o b), realizzare il modello fisico reale dell'arto artificiale in base alla rilevazione della sagoma del moncone ed in base al modello matematico 3D.

In un 33° aspetto in accordo con l’aspetto precedente la fase di rilevazione della sagoma del moncone del paziente comprende effettuare il calco negativo, ad esempio in gesso, del moncone del paziente.

In un 34° aspetto in accordo con il 32° o 33° aspetto la fase di realizzazione del modello fisico comprende una fase di prototipazione rapida preposta a riprodurre una sagoma sostanzialmente identica a quella del modello matematico 3D.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Alcune forme realizzative ed alcuni aspetti del trovato saranno qui di seguito descritti con riferimento agli uniti disegni, fomiti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo in cui :

> La figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un arto artificiale passivo;

> La figura 2A Ã ̈ una vista in sezione dell'arto artificiale passivo di figura 1 in una prima configurazione;

> La figura 2B Ã ̈ una vista in sezione dell'arto artificiale passivo di figura 1 in una seconda configurazione;

> La figura 3 Ã ̈ una vista dall'alto dell'arto artificiale passivo di figura 1 ;

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle unite figure, con 1 viene complessivamente indicato un arto artificiale passivo. Nella seguente descrizione l'arto artificiale passivo verrà anche definito come protesi passiva. L'arto artificiale à ̈ di fatto una struttura protesica passiva cosmetica ad esempio utilizzabile in pazienti affetti da ameba, ecromelia, emimelia, peromelia e/o altre patologie. La protesi viene preferibilmente utilizzata per pazienti monolaterali (mancanza di un solo arto superiore o di un solo arto inferiore), ma non si esclude l'utilizzo per pazienti bilaterali. L'arto artificiale viene utilizzato come sostitutivo per la parte mancate del soggetto consentendo allo stesso di svolgere attività come ad esempio l'appoggio o la leva per oggetti.

Nelle unite figure, l'arto artificiale passivo à ̈ applicato, in via non limitativa, in sostituzione ad un arto superiore. E' possibile applicare aspetti della presente invenzione anche in relazione ad una protesi destinata alla sostituzione di arti o porzioni di arti inferiori. Come più in dettaglio verrà qui di seguito illustrato, la protesi in accordo con il trovato, consente di variare almeno un momento d'inerzia della protesi rispetto ad almeno un asse di riferimento. La variazione di almeno un momento d'inerzia consente di bilanciare correttamente la protesi per aiutare il paziente nella fase riabilitativa, permettendo di modificare ed adattare la protesi in base alle proprie necessità. In accordo con un ulteriore aspetto la protesi 1 consente di bilanciare i carichi sul moncone attraverso la variazione del peso e/o della posizione del baricentro della protesi.

Dettagliando maggiormente le unite figure, l'arto artificiale 1 comprende un'invasatura 3 disposta su una prima estremità 4 dell'arto. L'invasatura 3 presenta, da un lato, una sagoma atta ad attestarsi ad un moncone 5 di arto e, dall’altro, collega il moncone 5 con il resto dell’arto artificiale. L’invasatura 3 à ̈ personalizzata per ciascun paziente in quanto deve consentire una connessione ed aderenza perfetta al moncone 5 senza causare fastidio e/o dolore e/o reazioni allergiche. A questo fine, l'invasatura 3 viene realizzata in materiali come ad esempio materiali tessili, materiali termoplastici, materiali compositi adatti per agire a contatto del moncone 5 del paziente. L'invasatura 3 incide sul controllo della protesi da parte del paziente e può essere strutturalmente realizzata secondo due diverse tipologie che si differenziano per la natura del contatto che l’invasatura stabilisce con il moncone 5. Una prima tipologia, definita a contatto totale, prevede che l’invasatura definisca una sede in cui il moncone 5 alloggia direttamente. Una seconda tipologia, definita ad interfaccia, si ottiene interponendo un “liner†(ad esempio una sacca in silicone o una sacca vuota) tra invasatura 3 vera e propria ed moncone 5. L'arto artificiale 1 comprende inoltre una parte di collegamento 6 (ad esempio un braccio o un avambraccio protesico), la quale à ̈ interposta tra l'invasatura 3 ed una parte terminale 7; quest’ultima può comprendere, ad esempio, una o più articolazioni passive. La parte di collegamento 6, conformemente alla struttura degli arti naturali, presenta una forma allungata. Essa può essere costituita da un corpo solido pieno o da un corpo cavo. In generale, la parte di collegamento 6 deve presentare una certa rigidezza al fine di trasferire carichi dalla parte terminale 7 all’invasatura e quindi al moncone in modo da consentire almeno una funzione passiva dell’arto 1. Nelle unite figure, viene rappresentata una parte di collegamento 6 comprendente una cavità 9 la quale si estende almeno parzialmente lungo lo sviluppo longitudinale della protesi. La cavità 9, in via non limitativa, presenta una sagoma sostanzialmente cilindrica che si estende dall'invasatura 3 fino alla parte terminale 7. Opzionalmente, à ̈ possibile realizzare cavità 9 secondo sagome diverse le quali si adattino alla forma ed alle dimensioni della protesi del paziente.

Le unite figure mostrano, in via non limitativa, la situazione in cui la protesi presenta una sola cavità 9, ma à ̈ possibile eseguire una parte di collegamento 6 comprendere una pluralità di cavità 9 le quali si estendano in direzione longitudinale e/o in direzione trasversale rispetto alla direzione di sviluppo prevalente del arto artificiale 1.

La cavità 9 funge da alleggerimento per l'arto artificiale 1, in modo da ridurre notevolmente gli sforzi del paziente in fase di riabilitazione, senza tuttavia pregiudicare la rigidezza dell’arto artificiale 1. A questo scopo, osservando una sezione trasversale ad una direzione di sviluppo longitudinale della parte di collegamento 6, la cavità o le cavità risultano delimitate circonferenzialmente ed incapsulate da pareti chiuse della parte 6.

Si noti infine che una o più cavità sono anche presenti nella parte terminale 7, come mostrato in figura 2 A ed in figura 2B. Anche in questo caso le cavità sono perimetralmente chiuse dalle pareti definenti la parte terminale 7. Oltre alla riduzione degli sforzi, ralleggerimento dell'arto protesico consente di avvicinare il baricentro della protesi al moncone 5 del paziente in modo da garantire un maggior controllo e manovrabilità della protesi.

La parte di collegamento 6 comprende inoltre un dispositivo di regolazione 10, che consente di variare almeno un momento d'inerzia dell'arto artificiale 1 rispetto ad almeno un asse di riferimento. Ad esempio, il dispositivo di regolazione 10 consente di variare il momento di inerzia della parte di collegamento e quindi dell’arto 1 rispetto ad un asse, ad esempio l’asse trasversale T (inserito in figura 2A) passante per l’estremità prossimale dell’arto 1 e trasversale rispetto alla mezzeria longitudinale M (inserita in figura 2A) della parte 6 dell’arto artificiale. Scendendo in maggior dettaglio, il dispositivo di regolazione 10 à ̈ associato alla porzione 6 e configurato per consentire di variare la posizione del baricentro dell’arto 1 all’intemo di un volume di controllo 2 (si veda figura 1) delimitato assialmente tra una sezione posteriore, prossima all'invasatura 3, ed una sezione anteriore, che à ̈ funzione della lunghezza dell'arto artificiale. Di fatto la sezione anteriore del volume 2, che definisce la sezione di escursione massima del baricentro, à ̈ distanziata dall'invasatura almeno di 1/4 della lunghezza L dell'arto artificiale 1. Per lunghezza dell’arto artificiale si intende in questo contesto l’estensione della linea ideale generata dall'unione dei baricentri geometrici delle sezioni trasversali dell'arto artificiale 1. A questo proposito si precisa che la lunghezza della protesi varia a seconda del soggetto protesizzato e della parte che la protesi deve sostituire; nel caso di protesi di avambraccio per adulti la lunghezza L à ̈ compresa tra 30 e 50 cm: ad esempio, in un caso di protesi di avambraccio lunga 42 cm, il dispositivo di regolazione 10 può consentire la regolazione della posizione assiale del baricentro lungo la parte di collegamento 6 in un volume delimitato assialmente tra la sezione posteriore, prossima all’invasatura, ed una sezione anteriore distante circa 10-11 cm dall’invasatura. Il volume di controllo 2 à ̈ anche delimitato radialmente, nel senso che il dispositivo 10 à ̈ anche configurato per spostare il baricentro dell’arto artificiale 1 in direzione radiale, anche se tale spostamento à ̈ di entità relativamente piccola come del resto visibile in figura 3 dove Bl, B2 ... B10 rappresentano alcune tra le posizioni che il baricentro dell’arto 1 può assumere grazie al dispositivo di regolazione 10. In accordo con un esempio realizzativo, l’escursione radiale massima del baricentro permessa dal dispositivo di regolazione 10 à ̈ non più del 30% dell’ingombro radiale massimo della parte di collegamento 6.

Come accennato precedentemente, il dispositivo di regolazione 10 consente inoltre la variazione di peso e/o la posizione del baricentro dell'arto artificiale. Nell’esempio qui descritto, il dispositivo di regolazione 10 consente di variare il peso e/o la posizione del baricentro della parte di collegamento 6.

Il dispositivo di regolazione 10 comprende un prefissato numero di zone di applicazione 11, disposte sulla parte di collegamento 6, ciascuna delle quali à ̈ destinata a ricevere uno o più rispettivi corpi discreti 12 distinti tra loro.

Nell’esempio illustrato nelle unite figure i corpi discreti 12 sono uguali in volume, sagoma e massa. È tuttavia possibile prevedere due o più gruppi di corpi discreti differenti tra loro ad esempio in termini di massa e/o sagoma e/o volume.

Le unite figure mostrano zone di applicazione 11 disposte, in via non limitativa, all'intemo dell'arto artificiale, situazione che consente di mantenere inalterato l'aspetto estetico dell'arto artificiale passivo 1. E' possibile tuttavia disporre le zone di applicazione 11 su una superficie esterna dell'arto.

Le zone di applicazione 11 comprendono un prefissato numero di sedi di alloggiamento 69 atte a contenere i corpi discreti 12. Nell’esempio illustrato ciascuna sede à ̈ configurata per ricevere almeno un corpo discreto 12. Secondo un’alternativa le sedi 69 possono essere configurate in modo da ricevere ciascuna due o più corpi discreti. Le sedi di alloggiamento 69 si adattano almeno parzialmente alla forma dei corpi discreti 12 stabilendo una connessione reversibile tra la parte di collegamento 6 ed i corpi discreti 12.

Come mostrano le unite figure le sedi di alloggiamento 69 possono essere disposte in un'intercapedine estendentesi radialmente tra la cavità 9 e la superficie esterna dell'arto artificiale. In particolare à ̈ possibile notare dalle unite figure che le sedi di alloggiamento 69 sono disposte secondo una corona circolare ideale estendentesi attorno alla cavità 9. Le sedi 69 sono disposte inoltre equispaziate angolarmente tra loro secondo una spaziatura angolare inferiore a 180°, ad esempio inferiore a 90° in modo da poter posizionare quattro o più sedi, e pertanto quattro o più corpi discreti, su una medesima corona circolare attorno alla cavità 9. La spaziatura angolare dipende in generale dal numero di sedi presenti sulla parte di collegamento 6: aumentando il numero delle sedi di alloggiamento 69 diminuisce l'angolo di spaziatura. Alternativamente o in combinazione alla disposizione delle sedi secondo una corona circolare à ̈ possibile disporre un prefissato numero di sedi di alloggiamento 69 in posizioni assialmente consecutive, ad esempio lungo linee longitudinali rispetto allo sviluppo dell'arto artificiale 1.

Si noti che nell’esempio illustrato le sedi di alloggiamento si aprono esclusivamente in corrispondenza dell’ invasatura definendo aperture di accesso per l’inserimento dei corpi discreti che possono così essere inseriti nelle sedi quando l’arto artificiale à ̈ separato dal moncone. Sedi e corpi discreti possono essere di sagoma prismatica, ad esempio cilindrici, in modo da consentire un agevole inserimento e rimozione da parte dell’utilizzatore. Va anche notato che possono essere previste una o più cartuccere porta inserti inseribili amovibilmente nell’arto artificiale in modo che l’utilizzatore possa dapprima caricare la cartucciera con il numero di inserti desiderato e quindi accoppiare la cartucciera all’arto artificiale. Anche in questo caso la cartucciera potrà essere inserita in un’apposita sede ad essa controsagomata ed avente un apertura di accesso ad esempio esclusivamente affacciatesi in corrispondenza dell’invasatura 3.

Osservando le unite figure à ̈ possibile notare che indipendentemente dalla disposizione dei corpi discreti (disposizione a corona o in allineamento longitudinale) essi sono disposti all'interno di una porzione della parte di collegamento 6 che à ̈ compresa tra l'invasatura 3 ed il baricentro della protesi. Tale disposizione consente di assistere il moncone 5 a sostenere il momento generato dalla parte terminale 7 in corrispondenza del punto di attacco tra arto artificiale 1 e moncone 5.

Dettagliando maggiormente i corpi discreti 12 à ̈ possibile notare che come essi presentino una conformazione ad inserto di sagoma sostanzialmente prismatica, ad esempio cilindrica. É possibile tuttavia realizzare dei corpi discreti 12 di forma sferica o poliedrica. Gli inserti sono costituiti, in via non imitativa, da un corpo unico: alternativamente à ̈ possibile realizzare inserti modulari costituiti da almeno due parti.

I corpi discreti presentano ad esempio un volume inferiore a 5000 mm<3>, opzionalmente inferiore a 4000 mm<3>. Il peso di detti corpi à ̈ ad esempio inferiore a lOOg, opzionalmente inferiore a 50 g. In un esempio realizzativo il volume di ciascun corpo a forma di cilindretto à ̈ pari a 3928 mm<3>ed il peso di ciascun cilindretto à ̈ pari a 45g. Questo al fine di poter finemente regolare la posizione del baricentro complessivo della protesi meglio adattando quest’ultima alle specifiche esigenze di carico del soggetto protesizzato.

In accordo con un ulteriore aspetto, nel caso di un avambraccio artificiale, il peso complessivo dell’arto artificiale a vuoto (privo di corpi discreti) ed il peso dei corpi discreti soddisfano le seguenti relazioni:

- rapporto tra peso a vuoto arto e peso complessivo corpi discreti compreso tra 1 e 3,

- rapporto tra peso complessivo arto e peso di ciascuno dei corpi discreti compreso tra 5 e 10, preferibilmente tra 4 ed 8.

L'arto artificiale passivo 1, come già accennato precedentemente, comprende una parte terminale 7 disposta su una seconda estremità 8 delfarto artificiale 1 , da parte opposta a detta prima estremità 4. La parte terminale 7 à ̈ ad esempio una mano oppure un piede protesico ed à ̈ la parte avente esigenze di verosimiglianza con la morfologia della mano o piede naturale. Inoltre la parte terminale 7 deve presentare leggerezza ed elevata robustezza. Questi ultimi aspetti sono particolarmente rilevanti perché la parte 7 à ̈ quella maggiormente esposta alle sollecitazioni e determina i momenti cui à ̈ sottoposto il moncone 5. L'arto artificiale 1 può comprendere inoltre un guanto di copertura (non rappresentato nelle figure) il quale presenta finitura superficiale capace di conferire aspetto sostanzialmente simile a quello della superficie epidermica del soggetto sul quale viene applicato l'arto artificiale. Il guanto presenta inoltre un aspetto cromatico sostanzialmente simile all'aspetto cromatico della pelle del soggetto sul quale viene applicata la protesi. Il guanto viene quindi calzato sull'arto artificiale 1 e viene utilizzato prevalentemente a scopo estetico.

Il guanto viene realizzato in materiale plastico, ad esempio in plastiche siliconiche; a titolo non limitativo possono venire utilizzati uno o più dei seguenti materiali: silicone, PVC.

L’arto artificiale sopra descritto consente di modulare agevolmente peso complessivo dell’arto e posizione del baricentro. L’inserimento e l’estrazione dei corpi discreti uno alla volta o in gruppo (qualora si adotti una cartucciera) consente al protesizzato stesso di adattare il peso e distribuzione dei carichi in modo agevole e senza aiuti da terzi. Semplicemente Γ utilizzatore può separare l’arto dal moncone ed inserire/rimuovere corpi discreti a piacere fino al raggiungimento del peso e dell’ effetto inerziale desiderati.

Grazie alla struttura del dispositivo di regolazione non si ha impatto sull’estetica dell’arto artificiale e si garantisce una facile usabilità per il protesizzato.

PROCEDIMENTO REALIZZATIVO.

Di seguito viene descritto un procedimento realizzati vo dell'arto artificiale passivo 1.

Una prima fase prevede la rilevazione della sagoma del moncone 5 del paziente. Questa fase può essere evitata qualora, ad esempio, la sagoma sia già disponibile o si voglia adottare ima sagoma standard. La fase di rilevazione della sagoma del moncone 5 à ̈ utile per la realizzazione di un’invasatura 3 della protesi quanto più personalizzata possibile. La rilevazione della sagoma può essere effettuata, in via non limitativa, tramite calco negativo in gesso del moncone 5 dal quale realizzare il calco positivo del moncone 5. Da quest'ultimo viene reso possibile realizzare l'invasatura 3 delfarto artificiale 1 ad esempio mediante stampaggio. La fase di rilevazione della sagoma del moncone può essere alternativamente eseguita attraverso un processo di scannerizzazione tridimensionale con creazione di un modello matematico 3D capace di descrivere la conformazione del moncone scannerizzato. Anche in caso di creazione di un modello matematico del moncone questo può essere ottenuto da scannerizzazione 3D del calco positivo precedentemente descritto.

Un seconda fase comprende la definizione della sagoma della parte di collegamento 6 e della parte terminale 7. Anche questa fase può usare modelli standard o può essere ottenuta tramite un processo di scannerizzazione 3D dell’eventuale altro arto sano del soggetto. Il processo di scannerizzazione 3D rileva una nuvola di punti dell'arto naturale del paziente, oppure rileva una nuvola di punti di un modello fisico reale rappresentante un arto il più simile possibile all'arto mancante del paziente. Successivamente all'acquisizione, attraverso software di elaborazione dati, si procede alla generazione di un modello matematico rappresentativo di una sagoma speculare a quella dell’arto naturale del soggetto.

Una terza fase prevede la realizzazione del modello fisico dell'arto artificiale. Tale fase può ad esempio essere realizzata per stampaggio ad iniezione utilizzando stampi sagomato tenendo conto del calco del moncone e della sagoma da conferire a alle rimanti parti dell’arto ad esempio definite dal in base al modello matematico di cui alla seconda fase sopra descritta. Alternativamente, la realizzazione dell'arto artificiale 1 può essere eseguita, in via non limitativa, tramite un processo di prototipazione rapida tenendo conto del modello matematico del moncone o del calco positivo dello stesso (prima fase) e del modello matematico del resto dell’arto (seconda fase). In particolare, se la protesi à ̈ realizzata in materiale plastico, il processo di prototipazione rapida comprende l’acquisizione del modello matematico tridimensionale appena descritto e la polimerizzazione o la sinterizzazione selettiva di materiale liquido e/o fluido e/o polveroso in modo da definire un corpo esattamente identico alla sagoma del modello.

La prototipazione può essere eseguita tramite varie tecniche come ad esempio la tecnica Polyjet (deposizione di strati liquidi di fotopolimeri sensibili induriti tramite raggi UV), Multi Jet Modeling (deposizione di strati di resina termoplastica), Laser Sintering (sinterizzazione per mezzo di laser di polveri metalliche o termoplastiche o silicee), eccetera.

Le tecniche di prototipazione rapida consentono una vasta flessibilità nella produzione ed assicurano la possibilità di cavità 9 chiuse. L’uso di tecniche quali lo stampaggio ad iniezione garantisce maggiore ripetibilità, ma al prezzo di costi per lo stampo e esigenza di conformare opportunamente le parti mobili dello stesso.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Arto artificiale passivo (1), comprendente: almeno un'invasatura (3) disposta su una prima estremità (4) di detto arto artificiale (1) e presentante sagoma atta ad attestarsi ad un moncone (5) di arto di un soggetto, almeno una parte terminale (7), opzionalmente sagomata a forma di mano o piede, disposta su una seconda estremità (8) di detto arto artificiale passivo (1) opposta a detta prima estremità (4), almeno una parte di collegamento (6) interposta tra detta invasatura (3) e detta parte terminale (7), detta parte di collegamento (6) comprendendo almeno un dispositivo di regolazione (10) configurato per variare almeno un momento d'inerzia dell'arto artificiale passivo (1) rispetto ad almeno un asse di riferimento.
2. 2. Arto artificiale secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di regolazione (10) consente di variare il peso e/o la posizione del baricentro dell'arto artificiale passivo (1), opzionalmente in cui detto dispositivo di regolazione (10) consente di variare il peso e/o la posizione del baricentro della parte di collegamento (6).
3. 3. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di regolazione (10) comprende un prefissato numero di zone di applicazione (11), disposte sulla parte di collegamento (6), ciascuna delle quali à ̈ destinata a ricevere uno o più rispettivi corpi discreti (12), ciascuno di detti corpi discreti (12) presentando una prefissata dimensione e peso, in modo tale che l'aggiunta o la rimozione di uno o più di detti corpi discreti (12) da dette zone di applicazione (11) determini una variazione di peso e/o di almeno un momento d'inerzia dell'arto artificiale passivo (1), ed in cui dette zone di applicazione (11) comprendono un prefissato numero di sedi di alloggiamento (69) atte a contenere detti corpi discreti (12).
4. 4. Arto artificiale secondo la rivendicazione 3, in cui ciascuno di detti corpi discreti (12) Ã ̈ conformato ad inserto inseribile amovibilmente in almeno una di dette sedi di alloggiamento (69), opzionalmente in cui ciascuna di dette sedi di alloggiamento (69) Ã ̈ configurata per contenere esclusivamente il rispettivo corpo discreto (12).
5. 5. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, in cui detto dispositivo di regolazione (10) comprende almeno un set di corpi discreti (12) sostanzialmente uguali.
6. 6. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui detto corpo discreto (12) à ̈ un inserto modulare composta da almeno due parti, e/o in cui il dispositivo comprende almeno una cartucciera inseribile amovibilmente nel corpo di collegamento e predisposta a portare una pluralità di corpi discreti.
7. 7. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui detto corpo discreto (12) presenta una forma sostanzialmente prismatica controsagomata alla forma della rispettiva sede.
8. 8. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 7, in cui dette sedi presentano una rispettiva apertura di accesso per l’inserimento di detti corpi discreti, ciascuna apertura di accesso affacciandosi all’ esterno di detto arto in corrispondenza di detta invasatura per consentire l’inserimento dei corpi discreti quando l’arto artificiale à ̈ separato dal moncone, ed in cui dette sedi si estendono internamente a detto arto, in particolare internamente a detta parte di collegamento, risultando accessibili esclusivamente dalle rispettive aperture di accesso, l’inserimento e la rimozioni dei corpi discreti non alterando l’aspetto della superficie laterale della parte di collegamento.
9. 9. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta parte di collegamento (6) presenta una o più cavità (9) che si estendono almeno parzialmente lungo lo sviluppo longitudinale di detta parte di collegamento (6), in particolare in cui detta cavità (9) à ̈ una cavità di alleggerimento, ed in cui almeno una di detta cavità (9) si estende sostanzialmente da detta invasatura (3) a detta parte terminale (7).
10. 10. Arto artificiale secondo la rivendicazione 9, in cui dette sedi di alloggiamento (69) sono disposte in un'intercapedine estendentesi radialmente tra detta cavità (9) ed una superficie esterna della parte di collegamento (6), ed in cui un prefissato numero di dette sedi di alloggiamento (69) sono disposte secondo una corona circolare presentante una spaziatura angolare inferiore a 180°, opzionalmente in cui detta spaziatura angolare à ̈ inferiore a 90°, ed/od in cui un prefissato numero di sedi di alloggiamento (69) sono successivamente disposte lungo linee longitudinali sostanzialmente parallele rispetto allo sviluppo longitudinale dell'arto artificiale passivo (1).
11. 11. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 10, in cui detto dispositivo di controllo (12) Ã ̈ configurato per variare la posizione del baricentro delfarto artificiale passivo (1) all'intemo di un volume di controllo (2).
12. 12. Arto artificiale secondo la rivendicazione precedente, in cui detto volume di controllo (2) presenta un ingombro radiale che à ̈ al massimo il 30% dell'ingombro radiale massimo dell'arto artificiale (1), ed in cui detto volume di controllo (2) presenta un ingombro assiale che à ̈ al massimo il 25% dell'ingombro assiale massimo dell'arto artificiale (1), ed in cui il volume di controllo si estende tra l'invasatura (3) ed una sezione di escursione assiale massima del baricentro, detta sezione di escursione assiale massima essendo distante da detta invasatura di una quantità che à ̈ almeno da 1/4 ad 1/3 della lunghezza dell'arto artificiale (1).
13. 13. Arto artificiale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 12, in cui detti corpi discreti (12) sono disposti tra l'invasatura (3) ed il baricentro deH'arto artificiale (1).
14. 14. Procedimento realizzativo di un arto artificiale passivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, comprendente: a) rilevare la sagoma del moncone (5) del paziente, b) opzionalmente rilevare la sagoma di un arto sano del paziente, c) realizzare un modello matematico 3D dell'arto artificiale sulla base del rilevamento di cui al punto a) ed/o b), d) realizzare il modello fisico reale dell'arto artificiale in base alla rilevazione della sagoma del moncone ed in base al modello matematico 3D.
15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione precedente, in cui la fase di rilevazione della sagoma del moncone del paziente comprende effettuare il calco negativo, ad esempio in gesso, del moncone del paziente, ed in cui la fase di realizzazione del modello fisico comprende una fase di prototipazione rapida preposta a riprodurre una sagoma sostanzialmente identica a quella del modello matematico 3D.