ITTO20110966A1

ITTO20110966A1 - Metodo per prevedere l'effettivo posizionamento finale di un impianto destinato a essere impiantato in un paziente all'interno di un foro realizzato mediante uso di una dima chirurgica

Info

Publication number: ITTO20110966A1
Application number: IT000966A
Authority: IT
Inventors: Roberto Villa
Original assignee: Roberto Villa
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-04-26
Also published as: EP2750622B1; US20150030995A1; ES2566135T3; WO2013061175A1; EP2750622A1

Description

"Metodo per prevedere l'effettivo posizionamento finale di un impianto destinato a essere impiantato in un paziente all'interno di un foro realizzato mediante uso di una dima chirurgica"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a un metodo per prevedere l'effettivo posizionamento finale di un impianto destinato a essere impiantato in un paziente all'interno di un foro realizzato mediante uso di una dima chirurgica. Il metodo di previsione secondo l'invenzione Ã ̈ destinato a essere applicato in particolare, anche se non esclusivamente, nel settore dell'implantologia dentale e per tale motivo esso verrÃ qui descritto con specifico riferimento a tale applicazione. Resta ovviamente inteso che tale applicazione non Ã ̈ da considerare come limitativa dell'invenzione, essendo il metodo secondo l'invenzione utilizzabile per prevedere l'effettivo posizionamento finale di un qualsiasi impianto destinato a essere impiantato in una parte del corpo di un paziente all'interno di un foro realizzato mediante uso di una dima chirurgica.

Da alcuni anni sono disponibili strumenti software (ad esempio quelli sviluppati dalle aziende Materialise e NobelBiocare) che permettono la pianificazione digitale della chirurgia implantare dentale. A partire da una TAC fatta al paziente che indossa una mascherina radiologica (su cui sono stati preventivamente posizionati una serie di reperi in guttaperca), il software permette di visualizzare su computer l'immagine tridimensionale del cranio del paziente (in particolare dell'area mandibolare, dell'area mascellare e delle aree piÃ¹ prossime a queste) e in tal modo permette al chirurgo di esaminare a priori la struttura ossea (spessore, forma e consistenza), la posizione dei canali in cui decorrono i fasci di nervi e dei vasi sanguigni, nonchÃ© la situazione dei denti residui. Eseguita successivamente una TAC della sola mascherina radiologica, il software Ã ̈ in grado di associare in modo esatto (grazie ai reperi in guttaperca) il cranio del paziente alla mascherina radiologica e di visualizzare quindi su computer il modello tridimensionale dell'insieme formato dal cranio e dalla mascherina radiologica. Utilizzando tale modello tridimensionale, il chirurgo puÃ² preventivamente simulare il posizionamento degli impianti, cercando di sfruttare al meglio l'osso del paziente ed evitando le aree a rischio (nervi, arterie, seni mascellari ecc.). Tutte queste simulazioni e analisi preliminari possono essere eseguite dal chirurgo senza coinvolgere il paziente, e dunque in piena sicurezza. Quando l'intervento Ã ̈ stato totalmente programmato, viene realizzata una dima chirurgica che prima dell'intervento chirurgico verrÃ posizionata nella bocca del paziente per guidare la fresa (o le frese) con cui il chirurgo dovrÃ realizzare i fori per gli impianti. La dima chirurgica Ã ̈ un oggetto in materiale resinoso in cui per ciascun impianto, e quindi per ciascun foro da realizzare, Ã ̈ prevista una rispettiva boccola di guida che Ã ̈ posizionata e orientata in maniera tale da guidare la fresa del chirurgo esattamente nella posizione e con l'orientamento programmato per quel dato impianto. Avendo a disposizione una dima chirurgica in cui le boccole di guida sono posizionate e orientate per realizzare i fori esattamente dove previsto nella fase di programmazione dell'intervento, durante l'effettiva esecuzione dell'intervento chirurgico il chirurgo non dovrÃ fare altro che realizzare i fori nella bocca del paziente lasciandosi guidare dalle boccole di guida della dima chirurgica posizionata nella bocca del paziente.

Questo metodo di programmazione dell'intervento Ã ̈ attualmente molto diffuso nella chirurgia implantare dentale, in quanto presenta i vantaggi di essere minimamente invasivo, di comportare un bassissimo livello di rischio chirurgico e di permettere di esplorare aree di osso altrimenti non accessibili e di usarle per ottimizzare il posizionamento degli impianti. Tale metodo non Ã ̈ tuttavia ad oggi utilizzabile con impianti zigomatici, cioÃ ̈ con impianti dentali destinati a essere ancorati (avvitati) all'osso dello zigomo. Gli impianti zigomatici hanno il vantaggio di garantire una percentuale di successo estremamente elevata (dal 95% al 100%) e di poter essere caricati immediatamente (l'osso zigomatico Ã ̈ infatti un osso tipicamente molto compatto e duro, che offre dunque una elevata stabilitÃ ), consentendo pertanto al chirurgo di avvitare i denti sugli impianti nell'arco delle 24 ore successive all'intervento. D'altro canto, l'inserimento di un impianto zigomatico richiede la realizzazione di fori molto lunghi (dell'ordine di alcuni centimetri) in un'area del cranio molto delicata. Vi Ã ̈ quindi il rischio di perforare il pavimento dell'orbita, con conseguente edema e cecitÃ , o di danneggiare il nervo zigomatico, con conseguente lacrimazione e fastidio palpebrale. Tali rischi, unitamente al fatto che il posizionamento di impianti zigomatici sia un intervento complesso e invasivo, limitano fortemente la diffusione degli impianti zigomatici. Come giÃ accennato in precedenza, l'utilizzo di una dima chirurgica realizzata mediante programmazione digitale dell'intervento faciliterebbe di molto questo tipo di intervento, ma risulta estremamente rischioso nel caso di impianti zigomatici. Data la notevole lunghezza di tali impianti, minimi errori di posizione e/o di orientamento delle boccole di guida possono fare variare notevolmente la posizione del fondo del foro, con il rischio di andare a perforare il pavimento dell'orbita o a ledere vasi sanguigni o nervi. Il rischio infatti Ã ̈ che quando la dima chirurgica verrÃ posizionata nella bocca del paziente prima di procedere con l'intervento, essa non stia esattamente nella medesima posizione della dima radiologica che il paziente aveva in bocca al momento dell'esecuzione della prima TAC (in base alla quale Ã ̈ stato programmato l'intervento), a causa della resilienza dei tessuti molli del cavo orale su cui poggia la dima, e che di conseguenza anche la posizione dei fori realizzati con la dima chirurgica non coincida con quella prevista, aumentando cosÃ¬ la probabilitÃ di provocare danni al paziente. La programmazione digitale di interventi di posizionamento di impianti zigomatici non garantisce quindi attualmente un adeguato livello di sicurezza.

La presente invenzione Ã ̈ stata quindi concepita soprattutto per permettere di eseguire interventi di chirurgia implantare dentale con utilizzo di impianti zigomatici in condizioni di assoluta sicurezza, e per consentire di conseguenza un utilizzo piÃ¹ diffuso di tali impianti. E' chiaro, tuttavia, come giÃ precisato in precedenza, che la presente invenzione non Ã ̈ limitata all'utilizzo di impianti zigomatici, ma Ã ̈ applicabile a un qualsiasi impianto dentale destinato a essere impiantato nella bocca del paziente all'interno di un foro realizzato mediante utilizzo di una dima chirurgica. PiÃ¹ in generale, la presente invenzione Ã ̈ applicabile a un qualsiasi impianto (sia esso dentale o non dentale) destinato a essere impiantato in una parte del corpo del paziente all'interno di un foro realizzato mediante utilizzo di una dima chirurgica.

PiÃ¹ specificamente, l'invenzione ha come scopo quello di consentire di prevedere l'effettivo posizionamento finale di un impianto destinato a essere impiantato in una parte del corpo del paziente mediante utilizzo di una dima chirurgica, una volta che l'intervento chirurgico Ã ̈ stato programmato nel modo sopra descritto e che si Ã ̈ ottenuta una dima chirurgica realizzata in modo da guidare il chirurgo nella realizzazione dei fori nella posizione programmata, permettendo cosÃ¬ al chirurgo di decidere se l'intervento programmato sia fattibile in condizione di sicurezza o se invece comporti rischi eccessivi.

Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo la presente invenzione grazie a un metodo comprendente i passi specificati nell'annessa rivendicazione indipendente 1.

Forme di attuazione preferite del metodo secondo l'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto Ã ̈ da ritenersi come parte integrale e integrante della descrizione che segue.

In sintesi, l'invenzione si fonda sull'idea di eseguire una prima TAC della parte del corpo del paziente in cui dovrÃ essere inserito l'impianto (o gli impianti), con la dima chirurgica (10), ottenuta mediante programmazione digitale dell'intervento, posizionata nella/sulla suddetta parte di corpo del paziente nella medesima posizione in cui dovrÃ essere disposta durante l'intervento, di montare quindi sulla dima chirurgica uno o piÃ¹ falsi impianti ciascuno avente dimensioni identiche a quelle dell'impianto da impiantare, laddove ciascun falso impianto Ã ̈ montato nella boccola di guida prevista nella dima chirurgica per la realizzazione del rispettivo foro, di eseguire quindi una seconda TAC della sola dima chirurgica con i falsi impianti montati, e infine di sovrapporre il modello digitale della dima chirurgica ottenuto con questa seconda TAC al modello digitale della suddetta parte di corpo del paziente ottenuto con la prima TAC, ottenendo cosÃ¬ un modello finale della suddetta parte di corpo del paziente in cui i falsi impianti sono mostrati esattamente nella posizione in cui si troveranno una volta impiantati nel paziente con l'utilizzo della dima chirurgica.

Il chirurgo puÃ² cosÃ¬ verificare se il posizionamento finale degli impianti coincide con quello inizialmente programmato o se comunque Ã ̈ tale da permettere di eseguire ugualmente l'intervento senza il rischio (o comunque con un certo livello di rischio stimabile a priori) di procurare danni al paziente. Una volta verificato su computer che la dima chirurgica permette di ottenere un posizionamento finale degli impianti soddisfacente e affidabile, il chirurgo potrÃ eseguire l'intervento con la sicurezza che gli impianti risulteranno posizionati a fine intervento esattamente nella posizione prevista dal metodo di previsione secondo l'invenzione.

Come risulta subito evidente, il metodo di previsione secondo l'invenzione permette di rendere ancora piÃ¹ efficace e diffusa la procedura di programmazione digitale di interventi di implantologia dentale, in quanto una volta ottenuta la dima chirurgica progettata mediante programmazione digitale dell'intervento, il chirurgo ha la possibilitÃ di verificare se tale dima chirurgica permetterÃ di posizionare gli impianti esattamente nella posizione inizialmente programmata, o comunque in una posizione tale da rendere fattibile ed efficace l'intervento. Se tale verifica avrÃ dato esito positivo, il chirurgo potrÃ eseguire l'intervento in assoluta sicurezza e tranquillitÃ , lasciandosi guidare dalla dima chirurgica per la realizzazione dei fori destinati ad accogliere i vari impianti da posizionare nel paziente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del metodo secondo l'invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica che mostra una dima chirurgica prevista per la realizzazione nella bocca del paziente di una pluralitÃ di fori destinati a ricevere ciascuno un rispettivo impianto dentale (di cui uno di tipo zigomatico), nonchÃ© un falso impianto zigomatico destinato a essere montato nella rispettiva boccola di guida nella dima chirurgica per permettere di prevedere l'esatto posizionamento finale di tale impianto nella bocca del paziente;

la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica che mostra la dima chirurgica della figura 1 con il falso impianto zigomatico montato nella rispettiva boccola di guida;

la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica che mostra un indice chirurgico destinato a essere posizionato nella bocca del paziente, insieme alla dima chirurgica della figura 1, per mantenere ferma in posizione la dima chirurgica stessa;

la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica che mostra un modello in gesso della bocca del paziente, in cui sono montati sia la dima chirurgica della figura 1 sia l'indice chirurgico della figura 3;

la figura 5 Ã ̈ un'immagine del modello tridimensionale digitale dell'insieme formato dalla dima chirurgica e dal falso impianto zigomatico delle figure 1 e 2; e

la figura 6 Ã ̈ un'immagine del modello tridimensionale digitali del cranio del paziente con l'insieme formato dalla dima chirurgica e dal falso impianto zigomatico della figura 5, ottenuto dalla sovrapposizione delle TAC.

Nella descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, con i termini "posizione" e "posizionamento" di un impianto, ovvero del foro in cui l'impianto dovrÃ essere inserito, s'intendono l'asse dell'impianto o del rispettivo foro, ed eventualmente anche il punto finale, o apice, dell'impianto o del rispettivo foro. Prevedere quindi il posizionamento finale di un impianto significa, ai fini della presente invenzione, prevedere la posizione nello spazio dell'asse dell'impianto o del rispettivo foro. Inoltre, come giÃ detto in precedenza, il termine "impianto" Ã ̈ utilizzato ai fini della presente invenzione per indicare un qualsiasi impianto, sia esso un impianto dentale o un qualsiasi altro tipo di ancoraggio per protesi destinato a essere posizionato tramite una dima chirurgica in una qualsiasi parte del corpo umano. Ad esempio, nel caso di impianto dentale, esso potrÃ indifferentemente essere un impianto di tipo tradizionale (cioÃ ̈ un impianto destinato a essere ancorato all'osso della mascella o della mandibola), un impianto di tipo pterigoideo (cioÃ ̈ un impianto destinato a essere ancorato nel processo pterigomascellare) o ancora un impianto di tipo zigomatico (cioÃ ̈ un impianto destinato a essere ancorato all'osso dello zigomo). Inoltre, termini quali "programmato", "programmare" e "programmazione" si riferiscono all'operazione di programmazione digitale dell'intervento mediante appositi strumenti software, di modo che quando si parla ad esempio di "posizione programmata" s'intende la posizione stabilita a priori in fase di programmazione digitale dell'intervento. Infine, quando si parla di "dima chirurgica" s'intende sempre, ove non altrimenti specificato, la dima chirurgica ogni volta appositamente realizzata per permettere di realizzare i fori nel corpo del paziente nella posizione programmata.

Con riferimento inizialmente alle figure 1 e 2, con 10 Ã ̈ complessivamente indicata una dima chirurgica destinata a essere utilizzata in interventi di implantologia dentale per realizzare nella bocca del paziente uno o piÃ¹ fori in ciascuno dei quali ancorare un rispettivo impianto. A tale fine, per ciascuno dei fori da realizzare la dima chirurgica 10 Ã ̈ provvista, in modo per sÃ© noto, di una rispettiva boccola di guida 12 destinata a guidare la fresa con cui il chirurgo realizzerÃ il foro nella bocca del paziente (nell'osso mascellare o mandibolare nel caso di impianti dentali tradizionali o nell'osso zigomatico nel caso di impianti zigomatici). Le boccole di guida 12 sono posizionate in maniera tale per cui, quando la dima chirurgica 10 viene introdotta nella bocca del paziente, l'asse di ciascuna boccola di guida 12 coincide (almeno in linea teorica) con l'asse del rispettivo foro da realizzare nella bocca del paziente. Nell'esempio mostrato nella figura 1, una delle boccole di guida 12 della dima chirurgica 10 (e precisamente quella di diametro maggiore) serve alla realizzazione di un foro destinato a ricevere un impianto zigomatico.

La dima chirurgica 10 Ã ̈ vantaggiosamente ottenuta mediante un metodo di programmazione digitale quale quello sopra descritto nella parte introduttiva della descrizione.

Come giÃ detto in precedenza, un diverso posizionamento della dima chirurgica nella bocca del paziente rispetto a quello con cui era stata ottenuta la TAC della dima chirurgica stessa necessaria per la programmazione digitale dell'intervento comporta inevitabilmente che la direzione dell'asse di ciascun foro imposta dall'orientamento della rispettiva boccola di guida sia diversa dalla direzione programmata, con il rischio di provocare danni al paziente nella fase di realizzazione dei fori. Al fine di eliminare tale rischio, l'invenzione propone un metodo che permette al chirurgo di prevedere, cioÃ ̈ di verificare prima dell'intervento, l'esatto posizionamento finale dei fori che verrebbero realizzati con la dima chirurgica e di valutare quindi se l'intervento sia fattibile, cioÃ ̈ se la posizione finale effettiva dei fori coincida con quella programmata o sia comunque tale da garantire la tenuta dell'impianto e da non provocare lesioni al paziente.

Come primo passo del metodo secondo l'invenzione Ã ̈ previsto che sulla dima chirurgica 10 vengano posizionati marcatori radiopachi 14, fatti di guttaperca o di altro materiale idoneo allo scopo, e che successivamente la dima chirurgica 10 venga posizionata nella bocca del paziente per acquisire una TAC del cranio del paziente. Per stabilizzare la dima chirurgica 10 nella bocca del paziente Ã ̈ vantaggiosamente previsto l'utilizzo di un indice chirurgico 16 in silicone (figure 3 e 4), che viene serrato fra la dima chirurgica 10 e l'arcata dentale opposta a quella in cui dovranno essere inseriti gli impianti. L'indice chirurgico 16 si accoppia da un lato ai denti dell'arcata dentale opposta a quella in cui dovranno essere inseriti gli impianti e dal lato opposto alla dima chirurgica 10.

Una volta acquisita la TAC del cranio del paziente con la dima chirurgica 10 in bocca, la dima chirurgica 10 viene tolta dalla bocca del paziente e in ciascuna delle boccole di guida 12 (o almeno nelle boccole di guida per le quali si vuole verificare l'effettivo posizionamento finale del rispettivo impianto) viene inserito un falso impianto 18 avente le medesime dimensioni di quello programmato nella fase di pianificazione digitale dell'intervento. Il falso impianto 18 Ã ̈ fatto di un materiale che permetta di evitare artefatti delle immagini radiologiche, quale ad esempio arnite (polietilentereftalato). La figura 2 mostra la dima chirurgica 10 con il falso impianto 18 (in tale esempio un impianto zigomatico) inserito e bloccato nella relativa boccola di guida 12.

Viene quindi effettuata una TAC della sola dima chirurgica 10 munita del falso impianto 18 (o dei falsi impianti, nel caso in cui si vogliano verificare le effettive posizioni finali di piÃ¹ impianti). La figura 5 mostra, a tale proposito, il modello digitale tridimensionale dell'insieme formato dalla dima chirurgica 10 e dal falso impianto zigomatico 18 ottenuto a partire da quest'ultima TAC.

A questo punto, a partire dalle due TAC cosÃ¬ ottenute (TAC del cranio del paziente con dima chirurgica posizionata nella bocca del paziente e TAC della sola dima chirurgica con falso/i impianto/i) si ottiene un modello digitale tridimensionale del cranio del paziente in cui Ã ̈ verificabile la posizione assunta da ciascun falso impianto, che corrisponderÃ esattamente alla posizione finale assunta dall'impianto vero una volta che questo sarÃ stato inserito nel rispettivo foro realizzato mediante la dima chirurgica 10. A tale proposito, la figura 6 mostra un'immagine del modello tridimensionale del cranio del paziente con la dima chirurgica munita di falso/i impianto/i posizionata nella bocca del paziente stesso. Nella figura 6, cosÃ¬ come nella figura 5, la dima chirurgica e il falso impianto sono indicati con 10' e rispettivamente con 18', dal momento che tali figure mostrano non gli oggetti reali ma i relativi modelli digitali tridimensionali. Il modello tridimensionale del cranio del paziente cosÃ¬ ottenuto, in cui la dima chirurgica Ã ̈ esattamente posizionata rispetto al cranio del paziente nella posizione in cui si troverÃ durante l'intervento e in cui il falso impianto Ã ̈ posizionato esattamente nella posizione in cui si troverÃ al termine dell'intervento (salvo ovviamente errori commessi dal chirurgo nella realizzazione del foro in cui inserire l'impianto), permette al chirurgo di verificare a priori se la posizione finale effettiva dell'impianto sia accettabile e se quindi l'intervento sia fattibile.

Una volta accertata la fattibilitÃ dell'intervento, il chirurgo potrÃ subito procedere con l'intervento utilizzando la dima chirurgica 10 per la realizzazione dei fori in cui inserire gli impianti dentali.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le modalitÃ di attuazione potranno essere ampiamente variate rispetto a quanto Ã ̈ stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza con ciÃ² fuoriuscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per prevedere l'effettivo posizionamento finale di un impianto destinato a essere impiantato in una parte del corpo di un paziente all'interno di un foro realizzato mediante uso di una dima chirurgica (10), il metodo comprendendo i passi di: a) provvedere una dima chirurgica (10) avente una boccola di guida (12) posizionata e orientata in modo da definire l'asse del suddetto foro; b) eseguire una TAC di detta parte del corpo del paziente con la dima chirurgica (10) posizionata su/in tale parte del corpo del paziente; c) montare nella boccola di guida (12) un falso impianto (18) di dimensioni identiche a quelle dell'impianto di cui si vuole verificare l'effettivo posizionamento finale; d) eseguire una TAC della dima chirurgica (10) con il falso impianto (18) montato su di essa al passo c); e e) generare, a partire dalle TAC ottenute ai passi b) e d), un modello digitale tridimensionale di detta parte del corpo del paziente, in cui l'insieme formato dalla dima chirurgica (10) e dal falso impianto (18) Ã ̈ posizionato nella medesima posizio ne in cui risultava posizionato al passo b).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il passo a) comprende inoltre l'operazione di prevedere sulla dima chirurgica (10) una serie di marcatori radiopachi (14).
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui l'impianto Ã ̈ un impianto dentale e in cui detta parte di corpo del paziente Ã ̈ la bocca.
4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il passo b) viene eseguito posizionando inoltre nella bocca del paziente un indice chirurgico (16) interposto fra la dima chirurgica (10) e l'arcata dentale opposta a quella in cui dovrÃ essere inserito l'impianto.
5. Metodo secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui l'impianto dentale Ã ̈ un impianto zigomatico.