ITUD20130061A1 - Utensile di fresatura per interventi di chirurgia protesica - Google Patents

Description

"UTENSILE DI FRESATURA PER INTERVENTI DI CHIRURGIA PROTESICA"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un utensile di fresatura per interventi di chirurgia protesica, utilizzabile per la realizzazione di una sede ossea, ad esempio per l’installazione di una protesi acetabolare dell’anca, ovvero una protesi della spalla od altro, associabile ad un relativo dispositivo manipolatore.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti, in generale, gli utensili di fresatura utilizzabili durante gli interventi di chirurgia protesica e conformati per realizzare coordinate e coniugate sedi ossee idonee alla disposizione ed all’impianto di relativi componenti di protesi chirurgiche.

In particolare, sono noti gli utensili di fresatura utilizzabili per realizzare le sedi semisferiche, o comunque a calotta sferica, idonee all’installazione di coordinate coppe acetabolari delle protesi dell’anca.

Tali utensili di fresatura noti prevedono una calotta di fresatura cava internamente, avente dimensioni correlate alla sede ossea da realizzare e sulla quale sono realizzate una pluralità di aperture passanti provviste di bordi taglienti, per effettuare un’azione meccanica di scavo sull’osso.

In questo modo, ruotando attorno ad un asse di rotazione, o di fresatura, ed effettuando un’azione meccanica di asportazione del materiale osseo, questo tipo di utensili di fresatura realizzano sull’osso un’impronta di dimensioni e conformazione voluta, sostanzialmente corrispondente alla calotta di fresatura.

È noto che i suddetti utensili di fresatura vengono operativamente associati a dispositivi manipolatori, che possono essere sia di tipo manuale che di tipo automatico.

È altresì noto che i dispositivi manipolatori sono provvisti di un gruppo di aggancio, atto a cooperare con un gruppo di attacco previsto sull’utensile di fresatura, solitamente in corrispondenza della parte interna della calotta di fresatura.

È noto prevedere gruppi di aggancio e gruppi di attacco che realizzano un aggancio meccanico delle parti, in cui un elemento maschio, normalmente previsto sul gruppo di attacco, coopera per accoppiamento di forma con un elemento femmina, detto sede di aggancio, normalmente previsto sul gruppo di aggancio.

L’aggancio meccanico può prevedere ad esempio l’uso di sistemi ad innesto dritto o a baionetta. In particolare, i sistemi a baionetta sono i più utilizzati in quanto garantiscono una migliore trasmissione della rotazione rispetto alla soluzione ad innesto dritto.

È noto un gruppo di attacco che prevede un'unica barra di aggancio che si collega diametralmente alla calotta di fresatura. E noto pure che il gruppo di aggancio può prevedere sedi di aggancio di varie conformazioni, ad esempio sedi di aggancio a croce.

Un inconveniente delle realizzazioni note à ̈ che nel caso in cui il gruppo di aggancio preveda una conformazione a croce, il gruppo di attacco provvisto di un’unica barra di aggancio potrebbe non consentire un’adeguata stabilità dell’accoppiamento, nonché essere poco agevole ed intuitivo nel posizionamento.

Uno scopo del presente trovato realizzare un utensile di fresatura adatto a realizzare un collegamento stabile e sicuro con un dispositivo manipolatore provvisto di un gruppo di aggancio a croce, oltre che essere di facile e comodo utilizzo.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell’idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un utensile di fresatura secondo il presente trovato comprende una calotta di fresatura semisferica ed un gruppo di attacco a croce per il collegamento stabile e selettivamente rilasciabile ad una coniugata sede di aggancio a croce di un dispositivo manipolatore. Secondo il presente trovato, il suddetto gruppo di attacco a croce comprende una prima barra di aggancio ed ima seconda barra di aggancio che si intersecano centralmente.

La prima barra di aggancio à ̈ formata da due primi bracci radiali che si dipartono diametralmente dal centro e si collegano alla calotta di fresatura e la seconda barra di aggancio à ̈ formata da due secondi bracci radiali che si dipartono diametralmente dal centro per una lunghezza inferiore a quella dei primi bracci radiali, presentando perifericamente estremità libere non connesse alla calotta di fresatura.

In questo modo, il presente trovato, riproducendo una conformazione a croce del gruppo di attacco coniugata a quella della sede di aggancio a croce realizza un collegamento stabile, bilanciato e sicuro con il dispositivo manipolatore. La lunghezza inferiore dei secondi bracci radiali fa sì che i vantaggi relativi all’accoppiamento a croce, nonché la funzione di guida, od invito, di inserimento facilitato siano comunque ottenuti, senza tuttavia ingombri ed utilizzo di materiale eccessivi. Inoltre, tale soluzione à ̈ anche di più facile, comoda ed intuitiva presa per un operatore che preleva e posiziona l’utensile di fresatura per agganciarlo al dispositivo manipolatore. Inoltre, il presente trovato, essendo meno ingombrante il gruppo di attacco, facilita l’evacuazione del materiale osseo rimosso dall’operazione di fresatura e la pulizia.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 Ã ̈ una vista prospettica di un utensile di fresatura secondo il presente trovato;

- la fig. 2 Ã ̈ una vista prospettica in dettaglio di una parte di fig. 1 ;

- la fig. 3 Ã ̈ una vista prospettica di un utensile di , fresatura secondo il presente trovato associabile ad un gruppo di aggancio di un dispositivo manipolatore.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento uguali sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni sostanzialmente uguali nelle figure.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si farà ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o più esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio à ̈ fornito a titolo di illustrazione del trovato e non à ̈ inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un’ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sarà comprensivo di tali modifiche e varianti.

Con riferimento alle figure allegate, con il numero di riferimento 10 à ̈ illustrato nel suo complesso un utensile di fresatura secondo il presente trovato, utilizzabile in interventi di chirurgia protesica, nella fattispecie, per realizzare la sede ossea per una coppa di una protesi acetabolare dell’anca. In particolare, l’utensile di fresatura 10 comprende una calotta di fresatura 11 cava internamente, od assimilabile solido cavo assial simmetrico, nel caso di specie semisferica ed atta alla lavorazione di asportazione di materiale osseo.

Inoltre, l’utensile di fresatura 10 comprende un gruppo di attacco a croce 12 collegato alla calotta di fresatura 11, tipicamente previsto all’ interno dell’ingombro della calotta di fresatura 11, in corrispondenza della sezione più esterna della calotta di fresatura 11 stessa. La calotta di fresatura 11 ed il gruppo di attacco a croce 12 possono essere ad esempio realizzati in acciaio, preferibilmente resistente ad usura. Il gruppo di attacco a croce 12 à ̈ configurato per essere vincolato in modo stabile e selettivamente rilasciabile ad un gruppo di aggancio 50 di un relativo dispositivo manipolatore, manuale o automatico, generalmente configurato per portare in rotazione la citata calotta di fresatura 11. In particolare, il gruppo di aggancio 50 à ̈ tipicamente provvisto di una sede di aggancio a croce 51, a cui accoppiare il citato gruppo di attacco a croce 12, prevista tipicamente ad un’estremità di un blocchetto di connessione 54 da vincolare al suddetto dispositivo manipolatore.

L’utensile di fresatura 10, una volta collegato stabilmente al gruppo di aggancio 50, può essere azionato in rotazione dal citato dispositivo manipolatore attorno ad un definito asse di fresatura X.

La sede di aggancio a croce 51 comprende generalmente quattro alloggiamenti 52 aperti ed una superficie d’appoggio piana. Tali alloggiamenti 52 possono essere disposti secondo una geometria complessiva a croce, cioà ̈ sono angolarmente sfalsati l’uno rispetto all’altro di 90°. In altre parole, à ̈ prevista una prima coppia di alloggiamenti 52 affacciati tra loro e può essere prevista un’altra coppia di alloggiamenti 52 tra loro affacciati e rotati di 90° rispetto alla prima coppia di alloggiamenti 52.

Tipicamente, il gruppo di attacco a croce 12 e la sede di aggancio a croce 51 sono configurati per realizzare un accoppiamento di forma, quale un accoppiamento maschio-femmina.

La fig. 3 à ̈ utilizzata per descrivere forme di realizzazione in cui l’utensile di fresatura 10 viene connesso per il tramite del proprio gruppo di attacco a croce 12 all’ anzidetto gruppo di aggancio 50, come sopra descritto. Con riferimento ad esempio a forme di realizzazione descritte utilizzando le figg. 1 e 2, il gruppo di attacco a croce 12 comprende una prima barra di aggancio 13 ed una seconda barra di aggancio 14 perpendicolari tra loro secondo una configurazione a croce, che si intersecano centralmente, ad esempio in corrispondenza di un corpo di collegamento 15 centrale.

In possibili implementazioni, il corpo di collegamento 15 può essere sagomato in modo complementare con la suddetta superficie d’appoggio del gruppo d’appoggio 50.

Secondo ulteriori forme realizzati ve alternative, il corpo di collegamento 15 può essere sagomato in accordo con molteplici forme, ad esempio essenzialmente cilindrica o parallelepipeda, ad esempio cubica.

Come si vede rappresentato a titolo d’esempio nelle figg. 1 e 2, il corpo di collegamento 15 può presentare una forma parallelepipeda, con angoli smussati.

La prima barra di aggancio 13 Ã ̈ formata da due bracci radiali, o primi bracci radiali, 16 che si dipartono diametralmente dal centro e si connettono alla calotta di fresatura 11.

La seconda barra di aggancio 14 Ã ̈ formata da due altri bracci radiali, o secondi bracci radiali, 26 che si dipartono diametralmente dal centro, senza tuttavia raggiungere la calotta di fresatura 11.

I primi bracci radiali 16 ed i secondi bracci radiali 26 si estendono dal centro, ad esempio in corrispondenza del citato

verso la periferia e sono configurati per accoppiarsi con gli alloggiamenti 52 della sede di aggancio a croce 51, ad esempio mediante innesto dritto od a baionetta.

Come detto, i primi bracci radiali 16 sono collegati alla calotta di fresatura 11 , mentre i secondi bracci radiali 26 sono separati dalla calotta di fresatura 11.

Il presente trovato, quindi risulta più comodo ed agevole nel suo utilizzo rispetto alle soluzioni note in cui à ̈ prevista un’unica barra lineare di aggancio, in quanto le due barre di aggancio 13 e 14 riproducono, intersecandosi, la geometria a croce della sede di aggancio a croce 51. Ciò migliora la stabilità del collegamento tra gruppo di attacco a croce 12 e gruppo di aggancio 50 e realizza vantaggiosamente anche una guida, od invito, per un inserimento ed accoppiamento facilitato ed intuitivo. Il presente trovato à ̈ quindi atto a conferire particolare efficacia e comodità di utilizzo all’utensile di fresatura 11, in particolare nell’aggancio tra utensile di fresatura 11 e gruppo di aggancio 50.

Secondo forme di realizzazione descritte utilizzando le figg. 1 e 2, i due secondi bracci radiali 26 della seconda barra di aggancio 14 sono più corti rispetto ai primi bracci radiali 16 della prima barra di aggancio 13, tipicamente possono essere uguali tra loro, e quindi non estendersi fino alla calotta di fresatura 11.

In altre parole, i secondi bracci radiali 26 presentano un’estremità libera 26a e si estendono per una voluta lunghezza, fermandosi prima della calotta di fresatura 11, come ad esempio in fig. 1.

I secondi bracci radiali 26 presentano inoltre una lunghezza tale per cui, una volta che l’utensile di fresatura 11 à ̈ accoppiato al gruppo di aggancio 50, essi non sporgono lateralmente dal gruppo di aggancio 50. In possibili implementazioni, i secondi bracci radiali 26 si hanno una lunghezza tipicamente da circa 10 mm a 25 mm dal centro geometrico di intersezione degli assi delle due barre di aggancio, preferibilmente da 10 mm a 20 mm, più preferibilmente da 10 mm a 15 mm, ad esempio circa 13 mm. Di conseguenza, ad esempio nel caso di un corpo di collegamento 15 di diametro nominale di circa 10 mm, i secondi bracci radiali 26 sporgono dal corpo di collegamento 15 da circa 5 mm a 20 mm, preferibilmente da 5 mm a 15 mm, più preferibilmente da 5 mm a 10 mm, ad esempio circa 8 mm. Secondo forme di realizzazione descritte utilizzando le figg. 1 e 2, à ̈ possibile prevedere che le estremità libere 26a dei secondi bracci 26 presentino una superficie smussata, senza spigoli vivi, la quale può ad esempio agevolare lo scorrimento nella fase d’inserzione del gruppo di attacco a croce 12 nel gruppo di aggancio 50. Inoltre, la superficie smussata può agevolare l’evacuazione del materiale osseo rimosso.

Con riferimento a forme di realizzazione descritte utilizzando la fig. 1, i primi bracci radiali 16 si collegano, ad esempio mediante saldatura, oppure mediante incastro ed eventuale successiva saldatura, alla calotta di fresatura 11, fungendo in sostanza da razze o raggi della calotta di fresatura 11.

Secondo forme di realizzazione descritte utilizzando le figg. 1 e 2, i primi bracci radiali 16 possono comprendere una porzione di accoppiamento 17 ed una porzione di collegamento 18. La porzione di accoppiamento 17 à ̈ prevista per cooperare con gli alloggiamenti 52, mentre la porzione di collegamento 18 à ̈ prevista per il vincolo alla calotta di fresatura 11 , come deto ad esempio mediante saldatura, oppure mediante incastro ed eventuale successiva saldatura. Ad esempio, la porzione di collegamento 18 può comprendere superfici sporgenti 18a per l’incastro alla calotta di fresatura 11, per poi essere saldate. La soluzione con incastro, ed eventuale successiva saldatura, può ad esempio consentire un’intercambiabilità del gruppo di atacco a croce 12.

In possibili implementazioni, la porzione di accoppiamento 17 può presentare ad esempio una conformazione allungata, od oblunga, e può essere sagomata con sezione trasversale ad esempio circolare, come nell’esempio in fig. 1, oppure poligonale. Ad esempio, la porzione di accoppiamento 17 può essere essenzialmente un cilindro, oppure un parallelepipedo a base retangolare o quadrata.

La suddeta porzione di collegamento 18 può essere sagomata secondo molteplici forme, ad esempio a cuneo, a trapezio od altro. Secondo forme di realizzazione descrite utilizzando le figg. 1 e 2, la porzione di collegamento 18 può ad esempio presentare una forma tronco conica rastremata nella direzione della porzione di accoppiamento 17 e verso l’interno della calotta di fresatura 11, e sezionata secondo piani paralleli a quello su cui giacciono gli assi della prima barra di aggancio 13 e della seconda barra di aggancio 14.

Secondo forme di realizzazione descrite utilizzando le figg. 1 e 2 il corpo di collegamento 15 può prevedere una base d’appoggio inferiore 19 piata, per agevolare il posizionamento sulla superficie d’appoggio piana della sede di aggancio a croce 51.

Con riferimento ad esempio a fig. 1, in possibili, implementazioni la calotta di fresatura 11 può essere sostanzialmente cava internamente e comprendere una pluralità di aperture passanti 20, provviste di bordi taglienti 21. I bordi taglienti 21 possono presentare varie forme e hanno la funzione di incidere la componente ossea, mentre le aperture passanti 20 consentono la rimozione dei residui ossei dalla zona d’incisione.

Ad esempio, la calotta di fresatura 11 può essere esemplificativamente descritta con un profilo tagliente complessivo “a grattugia†, cioà ̈ formato da una pluralità di dette aperture passanti 20 sagomate a foro circolare provviste ciascuna di un bordo tagliente 21, e distribuite in modo uniforme ed omogeneo lungo la superficie.

In altre forme di realizzazione, possono essere previste altre tipologie di aperture passanti 20, di forma arcuata, od a “sciabola†, che si estendono verso il basso dalla zona polare dell’utensile di fresatura Il e tali aperture passanti 20 sono provviste di coniugati bordi taglienti 21 arcuati.

È chiaro che all’utensile di fresatura 10 per interventi di chirurgia protesica fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall’ ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz’altro realizzare molte altre forme equivalenti di utensile di fresatura per interventi di chirurgia protesica, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Utensile di fresatura per interventi di chirurgia protesica comprendente una calotta di fresatura (11) semisferica, caratterizzato dal fatto che comprende un gruppo di attacco a croce (12) per il collegamento stabile e selettivamente rilasciabile ad una sede di aggancio a croce (51) di un dispositivo manipolatore, detto gruppo di attacco a croce (12) comprendendo una prima barra di aggancio (13) ed una seconda barra di aggancio (14) che si intersecano centralmente, in cui la prima barra di aggancio (13) à ̈ formata da due primi bracci radiali (16) che si dipartono diametralmente dal centro e si collegano alla calotta di fresatura (11) e la seconda barra di aggancio (14) à ̈ formata da due secondi bracci radiali (26) che si dipartono diametralmente dal centro per una lunghezza inferiore a quella dei primi bracci radiali (16), presentando perifericamente estremità libere (26a) non connesse alla calotta di fresatura (11).
2. 2. Utensile di fresatura come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima barra di aggancio (13) Ã ̈ perpendicolare a detta seconda barra di aggancio (14).
3. 3. Utensile di fresatura come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i secondi bracci radiali (26) presentano una lunghezza compresa tra circa 10 mm e 25 mm, preferibilmente tra circa 10 mm e 20 mm, più preferibilmente tra circa 10 mm e 15 mm, dal centro di intersezione delle barre di aggancio (13, 14).
4. 4. Utensile di fresatura come nella rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i secondi bracci radiali (26) sono di lunghezza uguale.
5. 5. Utensile di fresatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette estremità libere (26a) presentano una superficie smussata.
6. 6. Utensile di fresatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i primi bracci radiali (16) della prima barra di aggancio (13) comprendono una porzione di accoppiamento (17) per cooperare con detta sede di aggancio a croce (51) ed una porzione di collegamento (18) alla calotta di fresatura (11).
7. 7. Utensile di fresatura come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la porzione di accoppiamento (17) presenta una conformazione allungata e la porzione di collegamento (18) Ã ̈ sagomata secondo una forma scelta tra una forma tronco conica rastremata ed una forma parallelepipeda.
8. 8. Utensile di fresatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la prima barra d’aggancio (13) e la seconda barra d’aggancio (14) si intersecano in corrispondenza di un corpo di collegamento (15) centrale sagomato per realizzare un accoppiamento di forma con detta sede di aggancio a croce (51).
9. 9. Utensile di fresatura come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il corpo di collegamento (15) à ̈ provvisto di una superficie inferiore di base (19) piatta configurata per il posizionamento su una coniugata superficie d’appoggio di detta sede di aggancio a croce (51).
10. 10. Utensile di fresatura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la calotta di fresatura (11) comprende una pluralità di aperture passanti (20), provviste di bordi taglienti (21).