WO2014091054A1 - Dispositivo de guiado y sujeción para cirugía de mínima incisión del pie - Google Patents

Dispositivo de guiado y sujeción para cirugía de mínima incisión del pie Download PDF

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WO2014091054A1
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foot
surgical
surgery
guide piece
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PCT/ES2013/070877
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Javier Ferrer Torregrosa
Sergio GARCÍA VICENTE
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Javier Ferrer Torregrosa
García Vicente Sergio
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Definitions

  • B object of the present invention is to provide surgeons specialized in foot podiatry and traumatology, with a guidance and restraint device that facilitates the correct performance of surgical procedures with minimal incision, ensuring that the execution and the postoperative period develop from according to the planning.
  • the present invention refers to a device for percutaneous surgery of minimal incision of the foot or
  • MIS Minimum Incision Surgery
  • percutaneous surgery is a surgical method that allows interventions through minimum incisions of between 4 and 5 mm, reducing the trauma caused to nearby tissues. These incisions can be cured without sutures, although, to ensure a proper healing, a suture of 1 to 3 simple points is usually performed.
  • This technique is used for percutaneous soft tissue surgery (tenotomy, tendon lengthening, tendon debridement or capsulotomy) or in bony parts (exostosectomies or osteotomies).
  • percutaneous surgery techniques should be carried out by podologous surgeons with experience who know exactly the anatomical structures involved in each surgery, with extensive knowledge of biomechanics to predict how the biomechanical function will remain after surgery.
  • B surgeon / podiatrist has to perform surgical gestures with great precision, as they can injure healthy parts or even mutilate.
  • the choice of complete or incomplete osteotomy is marked by the experience and skill of the professional. He will plan, for example, an incomplete osteotomy and will only remain this way if he is skilled enough not to break it.
  • the number and spatial orientation of the osteotomies necessary for their correction will be determined by the position of each phalanx, the readjustments of accommodation suffered by the anatomical and mandibular anatomical elements and the degree of joint involvement.
  • the osteotomies are performed by means of corrective wedges, whose opening is located on the opposite side to the deformity leaving intact the cortical portion opposite to it, but sufficiently weakened to allow its closure, providing adequate contact of the resulting fragments and preventing their displacement, in this way, we will achieve the necessary correction by plantarflexing, dorsiflexing, adducing or abducting the bone segment that we are dealing with.
  • the execution and consolidation of the osteotomy is not exact, it will cause a shortening of the treated bone segment, increasing, for example, the po rcent of the transfer of pressure gums in the foot.
  • Patent "Drill guide for angled trajectories" n and WO2010 / 062634 proposes a device for guiding the drill in drilling bone holes in a plate connecting bones. This guidance device is not destined for minimal incisions in the incision.
  • Patent "SURGICAL jig" n and W2005 / 041,785 proposes a guiding device to perform an osteotomy in the first metatarsal of the foot.
  • the surgery performed with this device is not minimal incision, it must make a cut of between 4 and 10 cm and scrape the surface of the bone to fix the device all this together with the problems that can be generated by an open surgery, in which multiple tissues and blood vessels are cut.
  • Patent "Surgical Instrument for Facilitating ostetomy accurate cuts in bone and method for utilizing same” proposes a device for guiding an osteotomy in performing certain angle. Rarely fix this device to the bone is to make an incision of 2 to 4 cm and scrape the surface of the bone. With this device, a minimal incision osteotomy can not be performed.
  • the present invention defines a guidance and fastening device intended for different operations of surgery of minimal incision of the foot, which solves several of the problems that occur during the surgical and postoperative.
  • B device described in the present invention reduces the chances of error when performing a surgery of minimal incision, as planned prior to the surgical act, reducing the error factors dependent on the skill and dexterity of the surgeon.
  • This device helps to reduce the use of radiological control, minimizing the radiation that the patient receives, the medical equipment that intervenes in the surgery.
  • the fixation of guiding devices in the bone structures is incompatible with the interventions M l ⁇ so the device described in the present invention performs the guidance in minimal incision surgeries M l3 ⁇ 4 without the need to fix the guide piece in contact with a bone structure.
  • This device is used in feet, for counting these extremities with very few soft areas that surround the bones, for this reason, the envelope is tight and immobilizes the area that covers the foot.
  • the B device described in the present invention for the guidance and the subcutaneous surgical incision in feet (1a) ( Figure 1), as set out in claim 1, has at least one guide piece (8a) ( Figure 1) , which limits the area of action (9a) ( Figure 1) of conventional surgical instruments such as scalpels, rasps and motorized drills, which are used for surgical procedures with minimal incision in the foot.
  • This guide piece prevents errors that depend on the skill of the surgeon, achieving perfect angulations in the osteotomies.
  • the use of several guide pieces during the surgical act, is very useful, since different parts of the intervention can be performed safely.
  • the guide piece (8b) (FIG. 2) has at least one through-hole for guiding the point (11a) (FIG. 2) or forming a path (12a) (FIG.
  • B through hole (11 b) - (12b) (figure 4) of the guide piece (8c) (figure 4), has at least one top wall (15) (figure 4) with an angle "a" (13a) ( figure 4) that limits the inclination in which the surgical instruments (18a) can be positioned (figure 4), this angle "a” can vary along the walls in different angle values "á" (13b) (figure 4).
  • the upper wall (15) ( Figure 4) is straight, concave, convex or varies along the wall, depending on the area of action (9b) ( Figure 4) of the surgical instruments.
  • B through hole (11 b) - (12b) (figure 4) has a stop (16) (figure 4) that limits the depth to which the surgical instruments can be inserted.
  • B through hole (11 b) - (12b) (figure 4) has at least one lower wall with an oval shape (17a) (figure 4) or angle "b" (17b) (figure 4), which does not produce a limitation to the surgical instruments greater than the upper walls (15) (figure 4).
  • the surface of the stop (16) (figure 4) can be straight, concave or convex, or vary along the stop.
  • B device of the present invention has an enclosure (2a) (Figure 1) attached and fixed to the foot, in which the surgery is going to be performed, providing a constant relationship between the area where the surgery is to be performed and the guide piece. With this enclosure it is ensured that the position and orientation of the guide piece is always correct.
  • the envelope is formed by at least two pieces (3a) (figure 1) or a single piece in the forefoot or hindfoot, depending on the area of the intervention, which imprisons the foot.
  • the pieces have conventional means for joining and separating (4) (figure 1) between them, such as screws, adjustment without play, quick connectors, closing mechanism, strapping, tabs, bolts, magnets, sailboat, zipper or tweezers.
  • the casing (2b) (figure 4) has at least one through hole (14) (figure 4), in which to place the guide piece (8c) (figure 4) in the correct position and orientation.
  • the enclosure and the guide piece have conventional joining means (19a) ( Figure 4) that allow their assembly and / or disassembly as screws, adjustment without play, quick connectors, electromechanical connectors, closing mechanism, bolts or strips.
  • the joint (19a) ( Figure 4) between the guide piece (8c) ( Figure 4) and the shell (2b) ( Figure 4) can be permanent with conventional means such as welding, adhesives, snap-fit or the guide piece being constituted in the same envelope.
  • the guide piece, the envelope and the connecting elements are preferably of transparent or translucent material to the visible electromagnetic radiation and / or to the conventional radiation used for radiological tests.
  • the guide piece or the envelope can, in its interior or the surface, include at least one insert of radiopaque material to the radiation of the radiological tests, with some preferred shapes of sphere, cylinder or dome.
  • the guide piece has a hole through which to insert the surgical instruments, different from the hole that limits the area of action. In some situations, since the action area is very small, this extra hole is needed where introduce the surgical instruments.
  • the guide piece (8d) ( Figure 5) has at least one through hole of surgical instruments (21) ( Figure 5), in the direction of the Z axis (10b) ( Figure 5), greater than the part of the surgical instruments that execute the surgery B guiding through hole (12c) (figure 5) and the instrumental through hole (21) (figure 5) are connected or connected by a path (20) (figure 5) that allows the instruments to pass from one hole to the other .
  • the guide piece (8f) (figure 7) or the shell (2d) (figure 7) have at least one drainage channel (23) (figure 7) in the area in contact with the skin and connected to at least one through hole outside (24) (figure 7) of the envelope.
  • the channels allow to have at least one absorption zone (25) ( Figure 7), where to place conventional absorbent material such as gauze, fabrics, compresses, salts or cotton. In the absorption zones, culture media can also be placed to analyze the sterilization of the surgical act.
  • the first envelope version (2e) ( Figure 8) is made of a conventional material (26) ( Figure 8) such as alginate, plaster, epoxy or polymer, which is applied in liquid state and solidifies in less than 30 minutes, adapting to the exact shape of the foot.
  • the guide pieces (8g) (figure 8) are placed in the correct position and orientation, with conventional means such as a multi-axis articulated arm (27) (figure 8), before the material of the envelope solidifies.
  • Applying again more material (26) (figure 8) after solidification more than one piece is obtained for the shell that can be assembled and disassembled.
  • This way of obtaining the envelope is a usual technique for the realization of complex molds or for the reproduction of pieces. In this invention a very different use is given to this technique, since the mold is the shell that is to be obtained.
  • the materials are analogous to those used to obtain dental molds, which do not create allergic problems or irritations.
  • the second version of the envelope may depend on or complement the first version.
  • the envelope (2f) is solved (figure 9) with an exoskeleton or standardized structure for different foot sizes, with the possibility of regulation. It has at least one fastening piece (30) ( Figure 9) which has at least one fastening area (28) ( Figure 9) that attach to the foot, restricting its mobility with respect to the guide piece (8h) (figure 9).
  • the clamping part is connected and regulated in position to at least one fixing for guide pieces (29) (figure 9), with at least one connection (32) (figure 9) and regulation (31) (figure 9) conventional as rail with union by screws, telescopic tubes with union by clips.
  • the fixing for guide pieces (29) has at least one connection (19b) (figure 9) where to attach the guide piece (8h) (figure 9) in a predetermined position and orientation.
  • This is a version that aims to reduce the costs involved in making a specific envelope for each patient. Enveloping will have limitations for certain surgical acts.
  • the third version of the envelope may depend on or complement the first and / or second version.
  • the three-dimensional information of the structure of the foot is collected, with this data a perfectly adjusted envelope can be obtained, in which to easily include accessories and manufacture it with CAM techniques, rapid prototyping in 3d or any technological advance that achieves the expected result .
  • the information on the structure and three-dimensional composition of the foot is obtained with conventional techniques such as CT (computerized axial tomography), CT (computerized tomography), V1 (magnetic resonance), ultrasound, X-ray or 3D scanner. He plan the surgery with a computerized system, define the guide piece, its position-orientation and the auxiliary elements.
  • the version is resolved with an exoskeleton or customized structure (2g) (figure 10) at the foot and the surgical techniques of minimum incision to be made.
  • 2g exoskeleton or customized structure
  • a personalized envelope is constructed using conventional CAM (computer-aided manufacturing) techniques such as 3D printing, machining, laser stereolithography or laser sintering.
  • the fourth version of the envelope may depend on or complement the first and / or second and / or third version.
  • the version resolves the envelope (2h) (figure 11) with a sock or semi-rigid glove, which has on its surface at least one mark (33) (figure 11) as ink, projections or recesses, indicating where the pieces are placed guide.
  • the new rapid prototyping systems allow the use of semi-rigid materials and at the same time they are able to include dyes during the prototype development.
  • auxiliary elements for the casing are provided, as set out in claim 9, which give the invention new features and technical solutions. Rarely modify the position in which the area to intervene in the surgery is located. There are times when it is necessary to separate the fingers, others in which part of the intervention is done with the finger stretched and then bent, others in which a first action is made from above and the second from a side, others in the that in the same surgery is performed more than one surgical gesture, even multi-techniques are used to correct different pathologies, being necessary to move a finger.
  • the use of an auxiliary element that can be fixed and easily removed from the enclosure facilitates the surgical act. This situation is solved with at least one auxiliary coupling element (34) ( Figure 12) with which the fingers are placed in the appropriate position for surgery.
  • auxiliary coupling elements will comprise a specific shape according to the needs of the intervention, such as wedges, sheets or gauze.
  • the auxiliary element is joined to the enclosure by means of conventional joining means (35) (figure 12) that allow its assembly and / or disassembly as screws, adjustment without play, quick connectors, electromechanical connectors, closing mechanism, bolts, sailboat strap.
  • auxiliary elements for the casing are provided, as set out in claim 10, which give the invention new features and technical solutions.
  • the surgical intervention is performed with a piece in the envelope (3e) (figure 13), which after the surgical act is replaced by an auxiliary element with the appropriate geometry to achieve a correct position of welded bones.
  • the problem is solved by arranging in the envelope (2j) ( Figure 14) at least one auxiliary coupling element (36) ( Figure 14) with which the fingers are placed in the appropriate position after surgery.
  • the auxiliary coupling element is attached to the housing with conventional means (37) (FIG.
  • Pieces are provided for fixing the foot through the housing and preventing the patient from moving during surgery, as set forth in claim 11, which give the invention new features and technical solutions.
  • Fixation is solved by arranging at least one part (38) (Figure 15) to fix and place the shell (2k) (Figure 15) in a determined position and orientation with respect to the bench-operating chair (39) ( Figure 15). ).
  • the piece (38) (figure 15) is an articulated arm, wedge or square.
  • the fixing and positioning part (38) (figure 15) is attached to the shell (2k) (figure 15) and to the bench-operating chair (39) (figure 15), with conventional means such as screws, adjustment without play, Quick connectors, closing mechanism, strapping, eyelashes, bolts, magnets, sailboat, suction cup, zipper or clamps.
  • the envelope or part of it can be used in the postoperative period and during the welding / postsurgical union of the bones, incorporating a sole or area of support for the envelope so that the patient can support the envelope without the need for elements.
  • the support of the foot is solved by arranging at least one sole (40) (figure 16), fixed to the shell (21) (figure 16) by conventional means such as screws, adjustment without play, quick connectors, closing mechanism, strapping, eyelashes, bolts, magnets, sailboat, zipper or calipers.
  • B surgical instrument that is used with the guide piece (8c) (figure 4) has a wall (41) (figure 17 and 18) and a stop (42) (figure 17 and 18) that limits the movement of surgical instruments with the upper wall (15) (figure 4) and the stop (16) (figure 4) of the guide piece (8c) (figure 4).
  • the wall (41) (figure 17 and 18) and the stop (42) (figure 17 and 18) are part of the instrument (18b) (figure 17), as a supplement (43) (figure 18) that is adapted and fixed to the existing instruments.
  • the present invention has a positioning and rotation interface (44) (Figure 19) between the guide piece and the envelope, with which to make adjustments of position and rotation of the guide piece with respect to the envelope.
  • the positioning interface (44) (FIG. 19) has a connection (48) (FIG. 19) to the enclosure and another connection (46) (FIG. 19) to the guide part with the same conventional means used between the enclosing connection and FIG.
  • the positioning interface has conventional means for moving (45) ( Figure 19) on at least one of the Y, Z (10c) axes ( Figure 19), such as endless screws, pulleys, gears, linear motors or hydraulic pistons.
  • the positioning interface (44) (FIG. 19) has conventional means for rotating (47) (FIG. 19) in at least one of the X, Y, Z (10c) axes (FIG. 19), such as screws, flywheels with gear, endless screws, pulleys, gears, linear motors or rotary motors.
  • the device of the present invention has sensors, transmitters, markers and receivers, which collect information in real time.
  • the data collected is treated by an electronic team and communicated to the surgeon by a screen. With this help the surgeon can know the position, orientation, speed, pressure, speed of the drill, among others, according to the sensors used.
  • B device of the present invention as set forth in claim 14, which give the invention new features and technical solutions. It has at least one sensor-transmitter-marker (49a) ( Figure 20) in a known position and at least one receiver (51a) ( Figure 20).
  • B sensor-transmitter-marker and the receiver are conventional such as: O-sensors of compass, sensors in Q gyroscopic, triangulation by laser emitter-receiver, laser scanning by laser emitter-receiver, scanning by structured light with optical receiver, triangulation by emitter - ultrasound receiver, position-orientation markers opaque to X-rays, fluoroscopy or position-orientation markers for artificial vision receiver.
  • the information of the sensor-emitter-markers and / or receiver is transferred to a specific electronic control equipment (52a) (figure 20) or conventional computer (52a) (figure 20), where the data is processed, obtaining the visualization in at least one screen (53a) (figure 20), of the position and orientation data of the foot, the guide piece, the surgical instruments, the positioning interface and the envelope.
  • a specific electronic control equipment 52a) (figure 20) or conventional computer (52a) (figure 20)
  • the data is processed, obtaining the visualization in at least one screen (53a) (figure 20), of the position and orientation data of the foot, the guide piece, the surgical instruments, the positioning interface and the envelope.
  • additional technical data of the surgical act are obtained.
  • conventional sensors such as tachometers, accelerometers, pressure sensors, strain gauge, triaxial force sensor, temperature sensors, encoder, proximity sensors, inertial sensors or electromagnetic radiation sensors.
  • the visualization is performed with a specific electronic control equipment (52b) (figure 21) or conventional computer (52b) (figure 20), which receives the data of the three-dimensional structure of the foot (56) (figure 21) obtained from the tests conventional radiological studies such as CT (computerized axial tomography), CT (computerized tomography) or V1 (magnetic resonance).
  • B computer (52b) (figure 21) processes the information received from the sensor-transmitter-marker (49b) (figure 21) and receivers (51 b) (figure 21), the sensors of the instrument (50b) (figure 21), the radiological evidence data (56) (figure 21) and the surgery planning data (57) (figure 21).
  • Figure 1 Guidance and fixation device for minimal incision surgery, placed on the foot of a patient.
  • Figure 2 Pray guide with punctual hole.
  • Figure 3 Pray guide with hole following a path.
  • Figure 4 Detail of the section of the guide piece and the envelope, where it is seen how it limits the movement, orientation and depth of the surgical instruments to an area of action.
  • Figure 5 Reza guide with additional hole to introduce surgical instruments.
  • Figure 6 Envelope and guide piece with holes for endoscopy.
  • Figure 7 Section of the envelope and guide piece showing the drainage channels.
  • Figure 8 Envelope made as a mold with a material that solidifies with the exact shape of the foot, to which the guide piece can be attached in its proper position with respect to the foot and the different accessories.
  • Figure 9 Exoskeleton envelope or standard structure, which is attached and held in the foot, you can attach the guide piece in multiple predefined positions and different accessories.
  • Figure 10 Envelope obtained with biometric data of the foot and made with CAM techniques. In this enclosure you can obtain the accessories and the coupling points for the guide piece.
  • Figure 11 Semi-rigid envelope like a sock or glove, with marks to attach the guide piece and the different accessories.
  • Rgura 12 Auxiliary coupling aid, fixed to the envelope, in this example it is a separator of the thumb with respect to the rest of the fingers.
  • Rgura 13 Bivolvent with a coupling element for surgery, in this example the toes are placed in a certain position to perform the surgical act.
  • Rgura 14 Bivolvent with a coupling element after surgery, in this example the toes are placed in a certain position so that the welded bones are in the defined position and orientation.
  • Rgura 15 Reza of fixation that holds the envelope in the bench-operating chair in a defined position and orientation.
  • Rgura 16 Outsole for foot wraps, with which you can walk during and after surgery.
  • Rgura 17 Surgical instruments with stops that are part of it, to be used with the guide piece.
  • Rgura 18 Surgical instruments with stops that are added, to be used with the guide piece.
  • Rgura 19 Positioning and orientation interface of the guide piece with respect to the envelope.
  • Rgura 20 Bivolvent, guide piece and surgical instruments with sensor-transmitter-marker and receiver, with which to obtain technical data that are processed and displayed on a monitor for the surgeon during the execution of the surgery.
  • Rgura 21 Bivolvent, guide piece and surgical instruments with sensor-transmitter-marker and receiver, with which to obtain technical data that are processed together with data of the patient's biometric planning, a simulation is obtained in a monitor of the execution of Surgery. Visualization of the real execution with radiological techniques. DESCRIPTION OF A PREFERRED FORM OF REALIZATION
  • the surgeon after performing the appropriate examinations, decides that the appropriate treatment is a distal osteotomy of the first metatarsal of the big toe, in which he will have to perform a 15 degree correction
  • the surgeon plans the surgery.
  • B surgeon determines the zone of action in the bone, the incision point and the surgical instruments to eliminate a wedge of 15 degrees
  • the software simulates the result of the surgery and how the bone will be welded after surgery.
  • B surgeon may determine that different accessories or features are included to the envelope and the guide piece.
  • the software determines the exact specifications that are necessary in the envelope and the guide piece.
  • This envelope has two drainage channels that communicate with a through hole to the outside to get the fluids out.
  • the guide piece limits the area of action to that defined by the surgeon.
  • Two guide pieces are made that will fit in the same envelope, the first for cutting with a scalpel and the second for the milling machine:
  • the guide piece for the knife cut has a through hole (12b) (figure 4), with a top wall (15) (figure 4) straight with a 45 degree angle, with a stop (16) ( figure 4) that limits the depth of the scalpel to the bone, with a lower wall (17b) (figure 4) at an angle of 60 degrees and the surface of the straight stop. It also has 4 holes (19a) (figure 4), to join with screws to the instep piece (3d) (figure 1).
  • the guide piece for the osteotomy with lafresadoratiene a through hole in the form of travel (12b) ( Figure 4), with a top wall (15) ( Figure 4) straight with angle of 7.5 degrees on each wall, with a stop (16) (figure 4) that limits the depth to 2 mm at the end of the bone, with a lower wall (17b) (figure 4) at an angle of 60 degrees and the surface of the concave stop that reproduces the shape of the bone. It also has 4 holes (19a) (figure 4), to join with screws to the instep piece (3d) (figure 1).
  • QR marks are a way to encode information for augmented reality sensors, you can use marks with another type of coding that indicates which brand is the one that is displayed.

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Abstract

Dispositivo para cirugía de mínima incisión del pie, con envolvente (2a) que sujeta el pie en una posición y orientación concreta para su cirugía. Que incluye guías (8) intercambiables para que el instrumental quirúrgico tenga limitada su zona de actuación (9a) predefinida. La envolvente puede ser estándar (2f) o a medida (2f) (2g) (2h), con drenaje (23), con piezas (34) que ayuden a la cirugía, con piezas (36) que ayuden al soldado de los huesos, con piezas de fijado (38) a la m esa, con suela (40) y con una interface de ajuste (44) en posición y orientación de la pieza guía. Para facilitar el acto quirúrgico, puede incluir sensores-emisores-marcadores y receptores, con los que se obtienen datos técnicos que son procesados por un ordenador (52a) (52b) ofreciendo información al cirujano en pantalla (53a) (53b) y simulaciones (54) de realidad virtual o aumentada.

Description

DISPOSITIVO DE GUIADO Y SUJECIÓN PARA ORUGA DE MÍNIMA INQ3ÓN DEL PIE
Objeto de la invención
B objeto de la presente invención es dotar a los cirujanos especializados en podología y traumatología de pie, de un dispositivo de guiado y sujeción que les facilite la correcta realización de las intervenciones quirúrgicas de mínima incisión, asegurando que la ejecución y el postoperatorio se desarrollen de acuerdo con la planificación.
Sector de la técnica
La presente invención hace referencia a un dispositivo para la cirugía percutánea de mínima incisión del pie o
Antecedentes de la invención
La M IS (Q rugía de Mínima Incisión) o cirugía percutánea, es un método quirúrgico que permite realizar intervenciones a través de incisiones mínimas de entre 4 y 5 mm, reduciendo el trauma causado a lostejidos próximos. Estas incisiones pueden curarse sin sutura, aunque, para asegurar un correcto cicatrizado, se suele realizar una sutura de 1 a 3 puntos simples.
[Esta técnica se utiliza para cirugía percutánea de partes blandas (tenotomía, alargamiento tendinoso, desbridamiento tendinoso o capsulotomía) o en partes óseas (exostosectomías u osteotomías).
La práctica de estastécnicas de cirugía percutánea debe llevarse a cabo por podólogoso cirujanos con experiencia que conozcan exactamente las estructuras anatómicas implicadas en cada cirugía, con amplios conocimientos de la biomecánica para prever cómo quedará la función biomecánica tras la cirugía. B cirujano/ podólogo ha de realizar con gran precisión los gestos quirúrgicos, yaque pueden llegar a lesionar partes sanas o incluso llegar a realizar mutilaciones. De igual manera la elección de la osteotomía completa o incompleta, queda marcada por la experiencia y la destreza del profesional. Éste planificará, por ejemplo, una osteotomía incompleta y sólo quedará de esta forma si es lo suficientemente diestro para no romperla. Cada deformidad digital es diferente; el número y la orientación espacial de las osteotomías necesarias para su corrección vendrán determinados por la posición de cada falange, los reajustes de acomodación que sufren los elementos anatómicostendinososy capsularesy el grado de afectación articular. Las osteotomías se realizan mediante cuñas correctoras, cuya apertura se localiza en el lado opuesto a la deformidad dejando intacta la porción de cortical contraria a la misma, pero lo suficientemente debilitada para permitir su cierre, aportando un adecuado contacto de los fragmentos resultantes y evitando su desplazamiento, de esta forma, conseguiremos la corrección necesaria plantarflexionando, dorsiflexionando, aduciendo o abduciendo el segmento óseo que tratemos.
Rara realizar estas técnicas de cirugía de mínima incisión, se sigue el siguiente proceso:
- Anamnesis;
- Exploración física;
- EExploracionescomplementarias: ;
- Ranificacion: utilizando la información previa se define como solucionar la patología, se realizará la cirugía, la cual sigue estos pasos (punto de incisión, ángulo de abordaje, trayectoria de abordaje, gestos quirúrgicos percutáneos);
- Anestesia;
- Colocación del paciente;
- Qrugía de partes blandas u óseas;
- Control radiológico;
- Sutura, desinfección y fijación;
Revisión.
B instrumental que se utiliza para la cirugía de mínima incisión para el pie es:
- Inyección anestésica;
- Bisturí y mango de bisturí;
- Ljmas(Ljewis, Bell, RDlokoff, MiniF lokoff);
- Fresas (Shannon-lsham, Shannon 44 corta, Shannon 44 mediana, Shannon 44 larga, Brophy, Wedge 3.1 y 4.1);
- Elevadores Freer, Curvo, üocke, Sebileau);
- Rnzas hemostáticas;
- Rartaagujas, agujascurvas, rectase hilo;
- Tijeras;
- Rnzas de disección;
- Instrumental motorizado: Micromotor y pieza de mano con reductora;
- Instrumental radiológico (fluoroscopio);
- Yel material propio de cada cirugía. En la realización de intervenciones quirúrgicas de mínima incisión, es frecuente no conseguir con precisión la corrección de la deformidad, ya que requiere de una curva de aprendizaje muy alta. Algunos de los errores que se producen en este tipo de intervenciones no tienen solución. La razón por la que se comenten la mayoría de estos errores es por una inadecuada ejecución del acto quirúrgico por parte del cirujano. La ejecución de la cirugía de M IS, tiene una gran dificultad ya que el cirujano no visualiza lo que hace, guiándose únicamente con el control radiológico y la anat o m ía ext er na del paci ent e.
Errores que se comenten durante el acto quirúrgico en intervenciones del pie en Grugía M IS
- Daños en vasos sanguíneos, nervios o tendones, al no aparecer en el control radiológico el cirujano se basa en su experiencia.
- La estandarización de las técnicas, sin tener en cuenta el grado de severidad debiendo ampliar más el ángulo de la osteotomía, se aumentará el número de fracasos.
- La excesiva agresividad quirúrgica sobre tejidos blandos y partes óseas, provocarán procesos inflamatorios postoperatorios de mayor duración.
- Cualquier osteotomía mal diseñada o mal ejecutada, podría producir un retraso de osificación o una no unión.
- 3 la ejecución y consolidación de la osteotomía no es exacta, provocará un acortamiento del segmento óseo tratado, aumentando, por ejemplo, el po rcent aj e de trasfer encías de presión en el pie.
- Al planificar una osteotomía incompleta, ésta puede romperse y desplazarse provocando una mala alineación y cierre de las osteotomías posteriores.
- Fbtura de osteotomías proximales provocando una hipercorrección o mala alineación
En las intervenciones quirúrgicas de mínima incisión para pie, se cometen errores que no cumplen las premisas de la Ley de presión de Wolf para una óptima consolidación ósea, tanto en la realización de la osteotomía, como en el vendaje postquirúrgico, pudiendo acabar el hueso en una posición inadecuada.
En el estado del arte se han encontrado múltiples patentes que definen dispositivos destinados al guiado del instrumental quirúrgico en una gran variedad de intervenciones como cadera, rodilla, cráneo, etc. Se indican varias patentes que tiene relevancia en cuanto al guiado quirúrgico: La patente " Drill guide for angled trajectories" ne WO2010/062634, propone un dispositivo para el guiado de la broca que perfora el hueso en los agujeros de una placa de unión de huesos. Este dispositivo de guiado no estádestinado acirugíasde mínima incisión en pie.
La patente "Sürgical jig" ne W2005/041785, propone un dispositivo de guiado para realizar una osteotomía en el primer metatarsiano del pie. La cirugía que se realiza con este dispositivo no es de mínima incisión, se ha de realizar un corte de entre 4 y 10 cm y raspar la superficie del hueso para fijar el dispositivo todo ello unido a los problemas que pueden generarse por una cirugía abierta, en la que se cortan múltiples tejidos y vasos sanguíneos. Existen técnicas M IS, para realizar osteotomías diafisarias equivalentes. Con este dispositivo no se puede realizar una osteotomía de mínima incisión.
La patente "Sürgical instrument for facilitating accurate ostetomy cuts in bone and method for utilizing same" ne US005112334, propone un dispositivo de guiado para realizar una osteotomía en un ángulo determinado. Rara fijar este dispositivo al hueso se ha de realizar una incisión de 2 a 4 cm y raspar la superficie del hueso. Con este dispositivo no se puede realizar una osteotomía de mínima incisión.
Descripción de la invención
La presente invención define un dispositivo de guiado y sujeción destinado a diferentes intervenciones de cirugía de mínima incisión del pie, que soluciona varios de los problemas que se producen durante el acto quirúrgico y el postoperatorio.
B dispositivo descrito en la presente invención, reduce las posibilidades de error al realizar una cirugía de mínima incisión, según lo planificado previamente al acto quirúrgico, reduciendo los factores de error dependientes de la habilidad y destreza del cirujano.
Este dispositivo ayuda a reducir la utilización del control radiológico, minimizando la radiación que recibe el paciente, el equipo médico que interviene en lacirugía.
La fijación de dispositivos de guiado en las estructura óseas son incompatibles con las intervenciones M l§ por lo que el dispositivo descrito en la presente invención realiza el guiado en cirugías de mínima incisión M l¾ sin necesidad de fijar la pieza de guiado en contacto con una estructura ósea. Este dispositivo se utiliza en pies, por contar estas extremidades con muy pocas zonas blandas que rodeen los huesos, por esta razón, la envolvente queda ajustada e inmovilíza la zona que recubre el pie.
B dispositivo descrito en la presente invención para el guiado y la sujeción en cirugía de mínima incisión en pies (1a) (figura 1), como se expone en la reivindicación 1 , dispone al menos de una pieza guía (8a) (figura 1), con la que se limita la zona de actuación (9a) (figura 1) del instrumental quirúrgico convencional como bisturís, raspas y fresas motorizadas, que se utilizan para las intervenciones quirúrgicas de mínima incisión en pie. Esta pieza guía, evita que se cometan errores dependientes de la habilidad del cirujano, consiguiendo angulaciones perfectas en las osteotomías. La utilización de varias piezas guías durante el acto quirúrgico, presenta una gran utilidad, ya que podrán ejecutarse diferentes partes de la intervención con seguridad. La pieza guía (8b) (figura 2) tiene al menos un agujero pasante de guiado puntual (11a) (figura 2) o que forma un recorrido (12a) (figura 3) en el plano de los ejes XY(10a) (figura 2 y 3), este agujero es pasante en la dirección del eje Z (10a) (figura 2 y 3). B agujero pasante (11 b)-( 12b) (figura 4) dé la pieza guía (8c) (figura 4), tiene al menos una pared superior (15) (figura 4) con un ángulo "a" (13a) (figura 4) que limita la inclinación en la que se puede posicionar el instrumental quirúrgico (18a) (figura 4), este ángulo "a" puede variar a lo largo de las paredes en diferentes valores de ángulo "á " (13b) (figura 4). La pared superior (15) (figura 4) es recta, cóncava, convexa o varia a lo largo de la pared, dependiendo de la zona de actuación (9b) (figura 4) del instrumental quirúrgico. B agujero pasante (11 b)-(12b) (figura 4), tiene un tope (16) (figura 4) que limita la profundidad a la que se puede introducir el instrumental quirúrgico. B agujero pasante (11 b)-(12b) (figura 4), tiene al menos una pared inferior con una forma ovalada (17a) (figura 4) o en ángulo "b" (17b) (figura 4), que no produzca una limitación al instrumental quirúrgico mayor que las paredes superiores (15) (figura 4). La superficie del tope (16) (figura 4) puede ser recta, cóncava o convexa, o variar a lo largo del tope.
B dispositivo de la presente invención, dispone de una envolvente (2a) (figura 1) sujeta y fijada al pie, en el que se va a realizar la cirugía, proporcionando una relación constante entre la zona donde se va a realizar la cirugía y la pieza guía. Con esta envolvente se asegura que siempre sea correcta la posición y orientación de la pieza guía. La envolvente está formada por al menos dos piezas (3a) (figura 1 ) o una sola pieza en el ante-pié o en el retropié, dependiendo de la zona de la intervención, que aprisionan el pie. Las piezas tienen medios convencionales para unirse y separarse (4) (figura 1) entre ellas, como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, mecanismo de cierre, flejes, pestañas, pernos, imanes, velero, cremallera o pinzas. La envolvente (2b) (figura 4) tiene al menos un agujero pasante (14) (figura 4), en el que colocar la pieza guía (8c) (figura 4) en la posición y orientación correcta. La envolvente y la pieza guía disponen de medios convencionales de unión (19a) (figura 4) que permiten su montaje y/o desmontaje como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, conectores electromecánicos, mecanismo de cierre, pernos o flejes. La unión (19a) (figura 4) entre la pieza guía (8c) (figura 4) y la envolvente (2b) (figura 4) puede ser permanente con medios convencionales como soldadura, adhesivos, encaje por presión o que la pieza guía esté constituida en la misma envolvente.
La pieza guía, la envolvente y los elementos de unión son preferentemente de material transparente o translúcido a la radiación electromagnética visible y/o a la radiación convencional utilizada para pruebas radiológicas.
Rara poder verificar que la colocación de la pieza guía o la envolvente es correcta con respecto al pie, se emplean pruebas radiológicas. La pieza guía o la envolvente puede, en su interior o la superficie, incluir al menos un inserto de material radio-opaco a la radiación de las pruebas radiológicas, con unasformas preferentes de esfera, cilindro o domo.
Se han previsto versiones como se expone en la reivindicación 2, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. La pieza guía tiene un agujero por el que introducir el instrumental quirúrgico, diferente al agujero que limita la zona de actuación. En algunas situaciones al ser muy reducida la zona de actuación, se necesita este agujero extra por donde introducir el instrumental quirúrgico. La pieza guía (8d) (figura 5) dispone de al menos un agujero pasante de instrumental quirúrgico (21) (figura 5), en la dirección del eje Z (10b) (figura 5), mayor que la parte del instrumental quirúrgico que ejecuta la cirugía. B agujero pasante de guiado (12c) (figura 5) y el agujero pasante de instrumental (21) (figura 5), están unidos o conectados por un camino (20) (figura 5) que permite pasar el instrumental de un agujero al otro.
Se han previsto versiones como se expone en la reivindicación 3, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Cómo la envolvente puede recubrir una gran parte del pie por lo que se hace necesario disponer en la pieza guía (8e) (figura 6) o en la envolvente (2c) (figura 6) de al menos un agujero pasante (22) (figura 6) para introducir en la posición y orientación correcta el equipamiento/instrumental quirúrgico convencional como cámara endoscópica, tornillos y agujas para la fijación de fragmentos óseos. Los agujeros pasantes (22) (figura 6) han de tener un diámetro mayor que la parte del equipamiento/instrumental quirúrgico que se introduce. Este agujero pasante permite dirigir el instrumental hacia la zona de actuación de la cirugía. B apoyo para la visual ización de la ejecución con una cámara endoscópica reduce las posibilidades de cometer errores durante el acto quirúrgico. B disponer de agujeros pasantes para poder introducir los sistemas de fijación ósea sin tener que retirar la envolvente, facilita el acto quirúrgico.
Se han previsto versiones como se expone en la reivindicación 4, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Durante la cirugía un exceso de sangre o fluidos puede dificultar o impedir la ejecución del acto quirúrgico empleando el dispositivo de la presente invención, por ello en ciertas cirugías puede necesitarse asegurar el drenado de la sangre o fluidos corporales. Este problema se soluciona disponiendo al menos de un drenaje de fluidos. La pieza guía (8f) (figura 7) o la envolvente (2d) (figura 7) tienen al menos un canal de drenaje (23) (figura 7) en la zona en contacto con la piel y conectados al menos a un agujero pasante al exterior (24) (figura 7) de la envolvente. Los canales permiten disponer al menos de una zona de absorción (25) (figura 7), donde colocar material absorbente convencional como gasas, tejidos, compresas, sales o algodón. En las zonas de absorción se pueden colocar también medios de cultivo para analizar la esterilización del acto quirúrgico.
Rara que la envolvente se ajuste a la geometría específica del pie de cada paciente, se han definido diferentes versiones de envolventes tal y como se expone en las reivindicaciones 5, 6, 7 y 8, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Es de gran importancia que la envolvente y la pieza guía se adapten a las circunstancias particulares de cada cirugía, lo que implica que en muchas ocasiones las envolventes o las piezas guía sean únicas para cada cirugía.
La primera versión de envolvente (2e) (figura 8) es de un material (26) (figura 8) convencional como alginato, escayola, epoxi o polímero, que se aplica en estado líquido y se solidifica en menos de 30 minutos, adaptándose a la forma exacta del pie. Las piezas guía (8g) (figura 8) se colocan en la posición y orientación correcta, con medios convencionales como de un brazo articulado multi- eje (27) (figura 8), antes de solidificarse el material de la envolvente. Aplicando de nuevo más material (26) (figura 8) tras su solidificación, se obtiene más de una pieza para la envolvente que se puede ensamblar y desensamblar. Esta forma de obtener la envolvente, es una técnica habitual para la realización de moldes complejos o para la reproducción de piezas. En esta invención se le da un uso muy diferente a esta técnica, ya que el molde es la envolvente que se quiere obtener. Los materiales son análogos a los que se utilizan para obtener moldes de piezas dentales, los cuales no crean problemas alérgicos o irritaciones.
La segunda versión de envolvente, puede depender o complementar la primera versión. En esta versión se resuelve la envolvente (2f) (figura 9) con un exoesqueleto o estructura estandarizada para diferentes tamaños de pies, con posibilidad de regulación. Dispone de al menos una pieza de sujeción (30) (figura 9) la cual cuenta con al menos una zona de sujeción (28) (figura 9) que se acoplan al pie, restringiendo su movilidad con respecto a la pieza guía (8h) (figura 9). La pieza de sujeción se une y regula en posición al menos a una fijación para piezas guía (29) (figura 9), con al menos una unión (32) (figura 9) y regulación (31) (figura 9) convencional como carril con unión por tornillos, tubos telescópicos con unión por pinzas. La fijación para piezas guía (29) (figura 9), tiene al menos una unión (19b) (figura 9) donde acoplar la pieza guía (8h) (figura 9) en una posición y orientación predeterminada. Esta es una versión que pretende abaratar los costes que supone el realizar una envolvente específica para cada paciente. Ha envolvente tendrá limitaciones para ciertos actos quirúrgicos.
La tercera versión de envolvente, puede depender o complementar la primera y/o segunda versión. R-imeramente se recoge la información tridimensional de la estructura del pie, con estos datos se puede obtener una envolvente perfectamente ajustada, en la que incluir fácilmente accesorios y fabricarla con técnicas CAM, prototipado rápido en 3d o cualquier avance tecnológico que consiga el resultado esperado. La información de la estructura y composición tridimensional del pie, se obtiene con técnicas convencionales como TAC (Tomografía axial computarizada), TC (Tomografía computarizada), V1 (Resonancia magnética), ecografía, rayos X o escáner 3D. Se planifica la cirugía con un sistema computarizado, se define la pieza guía, su posición-orientación y los elementos auxiliares. Ha versión se resuelve con un exoesqueleto o estructura personalizada (2g) (figura 10) al pie y a las técnicas quirúrgicas de mínima incisión a realizar. Con los datos de la estructura tridimensional, composición interna tridimensional del pie y la planificación de la cirugía se construye una envolvente personalizada con técnicas CAM (fabricación asistida por computadora) convencional como impresión 3D, mecanizado, estereolitografía láser o sinterizado láser.
La cuarta versión de envolvente, puede depender o complementar la primera y/o segunda y/o tercera versión. Ha versión resuelve la envolvente (2h) (figura 11) con un calcetín o guante semirrígido, que dispone en su superficie de al menos una marca (33) (figura 11) como tinta, resaltes o rebajes, que indica donde se colocan las piezas guía. Los nuevos sistemas de prototipado rápido permiten la utilización de materiales semirrígidos y al mismo tiempo son capaces de incluir tintes durante la elaboración del prototipo.
Se han previsto accesorios o elementos auxiliares para la envolvente, como se expone en la reivindicación 9, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Rara modificar la posición en la que se encuentra la zona a intervenir en la cirugía. Hay ocasiones en las que es necesario separar los dedos, otras en las que una parte de la intervención se realiza con el dedo estirado y luego doblado, otras en lasque se realiza una primera actuación desde arriba y la segunda desde un lateral, otras en las que en la misma cirugía se realiza más de un gesto quirúrgico, incluso se utilizan multi-técnicas para corregir diferentes patologías, siendo necesario apartar un dedo. La utilización de un elemento auxiliar que se pueda fijar y extraer con facilidad de la envolvente, facilita el acto quirúrgico. Esta situación se resuelve con al menos un elemento auxiliar de acople (34) (figura 12) con el que se colocan los dedos en la posición adecuada para la cirugía. Estos elementos auxiliares de acople comprenderán una forma específica según las necesidades de la intervención, como cuñas, láminas o gasas. B elemento auxiliar se une a la envolvente con medios convencionales de unión (35) (figura 12) que permiten su montaje y/o desmontaje como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, conectores electromecánicos, mecanismo de cierre, pernos, flejeso velero.
Se han previsto accesorios o elementos auxiliares para la envolvente, como se expone en la reivindicación 10, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Rara solucionar los problemas de mala colocación de los huesos en el postoperatorio y que provocan una mala unión o la ausencia de la unión. La intervención quirúrgica se realiza con una pieza en la envolvente (3e) (figura 13), que tras el acto quirúrgico se sustituye por un elemento auxiliar con la geometría adecuada para conseguir una correcta posición de soldado de los huesos. He problema se resuelve disponiendo en la envolvente (2j) (figura 14) al menos de un elemento auxiliar de acople (36) (figura 14) con el que se colocan los dedos en la posición adecuada tras la cirugía. B elemento auxiliar de acople se une a la envolvente con medios convencionales (37) (figura 14) que permiten su montaje y/o desmontaje como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, conectores electromecánicos, mecanismo de cierre, pernos, flejes. En ciertas circunstancias, se pueden sustituir todas las partes de la envolvente obteniendo una envolvente a un vendaje postquirúrgico convencional, pero con la ventaja de ser desmontable y poder realizar curas y verificar la evolución de la cirugía.
Se han previsto piezas para fijar el pie a través de la envolvente y evitar que el paciente se mueva durante la cirugía, como se expone en la reivindicación 11 , que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Ha fijación se resuelve disponiendo al menos de una pieza (38) (figura 15) para fijar y colocar la envolvente (2k) (figura 15) en una posición y orientación determinada con respecto al banco-silla de operaciones (39) (figura 15). La pieza (38) (figura 15) es un brazo articulado, cuña o escuadra. La pieza de fijación y colocación (38) (figura 15) está unida a la envolvente (2k) (figura 15) y al banco-silla de operaciones (39) (figura 15), con medios convencionales como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, mecanismo de cierre, flejes, pestañas, pernos, imanes, velero, ventosa, cremallera o pinzas.
Se ha previsto, que la envolvente o parte de ella pueda utilizarse en el postoperatorio y durante la soldadura/ unión postquirúrgico de los huesos, incorporando una suela o zona de apoyo a la envolvente para que el paciente pueda apoyar la envolvente sin la necesidad de elementos adicionales, tal y como se expone en la reivindicación 12, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. B apoyo del pie se soluciona disponiendo al menos de una suela (40) (figura 16), fijada a la envolvente (21) (figura 16) por medios convencionales como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, mecanismo de cierre, flejes, pestañas, pernos, imanes, velero, cremallera o pinzas.
Júnto con este dispositivo descrito en la presente invención se puede utilizar instrumental quirúrgico adaptado para una mejor interacción con la pieza guía. B instrumental quirúrgico que se emplea con la pieza guía (8c) (figura 4), dispone de una pared (41) (figura 17 y 18) y un tope (42) (figura 17 y 18) que limita el movimiento del instrumental quirúrgico con la pared superior (15) (figura 4) y el tope (16) (figura 4) de la pieza guía (8c) (figura 4). La pared (41 ) (figura 17 y 18) y el tope (42) (figura 17 y 18) forman parte del instrumental (18b) (figura 17), como suplemento (43) (figura 18) que se adapta y fija al instrumental existente.
Durante la ejecución de la cirugía, pueden surgir pequeños desajustes en el posicionado y orientación de la pieza guía con respecto a la zona donde se va a realizar la cirugía. Rara solucionar estas posibles desviaciones se ha previsto la utilización de una interface entre la envolvente y la pieza guía, con la que poder corregir estas desviaciones, como se expone en la reivindicación 13, que dan a la invención nuevas características y solucionestécnicas. La presente invención dispone de una interface de posicionamiento y rotación (44) (figura 19) entre la pieza guía y la envolvente, con la que realizar ajustes de posición y rotación de la pieza guía con respecto a la envolvente. La interface de posicionamiento (44) (figura 19) dispone de una unión (48) (figura 19) a la envolvente y otra unión (46) (figura 19) a la pieza guía con los mismos medios convencionales empleados entre la unión envolvente y la pieza guía. La interface de posicionamiento tiene medios convencionales para desplazarse (45) (figura 19) en al menos uno de los ejes Y, Z (10c) (figura 19), como tornillos sin fin, poleas, engranajes, motores lineales o pistones hidráulicos. La interface de posicionamiento (44) (figura 19) tiene medios convencionales para rotar (47) (figura 19) en al menos uno de los ejes X, Y, Z (10c) (figura 19), como tornillos, volantes con engranaje, tornillos sin fin, poleas, engranajes, motoreslinealeso motores rotativos.
Con el fin de facilitar la correcta ejecución del acto quirúrgico y proporcionar una información útil al cirujano, se ha previsto una versión en la que el dispositivo de la presente invención tiene sensores, emisores, marcadores y receptores, que recopilan información en tiempo real. Los datos recopilados son tratados por un equipo electrónico y comunicados al cirujano por una pantalla. Con esta ayuda el cirujano, puede conocer la posición, orientación, velocidad, presión, velocidad del taladro, entre otros, según los sensores utilizados. B dispositivo de la presente invención tal y como se expone en la reivindicación 14, que dan a la invención nuevas características y soluciones técnicas. Dispone de al menos un sensor-emisor-marcador (49a) (figura 20) en una posición conocida y al menos un receptor (51a) (figura 20). Con el sensor- emisor-marcador y receptor se determina la posición y orientación de la pieza guía (8j) (figura 20), del instrumental quirúrgico o la interface de posicionamiento, con respecto a la envolvente (2m) (figura 20) del pie. B sensor-emisor-marcador y el receptor son convencionales como: sensores en O de compás, sensores en Q giroscópico, triangulación por emisor-receptor láser, escaneado láser por emisor-receptor láser, escaneado por luz estructurada con receptor óptico, triangulación por emisor-receptor ultrasonidos, marcadores de posición-orientación opacos a los rayos X, fluoroscopía o marcadores de posición-orientación para receptor de visión artificial. La información de los sensores-emisores-marcadores y/o receptor, se transfiere a un equipo de control electrónico específico (52a) (figura 20) u ordenador convencional (52a) (figura 20), donde se procesan los datos, obteniendo la visualización en al menos una pantalla (53a) (figura 20), de los datos de la posición y orientación del pie, la pieza guía, el instrumental quirúrgico, la interface de posicionamiento y la envolvente. Utilizando instrumental quirúrgico con sensores (50a) (figura 20), se obtienen datos técnicos adicionales del acto quirúrgico. Con sensores convencionales como tacómetros, acelerómetros, sensores de presión, galga extensométrica, sensor de fuerza triaxial, sensores de temperatura, encoder, sensores de proximidad, sensores inerciales o sensores de radiación electromagnética.
Se puede conseguir realizar una cirugía con mayores garantías de éxito, si el cirujano ve la ejecución de la cirugía. Con técnicas de realidad virtual o realidad aumentada, el cirujano puede ver una simulación a tiempo real del acto quirúrgico. Ha posibilidad supone un gran avance para la cirugía M ISdel pie, la cual se realiza prácticamente a ciegas, como se expone en la versión dé la presente invención recogida en la reivindicación 15, que da a la invención nuevas características y soluciones técnicas. La presente invención dispone de la visualización virtual en tiempo real durante la ejecución de la cirugía del pie con técnicas convencionales de realidad virtual o aumentada (54) (figura 21). Ha visualización se realiza con un equipo de control electrónico específico (52b) (figura 21 ) u ordenador convencional (52b) (figura 20), que recibe los datos de la estructura tridimensional del pie (56) (figura 21) obtenidos de las pruebas radiológicas convencionales como TAC (Tomografía axial computarizada), TC (Tomografía computarizada) o V1 (Resonancia magnética). B ordenador (52b) (figura 21) procesa la información recibida de los sensores-emisor-marcador (49b) (figura 21) y receptores (51 b) (figura 21), los sensores del instrumental (50b) (figura 21), los datos de las pruebas radiológicas (56) (figura 21) y los datos de planificación de la cirugía (57) (figura 21 ). Con estos datos se genera una representación virtual en al menos una pantalla (53b) (figura 21) de lo que ocurre en el interior del pie durante el acto quirúrgico. Mediante la utilización de pruebas radiológicas convencionales como la fluoroscopía durante el acto quirúrgico, se verifica la ejecución real de la cirugía en al menos una pantalla (55) (figura 21).
Rara simplificar las tareas de planificación y ejecución de la cirugía M IS en pies , se utiliza un software específico a tal fin. He software o programa informático, tiene las siguientes funciones generales: - Planificar la cirugía, en un entorno tridimensional, calculando, obteniendo y visualizando una simulación del resultado de la cirugía.
- Ftecopilar la información del paciente y los datos de las pruebas radiológicas o biométricas.
- Determina el instrumental quirúrgico a utilizar.
- Para el uso de envolventes o piezas guías personalizadas, genera los datos para su mecanizado CAM, prototipado rápido en 3d o cualquier avance tecnológico que consiga el resultado esperado.
- Guía al cirujano con técnicas de realidad virtual o aumentada durante el acto quirúrgico.
BREVE DE9CFSPCIÓN DE ÜOSDI[3UX>SÍ
Rara la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos en los que, tan sólo a título de ejemplo, se representa una relación de las figuras del dispositivo de guiado y sujeción para cirugía de mínima incisión en pie.
Descripción figuras
Figura 1 : Dispositivo de guiado y sujeción para cirugía de mínima incisión, colocado en el pie de un paciente.
Figura 2: Reza guía con agujero puntual.
Figura 3: Reza guía con agujero siguiendo un recorrido.
Figura 4: Detalle de la sección de la pieza guía y la envolvente, donde se ve como limita el movimiento, orientación y profundidad del instrumental quirúrgico a una zona de actuación.
Figura 5: Reza guía con agujero adicional para introducir instrumental quirúrgico.
Figura 6: Envolvente y pieza guía con agujeros para endoscopia.
Figura 7: Sección de la envolvente y pieza guía donde se ven loscanales de drenaje.
Figura 8: Envolvente realizada como un molde con un material que se solidifica con la forma exacta del pie, al que se le puede acoplar la pieza guía en su posición adecuada con respecto al pie y los diferentes accesorios.
Figura 9: Envolvente de exoesqueleto o estructura estándar, que se acopla y sujeta en el pie, se le puede acoplar la pieza guía en múltiples posiciones predefinidas y los diferentes accesorios.
Figura 10: Envolvente obtenida con datos biométricos del pie y realizada con técnicas CAM . En esta envolvente se pueden obtener los accesorios y los puntos de acople para la pieza guía.
Figura 11 : Envolvente semirrígida como un calcetín o un guante, con marcas para acoplar la pieza guía y los diferentes accesorios. Rgura 12: Bemento auxiliar de acople, fijado a la envolvente, en este ejemplo es un separador del dedo pulgar con respecto al resto de los dedos.
Rgura 13: Bivolvente con un elemento de acople para la cirugía, en este ejemplo se colocan los dedos del pie en una posición determinada para realizar el acto quirúrgico.
Rgura 14: Bivolvente con un elemento de acople tras la cirugía, en este ejemplo se colocan los dedos del pie en una posición determinada para que el soldado de los huesos sean en la posición y orientación definida.
Rgura 15: Reza de fijación que mantiene fija la envolvente en el banco- silla de operaciones en una posición y orientación definida.
Rgura 16: Suela para envolventes de pie, con la que se puede andar durante y tras la cirugía.
Rgura 17: Instrumental quirúrgico con topes que forman parte del mismo, para utilizarlo con la pieza guía.
Rgura 18: Instrumental quirúrgico con topes que se añaden, para utilizarlo con la pieza guía.
Rgura 19: Interface de posicionamiento y orientación de la pieza guía con respecto a la envolvente.
Rgura 20: Bivolvente, pieza guía e instrumental quirúrgico con sensor-emisor-marcador y receptor, con los que obtener datos técnicos que son procesados y mostrados en un monitor para el cirujano durante la ejecución de lacirugía.
Rgura 21 : Bivolvente, pieza guía e instrumental quirúrgico con sensor-emisor-marcador y receptor, con los que obtener datos técnicos que son procesados junto con datos de la planificación y biométricos del paciente, se obtiene una simulación en un monitor de la ejecución de lacirugía. Visualización de la ejecución real con técnicas radiológicas. DESCRIPCIÓN DE UNA FORMA DE REALIZAD ÓN PREFERENTE
Se cita a modo de ejemplo una forma de realización preferida siendo independiente del objeto de la invención los materiales empleados, los métodos empleados en la fabricación y los accesorios que puedan presentar el dispositivo de guiado y sujeción para cirugía de mínima incisión en el pie. Sempre y cuando no afecten a su esencial i dad.
Se plantea una forma de realización preferente:
Se muestra como ejemplo, un paciente que padece Hallux valgus en el pie derecho, el cirujano, tras realizar los exámenes oportunos, decide que el tratamiento adecuado es una osteotomía distal del primer metatarsiano del dedo gordo del pie, en la que tendrá que realizar una corrección de 15 grados
Tras la realización de una resonancia magnética, se obtienen los datos tridimensionales de la estructura del pie derecho, con esta información y la utilización de un software específico, el cirujano planifica la cirugía. B cirujano, determina la zona de actuación en el hueso, el punto de incisión y el instrumental quirúrgico para eliminar una cuña de 15 grados Con el software se simula el resultado de la cirugía y como quedará soldado el hueso tras la cirugía. B cirujano puede determinar que se incluyan diferentes accesorios o características a la envolvente y la pieza guía. Con la información del acto quirúrgico y los accesorios, el software determina las especificaciones exactas que son necesarias en la envolvente y la pieza guía.
Se determina que se necesita una envolvente con un espesor de 6 mm, formada por 5 piezas:
- Envolvente pieza suela (3b) (figura 1) que cubre toda la suela del pie para la cirugía. Esta envolvente tiene dos canales de drenado que se comunican con un agujero pasante al exterior para que salgan los fluidos.
- Envolvente pieza talón (3c) (figura 1) que cubre la zona superior del talón.
- Envolvente pieza empeine (3d) (figura 1) que cubre la zona del empeine del pie. Esta pieza de la envolvente tiene un agujero pasante (14) (figura 4), en el que se encaja la pieza guía (8c) (figura 4). También dispone de cuatro puntos de unión (19a) (figura 4) roscados, para fijar la pieza guía. Esta pieza es para la cirugía.
- Envolvente pieza suela post-cirugía que cubre toda la suela del pie, para el postoperatorio, donde el dedo pulgar queda colocado para un correcto soldado del hueso. - Envolvente pieza empeine post-cirugía que cubre el empeine del pie, para el postoperatorio, donde el dedo pulgar queda colocado para un correcto soldado del hueso.
Todas las piezas de la envolvente tienen un recrecido (7) (figura 1) con agujeros roscados, para poder unirlas con planchas de dos agujeros (6) (figura 1) y tornillos (5) (figura 1). Has planchas y tornillos son de nylon, que estransparente a los rayosX
La pieza guía limita la zona de actuación a la definida por el cirujano. Se realizan dos piezas guía que encajarán en la misma envolvente, la primera para el corte con bisturí y la segunda para la fresadora:
- La pieza guía para el corte con bisturí tiene un agujero pasante en forma de recorrido (12b) (figura 4), con una pared superior (15) (figura 4) recta con ángulo de 45 grados, con un tope (16) (figura 4) que limita la profundidad del bisturí hasta el hueso, con una pared inferior (17b) (figura 4) en un ángulo de 60 grados y la superficie del tope recta. También tiene 4 agujeros (19a) (figura 4), para unir con tornillos a la envolvente pieza empeine (3d) (figura 1 ).
- La pieza guía para la osteotomía con lafresadoratiene un agujero pasante en forma de recorrido (12b) (figura 4), con una pared superior (15) (figura 4) recta con ángulo de 7,5 grados en cada pared, con un tope (16) (figura 4) que limita la profundidad hasta 2 mm del final del hueso, con una pared inferior (17b) (figura 4) en un ángulo de 60 grados y la superficie del tope cóncava que reproduce la forma del hueso. También tiene 4 agujeros (19a) (figura 4), para unir con tornillos a la envolvente pieza empeine (3d) (figura 1).
La fabricación de las piezas de la envolvente y la pieza guía se realiza con un equipo de prototipado rápido en 3D, por sinterizado láser. B polímero resultante de este proceso de fabricación es transparente a los rayos X Durante la construcción de la envolvente y la pieza guía, se incluyen marcas QR(49b) (figura21) para poder aplicar técnicas de realidad aumentada.
B instrumental quirúrgico, el bisturí y la fresadora, disponen de marcas QR (49b) (figura 21) para realidad aumentada. Las marcas QR son una forma de codificar información para sensores de realidad aumentada, se pueden utilizar marcas con otro tipo de codificación en la que se indique que marca es la que se visualiza.
Rara la realización del acto quirúrgico que se ha planificado, además del instrumental médico habitual para estas intervenciones, se disponen de 3 cámaras de vídeo (51 b) (figura 21) conectadas a un ordenador (52b) (figura 21) con un software específico, que interpreta los datos de la planificación, de la estructura del pie obtenidos con la resonancia magnética y de las cámaras de vídeo, obteniendo la visualizacion (54) (figura 21) de la simulación virtual del acto quirúrgico, que permite que el cirujano visualice lo que ocurre en el interior del pie del paciente en una pantalla (53b) (figura 21 ).

Claims

RB VINDICACION ES
1. Dispositivo de guiado y sujeción para cirugía de mínima incisión del pie caracterizado por disponer al menos de una pieza guía (8a), con la que se limita la zona de actuación (9a) del instrumental quirúrgico convencional como bisturís, raspas y fresas motorizadas, que se utiliza para las intervenciones quirúrgicas de mínima incisión en pie. La pieza guía (8b) tiene al menos un agujero pasante de guiado puntual (11a) o que forma un recorrido (12a) en el plano de los ejes XY (10a), este agujero es pasante en la dirección del eje Z (10a). B agujero pasante (11 b)-(12b) de la pieza guía (8c), tiene al menos una pared superior (15) con un ángulo "a" (13a) que limita la inclinación en la que se puede posicionar el instrumental quirúrgico (18a), este ángulo "a" puede variar a lo largo de las paredes en diferentes valores de ángulo "á" (13b). La pared superior (15) es recta, cóncava, convexa o varia a lo largo de la pared, dependiendo de la zona de actuación (9b) del instrumental quirúrgico. B agujero pasante (1 1 b)-(12b), tiene un tope (16) que limita la profundidad a la que se puede introducir el instrumental quirúrgico. B agujero pasante (11b)-(12b), tiene al menos una pared inferior con una forma ovalada (17a) o en ángulo "b" (17b), que no produzca una limitación al instrumental quirúrgico mayor que las paredes superiores (15). La superficie del tope (16) es recta, cóncava o convexa, o varia a lo largo del tope.
□spone de una envolvente (2a) sujeta y fijada al pie en el que se va a realizar la cirugía. La envolvente está formada por al menos dos piezas (3a) que aprisionan el pie, las piezas tienen medios convencionales para unirse y separarse (4) entre ellas como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, mecanismo de cierre, flejes, pestañas, pernos, imanes, velero, cremallera o pinzas. La envolvente (2b) tiene al menos un agujero pasante (14), en el que encajar la pieza guía (8c) en la posición y orientación correcta. La envolvente y la pieza guía disponen de medios convencionales de unión (19a) que permiten su montaje y/o desmontaje como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, conectores electromecánicos, mecanismo de cierre, pernos o flejes. La unión (19a) entre la pieza guía (8c) y la envolvente (2b) puede ser permanente con medios convencionales como soldadura, adhesivos, encaje por presión o que la pieza guía esté constituida en la misma envolvente. La pieza guía, la envolvente y los elementos de unión son preferentemente de material transparente o translúcido a la radiación electromagnética visible y/o a la radiación convencional utilizada para pruebas radiológicas
2. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 , caracterizado por disponer la pieza guía (8d) de al menos un agujero pasante de instrumental quirúrgico (21), en la dirección del eje Z (10b), mayor que la parte del instrumental quirúrgico que ejecuta la cirugía. B agujero pasante de guiado (12c) y el agujero pasante de instrumental (21), están unidos o conectados por un camino (20) que permite pasar el instrumental de un agujero al otro.
3. Dspositivo de guiado quirúrgico de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 , caracterizado por disponer en la pieza guía (8e) o en la envolvente (2c) al menos de un agujero pasante (22) para introducir en la posición y orientación correcta el equipamiento/instrumental quirúrgico convencional como cámara endoscópica, tornillos y agujas para la fijación de fragmentos óseos. Los agujeros pasantes (22) han de tener un diámetro mayor que la parte del equipamiento/instrumental quirúrgico que se introduce.
4. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 , caracterizado por disponer al menos de un drenaje de fluidos. La pieza guía (8f) o la envolvente (2d) tienen al menos un canal de drenaje (23) en la zona en contacto con la piel y conectados al menos a un agujero pasante al exterior (24) de la envolvente. Los canales permiten disponer al menos de una zona de absorción (25), donde colocar material absorbente convencional como gasas, tejidos, compresas, sales o algodón. En las zonas de absorción se pueden colocar también medios de cultivo para analizar la esterilización del acto quirúrgico.
5. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 , caracterizado por que la envolvente (2e) es de un material (26) convencional como alginato, escayola, epoxi o polímero, que se aplica sobre el pie (1 b) y se solidifica en menos de 30 minutos, adaptándose a la forma exacta del pie. Las piezas guía (8g) se colocan en la posición y orientación correcta, con medios convencionales como de un brazo articulado multi-eje (27), antes de solidificarse el material de la envolvente. Aplicando de nuevo más material (26) tras su solidificación, se obtiene más de una pieza para la envolvente que se pueden ensamblar y desensamblar.
6. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 y/ó 5, caracterizado por que la envolvente (2f) es un exoesqueleto o estructura estandarizada para diferentes tamaños de pies, con posibilidad de regulación. Dspone de al menos de una pieza de sujeción (30) la cual cuenta con al menos una zona de sujeción (28) que se acopla al pie restringiendo su movilidad con respecto a la pieza guía (8h). La pieza de sujeción se une y regula en posición al menos a una fijación para piezas guía (29), con al menos una unión (32) y regulación (31) convencional como carril con unión por tornillos, tubos telescópicos con unión por pinzas. La fijación para piezas guía (29), tiene al menos una unión (19b) donde acoplar la pieza guía (8h) en una posición y orientación predeterminada.
7. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 y/ó 5y/ó 6, caracterizado por que la envolvente es un exoesqueleto o estructura personalizada (2g) al pie y a las técnicas quirúrgicas de mínima incisión a realizar. Con los datos de la estructura tridimensional, composición interna tridimensional del pie y la planificación de la cirugía se construye una envolvente personalizada con técnicas CAM (fabricación asistida por computadora) convencional como impresión 3D, mecanizado, estereolitografía láser o sinterizado láser.
8. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 y/ó 5 y/ó
6 y 7, caracterizado por que la envolvente (2h) es un calcetín o guante semirrígido, que dispone en su superficie de al menos una marca (33) como tinta, resaltes o rebajes, que indica donde se colocan las piezas guía. A la envolvente (2h) tipo calcetín o guante, se le pueden añadir suplementos parciales de envolventes adaptables (2e), exoesqueletos estándar (2f) o exoesqueletos personalizados (2g).
9. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 Ó 5 Ó 6 Ó
7 ó 8, caracterizado por disponer en la envolvente (2i) al menos de un elemento auxiliar de acople (34) con una forma específica según las necesidades de la intervención, como cuñas, láminas o gasas. B elemento auxiliar se une a la envolvente con medios convencionales de unión (35) que permiten su montaje y/o desmontaje como, tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, conectores electromecánicos, mecanismo de cierre, pernos, flej eso velero.
10. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 Ó 5 Ó 6 Ó 7 ó 8, caracterizado por disponer en la envolvente (2j) al menos de un elemento auxiliar de acople (36) con el que se colocan los dedos en la posición correcta tras la cirugía. B elemento auxiliar de acople se une a la envolvente con medios convencionales (37) que permiten su montaje y/o desmontaje, como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, conectores electromecánicos, mecanismo de cierre, pernos, flejes.
11. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 ó 5 ó 6 ó 7 ó 8, caracterizado por disponer al menos de una pieza (38) para fijar y colocar la envolvente (2k) en una posición y orientación determinada con respecto al banco-silla de operaciones (39). La pieza (38) es un brazo articulado, cuña o escuadra. La pieza de fijación y colocación (38) está unida a la envolvente (2k) y al banco-silla de operaciones (39), con medios convencionales como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, mecanismo de cierre, flejes, pestañas, pernos, imanes, velero, ventosa, cremallera o pinzas.
12. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 Ó 5 Ó 6 Ó 7 ó 8, caracterizado por disponer al menos de una suela (40), fijada a la envolvente (21) por medios convencionales como tornillos, ajuste sin juego, conectores rápidos, mecanismo de cierre, flejes, pestañas, pernos, imanes, velero, cremallera o pinzas. Esta suela es sólo para la cirugía del pie.
13. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 , caracterizado por disponer de una interface de posicionamiento y rotación (44) entre la pieza guía y la envolvente, con la que realizar ajustes de posición y rotación de la pieza guía con respecto a la envolvente. La interface de posicionamiento (44) dispone de una unión (48) a la envolvente y otra unión (46) a la pieza guía con los mismos medios convencionales empleados entre la unión envolvente y la pieza guía. La interface de posicionamiento tiene medios convencionales para desplazarse (45) en al menos uno de los ejes Y y Z (10c), como tornillos sin fin, poleas, engranajes, motores lineales o pistones hidráulicos. La interface de posicionamiento (44) tiene medios convencionales para rotar (47) en al menos uno de los ejes X, Yy Z (10c), como tornillos, volantes con engranaje, tornillos sin fin, poleas, engranajes, motores lineales o motores rotativos.
14. Dspositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 1 ó 13, caracterizado por disponer de al menos un sensor-emisor-marcador (49a) en una posición conocida y al menos un receptor (51a). Con el sensor-emisor-marcador y receptor se determina la posición y orientación de la pieza guía (8j), del instrumental quirúrgico o la interface de posicionamiento, con respecto a la envolvente (2m) del pie. B sensor-emisor- marcador y el receptor son convencionales como: sensores en Q de compás, sensores en O giroscópico, triangulación por emisor-receptor láser, escaneado láser por emisor- receptor láser, escaneado por luz estructurada con receptor óptico, triangulación por emisor-receptor ultrasonidos, marcadores de posición-orientación opacos a los rayos fluoroscopía o marcadores de posición-orientación para receptor de visión artificial. La información de los sensores-emisores-marcadores y/o receptor, se transfiere a un equipo de control electrónico específico (52a) u ordenador convencional (52a), donde se procesan los datos, obteniendo la visualización en al menos una pantalla (53a) de los datos de la posición y orientación del pie, la pieza guía, el instrumental quirúrgico, la interface de posicionamiento y la envolvente. B instrumental quirúrgico mediante la incorporación de sensores (50a) convencionales como tacómetros, acelerómetros, sensores de presión, galga extensométrica, sensor de fuerza triaxial, sensores de temperatura, encoder, sensores de proximidad, sensores inerciales o sensores de radiación electromagnética, obtiene datostécnicos adicionales del acto quirúrgico.
15. Dispositivo de guiado y sujeción de acuerdo a la definición de la reivindicación 14, caracterizado por disponer de la visualización virtual en tiempo real durante la ejecución de la cirugía del pie con técnicas convencionales de realidad virtual o aumentada (54). Esta visualización se realiza con un equipo de control electrónico específico (52b) u ordenador convencional (52b), que recibe los datos de la estructura tridimensional del pie (56), obtenidos de las pruebas radiológicas convencionales como TAC (Tomografía axial computarizada), TC (Tomografía computarizada) o V1 (Resonancia magnética). B ordenador (52b) procesa la información recibida de los sensores-emisor-marcador (49b) y receptores (51 b), los sensores del instrumental (50b), los datos de las pruebas radiológicas (56) y los datos de planificación de la cirugía (57). Con estos datos se genera una representación virtual en al menos una pantalla (53b) de lo que ocurre en el interior del pie durante el acto quirúrgico.
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