ES2262977T3 - Plantilla para guiar una herramienta de mecanizado quirurgica. - Google Patents

Abstract

Plantilla (1) para guiar una herramienta de mecanizado quirúrgica (74) con un portaherramientas (66, 77) con una ranura guía (72, 73, 78), en la que se puede introducir la herramienta de mecanizado (74) para el hueso (2) y con un dispositivo de fijación para fijar la plantilla (1) al hueso (2) que ha de mecanizarse, comprendiendo el dispositivo de fijación exactamente tres tornillos de hueso (20, 21, 22; 79) con un tramo roscado (23), respectivamente, que se puede enroscar en el hueso (2) y un tramo de sujeción (24) dispuesto a una distancia respecto a aquel, siendo la distancia entre el tramo roscado (23) y el tramo de sujeción (24) tan grande que, estando el tornillo de hueso (20, 21, 22; 79) enroscado en el hueso (2), el tramo de sujeción (24) se encuentre fuera del tejido que rodea el hueso (2), a una distancia de la superficie corporal, y extendiéndose además dos de los tornillos de hueso (20, 21) sustancialmente en un plano, estando dispuesto el tercer tornillo de hueso (22, 79) a unadistancia de dicho plano entre los dos tornillos de hueso (20, 21), y estando fijada la plantilla (1) a los tornillos de hueso (20, 21, 22; 79) en la zona de los tramos de sujeción (24) mediante exactamente tres elementos de unión (25, 26, 27) .

Description

Plantilla para guiar una herramienta de mecanizado quirúrgica.

La invención se refiere a una plantilla para guiar una herramienta de mecanizado quirúrgica con un dispositivo de fijación para fijar la plantilla a un hueso que ha de mecanizarse.

En las operaciones quirúrgicas, frecuentemente, es necesario mecanizar un hueso; por ejemplo, al sustituir una articulación han de eliminarse partes terminales del hueso, han de mecanizarse superficies de contacto para piezas de articulación artificial, y para este fin, las herramientas de mecanizado empleadas, por ejemplo, sierras oscilantes o fresas de punta de marcha rápida, suelen guiarse en plantillas que se fijan mediante dispositivos de fijación adecuados al hueso que ha de mecanizarse. Habitualmente, las plantillas se fijan directamente al hueso, por ejemplo, mediante uniones atornilladas o mediante vendajes que envuelvan el hueso; en todos estos casos, el hueso ha de descubrirse en una zona que es sensiblemente mayor que la zona que ha de mecanizarse, para descubrir zonas del hueso destinadas a sujetar la plantilla. Evidentemente, por el contacto de la plantilla en el hueso resulta la desventaja de que la plantilla puede estorbar en la zona de mecanizado directa.

En el documento EP-A-1.136.041 se da a conocer una plantilla con un tramo de sujeción situado fuera del tejido que rodea el hueso.

Asimismo, es conocido fijar este tipo de plantillas al hueso mediante soportes que entran en la cavidad medular del hueso, aunque esto es posible sólo en el caso de circunstancias de operación especiales. Especialmente, se carece de tal posibilidad, cuando se trata de preparar el extremo de un hueso de caña para recibir un implante de articulación artificial.

La invención tiene el objetivo de configurar una plantilla genérica que pueda fijarse al hueso con el menor engrane posible en una posición que estorbe lo menos posible durante el mecanizado del hueso.

Este objetivo se consigue con una plantilla según la reivindicación 1.

La plantilla encierra los tres tornillos como los pilares de sujeción de una construcción de pilares; estos tornillos de hueso se enroscan en el hueso que ha de mecanizarse, y el enroscado puede realizarse dado el caso mediante pequeñas incisiones en el tejido circundante, sin que el tejido sufra daños esenciales. Los tramos de sujeción se encuentran fuera de la superficie corporal y a una distancia respecto a ésta, y a dichos tramos de sujeción se fija la plantilla, de tal forma que a su vez quede sujeta a una distancia respecto a la superficie del cuerpo. De esta forma, la zona del hueso que ha de tratarse queda libre de la plantilla, siendo libremente accesible para el operador. Esto se refiere también a la zona entre la plantilla y el hueso o el tejido; durante la operación puede ser importante para el operador poder trabajar en esta zona sin que estorbe la plantilla. La distancia entre la plantilla y el hueso tiene que ser al menos tan grande como la altura de la herramienta de mecanizado; en la técnica de operación mínimamente invasiva, esta distancia debe ser al menos tan grande como la suma de la altura de la herramienta y la capa de tejido circundante. A pesar de ello, usando tres tornillos de hueso de este tipo resulta una fijación muy estable de la plantilla al hueso, de modo que el mecanizado del hueso realizado con la ayuda de dicha plantilla puede efectuarse de forma muy precisa.

Resulta favorable que al menos un tornillo de hueso sea un llamado tornillo de Schanz. Los tres tornillos de hueso pueden estar configurados de esta
manera.

Según una forma de realización preferible, en cambio, está previsto que un tornillo de hueso lleve un elemento de referencia de un sistema de navegación. De esta forma, es posible dotar un tornillo de hueso de este tipo de una doble función. Normalmente, los elementos de referencia de este tipo de un sistema de navegación se enroscan en cualquier caso en el hueso, de forma que con tan sólo dos tornillos de hueso adicionales sea posible permitir una fijación segura de la plantilla al hueso, en la posición deseada. Estos elementos de referencia pueden ser reflectores convencionales o emisores de radiación electromagnética o ultrasónica.

Resulta especialmente ventajoso que la fijación de la plantilla a los tornillos de hueso se pueda soltar, de modo que, soltando la fijación, la plantilla pueda modificarse respecto a los tornillos de hueso. Por lo tanto, el operador tiene la posibilidad de fijar la plantilla en la posición relativa deseada respecto al hueso.

Resulta favorable que para fijar la plantilla a un tornillo de hueso esté previsto un elemento de apriete.

Según una primera forma de realización preferible está previsto que la plantilla esté alojada en dos tornillos de hueso siendo giratoria alrededor del eje de unión de los puntos de fijación en éstos. De esta forma, el operador puede hacer girar la plantilla alrededor de este eje de unión y fijarla al tercer tornillo de hueso en la posición angular deseada.

Para facilitarlo, resulta ventajoso que en la plantilla, a una distancia del eje de unión, esté alojado de forma ajustable un elemento de apoyo en dirección a la superficie del hueso, que durante el contacto con la superficie de hueso durante el ajuste haga girar la plantilla en relación con el eje de unión. Por tanto, el elemento de apoyo se pone en contacto con el hueso, pudiendo tratarse por, ejemplo, de un husillo roscado guiado en la rosca de la plantilla. Al ajustar dicha plantilla se puede modificar el ángulo de giro de la plantilla alrededor del eje de unión de los puntos de fijación, y al alcanzar la posición angular deseada, se puede fijar al tercer tornillo de hueso.

Según una forma de realización especialmente preferible está previsto que la plantilla comprenda un soporte que pueda fijarse a los tornillos de hueso y que las demás partes de la plantilla se sujeten en el soporte.

Preferentemente, el soporte está configurado como plataforma.

Las demás partes de la plantilla pueden ser deslizables respecto al soporte y poder fijarse a éste en diferentes posiciones. En particular, en el soporte puede estar dispuesta una guía longitudinal, sobre la que estén alojadas las demás partes de la plantilla pudiendo deslizarse longitudinalmente. De este modo, el operador dispone de otra posibilidad de ajuste para la plantilla, para ajustarla a la posición deseada por él.

Las demás partes de la plantilla pueden poder fijarse a la guía longitudinal, por ejemplo, mediante un elemento de apriete.

Asimismo, resulta ventajoso que la guía longitudinal esté alojada en el soporte pudiendo hacerse girar alrededor de un eje de giro que se extienda perpendicularmente respecto al sentido de guiado, y que se pueda fijar a éste en diferentes posiciones angulares. También la guía longitudinal puede poder fijarse al soporte mediante un elemento de apriete.

Según otra forma de realización preferible está previsto que presente un cuerpo guía en el que esté alojado un soporte para un portaherramientas, siendo deslizable a lo largo de una guía y pudiendo fijarse en diferentes posiciones.

Resulta ventajoso que a lo largo de la guía pueda deslizarse un arrastrador unido con el soporte. De esta forma, deslizando el arrastrador, el soporte puede deslizarse a lo largo de la guía del cuerpo guía.

El soporte puede estar alojado en el cuerpo guía especialmente de forma giratoria transversalmente al sentido de deslizamiento de la guía respecto al cuerpo guía, y poder fijarse en diferentes posiciones angulares. De esta manera, se obtiene para el soporte una posibilidad de posicionamiento respecto a la guía, tanto en el sentido longitudinal de la guía como en cuanto a la posición angular.

Una configuración especialmente favorable resulta si el soporte está alojado de forma giratoria en el arrastrador.

Para fijar el soporte en diferentes posiciones angulares pueden estar previstos tornillos de ajuste.

Según otra forma de realización preferible, es posible que en un soporte de la plantilla pueda fijarse de forma separable un portaherramientas. Dicho portaherramientas sirve para el guiado en sí de la herramienta de mecanizado. Pueden existir varios portaherramientas diferentes que se puedan fijar al soporte pudiendo recambiarse. De esta forma, el operador tiene la posibilidad de trabajar para diferentes fases de mecanizado con el mismo soporte, fijando a éste diferentes portaherramientas que permitan diferentes procedimientos de mecanizado.

Es posible que los portaherramientas puedan fijarse al soporte en diferentes posiciones. Por ejemplo, el portaherramientas puede ser deslizable en el soporte a lo largo de una guía y poder inmovilizarse en un dispositivo de retención en posiciones con una distancia predefinida.

En general, de esta forma, el operador tiene también la posibilidad de ajustar de la manera deseada la posición de las herramientas de mecanizado respecto al hueso.

Según una forma de realización preferible está previsto que el soporte presente un brazo transversal y, en los extremos de éste, brazos de sujeción que sobresalgan transversalmente del mismo, en los que estén sujetos los portaherramientas. En especial, el portaherramientas puede estar dispuesto al menos en parte en el espacio intermedio entre los brazos de sujeción. De esta forma, resulta una disposición especialmente favorable, quedando libre todo el espacio intermedio entre los brazos de sujeción para el movimiento de la herramienta de mecanizado, es decir que el operador mantiene el libre acceso a la zona del hueso, que ha de mecanizarse, sin que el soporte de la plantilla le estorbe al mecanizar.

Según una variante, también puede estar previsto que la plantilla presente un cuerpo guía al que pueda fijarse de forma no ajustable un portaherramientas.

La posibilidad de variación del ajuste es especialmente grande si el cuerpo guía está alojado en el soporte, según otra forma de realización preferible, de forma deslizable longitudinalmente y recambiable. De esta forma, se obtiene una estructura modular de la plantilla, y usando diferentes cuerpos guía, el operador puede emplear diferentes portaherramientas en diferentes posiciones, manteniendo el soporte fijado al hueso, para poder realizar los procedimientos de mecanizado correspondientes.

Resulta especialmente ventajosa una forma de realización según la cual está previsto que en la plantilla esté dispuesto un alojamiento para un elemento de referencia de un sistema de navegación. En especial, el alojamiento está unido rígidamente con una parte de la plantilla en la que está sujeto también el portaherramientas. De esta forma, es posible determinar el posicionamiento del portaherramientas a través del sistema de navegación. Si un elemento de referencia correspondiente está dispuesto también en el hueso, el sistema de navegación da información sobre el posicionamiento exacto del portaherramientas respecto al hueso.

La plantilla presenta un portaherramientas con una ranura guía en la que puede introducirse una herramienta de mecanizado para un hueso. Especialmente, el portaherramientas puede presentar también varias ranuras guía orientadas de forma distinta.

La plantilla queda sujeta de manera segura por los tres tornillos de hueso, a una distancia respecto al hueso y la superficie corporal. Una fijación especialmente buena se consigue si según la invención dos tornillos de hueso se extienden sustancialmente en un plano y si el tercero está dispuesto a una distancia de dicho plano entre los dos tornillos de hueso. Preferentemente, este plano de los dos tornillos de hueso se extiende transversalmente respecto al sentido longitudinal de un hueso que ha de mecanizarse, mientras que el tercer tornillo de hueso está enroscado en el hueso, aproximadamente en su centro.

Especialmente, los dos tornillos de hueso pueden estar orientados extendiéndose oblicuamente uno hacia el otro, por ejemplo, con un ángulo comprendido entre 50º y 120º; en casos extremos, este ángulo puede ser también mucho más grande; en el caso más extremo de hasta 180º. En estos casos, la plantilla está unida con los tornillos de hueso con prolongaciones correspondientes. Esto permite al operador una sujeción de una superficie muy grande de la plantilla en el hueso, es decir, de esta manera, las secciones de sujeción de los tornillos de hueso están muy separadas entre sí y ofrecen una gran superficie base para la fijación de la plantilla. Resulta ventajoso que la distancia entre el tramo roscado y el tramo de sujeción de un tornillo de hueso se sitúe entre 10 mm y 150 mm, de forma que quede garantizado que, incluso con un grosor diferente de la capa de tejido que rodea el hueso, la plantilla quede dispuesta en cualquier caso a una distancia respecto a la superficie exterior del cuerpo. Esta distancia entre el tramo roscado y el tramo de sujeción depende en fuerte medida del grado de inclinación con el que el tornillo de hueso se enrosque en el hueso; finalmente, esta distancia es determinada porque entre la plantilla, por una parte, y el hueso, por otra parte, hay que mantener cierta distancia mínima para que la herramienta pueda mecanizar el hueso y para que el tejido que eventualmente los rodee pueda permanecer entre la plantilla y el hueso.

La siguiente descripción de formas de realización preferibles de la invención sirve para la explicación más detalla, en contexto con el dibujo. Muestran:

la figura 1 un soporte de una plantilla, fijado a un hueso con tres tornillos de hueso, y un cuerpo guía situado a una distancia del mismo, que puede colocarse deslizando sobre el mismo, con un soporte para un portaherramientas;

la figura 2 una vista en planta desde arriba de la disposición de la figura 1 con un cuerpo guía colocado sobre el soporte y con un portaherramientas insertado en el soporte;

la figura 3 una vista frontal de la disposición de la figura 2;

la figura 4 un alzado lateral de la disposición de la figura 2;

la figura 5 un alzado lateral a lo largo de la línea 5-5 en la figura 2;

la figura 6 una vista de sección a lo largo de la línea 6-6 en la figura 2;

la figura 7 una vista en perspectiva de un ejemplo de realización modificado de un cuerpo guía con un portaherramientas;

la figura 8 una vista en perspectiva de una plantilla para determinar el tamaño del hueso y para la orientación de tornillos de hueso que han de enroscarse en el hueso y

la figura 9 un alzado lateral esquemática de un hueso con una plantilla, cuyo tercer tornillo de hueso lleva al mismo tiempo un elemento de referencia de un sistema de navegación.

La invención se describe al ejemplo de una plantilla 1 que se dispone en el extremo de un hueso 2, por ejemplo de un hueso femoral, para poder eliminar allí la cabeza articular y realizar superficies de alojamiento para una prótesis de articulación artificial. Se puede tratar de diferentes huesos de caña; la aplicación no se limita al hueso femoral.

La plantilla 1 comprende un soporte 3 en forma de placa, del que salen en lados opuestos dos barras de sujeción 4, 5 dispuestas coaxialmente entre sí, que están alojadas en el soporte 3 siendo giratorias respecto al soporte 3 alrededor de su eje longitudinal. Sin embargo, también sería posible fijar las barras de sujeción 4, 5 de forma no giratoria al soporte 3. Sobre el soporte 3 está dispuesta una placa guía 6 que presenta una sección transversal trapecial formando el cuerpo guía de una guía de cola de milano. En la zona de las barras de sujeción 4, 5, la placa guía 6 está alojada en el soporte 3 siendo giratoria alrededor de un eje de giro que se extiende perpendicularmente respecto al soporte 3 y a la placa guía 6 y perpendicularmente respecto a las barras de sujeción 4 y 5. Este alojamiento se consigue por un perno de alojamiento 7 que atraviesa un orificio de alojamiento de la placa guía 6 y que está fijado al soporte 3, estando representado sólo esquemáticamente en el dibujo. A una distancia respecto al perno de alojamiento 7, en la placa guía 6 está dispuesta una hendidura 8 arqueada que se extiende concéntricamente respecto al eje de giro y por la que pasa un perno roscado 9 fijado al soporte 3. Sobre éste está enchufado un brazo de sujeción 10 que puede tensarse contra la placa guía 6 mediante una tuerca de mariposa 11 enroscada sobre el perno roscado 9. De esta forma, por una parte, la placa guía 6 se inmoviliza en su posición angular alrededor del eje de giro formado por el perno de alojamiento 7 y, por otra parte, el brazo de sujeción 10 se inmoviliza respecto a un giro en relación con el perno roscado 9.

Según un ejemplo de realización modificado, también puede estar previsto que el brazo de sujeción 10 esté asegurado contra el giro en el perno roscado 9. Esto se consigue, por ejemplo, de tal forma que el perno roscado 9 esté aplanado unilateralmente y que en el brazo de sujeción 10 esté realizado un taladro que aloje el perno roscado 9, de forma complementaria a la sección transversal del perno roscado. Por lo tanto, en este ejemplo de realización, la orientación del brazo de sujeción 10 respecto al perno roscado 9 y, por tanto, respecto al soporte 3 es invariable. Al brazo de sujeción 10 van fijadas dos espigas de sujeción 12, 13 dispuestas paralelamente entre sí, que sobresalen de éste transversalmente respecto al sentido longitudinal del perno roscado 9.

El perno roscado 9 presenta un taladro 14 central continuo con una rosca interior 15. En esta rosca interior 15 está enroscado un tornillo de ajuste 16 con un botón giratorio 17, que está enroscado tanto en el perno roscado 9 que su extremo libre 18 configurado preferentemente en punta, sobresalga hacia abajo pasando por un calado 19 del soporte 3, alineado con el taladro 14. El extremo libre 18 puede estar apoyado en el hueso 2, de forma que al girar el tornillo de ajuste 16, el soporte 3 gira alrededor de un eje de giro definido por las dos barras de sujeción 4 y 5.

La disposición descrita hasta ahora queda sujeta en el hueso 2 por tres tornillos de hueso 20, 21, 22. Se trata de llamados tornillos de Schanz que son unas espigas en forma de cilindro circular que llevan en un extremo un tramo roscado 23 y, en el extremo opuesto, un tramo cilíndrico sin rosca que en lo sucesivo se denomina tramo de sujeción 24. Dos tornillos de hueso 20 y 21 se enroscan en el hueso 2 en un plano que se extiende aproximadamente de forma transversal respecto al sentido longitudinal del hueso 2, de tal forma que se extiendan uno hacia el otro en un ángulo de 50º a 120º, es decir que sus tramos de sujeción 24 divergen en este plano. Sin embargo, este ángulo también puede ser todavía más grande pudiendo ascender, en el caso límite, hasta 180º; en tal caso, el soporte 3 se sujeta en los tornillos de hueso mediante piezas intermedias adecuadas.

El tercer tornillo de hueso 22 se enrosca en el hueso 2 aproximadamente de forma perpendicular al sentido longitudinal del mismo, aproximadamente en el centro entre los dos tornillos de hueso 20 y 21, a una distancia respecto al plano tendido por los dos tornillos de hueso 20 y 21. Todos los tornillos de hueso 20, 21 y 22 son tan largos que los tramos de sujeción 24 se sitúen fuera del cuerpo y a una distancia respecto a la superficie corporal, y en estos tramos de sujeción 24 están dispuestos elementos de apriete 25, 26, 27 que alojan respectivamente una barra de sujeción 4, 5 o una de las espigas de alojamiento 12, 13. Cada elemento de apriete 25, 26, 27 está provisto de un tornillo de apriete 28 mediante el cual los elementos de apriete 25, 26, 27 pueden tensarse de tal forma que queden apretados tanto en los tornillos de hueso 20, 21, 22 como en las barras de sujeción 4, 5 o las espigas de alojamiento 12 ó 13, inmovilizándolos unos respecto a otros.

Dichos elementos de apriete pueden estar configuradas de formas muy distintas. En el ejemplo de realización representado, cada elemento de apriete presenta dos placas de apriete 29, 30 que quedan apretadas una contra la otra por el tornillo de apriete 28. En cada placa de apriete 29, 30, en un taladro 31, 32 está alojado respectivamente un tornillo de hueso o una barra de sujeción o una espiga de alojamiento, y al tensarlos, los tornillos de hueso, las barras de sujeción y las espigas de alojamiento se tensan contra la otra placa de apriete, quedando inmovilizadas de esta manera.

De esta manera, es posible disponer el soporte 3 de forma estable en el hueso 2, a saber a tal distancia de éste que el soporte 3 quede dispuesto fuera del tejido que rodea el hueso y a una distancia respecto a la superficie corporal; la posición angular respecto al eje de giro formado por las barras de sujeción 4 y 5 puede ajustarse con la ayuda del tornillo de ajuste 16 dentro de ciertos límites y fijarse entonces mediante los elementos de apriete 25, 26, 27. La placa guía 6 se fija respecto al soporte 3 en diferentes posiciones angulares por la tuerca de mariposa 11, y lo mismo se refiere al brazo de sujeción 10.

Por lo tanto, mediante la simple colocación de los tres tornillos de hueso 20, 21, 22 y el apriete de los tornillos de hueso 20, 21, 22 y de la tuerca de mariposa 11, el operador tiene la posibilidad de fijar el soporte 3 con la placa guía 6 a la altura deseada, con el giro deseado del soporte 3 y con la posición angular deseada de la placa guía 6.

El soporte 3 forma junto con la placa guía 6 una base para posicionar las demás partes de la plantilla 1. Estas demás partes pueden estar configuradas en forma de módulos y de forma recambiable, de manera que, según las necesidades, puedan colocarse distintos módulos sobre esta base, en los que están dispuestos respectivamente, de distintas maneras, elementos guía para herramientas de mecanizado.

Según un primer ejemplo de realización representado en las figuras 1 a 6, estas demás partes de la plantilla 1 comprenden un cuerpo guía 40 que está estructurado sustancialmente en forma de placa y que presenta en un lado inferior una ranura longitudinal 41, cuya sección transversal es complementaria a la sección transversal de la placa guía 6 trapecial. El cuerpo guía 40 puede deslizarse sobre la placa guía 6 en el sentido longitudinal, de tal forma que ésta se sumerja en la ranura longitudinal 41, resultando una guía longitudinal a modo de una guía de cola de milano (figura 6). En el cuerpo guía 40 está alojado de forma giratoria un tornillo tensor 43 en un taladro 42 de extensión oblicua, que lleva en un extremo una placa tensora 44 que se puede poner en contacto con la superficie lateral de la placa guía 6 y sobre cuyo otro lado se puede enroscar una tuerca tensora 45, mediante la cual la placa tensora 44 se puede tensar contra la superficie lateral de la placa guía 6. De esta manera, el cuerpo guía 40 se puede apretar en el sentido longitudinal de la placa guía 6 respecto a ésta (figura 6).

En el estado colocado, el cuerpo guía 40 sobresale unilateralmente del soporte 3, a saber, en el lado opuesto al tercer tornillo de hueso 22. En este extremo, el cuerpo guía 40 lleva una guía vertical 46 con una ranura vertical de sección transversal en forma de T que está abierta hacia el lado del cuerpo guía 40, opuesto al tornillo de hueso 22. Dicha ranura se extiende perpendicularmente respecto a la ranura longitudinal 41 en el cuerpo guía 40.

En dicha ranura está guiada de forma deslizable longitudinalmente una regleta guía 47 de sección en forma de T de un soporte 48. Dicha regleta guía 47 está configurada algo más estrecha que la guía 46 en forma de ranura, de tal forma que entre los cantos laterales 50 de la regleta guía 47 y las paredes laterales 49 de la guía 46 permanezca un espacio intermedio 51 (figura 2).

En un semitaladro 52 del cuerpo guía 40, que se extiende paralelamente respecto a la guía 46, está alojado de forma deslizable longitudinalmente un perno de bisagra 54 provisto de una rosca exterior 53, sobre el que está enroscada una tuerca de ajuste 55 que se apoya en el borde del semitaladro 52. El perno de bisagra 54 lleva en su zona inferior que sale del semitaladro 52, una espiga de alojamiento 56 en forma de cilindro circular que sobresale perpendicularmente de él y que engrana en un orificio de alojamiento 57 del soporte 48 formando un alojamiento giratorio para el soporte 48. El eje de dicho alojamiento giratorio se extiende en el centro de la guía 46 en forma de ranura, perpendicularmente respecto a su extensión longitudinal y permite un ligero giro a la regleta guía 47 dentro de la guía 46 en forma de ranura. El movimiento de giro queda limitado porque durante un giro de, por ejemplo como máximo \pm 8º desde la perpendicular, el canto lateral 50 de la regleta guía 47 hace tope con la pared lateral 49 de la guía 46. La ligera girabilidad es posible, por tanto, gracias al espacio interior 51. Para la fijación del ángulo de giro del soporte 48, a ambos lados de la guía 46 del cuerpo guía 40 están moldeados ojales roscados 58, 59, en los que está enroscado respectivamente un tornillo de ajuste 60 ó 61 (figura 3). Dichos tornillos de ajuste 60 y 61 se apoyan en un brazo transversal 62 del soporte 48, que está unido rígidamente con la regleta guía 47 y que se extiende perpendicularmente respecto a ésta, formando topes que limitan un giro del brazo transversal 62 y, por tanto, de todo el soporte 48. Para seleccionar la posición angular correspondiente, estos tornillos de ajuste 60, 61, en primer lugar, se extraen algo girando de tal forma que el soporte 48 pueda girar libremente en la guía 46 en forma de ranura. En cuanto se haya alcanzado la posición angular deseada, los dos tornillos de ajuste 60, 61 se enroscan hasta hacer tope en el brazo transversal 62 y de esta forma queda fijada la posición angular en ambas direcciones.

El perno de bisagra 54 queda asegurado, por el engrane de la espiga de alojamiento 56 en los orificios de alojamiento 57, contra un giro alrededor del eje longitudinal del perno de bisagra 54, por lo que al girar la tuerca de ajuste 55 sobre el perno de bisagra 54, el perno de bisagra 54 se extrae más o menos del semitaladro 52 levantando durante ello de una manera correspondiente el soporte 48 respecto al cuerpo guía 40. De una manera que no se puede ver en el dibujo, se puede prever que la tuerca de ajuste 55 se apoye no sólo en una dirección en el cuerpo guía 40, sino en ambas direcciones contrarias, lo que se puede conseguir, por ejemplo, por el engrane de un saliente en el cuerpo guía 40 en una ranura anular en la tuerca de ajuste 55.

En los dos extremos del brazo transversal 62 están dispuestos brazos de sujeción 63 y 64 que sobresalen perpendicularmente de éste y que se extienden paralelamente entre sí, formando entre sí un espacio intermedio 65 en el que se puede insertar el bloque guía 66. Los brazos de sujeción 63 y 64 forman unos carriles guía para el bloque de guía 66. En estos brazos de sujeción 63 y 64 están dispuestos en el sentido de deslizamiento del bloque de guía 66, unos detrás de otros, varios salientes 67 en forma de dientes que actúan en conjunto con salientes correspondientes en el bloque de guía 66, que no están representados en el dibujo, permitiendo de esta forma a lo largo de los brazos de sujeción 63 y 64 un deslizamiento de avance por tramas del bloque de guía 66. El bloque de guía 66 puede apretarse contra los brazos de sujeción 63 y 64 mediante dos placas de apriete 68, 69, de tal forma que los salientes 67 engranen en los brazos de sujeción entre los salientes en el bloque guía 66, permitiendo de esta manera una fijación por tramos en forma de escalones y no desplazable del bloque de guía 66 en los brazos de sujeción 63, 64. Las placas de apriete 68, 69 son tensados, por los tornillos de apriete 70, 71 enroscables en los brazos de sujeción 63, 64, contra el bloque de guía 66 y los brazos de sujeción 63, 64.

En el espacio intermedio 65 se pueden insertar bloques de guía 66 de diferentes formas. En el ejemplo de realización representado se usa un bloque de guía 66 que presenta dos ranuras guía 72, 73 rectilíneas. Una hendidura rectilínea se extiende en un plano dispuesto perpendicularmente respecto a la regleta guía 47, una segunda ranura guía 73 está inclinada respecto a dicho plano y realizada de forma ascendente oblicuamente en dirección al hueso (figura 4). Estas ranuras guía 72 y 73 han de posicionarse respecto al hueso 1 mediante las posibilidades de ajuste descritas, de tal forma que una herramienta de mecanizado 74 que se ha hecho pasar por una ranura guía 72 quede guiada en ellas en el plano tendido por la ranura guía 72, pudiendo mecanizar el hueso 2 en dicho plano. La herramienta de mecanizado 74 puede ser, por ejemplo, una fresa de punta de marcha rápida de diámetro muy pequeño o una hoja de sierra de una sierra oscilante.

Con el bloque de guía 66 representado en las figuras 1 a 6, de esta manera se pueden generar dos superficies de contacto planas, inclinadas una hacia la otra en el hueso 2, y con una disposición modificada correspondientemente de una o varias ranuras guía en un bloque de guía se puede mecanizar también otro tipo de superficies. Para este fin, están disponibles diferentes bloques de guía con una disposición diferente de las ranuras guía, que pueden cambiarse en el soporte según las necesidades. Por la fijación por tramas de los bloques de guía 66 en el soporte 48 se pueden tener en cuenta también diferentes dimensiones del hueso.

Además, por las múltiples posibilidades de ajuste queda garantizado que también el posicionamiento y la orientación de las superficies mecanizadas en el hueso puedan realizarse de la manera deseada.

Para facilitarlo, en el soporte 48 está dispuesto un saliente de sujeción 75 sobre el que puede colocarse un elemento de referencia 76 de un sistema de navegación. En la representación de la figura 1, este elemento de referencia 76 está simbolizado esquemáticamente por un tubo representado en puntos y rayas, pudiendo tratarse de elementos de referencia conocidos de por sí, tales como se emplean en sistemas de navegación, es decir, por ejemplo, de reflectores o de emisores activos de radiación electromagnéticos o de ondas ultrasónicas. Este elemento de referencia 76 indica, a través del sistema de navegación, el posicionamiento del soporte 48 en el espacio, y por tanto, por la comparación con otro elemento de referencia que está sujeto directamente en el hueso 2, por ejemplo mediante un tornillo de hueso, también se puede determinar en cualquier momento exactamente la posición relativa del soporte 48 respecto al hueso 2. Por lo tanto, usando las posibilidades de ajuste antes descritas, el operador puede posicionar las ranuras guía del bloque de guía 66 para cualquier superficie a mecanizar, de tal forma que quede garantizado un posicionamiento y una orientación exactos de las superficies óseas. Los elementos de referencia para el sistema de navegación también pueden fijarse directamente al bloque de guía 66, de forma que pueda detectarse directamente también su posición en el espacio.

Para ello, el operador procederá de tal forma que determine en primer lugar la posición del soporte 3 y la orientación de la placa guía 6; sólo después se realizarán los ajustes en el cuerpo guía 40.

Al mecanizar el hueso 2, el cuerpo guía 40 puede retirarse del soporte 3 fijado de esta manera y sustituirse por otro cuerpo guía que puede tener dado el caso otra estructura y llevar ranuras guía configuradas de forma distinta.

Un ejemplo de un cuerpo guía modificado de esta manera está representado en la figura 7.

Éste está realizado de forma similar al cuerpo guía 40, por lo que las mismas piezas llevan las mismas referencias. A diferencia del cuerpo guía 40 de las figuras 1 a 6, sin embargo, en el cuerpo guía de la figura 7 falta una guía que corresponde a la guía 46. En su lugar, con el cuerpo guía 40 está unido rígidamente un bloque de guía 77 que a su vez presenta una ranura guía 78. Ésta se extiende en un plano situado perpendicularmente sobre la ranura longitudinal 41.

El cuerpo guía 40 de la figura 7 puede colocarse deslizando sobre el soporte 3 de la misma manera que el cuerpo guía 40 en el ejemplo de realización de las figuras 1 a 6, pero al introducir una herramienta de mecanizado en la ranura guía 78 no se mecaniza una superficie en el lado superior del hueso 2, sino una superficie en el lado frontal del hueso 2.

En principio, pueden estar previstos también varios cuerpos guía 40 de este tipo con diferentes ranuras guía de las que el operador dispone entonces opcionalmente.

En los ejemplos de realización descritos hasta ahora, el soporte 3 es sujeto en el hueso 2 a través de tres tornillos de hueso 20, 21, 22 configurados sustancialmente de la misma manera. Generalmente, es posible sustituir uno de los tornillos de hueso por un tornillo de hueso 79 que lleve un elemento de referencia 80 de un sistema de navegación. Estos tornillos de hueso se necesitan en cualquier caso en operaciones de este tipo para registrar la posición del hueso en un sistema de coordenadas del sistema de navegación. Ahora, es posible ahorrar un tornillo de hueso asignando una doble función a uno de los tornillos de hueso, a saber, por una parte, una función de sostén para el soporte 3 y, por otra, una función de sostén, para el elemento de referencia 80. Esto está representado esquemáticamente en el ejemplo de realización de la figura 9.

La disposición del soporte 3 a una distancia respecto al hueso 2, permite realizar en el espacio intermedio entre el soporte 3 y el hueso 2 pasos de mecanizado. Para garantizar que estos pasos de mecanizado no se vean perturbados por los tornillos de hueso 20 y 21 enroscados en el hueso 2, mediante una plantilla 81 se puede dirigir la disposición de estos tornillos de hueso 20 y 21, de tal forma que la zona de trabajo se mantenga libre de los tornillos de hueso 20 y 21. Una plantilla 81 de este tipo está representada en la figura 8. Comprende dos mitades 82, 83 en forma de L que son deslizables una respecto a otra a lo largo de una guía 84, 85 y que se pueden tensar una respecto a otra por un tornillo tensor 86. Estas mitades 82 y 83 pueden ponerse en contacto con el lado superior y el lado inferior del hueso 2 y le sirven al operador primordialmente de dispositivo de medición para determinar el tamaño del hueso. Al mismo tiempo, en el lado superior de dicha plantilla 81, en una posición exactamente definida, mediante un tornillo tensor 87, puede fijarse apretando un arco 88 con brazos 89, 90 que sobresalen lateralmente, que presenta en cada brazo 89, 90 una cavidad 91 ó 92 abierta lateralmente. Cuando, al enroscar los tornillos de hueso 20 y 21, el operador los hace pasar por la cavidad 91, 92, queda garantizado que los tornillos de hueso 20 y 21 estén insertados divergiendo en el hueso, porque la distancia entre las cavidades 91, 92 es mucho mayor que el diámetro del hueso 2. Las cavidades 91 y 92 forman un patrón de enroscado para los tornillos de hueso 20 y 21. La distancia horizontal de las cavidades 91 y 92 tiene que ser mayor que el trayecto de deslizamiento posible de la herramienta en una ranura guía. El grosor del material de la mitad 83 define la distancia mínima del soporte 3 respecto al hueso.

Claims (33)

1. Plantilla (1) para guiar una herramienta de mecanizado quirúrgica (74) con un portaherramientas (66, 77) con una ranura guía (72, 73, 78), en la que se puede introducir la herramienta de mecanizado (74) para el hueso (2) y con un dispositivo de fijación para fijar la plantilla (1) al hueso (2) que ha de mecanizarse, comprendiendo el dispositivo de fijación exactamente tres tornillos de hueso (20, 21, 22; 79) con un tramo roscado (23), respectivamente, que se puede enroscar en el hueso (2) y un tramo de sujeción (24) dispuesto a una distancia respecto a aquel, siendo la distancia entre el tramo roscado (23) y el tramo de sujeción (24) tan grande que, estando el tornillo de hueso (20, 21, 22; 79) enroscado en el hueso (2), el tramo de sujeción (24) se encuentre fuera del tejido que rodea el hueso (2), a una distancia de la superficie corporal, y extendiéndose además dos de los tornillos de hueso (20, 21) sustancialmente en un plano, estando dispuesto el tercer tornillo de hueso (22, 79) a una distancia de dicho plano entre los dos tornillos de hueso (20, 21), y estando fijada la plantilla (1) a los tornillos de hueso (20, 21, 22; 79) en la zona de los tramos de sujeción (24) mediante exactamente tres elementos de unión (25, 26, 27) .

2. Plantilla según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un tornillo de hueso (20, 21, 22) es un tornillo de Schanz.

3. Plantilla según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el al menos un tornillo de hueso (79) lleva un elemento de referencia (80) de un sistema de navegación.

4. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la fijación de la plantilla (1) a los tornillos de hueso (20, 21, 22; 79) se puede soltar.

5. Plantilla según la reivindicación 4, caracterizada porque para fijar la plantilla (1) a un tornillo de hueso (20, 21, 22; 79) está previsto un elemento de apriete (25, 26, 27).

6. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la plantilla (1) está alojada en dos tornillos de hueso (20, 21) siendo giratoria alrededor del eje de unión de los puntos de fijación a éstos.

7. Plantilla según la reivindicación 6, caracterizada porque en la plantilla (1), a una distancia del eje de unión, está alojado un elemento de apoyo (16, 18) de forma ajustable en dirección a la superficie del hueso, que al entrar en contacto con la superficie del hueso al ajustar la plantilla (1) gira respecto al eje de
unión.

8. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende un soporte (3) que se puede fijar a los tornillos de hueso (20, 21, 22; 79) y porque las demás partes de la plantilla (1) están sujetas en el soporte (3).

9. Plantilla según la reivindicación 8, caracterizada porque el soporte (3) está configurado como plataforma.

10. Plantilla según una de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizada porque las demás partes de la plantilla (1) pueden fijarse al soporte (3) de forma deslizable respecto al soporte y en varias posiciones.

11. Plantilla según la reivindicación 10, caracterizada porque en el soporte (3) está dispuesta una guía longitudinal (6) sobre la que están alojados de forma deslizable longitudinalmente las demás partes de la plantilla (1).

12. Plantilla según la reivindicación 11, caracterizada porque las demás partes de la plantilla (1) pueden inmovilizarse en la guía longitudinal (6) mediante un elemento de apriete (43, 44, 45).

13. Plantilla según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada porque la guía longitudinal (6) está alojada en el soporte (3) de forma giratoria alrededor de un eje de giro que se extiende perpendicularmente respecto a su sentido de guiado, pudiendo inmovilizarse en éste en distintas posiciones
angulares.

14. Plantilla según la reivindicación 13, caracterizada porque la guía longitudinal (6) se puede inmovilizar en el soporte (3) mediante un elemento de apriete (9, 11).

15. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque presenta un cuerpo guía (40) en el que está alojado, de forma deslizable a lo largo de una guía (46), un soporte (48) para un portaherramientas (66), pudiendo inmovilizarse en diferentes posiciones.

16. Plantilla según la reivindicación 15, caracterizada porque a lo largo de la guía (46) se puede deslizar un arrastrador (54, 56) unido con el soporte (48).

17. Plantilla según una de las reivindicaciones 15 ó 16, caracterizada porque el soporte (48) está alojado en el cuerpo guía (40) siendo giratorio respecto a éste transversalmente respecto al sentido de deslizamiento de la guía (46) y pudiendo inmovilizarse en diferentes posiciones angulares.

18. Plantilla según las reivindicaciones 16 y 17, caracterizada porque el soporte (48) está alojado de forma giratoria en el arrastrador (54, 56).

19. Plantilla según la reivindicación 18 ó 19, caracterizada porque para inmovilizar el soporte en diferentes posiciones angulares están previstos tornillos de ajuste (60, 61).

20. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque presenta un soporte (48) al que se puede fijar de forma separable un portaherramientas (66).

21. Plantilla según la reivindicación 20, caracterizada porque existen varios portaherramientas (66) distintos que pueden fijarse al soporte (48) pudiendo cambiarse.

22. Plantilla según una de las reivindicaciones 20 ó 21, caracterizada porque el portaherramientas (66) puede fijarse al soporte (48) en diferentes posiciones.

23. Plantilla según la reivindicación 22, caracterizada porque el portaherramientas (66) se puede fijar al soporte (48) siendo deslizable a lo largo de una guía (63, 64) y pudiendo inmovilizarse mediante un dispositivo de retención (67) en posiciones con una distancia predefinida.

24. Plantilla según una de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizada porque el soporte (48) presenta un brazo transversal (62) y, en los extremos de éste, brazos de sujeción (63, 64) que sobresalen transversalmente del mismo, en los que está sujeto el portaherramientas (66).

25. Plantilla según la reivindicación 24, caracterizada porque el portaherramientas (66) está dispuesto al menos en parte en el espacio intermedio (65) entre los brazos de sujeción (63, 64).

26. Plantilla según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque presenta un cuerpo guía (40) en el que está inmovilizado de forma no ajustable un portaherramientas (77).

27. Plantilla según una de las reivindicaciones 11 a 14 y según una de las reivindicaciones 15 a 26, caracterizada porque el cuerpo guía (40) está alojado en el soporte (3) pudiendo deslizarse longitudinalmente y recambiarse.

28. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la plantilla (1) está dispuesto un alojamiento (75) para un elemento de referencia (76) de un sistema de navegación.

29. Plantilla según la reivindicación 28, caracterizada porque el alojamiento (75) está unido rígidamente con una parte (48) de la plantilla (1) en la que está sujeto un portaherramientas (66, 77).

30. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el portaherramientas (66) presenta varias ranuras guía (72, 73) orientadas de distintas maneras.

31. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los dos tornillos de hueso (20, 21) están orientados extendiéndose oblicuamente uno hacia el otro.

32. Plantilla según la reivindicación 31, caracterizada porque el ángulo entre los dos tornillos de hueso (21, 22) mide entre 50º y 120º.

33. Plantilla según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la distancia entre el tramo roscado (23) y el tramo de sujeción (24) de un tornillo de hueso (20, 21, 22; 79) mide entre 10 mm y 150 mm.