ES2336489T3 - Procedimiento y dispositivo para la preparacion de un implante a partir de un material de implante. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la preparación de un implante (58) destinado a rellenar un defecto (20) en un cuerpo humano o animal a base de un material de implante (54), en el cual se facilita una imagen (30) del defecto (20) que presenta un contorno de defecto (32), sobre el cual está representado un primer cuerpo de calibrado (24) dispuesto en o junto al defecto (20), donde sobre el material de implante (54) que se trata de mecanizar o junto a éste se dispone un segundo cuerpo de calibrado (56) que se corresponde con el primer cuerpo de calibrado (24), efectuándose una toma de imagen en tiempo real (48) del material de implante (54) y representándolo en tiempo real sobre un dispositivo visualizador (44), representándose la imagen del defecto (30) obtenida sobre el dispositivo visualizador (44) superponiéndolo con la imagen en tiempo real (48) de tal modo que el primer y el segundo cuerpo de calibrado (24, 56) se representen superpuestos con igual forma y tamaño, y donde se representa en el dispositivo de visualización (44) una herramienta de mecanizado (66) en la imagen en tiempo real (48) que se desplaza de tal modo sobre el material de implante (54) que en el dispositivo de visualización (44) siga el contorno del defecto (32) representado en la imagen del defecto (30).
Description
Procedimiento y dispositivo para la preparación
de un implante a partir de un material de implante.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para preparar un implante destinado a rellenar un
defecto en un cuerpo humano o animal a base de un material de
implante. La presente invención también se refiere a un dispositivo
para preparar un implante destinado a rellenar un defecto en un
cuerpo humano o animal a base de un material de implante.
El documento US 2003/055502 A1 es el que
representa el estado de la técnica más próximo. Da a conocer un
procedimiento para preparar un implante destinado a rellenar un
defecto en un cuerpo humano o animal a base de un material de
implante en el que se facilita una imagen del defecto de un defecto
que presenta un contorno del defecto. Estos datos se transmiten a
una herramienta de mecanizado que se desplaza sobre el material de
implante de modo que siga el contorno del defecto.
Por ejemplo para el tratamiento de defectos de
cartílagos surgidos por lesiones se requieren implantes que se
correspondan exactamente en cuanto a forma y tamaño con el defecto.
Esta clase de implantes comprenden por ejemplo un soporte que se
puede inocular con células de cartílago del propio cuerpo del
paciente. Un procedimiento de la clase descrita anteriormente se
describe por ejemplo en el modelo de utilidad alemán 20 2005 005
085. Ahora bien para realizar el procedimiento conocido se requiere
un sistema de navegación con cuya ayuda se determina con un
instrumento palpador navegado el contorno del defecto que se ha de
tratar. Este procedimiento es complejo y no se puede llevar a cabo
si no se dispone de un sistema de navegación.
Constituye por lo tanto el objetivo de la
presente invención mejorar un procedimiento y un dispositivo para
la preparación de un implante destinado a rellenar un defecto en un
cuerpo humano o animal a base de un material de implante, que
permita preparar el implante de forma sencilla y ajustado con
precisión con el defecto.
Este objetivo se resuelve en un procedimiento de
la clase descrita inicialmente conforme a la invención por
facilitar una imagen del defecto correspondiente al defecto que
presenta un contorno del defecto en el que está representado un
primer cuerpo de calibrado situado en o contiguo al defecto, porque
sobre el material de implante o contiguo al material de implante
que se trata de mecanizar se dispone un segundo cuerpo de calibrado
que se corresponde con el primer cuerpo de calibrado, porque se toma
una imagen del material de implante en tiempo real y se representa
en tiempo real sobre un dispositivo de visualización, porque la
imagen del defecto facilitada se representa en el dispositivo de
visualización y se superpone a la imagen en tiempo real de tal modo
que el primer y el segundo cuerpo de calibrado se representen
superpuestos con igualdad de forma y tamaño, y porque una
herramienta de mecanizado está representada en imagen en tiempo real
sobre el dispositivo de visualización, y se mueve de tal modo sobre
el material de implante que sobre el dispositivo de visualización
siga el contorno de defecto representado en la imagen del
defecto.
defecto.
Por la superposición de la imagen en tiempo real
y de la imagen del defecto, de tal modo que el primer y el segundo
cuerpo de calibrado se representen superpuestos con igualdad de
forma y tamaño, el defecto representado en el dispositivo de
visualización se corresponde tanto en cuanto a su forma como también
en su tamaño al implante que se ha de preparar a partir del
material de implante. Si se desplaza la herramienta de mecanizado
sobre el material de implante de tal modo que en el dispositivo de
visualización siga el contorno del defecto representado en la
imagen del defecto, se puede preparar el implante deseado a partir
del material de implante exactamente con el tamaño y forma que
corresponda al defecto. La ventaja de este procedimiento está
principalmente en que no requiere un sistema de navegación. Por
otra parte tampoco hay que disponer de una imagen en tiempo real
del defecto. Esto significa que el procedimiento no tiene que
llevarse a cabo en un quirófano ni por parte de un médico. Sin
embargo es excelentemente apropiado para realizarlo también en un
quirófano, ya que requiere únicamente un dispositivo generador de
imagen para generar la imagen en tiempo real así como un dispositivo
visualizador, que se pueden introducir sin problemas en una zona
estéril. En cambio no se requiere precisamente introducir un
proyector en la zona estéril, mediante el cual se pueda transmitir
un contorno del defecto sobre el material de implante que se trata
de mecanizar. Debe entenderse como cuerpo de calibrado también una
estructura de calibrado que esté formada por varias partes que se
encuentren en una relación fija entre sí. Por otra parte, el primer
cuerpo de calibrado también puede ser un cuerpo de calibrado
virtual, es decir una estructura de calibrado superpuesta a la
imagen del defecto o un cuerpo de calibrado que se corresponda con
el segundo cuerpo de calibrado.
Ventajosamente se prepara un implante de forma
laminar a partir de un material de implante esencialmente plano. De
este modo se pueden preparar en la forma deseada tanto defectos de
cartílagos como también implantes de piel o similares. El
procedimiento por lo tanto es adecuado para la preparación de toda
clase de implantes que sean adecuados para rellenar un defecto en
el cuerpo.
Es ventajoso que para tomar la imagen en tiempo
real se emplee un primer dispositivo generador de imagen con un
primer eje óptico que se orienta con un primer ángulo de imagen con
relación a un plano definido por el material de implante, si se
prepara una imagen del defecto que se tomó con un segundo
dispositivo generador de imagen que presente un segundo eje óptico,
donde el segundo eje óptico estaba orientado con relación a un
plano definido por el defecto con un segundo ángulo de imagen, y si
el primer ángulo de imagen se ajusta de acuerdo con el segundo
ángulo de imagen. De este modo se puede asegurar que tanto el
defecto en la imagen del defecto como también el material de
implante en la imagen en tiempo real se representan sobre el
dispositivo de visualización bajo un mismo ángulo. De este modo se
evitan errores de distorsión en la representación de las dos
imágenes superpuestas en el dispositivo de visualización y se
asegura que incluso con una representación distorsionada del
defecto y del material de implante, el implante que se trata de
preparar rellenará exactamente el defecto.
Con el fin de evitar distorsiones en la
representación tanto del defecto como del material de implante es
conveniente que el segundo eje óptico esté orientado en dirección
perpendicular o esencialmente perpendicular al plano definido por
el defecto, y que el primer eje óptico se oriente en dirección
perpendicular o esencialmente perpendicular al plano definido por
el material de implante.
De acuerdo con una variante preferida del
procedimiento conforme a la invención puede estar previsto que se
facilite una imagen del defecto que se haya tomado mediante palpado
del contorno del defecto utilizando un instrumento de palpado
navegado. Una imagen del defecto de esta clase tiene la ventaja de
que debido a su generación por palpado navegado del contorno del
defecto se conoce directamente una escala y se pueden determinar
directamente las dimensiones del defecto y del contorno del defecto.
Por otra parte una imagen del defecto de esta clase ofrece la
ventaja de que sobre la imagen del defecto se puede superponer una
estructura de calibrado virtual o un cuerpo de calibrado virtual, y
esto con la escala de dimensiones correcta. Si se conocen por
ejemplo la forma y el tamaño del primer cuerpo de calibrado se puede
superponer en la imagen del defecto un segundo cuerpo de calibrado
correspondiente a aquél, directamente y en la escala de dimensiones
correcta. De este modo sobra la disposición de un cuerpo de
calibrado real en o junto al defecto y por lo tanto la introducción
de un cuerpo extraño en un cuerpo humano o animal.
En principio cabría imaginar representar la
imagen del defecto como imagen de fondo sobre el dispositivo
visualizador. Sin embargo es ventajoso si es la imagen en tiempo
real la que se representa en el dispositivo visualizador como
imagen de fondo, y la imagen del defecto como imagen de primer
plano. En ambos casos se puede seguir de forma óptima el movimiento
de la herramienta de mecanizado.
En principio cabría imaginar que la imagen del
defecto y la imagen en tiempo real solamente varíen la una respecto
a la otra en cuanto a su tamaño, de modo que los dos cuerpos de
calibrado se representen al mismo tamaño. Sin embargo es
conveniente si la imagen del defecto y la imagen en tiempo real se
superponen en el dispositivo visualizador mediante desplazamiento
relativo de las dos representaciones entre sí y por la modificación
de un factor de aumento de las dos representaciones la una con
relación a la otra. De este modo tan sencillo se pueden representar
los dos cuerpos de calibrado superpuestos en el dispositivo
visualizador, de modo que se pueda reconocer inmediatamente si
presentan el mismo tamaño y la misma posición. De este modo se
consigue que una escala de la imagen del defecto se corresponda con
una escala de la imagen en tiempo real, de tal modo que sin tener
que utilizar otros dispositivos de medición se pueda transferir
directamente el contorno del defecto al material de implante a
escala 1:1.
En principio cabría imaginar modificar la imagen
del defecto en cuanto a tamaño y posición de tal modo que se puedan
llegar a superponer los dos cuerpos de calibrado. Sin embargo es
ventajoso que la imagen del defecto se represente sin modificar en
el dispositivo de visualización, y que la imagen en tiempo real se
desplace y aumente o reduzca con relación a la imagen del defecto
de tal modo que el primer cuerpo de calibrado y el segundo cuerpo
de calibrado se representen congruentes sobre el dispositivo de
visualización. Esta forma de proceder es especialmente sencilla
porque entonces la imagen del defecto que se ha facilitado ya no se
tiene que modificar, mientras que la imagen en tiempo real, al
estar tomada directamente durante la realización del procedimiento,
se puede modificar sin problemas, por ejemplo también mediante el
ajuste de un factor de aumento en el primer dispositivo generador
de la imagen o modificando una posición de éste con relación al
material de implante.
Con el fin de evitar que el implante que se va a
preparar no se fabrique con una precisión de ajuste óptima respecto
al defecto es conveniente que como primer y segundo cuerpo de
calibrado se empleen en cada caso un cuerpo plano. De este modo se
pueden evitar eventuales distorsiones al superponer las
representaciones de los dos cuerpos de calibrado en el dispositivo
visualizador.
Convenientemente se emplea un cuerpo en forma de
disco. Un cuerpo en forma de disco no presenta ninguna dirección
especialmente preferente, de modo que los dos cuerpos de calibrado
se pueden representar congruentes sobre el dispositivo visualizador
al superponer la imagen del defecto y la imagen en tiempo real
simplemente mediante el desplazamiento en dos direcciones
perpendiculares entre sí y ajustando un factor de ampliación.
Es ventajoso que como primer y segundo cuerpo de
calibrado se empleen respectivamente una estructura de calibrado
que comprenda por lo menos dos elementos de calibrado situados en
una relación geométrica fija entre sí. Esto tiene especialmente la
ventaja de que la estructura de calibrado se puede elegir de tal
modo que ningún elemento de calibrado pueda o tenga que ponerse
directamente en contacto con el material de implante, lo que por una
parte podría dificultar la preparación del implante a partir del
material de implante o incluso podría dañar el mismo material de
implante.
Para incrementar la precisión del procedimiento
es conveniente que se utilice una estructura de calibrado que
comprenda un soporte en el cual estén situados dos, tres, cuatro o
más cuerpos de calibrado. En particular los cuerpos de calibrado
pueden estar dispuestos muy alejados entre sí con lo cual se puede
incrementar la precisión al superponer la imagen del defecto y la
imagen en tiempo real.
La imagen en tiempo real se puede generar de
forma especialmente sencilla si como premier dispositivo generador
de imagen se emplea una videocámara digital.
Para poder tratar la imagen del defecto de forma
sencilla con un dispositivo de tratamiento de datos es conveniente
emplear una imagen del defecto generada con una cámara digital. Esto
permite representar la imagen del defecto directamente en el
dispositivo visualizador y superponerlo con otra imagen digital, por
ejemplo la imagen en tiempo real.
De acuerdo con una variante preferida del
procedimiento conforme a la invención puede estar previsto que antes
de preparar el implante se tome la imagen del defecto con el
segundo dispositivo generador de imagen, y que antes de tomar la
imagen del defecto se disponga el segundo cuerpo de calibrado en o
contiguo al defecto. De este modo se puede generar una imagen del
defecto deseada que se requiere para preparar el implante
deseado.
Con el fin de evitar de que un cuerpo de
calibrado tenga siquiera que acercarse al defecto es conveniente
que antes de preparar el implante se tome la imagen del defecto con
el segundo dispositivo generador de imagen y que después de tomar
la imagen del defecto se superponga el segundo cuerpo de calibrado
en la imagen del defecto, o contiguo al defecto. Por lo tanto no se
emplea un segundo cuerpo de calibrado real sino virtual, por
ejemplo también en forma de una estructura de calibrado. El segundo
cuerpo de calibrado se corresponde a su vez con el primer cuerpo de
calibrado de calibrado, eligiéndose y representándose el segundo
cuerpo de calibrado en cuanto a forma y tamaño de tal modo que se
corresponda con una representación del primer cuerpo de calibrado
en la imagen del defecto, teniendo en cuenta la escala de ampliación
de la imagen del defecto. El segundo dispositivo generador de
imagen puede comprender en particular un sistema de navegación en
combinación con un instrumento palpador navegante mediante el cual
se pueda palpar y memorizar un contorno del defecto es decir un
contorno del defecto. Los datos así determinados se pueden
representar en forma de una imagen del defecto, por ejemplo sobre
una pantalla.
Durante la toma de la imagen del defecto y del
defecto se evitan las distorsiones si para tomar una imagen del
defecto se orienta el segundo dispositivo generador de imagen de tal
modo que su eje óptico sea perpendicular o esencialmente
perpendicular a un plano definido por el defecto.
Como segundo dispositivo generador de imagen se
emplea ventajosamente una cámara digital. Ésta se puede unir por
ejemplo con un endoscopio, de modo que en particular se puedan tomar
también imágenes del defecto procedentes del interior de un cuerpo
humano o animal o también en el curso de una intervención invasiva
mínima, por ejemplo dentro del marco de una artroscopia de una
articulación de rodilla.
Preferentemente se dibuja con la herramienta de
mecanizado sobre el material de implante una pista de mecanizado
que se corresponda con el contorno del defecto. El contorno del
defecto se reconoce entonces sobre el material de implante y el
implante que se trata de preparar se puede entonces separar por
ejemplo del material de implante, cortando.
El contorno del defecto se puede transferir de
forma especialmente sencilla sobre el material de implante si como
herramienta de mecanizado se emplea un rotulador para marcar la
pista de mecanizado sobre el material de implante. Preferentemente
se emplea un rotulador mediante el cual se pueda dibujar un contorno
sobre el implante sin dañar éste.
Alternativamente también puede ser ventajoso si
con la herramienta de mecanizado se recorta el implante que se
trata de preparar del material de implante. Por lo tanto se puede
preparar también el implante sin marcar la pista de mecanizado
sobre el material de implante, con lo cual se puede ahorrar un paso
adicional del proceso.
Convenientemente se emplea como herramienta de
mecanizado una herramienta de corte. Con ella se puede separar sin
esfuerzo el implante del material de implante.
Es conveniente que como herramienta de corte se
emplee un láser o un bisturí. Esta clase de herramientas de corte
son excelentemente apropiadas para recortar un implante de un
material de implante.
Para poder tratar en la forma deseada un defecto
de cartílago, por ejemplo en una articulación de rodilla, es
conveniente que con el procedimiento se prepare un implante de un
material de implante sucedáneo de cartílago. Por ejemplo, el
material de implante de sucedáneo de cartílago puede ser un material
de soporte que se inocule con condrocitos autólogos, que se hayan
cultivado en el laboratorio después de haberlos extraído del cuerpo
del paciente.
El objetivo planteado inicialmente se resuelve
también conforme a la invención mediante un dispositivo de la clase
descrita inicialmente que comprende un dispositivo de introducción
de datos para transferir una imagen del defecto que presenta un
contorno del defecto al dispositivo, donde sobre la imagen del
defecto está representado un primer cuerpo de calibrado en o junto
al defecto, estando previsto un primer dispositivo generador de
imagen para tomar una imagen en tiempo real de un segundo cuerpo de
calibrado dispuesto sobre el o contiguo al material de implante que
se trata de mecanizar, correspondiéndose el primer cuerpo de
calibrado con el segundo cuerpo de calibrado, estando previsto un
dispositivo visualizador para representar y superponer la imagen en
tiempo real y la imagen del defecto, estando realizado el
dispositivo de tal modo que con el dispositivo visualizador se
pueden representar el primer y el segundo cuerpo de calibrado
superpuestos con igual forma y tamaño, y donde con el dispositivo
de visualización se pueda representar simultáneamente en tiempo real
una herramienta de mecanizado que se desplace a lo largo del
contorno del defecto representado en la imagen del defecto.
Con el dispositivo conforme a la invención se
tiene la posibilidad de mecanizar un material de implante sin
recurrir a un sistema de navegación, de tal modo que resulte posible
preparar un implante que en forma y tamaño ajuste con precisión en
el defecto que se trata de rellenar.
De acuerdo con una forma de realización
preferente de la invención puede estar previsto que el dispositivo
comprenda un sistema de tratamiento de datos, y que el sistema de
tratamiento de datos esté realizado para actuar conjuntamente con
el dispositivo de introducción de datos y con el primer dispositivo
generador de imagen. El sistema de tratamiento de datos puede estar
realizado por ejemplo en forma de un ordenador que pueda
representar datos sobre un dispositivo visualizador, por ejemplo
sobre un monitor. El dispositivo de introducción de datos puede
estar realizado en forma de un lector para medios de memoria, por
ejemplo en forma de una disquetera CD o de un equipo lector de
tarjetas de memoria para tarjetas de memoria tales como se emplean
por ejemplo en cámaras digitales. Alternativamente cabría también
imaginar prever el dispositivo de introducción de datos en forma de
una entrada digital en el sistema de tratamiento de datos para
introducir directamente señales desde una cámara digital.
El sistema de tratamiento de datos está
realizado preferentemente de tal modo que la imagen del defecto y/o
la imagen en tiempo real se puedan representar sobre el dispositivo
visualizador en tamaño y posición variable. Por ejemplo el sistema
de tratamiento de datos puede estar equipado con un software
correspondiente mediante el cual se pueda realizar el tratamiento
de imagen necesario para modificar el tamaño y la posición de una
imagen.
Es conveniente que con el dispositivo se pueda
llevar a cabo uno de los procedimientos conformes a la invención
antes descritos.
La siguiente descripción de una forma de
realización preferente de la invención sirve para una explicación
más detallada, en combinación con el dibujo. En éste muestran:
Figura 1 una representación esquemática durante
la toma de una imagen del defecto;
Figura 2 un ejemplo de representación de una
imagen del defecto y de una imagen en tiempo real, cada una con
cuerpo de calibrado;
Figura 3 una representación esquemática de la
superposición y calibrado de la imagen del defecto y de la imagen
en tiempo real; y
Figura 4 una representación esquemática durante
el tratamiento del material de implante para la preparación del
implante deseado;
Figura 5 otra representación esquemática de una
variante del procedimiento para el tratamiento del material de
implante para la preparación del implante deseado.
\vskip1.000000\baselineskip
Con relación a las Figuras 1 a 4 se explica a
continuación el procedimiento conforme a la invención antes
descrito así como el dispositivo conforme a la invención,
sirviéndose de un ejemplo de realización preferido.
En la Figura 1 se ha representado
esquemáticamente una disposición mostrando por ejemplo como se toma
una imagen del defecto dentro del marco de una intervención
invasiva mínima, concretamente en forma de una intervención
artroscópica en una articulación de rodilla 10 de un cuerpo humano.
Para ello, después de abrir la articulación de rodilla 10, se
introduce preferentemente un endoscopio 12 con un extremo distal 14
dentro de la articulación de rodilla 10 que está abierta, y un
vástago alargado 18 del endoscopio 12, que define un eje óptico 16,
con su extremo 14 hasta cerca de un defecto 20 de un cartílago de
rodilla 22. Antes de efectuar la toma del defecto se deposita en el
defecto 20 un cuerpo de calibrado en forma de disco plano 24.
Alineado con el eje óptico 16 del vástago 18 se dispone en el
extremo proximal del vástago 18 del endoscopio 12 un dispositivo
generador de imagen en forma de una cámara digital 26. En el
interior del vástago 18 está dispuesto o bien un conductor de fibra
óptica que no está representado o un sistema óptico que no está
representado, mediante el cual es posible tomar mediante la cámara
digital 26 una imagen 30 del defecto 20.
La imagen del defecto 30 está representada en la
Figura 2 a la izquierda y muestra no sólo el defecto 20 sino
también el disco 24 dispuesto en el interior del defecto. Se
reconoce claramente un contorno del defecto 32, es decir una línea
divisoria entre el tejido cartilaginoso degenerado y el cartílago de
articulación conservado 22.
La imagen del defecto 20 está registrada en una
memoria 28 de la cámara digital 26, por ejemplo en una tarjeta de
memoria que se puede introducir en un puerto de lectura de tarjetas
34 de un ordenador 36 que constituye el sistema de tratamiento de
datos, y desde donde se puede transferir entonces la imagen
memorizada del defecto 30 el ordenador 36. El ordenador 36 forma
parte del dispositivo de tratamiento indicado en su conjunto por la
referencia 38, para la preparación de un implante a partir de un
material de implante. El ordenador 36 está equipado generalmente
con un teclado 40 y un ratón 42, por medio de los cuales un operador
puede iniciar y manejar programas. También está unida al ordenador
36 una pantalla 44 que sirve como dispositivo visualizador y que
está destinada a presentar la imagen del defecto 30.
También está unida con el ordenador 36 una
videocámara digital 46 empleada como otro dispositivo generador de
imagen, mediante la cual se pueda tomar una imagen en tiempo real y
se pueda representar en la pantalla 44 mediante el ordenador
36.
Para la preparación de un implante que se pueda
insertar en el defecto 20 y poder rellenarlo con precisión de
ajuste y permitir así la regeneración del tejido cartilaginoso
dañado, se orienta la videocámara 46 con su eje óptico 50
esencialmente en dirección perpendicular a un plano definido por un
material de implante 54 depositado en una cubeta plana 52. Sobre el
material de implante 54 se coloca otro cuerpo de calibrado en forma
de un disco de calibrado 56. El disco de calibrado 56 y el disco 24
son de forma idéntica, tanto en lo referente a su diámetro como
también a su altura. La imagen en tiempo real 48 generada de este
modo se representa en la pantalla tal como se puede ver en la
Figura 2 a la derecha.
Al tomar la imagen en tiempo real 48 se presta
atención para que el eje óptico 50 se oriente con relación a un
plano definido por el material de implante 54 con el mismo ángulo
que el eje óptico 16 en la toma de la imagen del defecto 30, es
decir igual que el eje óptico con relación a un plano definido por
el defecto 20. Los dos ejes ópticos 16 y 50 están orientados
preferentemente cada uno perpendicularmente, tanto con relación al
material de implante 54 como también al defecto 20.
Dado que al disponer la videocámara 46 no se
presta la atención sobre la distancia a la que se posiciona ésta
respecto al material de implante 54, las representaciones de la
imagen del defecto 30 y de la imagen en tiempo real 48 normalmente
no coinciden en su escala de tamaño. Esto se manifiesta porque el
disco 24 de forma y tamaño idéntico al disco de calibrado 56 se
representa sobre la pantalla 44 de modo distinto, concretamente más
pequeño tal como se muestra a título de ejemplo en la Figura 2.
Si se superponen la imagen del defecto 30 y la
imagen en tiempo real 48 sobre la pantalla 44 tal como está
representado a la izquierda en la Figura 3 entonces no coinciden ni
la posición ni el tamaño del disco 24 y del disco de calibrado 56.
El que la imagen en tiempo real 48 o la imagen del defecto 30 se
representen en la pantalla 44 en un primer plano o en el fondo no
tiene en principio ninguna importancia.
Para preparar un implante 58 que se corresponda
en forma y tamaño con el defecto 20 es preciso adaptar entre sí la
imagen del defecto 30 y la imagen en tiempo real 48, y esto de tal
modo que por lo menos coincida el tamaño del disco 24 con el tamaño
del disco de calibrado 56. No es absolutamente obligatorio que se
solapen. Pero esto se puede conseguir de forma especialmente
sencilla superponiendo el disco 24 y el disco de calibrado 56. Esto
se realiza mediante un proceso de ajuste que está designado
simbólicamente con la flecha 60 en la Figura 3. Por ejemplo, la
imagen en tiempo real 48 se puede desplazar en dos direcciones
perpendiculares entre sí, de modo que gracias a este desplazamiento
62 sobre la pantalla 44 el disco 24 se superponga al disco de
calibrado 56 de tal modo que sus centros queden superpuestos.
Mediante una modificación del factor de ampliación 64 de una
representación de la imagen en tiempo real 48 sobre la pantalla 44
se puede modificar además el tamaño del disco de calibrado 56 de
tal modo que coincida con el tamaño del disco 24. El proceso de
ajuste 60 se da por terminado cuando sobre la pantalla 44 se ve
únicamente un círculo formado por el disco 24 y el disco de
calibrado 56. Mediante el proceso de ajuste 60 se representa el
material de implante 54 sobre la pantalla 44 a la misma escala que
el defecto 20.
Mediante la representación optimizada de la
imagen en tiempo real 48 y de la imagen del defecto 30 sobre la
pantalla 44, representada en la Figura 3, está ahora todo listo para
preparar el implante 58 a partir del material de implante 54. Para
ello se emplea una herramienta de mecanizado 66, por ejemplo un
rotulador o un bisturí. Si se emplea un rotulador, éste se desplaza
con su punta 86 sobre el material de implante 54 de tal modo que la
representación de la herramienta de mecanizado 66 siga en la imagen
en tiempo real 48 sobre la pantalla al contorno del defecto 32. De
este modo se dibuja sobre el material de implante 54 una trayectoria
de movimiento 70 que en cuanto a forma y tamaño se corresponda con
el contorno del defecto 32. Para ello, un operario puede desplazar
la herramienta de mecanizado 66 sobre el material de implante 54 de
tal modo que la persona solamente mueva la punta 68 de la
herramienta de mecanizado 66 sobre el material de implante 54
siguiendo el contorno del defecto 32. Alternativamente podría estar
previsto también un dispositivo que nueva la herramienta de
mecanizado 66 sobre el material de implante 54, controlándose y
regulándose el movimiento de este dispositivo en función de la
posición de la herramienta de mecanizado 66 en la imagen en tiempo
real, concretamente de modo que la herramienta de mecanizado 66
siga constantemente el contorno del defecto 32. Entonces se tendría
la posibilidad de preparar el implante 58 de forma totalmente
automática a partir del material de implante 54.
Tal como ya se ha mencionado, la herramienta de
mecanizado 66 también puede estar realizada en forma de una
herramienta de corte, por ejemplo de un bisturí, de modo que un
operario o un dispositivo adecuado correspondiente pueda recortar
el implante 58 directamente del material de implante 54 en la forma
descrita.
El procedimiento descrito puede ser realizado
por cualquier persona ya que no es necesario realizarla en un
quirófano. Si se dispone de una imagen del defecto 30 se puede
preparar el implante 58 en cualquier lugar a partir del material de
implante 54.
Alternativamente se puede realizar el proceso de
ajuste 60 de tal modo que la imagen en tiempo real 48 se represente
sin modificación sobre la pantalla 44, y se superponga la imagen del
defecto 30 a la imagen en tiempo real mediante desplazamiento y
ajuste de un factor de aumentos, hasta que el disco 24 y el disco de
calibrado 56 se representen congruentes uno sobre otro.
Con relación a la Figura 5 se explica a
continuación una segunda variante del procedimiento conforme a la
invención ligeramente modificada respecto al procedimiento antes
descrito, junto con un segundo ejemplo de realización de un
dispositivo conforme a la invención.
La segunda variante del procedimiento conforme a
la invención se diferencia de la variante antes descrita por el
hecho de que para la toma de la imagen del defecto no se coloca
ningún cuerpo de calibrado y ninguna estructura de calibrado en el
defecto 20. En su lugar se superpone un cuerpo de calibrado
directamente en la imagen del defecto 30, en forma de una
estructura de calibrado virtual 24' después de haber tomado la
imagen del defecto 30 o al tratar el material de implante 54. La
estructura de calibrado 24' comprende en el presente caso cuatro
puntos rellenados dispuestos en un cuadrado. En lugar de un disco de
calibrado 36 que constituya un segundo cuerpo de calibrado se
emplea una estructura de calibrado real 56' que se forma por un
marco rectangular 78' del que sobresalen del plano definido por el
marco 78' cuatro discos de calibrado idénticos 74', presentando una
longitud de lado 72' del marco 78' un valor predeterminado, por
ejemplo una longitud de 10 cm.
La estructura de calibrado virtual 24' se
superpone de tal modo en la imagen del defecto 30, conociendo la
resolución y el escalado de ésta, de tal modo que se vean cuatro
discos de calibrado virtuales 76' dispuestos en forma de una
estructura rectangular, cuyas distancias representadas con relación
al defecto 20 se correspondan con la longitud de lado 72'. Dado que
un factor de aumento de la imagen del defecto 30 no tiene por qué
corresponderse obligatoriamente con un factor de ampliación de la
imagen en tiempo real 48, el tamaño efectivo de la estructura de
calibrado 24' superpuesta a la imagen del defecto 30 puede diferir
del tamaño de la estructura de calibrado representada en la imagen
en tiempo real 48. Modificando correspondientemente un factor de
ampliación 64 de una representación de la imagen en tiempo real 48
sobre la pantalla 44 y modificando correspondientemente la posición
de la imagen en tiempo real 48 y de la imagen del defecto 30 con
relación entre sí se puede superponer la estructura de calibrado
24' a la estructura de calibrado 56' de tal modo que para el
observador quede visible sólo una única estructura de calibrado 24'
ó 56'. Tal como ya se ha descrito con relación a la Figura 4, el
contorno del defecto 32 se ha transferido entonces virtualmente en
la pantalla 44 al material de implante 54, que se sigue con una
herramienta de mecanizado 66, cuyo movimiento sigue la imagen en
tiempo real 48 representada en la pantalla 44 pudiendo prepararse
de este modo el implante 58, bien de forma manual o automática.
Alternativamente existe también la posibilidad
de generar el implante para el defecto mediante palpado del
contorno del defecto 32 con un instrumento de palpado navegante cuyo
movimiento se pueda seguir con un sistema de navegación. Esto
presenta especialmente la ventaja de no requerir ningún dispositivo
generador de imagen óptico para la toma de la imagen del defecto, y
que además se pueda superponer la estructura de calibrado 24'
virtualmente en la imagen del defecto 30 a escala correcta, ya que
al palpar el contorno de defecto 32 navegando se puede determinar y
facilitar también directamente por el sistema de navegación la
escala de ampliación.
Claims (15)
1. Procedimiento para la preparación de un
implante (58) destinado a rellenar un defecto (20) en un cuerpo
humano o animal a base de un material de implante (54), en el cual
se facilita una imagen (30) del defecto (20) que presenta un
contorno de defecto (32), sobre el cual está representado un primer
cuerpo de calibrado (24) dispuesto en o junto al defecto (20),
donde sobre el material de implante (54) que se trata de mecanizar
o junto a éste se dispone un segundo cuerpo de calibrado (56) que se
corresponde con el primer cuerpo de calibrado (24), efectuándose
una toma de imagen en tiempo real (48) del material de implante (54)
y representándolo en tiempo real sobre un dispositivo visualizador
(44), representándose la imagen del defecto (30) obtenida sobre el
dispositivo visualizador (44) superponiéndolo con la imagen en
tiempo real (48) de tal modo que el primer y el segundo cuerpo de
calibrado (24, 56) se representen superpuestos con igual forma y
tamaño, y donde se representa en el dispositivo de visualización
(44) una herramienta de mecanizado (66) en la imagen en tiempo real
(48) que se desplaza de tal modo sobre el material de implante (54)
que en el dispositivo de visualización (44) siga el contorno del
defecto (32) representado en la imagen del defecto (30).
2. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque para
efectuar la toma de la imagen en tiempo real (48) se emplea un
primer dispositivo generador de imagen (46) con un primer eje óptico
(50) que se orienta con un primer ángulo de imagen con relación a
un plano definido por el material de implante (54), porque se
facilita una imagen del defecto (30) que se ha tomado con un segundo
dispositivo generador de imagen (26) que presenta un segundo eje
óptico (16), estando orientado el segundo eje óptico (16) con un
segundo ángulo de imagen relativo a un plano definido por el defecto
(20), y porque el primer ángulo de imagen se ajusta de acuerdo con
el segundo ángulo de imagen.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se facilita una imagen del defecto (30)
que se tomó mediante un instrumento de palpado navegado mediante
palpado del contorno del defecto (32).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la imagen
del defecto (30) y la imagen en tiempo real (48) se superponen en
el dispositivo de visualización (44) mediante el desplazamiento de
las dos representaciones relativamente entre sí y la modificación de
un factor de ampliación de las dos representaciones relativamente
entre sí.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como primer
y segundo cuerpo de calibrado (24', 56') se emplea en cada caso una
estructura de calibrado (24', 56'), que comprende por lo menos dos
elementos de calibrado (76', 74') que se encuentran en una relación
geométrica fija entre sí.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque antes de la
preparación del implante (58) se toma la imagen del defecto (30)
con el segundo dispositivo generador de imagen (26), y porque antes
de tomar la imagen del defecto (30) se dispone el segundo cuerpo de
calibrado (24) en o contiguo al defecto (20).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque antes de la
preparación del implante (58) se toma la imagen del defecto (30)
con el segundo dispositivo generador de imagen (26) y porque
después de la toma de la imagen del defecto (30) se superpone el
segundo cuerpo de calibrado (24) en la imagen del defecto, en o
contigua al defecto (20).
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque para la toma de la imagen del defecto
(30) se orienta el segundo dispositivo generador de imagen (26) de
tal modo que su eje óptico (16) quede orientado en dirección
perpendicular o esencialmente perpendicular con respecto a un plano
definido por el defecto (20).
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con la
herramienta de mecanizado (66) se dibuja sobre el material de
implante (54) una trayectoria de movimiento (70) correspondiente al
contorno del defecto (32).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con la
herramienta de mecanizado (66) se recorta del material de implante
(54) el implante (58) que se trata de preparar.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque con el
procedimiento se prepara un implante de sucedáneo de cartílago (58)
a partir de un material de implante de sucedáneo de cartílago
(54).
12. Dispositivo (38) para la preparación de un
implante (58) destinado a rellenar un defecto (20) en un cuerpo
humano o animal, a partir de un material de implante (54), con un
dispositivo de introducción de datos (34) para transmitir al
dispositivo (38) una imagen del defecto (20) que presenta un
contorno del defecto (32), estando representado sobre la imagen del
defecto (30) un primer cuerpo de calibrado (24, 24') dispuesto en o
contiguo al defecto (20), estando previsto un primer dispositivo
generador de imagen (46) para tomar una imagen en tiempo real (48)
de un segundo cuerpo de calibrado (56, 56') dispuesto sobre el o
contiguo al material de implante (54) que se trata de mecanizar,
correspondiéndose el primer cuerpo de calibrado (24, 24') con el
segundo cuerpo de calibrado (56, 56'), estando previsto un
dispositivo de visualización (44) para representar y superponer la
imagen en tiempo real (48) y la imagen del defecto (30), estando
realizado el dispositivo (38) de tal modo que con el dispositivo de
visualización (44) se puedan representar el primer y el segundo
cuerpo de calibrado (24, 56; 24', 56') superpuestos con igual forma
y tamaño y donde con el dispositivo de visualización (44) se pueda
representar al mismo tiempo y en tiempo real una herramienta de
mecanizado (66) que se pueda mover a lo largo del contorno del
defecto (32) representado en la imagen del defecto (30).
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque el dispositivo (38) comprende un sistema
de tratamiento de datos (36), y porque el dispositivo de
tratamiento de datos (36) está realizado actuando conjuntamente con
el dispositivo de introducción de datos (34) y con el primer
dispositivo generador de imagen (46).
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el sistema de tratamiento de datos (36)
está realizado de tal modo que la imagen del defecto (30) y/o la
imagen en tiempo real (48) se puedan representar en el dispositivo
de visualización (44) modificando su tamaño y posición.
15. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque con el
dispositivo (38) se puede realizar un procedimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 11.
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