ES2392534T3 - Procedimiento y disposición destinados a examinar implantes - Google Patents

Abstract

Procedimiento para examinar un implante (120, 220, 520) unido a un hueso (130, 230, 530), comprendiendo el procedimiento las etapas de: - unir un elemento (110, 210, 510) a dicho implante mediante una sección roscada, - excitar dicho elemento, caracterizado por - generar dicha excitación utilizando un campo magnético exterior, - detectar sin contacto la interferencia del campo magnético de dicho elemento para detectar por lo menos una frecuencia de resonancia de dicho elemento (110, 210, 510) durante la excitación cuando el elemento se encuentra unido a dicha fijación (120, 220, 510); y - analizar por lo menos una frecuencia de resonancia detectada mediante un analizador, cuya salida representa una proporción entre una tensión de respuesta y la excitación proporcionando un grado de fijación del implante (120, 220, 520) al hueso,

Description

Procedimiento y disposición destinados a examinar implantes

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento y un aparato para examinar un implante unido a un hueso de un paciente humano o animal.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La utilización de implantes implica la introducción de un elemento metálico en un orificio realizado en el hueso. Durante el proceso de cicatrización, el hueso circundante entra en un contacto íntimo con la superficie del implante y, una vez ha transcurrido el tiempo adecuado, se puede unir una prótesis al elemento. Dichos implantes se utilizan frecuentemente en odontología y en cirugía estética.

Existe la necesidad de unos medios que tengan en cuenta clínicamente la calidad de la unión entre el hueso y la superficie del implante. Los fracasos en los implantes se pueden deber a errores en su colocación y a una carga prematura o inapropiada. Un examen no destructivo, que podría utilizarse antes de cargar el implante, ayudaría a reducir los fallos de este tipo y permitiría asimismo realizar pruebas periódicas sobre los implantes que se están utilizando para asegurarse de que son todavía satisfactorios. El examen proporcionaría asimismo una comparación cuantitativa entre distintos sistemas de implantes.

A veces se utilizan rayos X para analizar el estado de un implante, pero permiten mostrar únicamente la presencia de una pérdida importante de hueso alrededor del implante. Resulta asimismo difícil realizar con los rayos X el seguimiento del progreso de la integración con el paso del tiempo, ya que es difícil reproducir la posición y el ángulo de visualización con una precisión suficiente. Un tipo diferente de examen, aunque rudimentario, comprende golpear la estructura unida al implante con un instrumento quirúrgico. Dicho examen permite distinguir únicamente entre los implantes satisfactorios y los sistemas más claramente defectuosos.

La solicitud de patente internacional n.º WO 92/18053, se refiere a un procedimiento para examinar un implante unido a un hueso de un paciente humano o animal. El procedimiento comprende las etapas de poner en contacto un elemento con el implante; detectar por lo menos una frecuencia de resonancia del elemento cuando se encuentra en contacto con el implante; e interpretar la frecuencia de resonancia detectada en lo que se refiere al grado de unión del implante con respecto al hueso. Sin embargo, el procedimiento implica utilizar una unidad de análisis que entre en contacto con el implante mediante un cable.

Las patentes US n.º 3.355.933 y WO 99/46603 se refieren a disposiciones de medición para medir vibraciones de la superficie de un objetivo grande. Las disposiciones presentadas en estos documentos no son aptas para espacios pequeños, tales como la boca de un paciente.

El documento WO 03011133 se refiere a un sistema de implante médico. A fin de obtener información sobre el estado físico del implante en el entorno del mismo, se incrusta un elemento sensor en el implante y se conecta a un dispositivo de medición que determina una propiedad física del elemento sensor o del entorno del mismo y una modificación del mismo.

Las fibras de vidrio del implante se conectan a un elemento de transmisión, por ejemplo un transpondedor convencional, y al propio implante o a una cierta distancia del implante en el cuerpo del paciente o la superficie del cuerpo del paciente se puede conectar a un elemento óptico, que emite luz y puede alojar un pequeño espejo parabólico, lente o elemento similar. El documento no hace referencia alguna a la excitación al utilizar el detector.

En la patente US n.º 2002143268, se utiliza un conjunto de transductor con un aparato destinado a detectar la estabilidad de un implante óseo. El conjunto de transductor utiliza uno o más transductores para excitar vibraciones en dicho implante óseo y para detectar una respuesta a las vibraciones. Se utiliza un acoplamiento para conectar de un modo amovible uno o más transductores a un sistema de circuitos destinado a conducir las vibraciones y detectar la respuesta. Se dispone un dispositivo de memoria en el conjunto transductor. El dispositivo de memoria puede almacenar uno o más parámetros leídos desde fuera del conjunto de transductor mediante el acoplamiento para controlar la utilización del transductor.

En el documento WO 01/19248, que describe las características del preámbulo de la reivindicación 1, para determinar la estabilidad de un implante en el hueso, se utiliza una unidad que produce vibraciones, lo que proporciona una señal de frecuencia A que corresponde a la estabilidad. Una unidad receptora recibe dicha señal y la convierte en una señal de información digital, relacionada con la estabilidad. Una unidad de procesamiento recibe la señal digital y la procesa junto con la información relativa a los factores de distorsión de las condiciones actuales, tales como las dimensiones, la superficie, el material, la localización anatómica, etc. del implante. La unidad de procesamiento proporciona como salida una información de presentación, que no tiene en cuenta dichos factores y, por lo tanto, representa únicamente la estabilidad. El documento WO 01122880 se refiere a un dispositivo para medir la impedancia mecánica de su entorno. El dispositivo comprende un generador de fuerza, un sensor de fuerza, una unidad de acelerómetro, una unidad electrónica que puede calcular la impedancia de la base de las salidas recibidas de un elemento del dispositivo y una alimentación y unas fuentes de señales de control aptas.

La patente US n.º 5.518.008 se refiere a un analizador dental para el análisis de implantes dentales que comprende una sonda dental que presenta una punta de sonda destinada a entrar en contacto con un implante dental de un paciente. Un acelerómetro se acopla a la punta de la sonda. Un martillo accionado mediante un accionador contra el acelerómetro golpea la punta de la sonda contra el implante dental haciendo vibrar el implante dental. El acelerómetro determina el histórico del tiempo de aceleración del implante dental vibratorio. Un procesador convierte el histórico del tiempo de aceleración medido del implante dental en un espectro de frecuencia a partir del que se puede realizar un diagnóstico con respecto al estado del implante dental.

La patente US n.º 3.355.933 se refiere a un aparato para examinar las propiedades mecánicas y las características físicas de objetos a partir de sus vibraciones.

La patente US n.º 2002/115.944 se refiere a un sistema de medición de distancias. El sistema de medición de distancias comprende por lo menos un circuito resonante, por lo menos un elemento magnético con unas propiedades magnéticas predeterminadas, un transmisor que se puede accionar para transmitir un impulso electromagnético, un receptor que se puede accionar para detectar las oscilaciones emitidas por dicho circuito resonante, como respuesta a dicho impulso electromagnético, y un analizador que se puede accionar para analizar una propiedad envolvente de la amplitud de dichas oscilaciones, para determinar de este modo una distancia entre el circuito resonante y el elemento magnético.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objetivo principal de la presente invención es proporcionar un aparato y un procedimiento de examen de un implante sin que se produzca contacto.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar una prueba no destructiva, que pueda proporcionar una indicación fiable de la calidad y/o de la extensión de la unión entre un implante y el hueso al que se une sin que se produzca contacto.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar una disposición de las pruebas, que sea desechable proporcionando un aspecto de pureza a la presente invención.

Por estos motivos, se proporcionan un procedimiento y una disposición para examinar un implante unido a un hueso. El procedimiento comprende las etapas definidas en la reivindicación 1. Preferentemente, el elemento comprende una ménsula.

Según otra forma de realización de la presente invención, el elemento se realiza de un material ferromagnético. De este modo, la frecuencia de resonancia se detecta mediante el elemento que altera un campo magnético.

Preferentemente, el implante comprende un orificio roscado y la ménsula se atornilla a o en el implante.

El procedimiento comprende además la etapa de comparar la frecuencia de resonancia detectada con uno o más valores de las frecuencias de resonancia de elementos iguales o similares en contacto con otros implantes. En una etapa, la frecuencia de resonancia detectada se compara con uno o más valores, tomados en instantes distintos, para las frecuencias de resonancia del elemento igual o similar en contacto con el mismo implante.

El procedimiento comprende además las etapas de excitar el elemento con una fuerza, detectar de la respuesta del elemento a la fuerza y obtener una salida, que es la proporción entre el voltaje de la señal de respuesta y el de la señal de excitación.

La presente invención se refiere asimismo a una disposición para examinar un implante unido a un hueso. La disposición se define en la reivindicación 15.

Según la forma de realización más preferida, la parte detectable comprende un elemento magnético. Por lo tanto, el detector comprende una bobina. La disposición comprende además un amplificador, un procesador, y una memoria de datos. Las señales detectadas por el detector se amplifican mediante el amplificador y se aplican como entrada a analizar. La salida analizada, que representa una proporción entre una tensión de respuesta y la excitación, se envía al procesador, que varía la frecuencia de salida del oscilador del analizador y almacena los resultados de la memoria de datos.

Según un aspecto adicional de la presente invención, la parte detectable comprende material ferromagnético.

Según un aspecto adicional de la presente invención, el detector comprende una bobina para detectar alteraciones en un campo magnético externo.

Más preferentemente, el elemento comprende una ménsula. Ventajosamente, la ménsula se dispone o adapta para resonar a una frecuencia comprendida entre aproximadamente 1 y 20 kHz, preferentemente entre aproximadamente 1 y 10 kHz, y más preferentemente de aproximadamente 8 kHz.

Por motivos higiénicos el elemento es desechable.

La presente invención se refiere asimismo a una pieza desechable para examinar un implante destinada a examinar un implante unido a un hueso. La pieza desechable para examinar un implante comprende una parte detectable, que se puede detectar sin entrar en contacto mediante un detector.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La presente invención se continuará describiendo a continuación, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista esquemática en sección transversal de un ejemplo ilustrativo de un elemento y un aparato para examinar un implante no comprendidos por el alcance de la presente invención;

la figura 2 es una vista esquemática en sección transversal de otro ejemplo ilustrativo de un elemento y un aparato para examinar un implante no comprendidos por el alcance de la presente invención;

la figura 3 es una representación gráfica del cambio hipotético en la amplitud recibida con respecto a la frecuencia de una ménsula de examen según los ejemplos unida a un implante normal;

la figura 4 es una representación gráfica del cambio hipotético en la frecuencia relativa con respecto al módulo del hueso de la ménsula de examen según los ejemplos; y

la figura 5 es una vista esquemática en sección transversal de una forma de realización de un elemento y del aparato de examen de un implante según la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS

Haciendo referencia a la figura 1, que representa un ejemplo ilustrativo, el aparato 100 comprende dos piezas, un elemento 110 en forma de ménsula unido mediante una sección roscada 111 a un componente implantado 120. El componente del implante puede ser un implante dental unido mediante una sección roscada 112 a una sección de un hueso 130, habitualmente una mandíbula humana o cualquier otro tipo de implante para seres humanos o animales. El implante 120 puede ser cualquiera de diversos tipos conocidos, realizados de un metal, tal como el titanio, de un material cerámico o mediante cualquier otro material apto. Puede ser, por ejemplo, del tipo suministrado por Nobel Biocare en el Reino Unido. El elemento 110 presenta un elemento magnético 140. El elemento magnético 140 se puede disponer en un extremo de la ménsula 110, por ejemplo el extremo libre, o integrarse dentro de la ménsula.

La segunda pieza del aparato comprende el aparato de examen 150, que comprende una sonda 151 y una unidad analizadora de la respuesta 152. La sonda 150 comprende una bobina 153 para detectar oscilaciones del elemento magnético.

Para generar oscilaciones en la ménsula, esta debe excitarse. Ello se puede realizar manualmente o mediante un excitador eléctrico, aplicando una fuerza F sobre la ménsula.

Las señales detectadas por la sonda 151 se amplifican mediante un amplificador 154 y se aplican a una entrada al analizador. La salida del analizador, que representa la proporción entre la tensión de respuesta y la excitación, se alimenta a un procesador tal como un microprocesador 155, que se utiliza para variar la frecuencia de salida del oscilador del analizador y almacenar los resultados en una memoria de datos 156. Los resultados se pueden imprimir y/o visualizar en una pantalla o elemento similar.

Haciendo referencia ahora a la figura 2, que ilustra un segundo ejemplo, la primera pieza de la disposición 200 según la presente invención comprende un elemento 210 en forma de una ménsula, tal como en la forma de realización anterior unido mediante una sección roscada 211 al componente implantado 220. Asimismo en este caso, el componente del implante puede ser un implante dental unido mediante una sección roscada 212 a una sección de un hueso 230. El elemento 210 presenta, en este caso, unas marcas 240, tales como líneas, dispuestas en un extremo de la ménsula 210.

La segunda pieza de la disposición comprende el aparato de examen 250, que comprende una sonda 251 y una unidad analizadora de la respuesta 252. La sonda 250 comprende una fuente de luz 253a, preferentemente pero no exclusivamente un láser, y un detector de luz 253b para detectar los reflejos de la ménsula y, de este modo, las oscilaciones de la ménsula. La fuente de luz es preferentemente un diodo láser. La ménsula presenta uno o diversos marcadores, tales como unas secciones más oscuras (o más claras), que efectúan la reflexión de la luz.

La ménsula se excita manualmente o, por ejemplo, mediante un excitador eléctrico, aplicando una fuerza F sobre la ménsula.

La fuente de luz de la punta de la sonda ilumina la ménsula y el detector de luz 253b detecta la luz reflejada. La señal de luz detectada se convierte en una señal eléctrica mediante el detector y las señales detectadas por la sonda 251 se amplifican mediante un amplificador 254 y se aplican a una entrada al analizador. La salida del analizador, que representa la proporción entre la tensión de respuesta y la excitación, se alimenta a un procesador tal como un microprocesador 255, que se utiliza para variar la frecuencia de salida del oscilador del analizador y almacenar los resultados en una memoria de datos 256. Los resultados se pueden imprimir y/o visualizar en una pantalla o elemento similar.

En su utilización, la ménsula 110 se fija, es decir, atornilla, al implante implantado 120 con un par de torsión predeterminado, por ejemplo utilizando un controlador de la torsión y la herramienta complementaria. Se ha descubierto que las variaciones de la frecuencia de resonancia con el par de torsión son relativamente pequeñas en un intervalo práctico de pares de torsión, por ejemplo comprendidos entre aproximadamente 5 y 10 Ncm, de tal modo que dichas variaciones del par de torsión no debe suponer un problema.

Preferentemente, pero no necesariamente, la ménsula es desechable, lo que significa que se puede desenroscar y eliminar, proporcionando una disposición higiénica del examen.

La figura 3 representa los datos de un barrido amplio, que se utiliza para obtener la frecuencia de resonancia de un modo aproximado en el aparato de la figura 1. Se utiliza un barrido más fino en dicha región para identificar esta frecuencia, habitualmente la primera frecuencia o fundamental, con mayor precisión. Dicha frecuencia se registra, y compara, por ejemplo, con los datos de otros implantes en etapas similares de adherencia.

Se espera que para un implante particular, la frecuencia de resonancia varíe en función del grado de fijación al hueso. De este modo, comparando la frecuencia de resonancia detectada con los datos compilados anteriormente para implantes similares, se puede obtener una indicación del grado de fijación del implante.

La técnica, que se basa en la detección y comparación de los cambios de la frecuencia de resonancia, en lugar de los cambios de amplitud, resulta efectiva para determinar la calidad de la interfaz implante/tejido como función de su rigidez y asimismo con respecto a cualquier pérdida de hueso como función del nivel o altura del hueso marginal que rodea el implante.

La ménsula, que se realiza preferentemente de un material metálico, por ejemplo titanio o aluminio, se dimensiona para proporcionar un intervalo de frecuencia de resonancia del sistema (implante y ménsula colocados) comprendido entre aproximadamente 1 y 20 kHz, más específicamente entre 1 y 10 kHz, y preferentemente de aproximadamente 8 KHz. Por ejemplo, en la forma de realización de la figura 1, la ménsula vertical puede ser de aproximadamente 1 cm de altura.

En una forma de realización según la presente invención, tal como se representa en la figura 5, la primera pieza de la disposición 500 según este aspecto de la presente invención comprende un elemento 510 en forma de una ménsula realizado de un material ferromagnético unido mediante la sección roscada 511 al componente implantado

520. Asimismo en este caso, el componente del implante puede ser un implante dental unido mediante una sección roscada 512 a una sección de un hueso 530. De este modo, en este caso el elemento 510 es por sí mismo la parte detectable 540.

Se excita la ménsula 510 mediante un campo magnético exterior 565 generado por los generadores de campo 560.

El aparato de examen 550 comprende la sonda 551 y la unidad analizadora de la respuesta 552. La sonda puede formar parte del generador de campo magnético. La sonda 550 comprende una bobina 553 para detectar interferencias en el campo magnético 565. El análisis se puede realizar tal como se ha descrito con respecto al primer ejemplo.

El generador de campo puede ser un imán permanente destinado a generar un campo de CC o una bobina para generar un campo de CA. La sonda se puede disponer asimismo exteriormente.

Se podrá comprender que pueden realizarse diversas modificaciones sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Los transductores o calibradores, y opcionalmente asimismo la ménsula, se pueden recubrir, por ejemplo con un material acrílico secado al aire, para proteger a los transductores durante la esterilización del aparato. El elemento puede presentar una forma distinta a la de una ménsula. La ménsula, en vez de ser básicamente recta, podría presentar una forma sustancialmente de U y unirse al implante o tope por su base. Además, se pueden utilizar asimismo detectores alternativos, tales como UV, sonido y similares.

La presente invención se limita a los implantes. La idea se podría transferir a todos los espacios pequeños en que se ha de examinar la sujeción de un objeto tal como tornillos, remaches, pernos o pasadores.

Claims (19)

1. REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para examinar un implante (120, 220, 520) unido a un hueso (130, 230, 530), comprendiendo el procedimiento las etapas de:

   •

   unir un elemento (110, 210, 510) a dicho implante mediante una sección roscada,

   •

   excitar dicho elemento,

   caracterizado por

   •

   generar dicha excitación utilizando un campo magnético exterior,

   •

   detectar sin contacto la interferencia del campo magnético de dicho elemento para detectar por lo menos una frecuencia de resonancia de dicho elemento (110, 210, 510) durante la excitación cuando el elemento se encuentra unido a dicha fijación (120, 220, 510); y

   •

   analizar por lo menos una frecuencia de resonancia detectada mediante un analizador, cuya salida representa una proporción entre una tensión de respuesta y la excitación proporcionando un grado de fijación del implante (120, 220, 520) al hueso,

2. 2.

   Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende la etapa de unir de un modo amovible dicho elemento a dicho accesorio.

3. 3.

   Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que dicho elemento (110, 120, 520) comprende una ménsula.

4. 4.

   Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento (110) comprende una pieza magnética (140).

5. 5.

   Procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha frecuencia de resonancia se detecta mediante una bobina (153).

6. 6.

   Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho elemento (510) se realiza de un material ferromagnético.

7. 7.

   Procedimiento según la reivindicación 6, en el que dicha frecuencia de resonancia se detecta mediante dicho elemento que altera un campo magnético (565).

8. 8.

   Procedimiento según la reivindicación 3, en el que dicha fijación comprende un orificio roscado y dicha ménsula se atornilla a o en la fijación.

9. 9.

   Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además la etapa de comparar la frecuencia de resonancia detectada con uno o más valores de las frecuencias de resonancia de elementos iguales o similares en contacto con otras fijaciones.

10. 10.

    Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además la etapa de comparar la frecuencia de resonancia detectada con uno o más valores, tomados en instantes distintos, de las frecuencias de resonancia de un elemento idéntico o similar en contacto con la misma fijación.

11. 11.

    Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende obtener una salida que es la proporción entre la tensión de la señal de respuesta y la de la señal de excitación.

12. 12.

    Disposición (500) para examinar un implante (520) unido a un hueso (530), comprendiendo la disposición:

    •

    un elemento (510) adaptado para unirse de un modo amovible a dicho implante,

    •

    unos medios de detección (550) para detectar por lo menos una frecuencia de resonancia del elemento cuando se encuentra unido al implante,

    caracterizada por

    una pieza generadora de excitación que genera un campo magnético (565) o excita dicho elemento, porque dicho elemento (510) comprende una pieza magnética detectable (540) y porque dichos medios de detección (550) comprenden un detector (553) para detectar sin contacto las interferencias del campo magnético (565).

13. 13.

    Disposición (500) según la reivindicación 12, en la que dicho detector (553) comprende una bobina (553).

14. 14.

    Disposición (500) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, que comprende además un amplificador (154), un procesador (155) y una memoria de datos (156).

15. 15.

    Disposición (500) según la reivindicación 12, en la que las señales detectadas por el detector (553) se amplifican

    5 mediante dicho amplificador (154) y se aplican como una entrada a analizar; la salida analizada, que representa una proporción entre una tensión de respuesta y la excitación, se alimenta a dicho procesador, que hace variar la salida de frecuencia del oscilador del analizador y almacena los resultados en dicha memoria de datos (156).
16. 16. Disposición (500) según la reivindicación 12, en la que dicha parte detectable comprende un material 10 ferromagnético.
17. 17. Disposición (500) según la reivindicación 16, en la que dicho detector (550) comprende una bobina (553) para detectar alteraciones en un campo magnético exterior.

    15 18. Disposición (500) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, en la que el elemento comprende una ménsula.
18. 19. Disposición (500) según la reivindicación 18, en la que la ménsula se dispone o adapta para resonar a una

    frecuencia comprendida entre aproximadamente 1 y 20 kHz, preferentemente entre aproximadamente 1 y 10 kHz, y 20 más preferentemente de aproximadamente 8 kHz.
19. 20. Disposición (500) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, en la que dicho elemento (510) es desechable.

    REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

    La presente lista de referencias citadas por el solicitante se presenta únicamente para la comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque la recopilación de las referencias se ha realizado muy cuidadosamente, no se pueden descartar errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes declina toda responsabilidad en este sentido.