ES2711150T3 - Instrumental médico - Google Patents

Abstract

Instrumental médico, que comprenden dos o, en particular, más elementos de anclaje (18) para anclar sobre el tejido corporal y un elemento de estabilización (26) a través del cual se pueden conectar los dos o más elementos de anclaje (18), así como una unidad de sensor (52) y una unidad de procesamiento de datos (40) que determina, a partir de las señales del sensor de la unidad de sensor (52), la posición de los elementos de anclaje (18) entre sí y/o la posición de al menos un elemento de anclaje (18) con respecto al elemento de estabilización (26) caracterizado por una unidad de acoplamiento (60) para el acoplamiento selectivo percutáneo de la unidad de sensor (52) a al menos un elemento de anclaje (18) o al elemento de estabilización (26).

Description

DESCRIPCION

Instrumental medico

La invencion se refiere a un conjunto de instrumentos medicos, que comprende dos o en particular, mas elementos de anclaje para anclaje al tejido corporal y un elemento estabilizador, a traves del cual se pueden conectar los dos o mas elementos de anclaje, y una unidad de sensor y una unidad de procesamiento de datos basadas en las senales del sensor de la unidad del sensor, que determina la posicion de los elementos de anclaje entre si y/o la posicion de al menos un elemento de anclaje en relacion con el elemento de estabilizacion.

Ademas, se describe un procedimiento para usar un instrumental medica que no es parte de la presente invencion. Un instrumental medica del tipo mencionado se usa, por ejemplo, en el tratamiento de fracturas vertebrales, al fijar los elementos de anclaje en forma de tornillos oseos a cuerpos vertebrales y al conectarlos entre si mediante un elemento estabilizador en forma de varilla. Es conocido abrir el tejido corporal por encima de los cuerpos vertebrales y colocar los tornillos oseos a la vista en los cuerpos vertebrales. De manera correspondiente, la varilla puede fijarse a la vista con los tornillos oseos, que pueden tener para este proposito en particular registros de elementos estabilizadores en los que la varilla debe introducirse en una direccion de introduccion definida. Para reducir la invasividad, el documento DE 102010016448 A1 propone que los tornillos oseos y/o la varilla se ubiquen por via percutanea usando una sonda de ultrasonido. El operador puede enroscar sucesivamente la varilla en los receptaculos del elemento de estabilizacion de los tornillos oseos bajo imagen de ultrasonido.

El documento US 2013/0268007 A1 describe un procedimiento para medir de manera percutanea con una sonda secciones selectivamente diferentes de la varilla unida a los tornillos oseos. En este caso, se comprueba el angulo respectivo de la varilla con respecto a un plano de referencia, para determinar la curvatura de la varilla. La curvatura de la varilla introducida se compara con una curvatura dada para asegurar que la columna vertebral se estabilice en una posicion deseada. Esto es para el tratamiento y correccion de las deformidades espinales.

El documento US 2010/0069919 A1 describe un instrumento con un sistema de fijacion que comprende tornillos oseos y una varilla. Un dispositivo de rastreo (dispositivo de rastreo) esta intracorporal en la varilla y en el tornillo oseo esta dispuesto un dispositivo de objetivo (dispositivo de objetivo). Una unidad de evaluacion extracorporea sirve para determinar la posicion relativa de la varilla y el tornillo oseo.

El documento EP 2179703 B1 describe un sistema de navegacion que se puede ejecutar en una computadora de mano. La computadora se puede conectar a un instrumento quirurgico. En el instrumento, tambien se monta un dispositivo de marcado, cuyo movimiento puede ser rastreado en el espacio por una camara de navegacion dispuesta externamente a la computadora. Los datos relacionados son transmitidos y procesados por la computadora. El objetivo de la presente invencion es proporcionar un instrumental medica que sea mas sencilla para el paciente.

Este objetivo se logra mediante un instrumental medica generica, que se caracteriza por una unidad de acoplamiento para el acoplamiento selectivo percutaneo de la unidad del sensor con al menos un elemento de anclaje o con el elemento estabilizador.

En el caso del instrumental de acuerdo con la invencion, se usa una unidad de sensor que puede acoplarse a traves de la unidad de acoplamiento a al menos un elemento de anclaje o el elemento de estabilizacion. Esto hace posible llevar la unidad del sensor en una posicion relativa definida a uno o mas elementos de anclaje o al elemento estabilizador. Es ventajoso si la unidad del sensor a traves de la unidad de acoplamiento se acopla de manera desmontable al uno o mas elementos de anclaje o al elemento estabilizador. Sobre la base de las senales del sensor, la unidad de procesamiento de datos puede determinar la posicion de los elementos de anclaje o del elemento de estabilizacion en un sistema de coordenadas de referencia de la unidad del sensor. Tambien es posible determinar la direccion desde un elemento de anclaje a otro elemento de anclaje. Esto permite definir un recorrido en el sistema de coordenadas de referencia mediante la deteccion percutanea de elementos de anclaje dispuestos de forma subcutanea. La posicion del elemento de estabilizacion dispuesto subcutaneamente tambien se puede definir en el sistema de coordenadas de referencia. En particular, la unidad de procesamiento de datos puede usar la posicion y la orientacion del recorrido, si el elemento de estabilizacion se introduce por via percutanea en el cuerpo del paciente a traves de una herramienta de introduccion para conectar los elementos de anclaje entre si. Esto es particularmente ventajoso si la posicion y/o la orientacion de la herramienta de introduccion y el elemento de estabilizacion dispuestos en ella se pueden rastrear en el sistema de coordenadas de referencia a traves de la unidad de procesamiento de datos. El resultado es una posibilidad particularmente sencilla para el paciente de conectar los elementos de anclaje en el elemento estabilizador entre si, en la que solo se deben proporcionar pequenas incisiones de baja invasividad.

Se puede proporcionar, en particular, que la unidad de sensor puede acoplarse sucesivamente con al menos un elemento de anclaje a traves de la unidad de acoplamiento. Gradualmente, se pueden determinar las posiciones de los elementos de anclaje y/o las direcciones de dos elementos de anclaje sucesivos en el sistema de coordenadas de referencia. Posteriormente, por ejemplo, se puede determinar la posicion del elemento estabilizador con respecto a los elementos de anclaje o viceversa para conectarlos entre si. Para determinar la direccion desde un primer a un segundo elemento de anclaje, es ventajoso, por ejemplo, si la unidad del sensor esta conectada a traves de la unidad de acoplamiento a ambos elementos de anclaje, como se explicara mas adelante.

Es ventajoso si los dos o mas elementos de anclaje tienen un receptaculo de elemento estabilizador respectivo en el que se puede introducir el elemento de estabilizacion en una direccion de introduccion, y si la unidad de procesamiento de datos determina la posicion relativa de los receptaculos del elemento de estabilizacion y la orientacion del receptaculo del elemento estabilizador respectivo sobre la base de las senales del sensor de la unidad del sensor, en el que la unidad de acoplamiento al del receptaculo del elemento estabilizador se puede colocar en una posicion definida y orientacion reproducible. Esto hace posible determinar no solo la posicion de un elemento de anclaje respectivo, sino tambien la posicion y, en particular, la orientacion del receptaculo del elemento estabilizador respectivo. Esto es ventajoso para garantizar que el receptaculo del elemento estabilizador este colocado correctamente por un lado y orientado por otro lado de tal manera que el elemento estabilizador pueda introducirse en el receptaculo del elemento estabilizador en una direccion de introduccion definida.

Se demuestra que es ventajoso si la unidad de sensor y una unidad de indicacion del instrumental estan integradas en la unidad de procesamiento de datos y si es portatil, en particular en forma de un telefono inteligente, computadora de mano o computadora tablet. De ellos se comprende, en particular, que se proporciona una unidad integrada que esta integrada por el sistema sensor, la unidad de referencia y el procesamiento de datos. En el presente caso, se puede entender que “integrado” significa en particular que la unidad de sensor y la unidad de visualizacion estan dispuestas en una carcasa comun, que tambien incluye la unidad de procesamiento de datos. La unidad integrada es facil de usar para el operador. Al conectar la unidad integrada con al menos un elemento de anclaje a traves de la unidad de acoplamiento, la unidad integrada puede ubicarse en todo momento en el campo de vision del operador, por lo que el flujo de trabajo se simplifica considerablemente.

La unidad de referencia puede ser una unidad de visualizacion optica, en particular una visualizacion de imagen, y/o una unidad de referencia acustica, que comprende, por ejemplo, un altavoz.

Se demuestra que es ventajoso si la unidad de sensor comprende al menos uno de los siguientes sensores:

-un sensor de posicion, por ejemplo, un sensor de GPS;

-un sensor de inclinacion con el que se puede determinar una inclinacion y/o un cambio en la inclinacion de la unidad del sensor;

- un sensor de brujula, por ejemplo, en forma de un sensor de campo magnetico, en particular para determinar la orientacion de la unidad del sensor con respecto al campo magnetico de la tierra;

-un sensor inercial, en particular para determinar aceleraciones y/o velocidades de rotacion de la unidad de sensor;

- un sensor optico, en particular una camara digital. La camara digital puede detectar, por ejemplo, un dispositivo de marcado que esta conectado a un elemento de anclaje o una herramienta de introduccion para el elemento de estabilizacion, por lo que pueden rastrearse en el espacio. La camara digital tambien puede acoplarse a un endoscopio, con el cual la posicion del elemento de anclaje puede detectarse por via subcutanea, en particular un receptaculo de elemento estabilizador del elemento de anclaje.

Los elementos de anclaje son, por ejemplo, tornillos oseos, en particular tornillos poliaxiales con un receptaculo de elemento estabilizador respectivo que puede alinearse en una orientacion diferente.

El elemento de estabilizacion es, por ejemplo, una varilla que se puede introducir en un receptaculo del elemento de estabilizacion de un elemento de anclaje, en particular en una direccion de introduccion definida.

A modo de ejemplo, la unidad de acoplamiento comprende o forma un tubo de acceso que puede estar conectado de manera desmontable a un elemento de anclaje en forma de un tornillo oseo, en particular puede posicionarse en una posicion y orientacion definidas de manera reproducible en un receptaculo de elementos estabilizadores del tornillo oseo. A traves del tubo de acceso se puede actuar percutaneamente sobre el elemento de anclaje, por ejemplo, para la fijacion de una varilla al tornillo oseo.

Alternativa o adicionalmente, la unidad de acoplamiento puede comprender o formar una herramienta de introduccion para el elemento de estabilizacion, que puede estar conectada de manera desmontable al elemento de estabilizacion, en particular el elemento de estabilizacion puede unirse a la herramienta de introduccion en una posicion y orientacion definidas. Acerca de la herramienta de introduccion se puede actuar percutaneamente sobre el elemento estabilizador, de modo que los elementos de anclaje puedan conectarse entre si a traves de este.

Es favorable si la unidad de procesamiento de datos determina sobre la base de los datos de posicion de los elementos de anclaje y, opcionalmente, sobre la base de los datos de las posiciones y orientaciones de los receptaculos del elemento de estabilizacion si los elementos de anclaje pueden conectarse al elemento de estabilizacion, en que la forma de la unidad de procesamiento de datos puede ser predeterminada. Por ejemplo, la forma del elemento de estabilizacion se puede determinar en funcion de los datos de planificacion de la planificacion preoperatoria y se puede almacenar en la unidad de procesamiento de datos. El operador puede de esta forma sencilla para el usuario determinar si es posible una conexion de los elementos de anclaje con el elemento estabilizador.

Es ventajoso si el instrumental incluye una unidad de visualizacion y si la unidad de procesamiento de datos proporciona una indicacion para reposicionar al menos un elemento de anclaje, posiblemente para cambiar la posicion y/o la orientacion de un elemento estabilizador que recibe al menos un elemento de anclaje. En particular, en el caso de pruebas negativas en el caso de la ultima realizacion ventajosa mencionada, esto proporciona la posibilidad de proponer al operador un cambio en la orientacion relativa de los elementos de anclaje y opcionalmente de los receptaculos del elemento estabilizador. De este modo, el operador puede apoyarse en una posicion correcta para permitir la conexion de los elementos de anclaje con el elemento estabilizador.

Es favorable si el instrumental tiene una pluralidad de elementos estabilizadores de diferente forma y si la unidad de procesamiento de datos proporciona informacion para seleccionar un elemento estabilizador adecuado para conectar los elementos de anclaje. El instrumental demuestra ser versatil y facil de manejar. Dependiendo de la indicacion de la unidad de procesamiento de datos, el operador puede usar un elemento estabilizador adecuado. Es ventajoso si el instrumental tiene un dispositivo de formacion de elementos de estabilizacion y si la unidad de procesamiento de datos proporciona informacion sobre las formas del elemento de estabilizacion con el dispositivo de formacion mediante un usuario o si la unidad de procesamiento de datos controla el dispositivo de formacion para formar el elemento de estabilizacion, de modo que los elementos de anclaje puedan conectarse entre si a traves del elemento de estabilizacion. El dispositivo de formacion puede ser un dispositivo de formacion controlable o manual, por ejemplo, un dispositivo de doblado para doblar el elemento estabilizador, en particular en forma de una varilla. Sobre la base de la referencia de la unidad de procesamiento de datos o el control del dispositivo de formacion, se puede garantizar que los elementos de anclaje puedan conectarse entre si a traves del elemento estabilizador. Preferentemente, el instrumental comprende una sonda de ultrasonido que se puede acoplar a la unidad de procesamiento de datos, y las senales de imagen de ultrasonido de la sonda de ultrasonido pueden mostrarse preferentemente por la unidad de procesamiento de datos en una unidad de visualizacion del instrumento. Esto permite usar la sonda de ultrasonido para localizar el tejido corporal, por ejemplo, los cuerpos vertebrales, en particular sus pedfculos, con la sonda de ultrasonido y visualizarlo en la unidad de visualizacion. De este modo, el operador puede ser asistido e instruido para colocar los elementos de anclaje. Ademas, los elementos de anclaje pueden detectarse con la sonda de ultrasonido y, preferentemente, su orientacion relativa se puede determinar con la sonda de ultrasonido.

Convenientemente, un dispositivo de marcado esta acoplado a la sonda de ultrasonido, que puede ser detectado por un sensor optico de la unidad del sensor, de modo que la sonda de ultrasonido se puede rastrear en el espacio. Las senales de imagen de ultrasonido se pueden determinar y mostrar en el sistema de coordenadas de referencia. Ventajosamente, la informacion relativa a una orientacion relativa predeterminada de los dos o mas elementos de anclaje puede almacenarse en la unidad de procesamiento de datos, y los datos almacenados son preferentemente comparables a la orientacion relativa determinada de los dos o mas elementos de anclaje con la unidad de procesamiento de datos. Se puede proporcionar una orientacion relativa predeterminada, por ejemplo, mediante datos de planificacion preoperatoria, que se originan, por ejemplo, a partir de imagenes de rayos X (especialmente TC) o imagenes de ultrasonido. Mediante la comparacion de la orientacion relativa predeterminada deseada en cierto modo de los elementos de anclaje con la disposicion relativa real determinada, se puede determinar de este modo de una manera simple, si los elementos de anclaje estan posicionados de forma correcta o aproximadamente correcta.

La unidad de acoplamiento comprende preferentemente al menos un elemento de extension que se puede conectar de manera desmontable a un elemento de anclaje o al elemento de estabilizacion (por ejemplo, el tubo de acceso o la herramienta de introduccion) y un elemento de sujecion para sostener la unidad del sensor en al menos un elemento de extension. El elemento de sujecion se puede conectar de manera fija al menos a un elemento de extension o se puede conectar de manera desmontable. El elemento de sujecion esta en el estado conectado al elemento de extension en una disposicion relativa definida a este, que es reproducible en el caso de una conexion desmontable. De una manera correspondiente, la unidad de sensor puede estar conectada de manera fija al elemento de sujecion o se puede conectar de manera desmontable, en la que esta en una disposicion relativa definida a este, que es reproducible en el caso de una conexion desmontable.

La conexion de la unidad del sensor al elemento de retencion puede ser ajustada a la forma y a la forma, correspondiente a como el elemento de sujecion se conecta con al menos un elemento de extension, asf como al menos un elemento de extension se conecta con un elemento de anclaje o el elemento de estabilizacion.

De aquf en adelante, para simplificar la explicacion de la invencion, se supone que, en presencia de, por ejemplo, dos elementos de extension, estos tienen la misma longitud y en particular, pueden ser identicos. Sin embargo, la presente invencion no se limita a esto, tambien se pueden usar elementos de extension de diferentes longitudes. Se puede proporcionar que dos elementos de extension esten unidos o conectados de manera rfgida o articulada a traves del elemento de sujecion. Por ejemplo, el elemento de sujecion esta conectado de manera pivotante al elemento de extension respectivo a traves de una bisagra o rotula.

Alternativa o adicionalmente, se puede proporcionar que la longitud del elemento de sujecion sea variable. Por ejemplo, el elemento de sujecion es telescopico. Al cambiar la longitud del elemento de retencion, se le da la oportunidad de alinear los elementos de extension paralelos entre si, lo que, como se explica a continuacion, se puede determinar de una manera simple en una direccion desde un primer elemento de anclaje a un segundo elemento de anclaje.

Por ejemplo, se puede proporcionar que la direccion desde un primer elemento de anclaje a un segundo elemento de anclaje se pueda determinar, ya que la unidad de acoplamiento esta conectada al primer elemento de anclaje y al segundo elemento de anclaje a traves de un elemento de extension en cada caso y los elementos de extension estan conectados a traves de un elemento de sujecion, de manera que los elementos de extension estan alineados paralelos entre si, y en que la unidad del sensor esta alineada en una relacion geometrica predeterminada con el elemento de sujecion. Esto hace posible, en funcion de la orientacion de la unidad del sensor, determinar la orientacion del elemento de sujecion y, por lo tanto (debido a la alineacion paralela de los elementos de extension), la direccion desde el primer al segundo elemento de anclaje.

Tambien es concebible que se pueda determinar la direccion desde un primer elemento de anclaje a un segundo elemento de anclaje ya que la unidad de acoplamiento esta conectada al primer elemento de anclaje y al segundo elemento de anclaje a traves de un elemento de extension en cada caso y los elementos de extension estan conectados a traves de un elemento de sujecion de manera que por medio de la unidad de sensor se puede determinar el angulo entre los elementos de extension para determinar la orientacion del angulo opuesto de la lfnea de conexion imaginaria de los elementos de anclaje juntos. Los elementos de extension se pueden conectar entre si en un angulo, en el que la conexion se puede realizar a traves del elemento de sujecion, en el que se sostiene la unidad del sensor. De este modo, se define un triangulo con dos lados definidos por los elementos de extension y un tercer lado dado por la lfnea de conexion imaginaria de los elementos de anclaje entre si. Sobre la base de la unidad de sensor, en particular se puede determinar el angulo entre los elementos de extension y, por lo tanto, especialmente bajo el supuesto de elementos de extension de la misma longitud, se puede determinar la direccion entre los elementos de anclaje.

Ademas, se puede prever que la posicion de un elemento de anclaje o del elemento de estabilizacion pueda determinarse girando la unidad de acoplamiento con la unidad de sensor fijada al mismo sobre el elemento de anclaje o sobre el elemento de estabilizacion, en la que la unidad de acoplamiento, en el caso del elemento de anclaje, esta acoplada a un receptaculo de elemento de estabilizacion giratoria del elemento de anclaje. Por ejemplo, la unidad de acoplamiento se mueve con la unidad del sensor sobre una superficie conica o una superficie esferica. La punta conica o el punto central de la esfera definen la posicion del elemento de anclaje, que se puede determinar en el sistema de coordenadas de referencia.

Ademas, se puede prever que la direccion de un primer elemento de anclaje a un segundo elemento de anclaje pueda determinarse mediante la unidad de acoplamiento que gira de forma sincronica con respecto al primer elemento de anclaje y con respecto al segundo elemento de anclaje, en el que la unidad de acoplamiento esta acoplada a un elemento estabilizador pivotante respectivo que recibe los elementos de anclaje. Por ejemplo, la unidad de acoplamiento comprende dos elementos de extension, que estan conectados rfgidamente entre si a traves de un elemento de sujecion, en el que los elementos de extension estan alineados paralelos entre si. De este modo, la unidad de sensor puede pivotar a lo largo de una camisa de cilindro en relacion con los elementos de anclaje. Esto permite determinar la direccion entre los elementos de anclaje. En el acoplamiento articulado del elemento de sujecion con los elementos de extension y su orientacion paralela, la unidad del sensor puede pivotar, por ejemplo, en el plano de los elementos de extension y el elemento de sujecion en relacion con los elementos de anclaje y determinar la direccion entre los elementos de anclaje.

Ademas, se puede proporcionar que la posicion de un elemento de anclaje y/o el elemento de estabilizacion se pueda determinar basandose en los datos de posicion absoluta (por ejemplo, usando un sensor de GPS) de la unidad del sensor.

El uso de un sensor de posicion absoluta tambien permite determinar los datos de posicion absoluta en los datos de posicion en el sistema de coordenadas de referencia de la unidad del sensor y viceversa, por lo que es posible una transformacion entre un sistema de coordenadas mundial y el sistema de coordenadas de referencia.

Es ventajoso si el instrumental tiene un dispositivo de marcado que se puede llevar a diferentes posiciones relativas a la unidad de acoplamiento con la unidad de sensores dispuesta en el mismo, en las que el dispositivo de marcado puede ser detectado por la unidad de sensores, en particular un sensor optico de la unidad de sensores, y la posicion y/o por la unidad de procesamiento de datos. Se puede determinar la orientacion del dispositivo de marcado en relacion con la unidad del sensor. Esto hace posible seguir el dispositivo de marcado durante un movimiento en el espacio en el sistema de coordenadas de referencia de la unidad del sensor. Los datos de posicion de los objetos que estan acoplados al dispositivo de marcado pueden determinarse de una manera particularmente simple. En particular, no es necesario proporcionar un dispositivo de deteccion externo, como una camara de navegacion externa, mas alla de la unidad del sensor.

El dispositivo de marcado se puede acoplar preferentemente a un elemento de anclaje o al elemento de estabilizacion. Por ejemplo, el dispositivo de marcado se puede conectar a un elemento de extension de la unidad de acoplamiento, por ejemplo, el tubo de acceso o la herramienta de introduccion. El acoplamiento del dispositivo de marcado con el elemento de anclaje o el elemento de estabilizacion tiene lugar con el conocimiento de la disposicion relativa del dispositivo de marcado y el elemento de anclaje o elemento de estabilizacion. Al seguir el dispositivo de marcado se puede concluir la posicion y/o la orientacion del elemento de anclaje o del elemento estabilizador.

Se puede proporcionar que el dispositivo de marcado comprenda una unidad de visualizacion optica en la que se puedan mostrar los elementos de marcado. Por ejemplo, se usa otra unidad integrada en forma de telefono inteligente, computadora de mano o tableta, que muestra en una unidad de pantalla los elementos de marcado que pueden ser detectados por la unidad del sensor.

Alternativamente, se puede proporcionar que el dispositivo de marcado tenga elementos marcadores que estan conectados rfgidamente entre si en una disposicion de elemento de marcado. La disposicion del elemento de marcado es, por ejemplo, un denominado “cuerpo rfgido”.

Es conveniente si el instrumento comprende una herramienta de introduccion, que se pueda conectar de manera desmontable al elemento de estabilizacion y si el dispositivo de marcado o la unidad del sensor esta dispuesto o puede acoplarse a la herramienta de introduccion, en la que la posicion y/o la orientacion del elemento de estabilizacion puede determinarse basada la posicion y/o la orientacion del dispositivo de marcado en relacion con la unidad del sensor. Por ejemplo, la unidad del sensor esta en una orientacion relativa definida al elemento estabilizador a traves de la unidad de acoplamiento que comprende la herramienta de introduccion. El dispositivo de marcado se puede acoplar a un elemento de anclaje y estar en una orientacion relativa definida a este. Si se mueve la herramienta de introduccion, la posicion del elemento de estabilizacion en el sistema de coordenadas de referencia se puede determinar en relacion con el elemento de anclaje al que se hace referencia a traves del dispositivo de marcado. A la inversa, se puede proporcionar que la unidad de sensor este acoplada a traves de la unidad de acoplamiento con un elemento de anclaje y que el dispositivo de marcado este acoplado a la herramienta de introduccion, en el que en cada caso tambien se proporciona una disposicion relativa definida. Como ya se menciono, la posicion de la herramienta de introduccion y, por lo tanto, la posicion del elemento de estabilizacion se puede rastrear en el espacio a traves del seguimiento del dispositivo de marcado con la unidad del sensor.

Es favorable si el instrumental comprende una unidad de indicacion en la que se pueden dispensar instrucciones para que un usuario gufe la herramienta de introduccion para conectar los elementos de anclaje entre si a traves del elemento de estabilizacion. De este modo, el usuario puede guiarse por la unidad de procesamiento de datos sobre como debe moverse la herramienta de introduccion para que el elemento de estabilizacion pueda conectarse a los elementos de anclaje.

Es ventajoso si el instrumental comprende elementos de identificacion asignados a los elementos de anclaje, en los que un elemento de identificacion respectivo esta dispuesto o cubierto por un elemento de anclaje y los elementos de identificacion difieren entre si, y una unidad de deteccion para la deteccion inalambrica sucesiva de los elementos de identificacion, si es posible determinar con la unidad de procesamiento de datos basandose en las senales de la unidad de deteccion, si el orden de deteccion de los elementos de identificacion coincide con una secuencia predeterminada o predeterminable, y si se puede enviar una referencia positiva o negativa a un usuario a una unidad de referencia del instrumental. Esto permite, por ejemplo, ayudar al usuario a introducir el elemento estabilizador. Por lo tanto, se puede proporcionar que los elementos de anclaje se conecten entre si de acuerdo con la secuencia predeterminada o predeterminable a traves del elemento de estabilizacion. Al introducir el elemento estabilizador, el operador puede detectar los elementos de identificacion sucesivamente con la unidad de deteccion. La unidad de procesamiento de datos puede verificar si la secuencia de los elementos de identificacion coincide con la secuencia. En la unidad de referencia, el usuario puede recibir una referencia positiva o negativa de asistencia. Positivo es la indicacion, si el elemento de identificacion coincide con lo esperado segun la secuencia, negativo, si el elemento de identificacion se desvfa de lo esperado segun la secuencia. Sobre la base de la referencia, el usuario puede reconocer si ha “seleccionado” el elemento de anclaje correcto para la conexion al elemento de estabilizacion.

La deteccion de los elementos de identificacion se lleva a cabo preferentemente cuando se acerca la unidad de deteccion a los elementos de anclaje y, por lo tanto, se puede hacer en cierta medida “automaticamente”. Una senal de deteccion emitida por la unidad de deteccion en la direccion de los elementos de identificacion y/o una senal emitida o reflejada por estos en la direccion de la unidad de deteccion esta dirigida preferentemente para este proposito.

Es ventajoso si los elementos de identificacion son etiquetas RFID o elementos de identificacion opticos y pueden ser detectados por la unidad de deteccion mediante tecnologfa RFID u opticamente, en la que esto esta disenado como un lector RFID o unidad de deteccion optica.

Se puede proporcionar que la secuencia de la unidad de procesamiento de datos este preestablecida en la fabrica. El orden en el que se conectaran los elementos de anclaje ya puede estar registrado en la unidad de procesamiento de datos.

De forma alternativa o adicional, la secuencia de la unidad de procesamiento de datos puede ser predeterminada por el usuario mediante la deteccion sucesiva de los elementos de identificacion. El usuario puede detectar sucesivamente los elementos de identificacion, por ejemplo, antes o despues de la implantacion de los elementos de anclaje y registrar la secuencia a lo largo de la cual se conectara el elemento estabilizador.

Se puede proporcionar que todos los elementos de identificacion puedan detectarse directamente en sucesion con la unidad de deteccion para transmitir la secuencia a la unidad de procesamiento de datos.

Alternativa o adicionalmente, se puede proporcionar que, entre la deteccion de los elementos de identificacion para predeterminar la secuencia para la unidad de procesamiento de datos, se determine una posicion del elemento de anclaje respectivo o las posiciones relativas de los elementos de anclaje entre sf de una de las formas descritas anteriormente o mas adelante.

La unidad de referencia puede ser una unidad de referencia optica y, en particular, tener una pantalla de imagen. Tambien es concebible que la unidad de informacion optica comprenda elementos de iluminacion, por ejemplo diodos LED. Por ejemplo, se proporciona un elemento emisor de luz verde para indicar un orden de deteccion correcto y un elemento emisor de luz roja para indicar un orden de deteccion incorrecto.

La unidad de indicacion puede ser o comprender, alternativa o adicionalmente, una unidad de referencia acustica que tiene, por ejemplo, un altavoz para emitir diferentes sonidos con una indicacion positiva o negativa.

Alternativa o adicionalmente, se puede proporcionar que la unidad de referencia sea o comprenda una unidad de referencia tactil. Por ejemplo, dependiendo de la indicacion positiva o negativa, la unidad de pistas puede proporcionar diferentes vibraciones. Esto es ventajoso, por ejemplo, si la unidad de referencia esta integrada en una herramienta, por ejemplo, una herramienta de introduccion para el elemento de estabilizacion.

La unidad de deteccion puede estar separada de la unidad de procesamiento de datos y la unidad del sensor, asf como la unidad de referencia.

En una implementacion diferente, se puede proporcionar que la unidad de deteccion este integrada en la unidad de procesamiento de datos o en la unidad del sensor o este abarcada por ella. La unidad de deteccion puede estar dispuesta, en particular, en la misma carcasa con la unidad de procesamiento de datos o la unidad de sensor. La unidad integrada es facil de usar para el operador.

Se puede proporcionar que la unidad de referencia este integrada o incluida en la unidad de procesamiento de datos. La unidad de referencia puede ser, en particular, la unidad de referencia mencionada anteriormente, que forma una unidad integrada con la unidad de sensor y la unidad de procesamiento de datos.

La unidad de deteccion puede estar dispuesta o cubierta por una herramienta, en particular sobre una herramienta de introduccion para el elemento de estabilizacion, o sobre un dispositivo de marcado (por ejemplo, un cuerpo ngido) del instrumental.

El instrumental puede tener un soporte para la unidad de deteccion y/o la unidad de referencia. El soporte esta disenado preferentemente de modo que se pueda colocar y usar en el cuerpo de un usuario, en particular debajo de la ropa esteril.

En una implementacion ventajosa, se puede proporcionar que el instrumental comprenda una pulsera que tenga la unidad de deteccion y/o la unidad de referencia. Por ejemplo, el operador que lleva la pulsera puede acercar su mano a los elementos de anclaje. Sus elementos de identificacion pueden ser detectados por la unidad de deteccion, que en este caso es preferentemente un lector RFID. Se puede disponer una unidad de referencia en la pulsera, que comprende, por ejemplo, una pantalla de imagen o elementos de iluminacion.

Es favorable si, dependiendo de una senal de la unidad de deteccion, se puede proporcionar una senal de activacion o una senal de reinicio a la unidad del sensor a traves de la deteccion de un elemento de identificacion para activar o reiniciar la unidad del sensor. Esto es favorable, por ejemplo, al especificar la secuencia a la unidad de procesamiento de datos como se explico anteriormente. Si se detecta el elemento de identificacion, la unidad del sensor se puede reiniciar para reducir posibles errores de medicion en la determinacion posterior de la posicion del elemento de anclaje. Un posible error de medicion es, por ejemplo, la deriva de un sensor, por ejemplo, un sensor de inercia usado para detectar la posicion del elemento de anclaje. De esta manera, se puede aumentar la precision en la determinacion de las posiciones relativas de los elementos de anclaje. Al activar y desactivar selectivamente la unidad del sensor en funcion de una senal de la unidad de deteccion, es posible ahorrar energfa al usar la unidad del sensor.

Para ahorrar energfa para la unidad de deteccion, es ventajoso si puede activarse y/o desactivarse selectivamente mediante una senal de activacion. Se puede proporcionar que la unidad de deteccion se active solo durante el procedimiento quirurgico. Como resultado, se puede aumentar el tiempo de funcionamiento de la unidad de deteccion, si funciona con baterfas. Al comienzo del procedimiento, la unidad de deteccion se puede activar y luego desactivar. Tambien es posible que el usuario active y/o desactive la unidad de deteccion varias veces durante el procedimiento.

La senal de activacion se puede suministrar a la unidad de deteccion de forma inalambrica, por ejemplo, a traves de un impulso de encendido o apagado inalambrico. El impulso se proporciona, por ejemplo, a traves de un modulo de radio de baja energfa Bluetooth.

Alternativa o adicionalmente, se puede proporcionar que la unidad de deteccion tenga un sensor de aceleracion para proporcionar la senal de activacion en funcion de un movimiento de la unidad de deteccion. Mediante el movimiento adecuado, el usuario puede activar o desactivar la unidad de deteccion.

Como se menciono anteriormente, la invencion tambien se refiere a un procedimiento. El objetivo declarado en la introduccion se logra mediante un procedimiento en el que se usa uno de los instrumentos mencionados anteriormente que comprende dos o mas elementos de anclaje para anclar al tejido corporal y un elemento estabilizador a traves del cual se pueden conectar los dos o mas elementos de anclaje, en el que la unidad del sensor se acopla a traves de la unidad de acoplamiento de forma percutanea selectiva con al menos un elemento de anclaje o con el elemento de estabilizacion y con una unidad de procesamiento de datos basada en las senales del sensor de la unidad del sensor se determina la posicion de los elementos de anclaje entre sf y/o la posicion de al menos un elemento de anclaje con relacion al elemento de estabilizacion.

El instrumental en contexto de acuerdo con la invencion ya explicada asf como formas de realizacion ventajosas del mismo tambien se puede lograr usando el procedimiento. A este respecto, se puede hacer referencia a las explicaciones anteriores.

Las realizaciones ventajosas del procedimiento segun la invencion resultan de realizaciones ventajosas del instrumental segun la invencion. Sus caracterfsticas pueden usarse para definir realizaciones ventajosas del procedimiento, de modo que se haga referencia para evitar la repeticion de las declaraciones anteriores.

La siguiente descripcion de realizaciones preferentes de la invencion se usa junto con los dibujos para una explicacion mas detallada de la invencion. Estas muestran:

Figura 1: una representacion esquematica de un instrumental de acuerdo con la invencion con la que se puede llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con la invencion;

Figura 2 esquema del giro de una unidad de procesamiento de datos con respecto a un elemento de anclaje del instrumental de la figura 1;

Figura 3 esquema del giro de la unidad de procesamiento de datos con respecto a dos elementos de anclaje;

Figura 4 esquema del giro de la unidad de procesamiento de datos con relacion a dos elementos de anclaje de una manera diferente;

Figura 5 esquema del acoplamiento estatico de la unidad de procesamiento de datos con dos elementos de anclaje;

Figura 6 esquema del acoplamiento estatico de la unidad de procesamiento de datos con dos elementos de anclaje de una manera diferente;

Figura 7 esquema del uso del instrumental de la Figura 1 durante la introduccion de un elemento estabilizador del instrumental;

Figura 8 esquema del uso del instrumental de la Figura 1 para determinar las posiciones de los elementos de anclaje; y

Figura 9: esquema de los elementos de anclaje del instrumental con elementos de identificacion y una unidad de deteccion para la deteccion sucesiva de los elementos de identificacion.

La figura 1 muestra una realizacion ventajosa citada por el numero de referencia 10 de un instrumental de la invencion. El instrumental 10 comprende un sistema de fijacion 12 quirurgico para estabilizar las vertebras 14. Para este proposito, el sistema de fijacion 12 comprende elementos de anclaje 18, en el presente caso configurados como tornillos oseos y en particular tornillos poliaxiales 20. Los tornillos poliaxiales 20 son en particular tornillos pediculares que se pueden atornillar en los pedfculos de la vertebra 14.

Los tornillos poliaxiales comprenden cabezas de tornillo 22, que forman el respectivo receptaculo 24 del elemento estabilizador para un elemento de estabilizacion 26 del sistema de fijacion 12. Las cabezas de los tornillos 22 son pivotantes en relacion con las roscas 28 de los tornillos poliaxiales 20 a traves de una conexion de bisagra esferica particular. Para una misma posicion mantenida de las cabezas de los tornillos 22, se modifica su orientacion en el espacio. Esto tambien cambia una direccion de introduccion 30 respectiva de una cabeza de tornillo 22, en la que el elemento de estabilizacion 26 se puede introducir en la cabeza de tornillo 22.

El elemento de estabilizacion 26 es, en el presente caso, una varilla 32 que puede pasar a traves de las cabezas de los tornillos 22 y fijarse a la misma de manera convencional. Esto permite que los tornillos poliaxiales 20 se conecten entre si a traves de la varilla 32 y se estabilicen las vertebras 14, 16.

El sistema de fijacion 12 incluye ademas una herramienta de introduccion 34 a la que esta firmemente acoplada la varilla 32. Sobre la herramienta de introduccion 34, la varilla 32 se puede mover por via percutanea. El acoplamiento de la varilla 32 es tal que en una posicion conocida de la herramienta de introduccion 34 en el espacio, la posicion de la varilla 32 es conocida y fija, en particular un extremo de varilla 341 de la varilla 32.

El sistema de fijacion 12 comprende ademas al menos un elemento de extension 36, aquf en forma de un tubo de acceso 38. El tubo de acceso 38 se puede conectar de manera desmontable a la cabeza del tornillo 22, en la que la disposicion relativa de la cabeza del tornillo 22 y el tubo de acceso 38 es conocida y reproducible. Esto hace posible, basandose en la posicion del tubo de acceso 38, concluir la posicion de la cabeza del tornillo 22 y, en particular, su abertura de introduccion para determinar la direccion de introduccion 30. A traves del tubo de acceso 38 se puede actuar percutaneamente sobre la cabeza del tornillo 22, por ejemplo, para atascar la varilla 32.

En el presente caso, se proporciona una pluralidad de tubos de acceso 38, en los que a cada tornillo poliaxial 20 se le puede asignar su propio tubo de acceso 38.

El instrumental 10 incluye ademas una unidad de procesamiento de datos 40 integrada, manual y portatil, que puede ser, por ejemplo, una computadora 42 de mano, un telefono inteligente o una computadora tablet. La computadora 42 esta conectada de manera desmontable a traves de un elemento de sujecion 44 con un tubo de acceso 38 respectivo. En este caso, la conexion se realiza de tal manera que tanto la disposicion relativa de la computadora 42 al elemento de sujecion 44 como su disposicion relativa a tubo de acceso 38 sean conocidas y reproducibles. Como resultado, puede garantizarse una disposicion conocida y reproducible de la computadora 42 en relacion a la cabeza de tornillo 22. La conexion de la computadora 42 a traves del elemento de retencion 44 con el tubo de acceso 38 es ajustable a la fuerza y a la forma, y en particular se lleva a cabo sin herramientas. El elemento de sujecion 44 tambien se puede liberar desde la computadora 42.

La unidad de procesamiento de datos integrada 40 comprende, de una manera conocida per se, un microprocesador, no mostrado, una unidad de referencia 46 integrada con una unidad de pantalla optica en forma de pantalla 48 y con un altavoz 50.

Ademas, una unidad de sensor 52 esta integrada en la unidad de procesamiento de datos 40. La unidad de sensor 52 en particular comprende una pluralidad de sensores y, basandose en sus mediciones, proporciona senales de sensor que pueden ser evaluadas por la unidad de procesamiento de datos 40. Como sensores, en el presente caso, se proporciona preferentemente un sensor de posicion absoluta, por ejemplo, un sensor GPS, un sensor de inclinacion para determinar una inclinacion y/o un cambio en la inclinacion de la computadora 42, un sensor de brujula (en particular en forma de un sensor de campo magnetico), un sensor inercial para determinar una aceleracion y/o velocidad de giro de la computadora 42 y un sensor optico. El sensor optico esta disenado, en particular, como una camara digital 54, que se muestra esquematicamente en las figuras 7 y 8.

La unidad de sensor 52 define un sistema de coordenadas de referencia en el que, como se explica a continuacion, se puede determinar la posicion y/o la orientacion de las cabezas de los tornillos 22 y, por lo tanto, de los tornillos poliaxiales 20. Ademas, se pueden determinar las direcciones de una cabeza de tornillo 22 de un tornillo poliaxial 20 a la cabeza de tornillo 22 de otro tornillo poliaxial 20. Como resultado, la disposicion relativa de las cabezas de los tornillos 22 puede determinarse por via percutanea, por lo que la varilla 32 puede ser roscada a traves de las cabezas de los tornillos 22 y conectada a los tornillos poliaxiales 20 de una manera sencilla para el operador y para el paciente.

El instrumental 10 comprende ademas un dispositivo de formacion de elemento estabilizador 56 en forma de un dispositivo de flexion 58. El dispositivo de flexion 58 es controlable por la computadora 42, de modo que una varilla puede doblarse en una forma predeterminada. De forma alternativa o adicional, el dispositivo de flexion 58 se opera manualmente. Un operador puede proporcionar la varilla con una forma predeterminada basada en la informacion proporcionada por la computadora 42.

Los tubos de acceso 38 y el elemento de sujecion 44 estan abarcados por una unidad de acoplamiento 60 del instrumental 10. A traves de la unidad de acoplamiento 60, la computadora 42 puede conectarse selectivamente a los tornillos poliaxiales, en particular a sus cabezas de tornillo 22. Esto permite en particular conectar sucesivamente la computadora 42 con los tornillos poliaxiales 20 y determinar los datos de posicion y/u orientacion de las cabezas de los tornillos 22 de forma selectiva y sucesiva con la computadora 42.

Se comprende que se puede proporcionar que el sistema de fijacion 12 comprenda mas que solo dos elementos de anclaje 18 y elementos de extension 36. Mas alla del elemento de sujecion 44, la unidad de acoplamiento 60 puede comprender mas y/o diferentes tipos de elementos de retencion, como se explicara mas adelante.

A continuacion, con referencia en particular a las figuras 2 a 6, se muestra a modo de ejemplo como se puede determinar la posicion y/u orientacion de las cabezas de tornillo 22 y las direcciones entre las cabezas de tornillo 22. En principio, es concebible que los datos de posicion absoluta se determinen con la unidad de sensor 52. Debido a la disposicion posicional conocida de la computadora 42 con respecto a una cabeza de tornillo 22, se pueden determinar los datos de posicion absoluta en el sistema de coordenadas absolutas.

La figura 2 muestra esquematicamente como la computadora 42 puede determinar la posicion de la cabeza del tornillo 22 en el sistema de coordenadas de referencia girando la unidad de acoplamiento 60 a la que esta unida al tornillo poliaxial 20. La computadora 42 gira, por ejemplo, sobre una superficie conica o una superficie esferica, por lo que la punta conica o el centro de la esfera definen la posicion de la cabeza del tornillo 22. Ademas, la direccion de introduccion 30 se puede determinar debido a la posicion conocida de la computadora 42 en relacion con la cabeza de tornillo 22.

En la variante segun la figura 2, en particular se usa un sensor de inclinacion de la unidad de sensor 52. Mediante un sensor de inercia de la unidad de sensor 52, se puede determinar una traslacion de la computadora 42, por la cual mediante conexiones sucesivas de la computadora 42 con las cabezas de tornillo 22, se puede definir un polfgono en el sistema de coordenadas de referencia.

En la variante segun la figura 3, se proporciona un elemento de sujecion 62, que esta disenado en secciones como el elemento de sujecion 44, que forma una seccion de sujecion del elemento de sujecion 62. El elemento de sujecion 62 comprende ademas una seccion de conexion 64. La seccion de conexion 64 esta conectada de manera fija a los tubos de acceso 38, por ejemplo en sus extremos alejados de las cabezas de tornillo 22 y en particular fuera del cuerpo del paciente.

En la variante segun la figura 3, la computadora 42 se hace pivotar a traves de la unidad de acoplamiento 60 a los tornillos poliaxiales 20 en una camisa de cilindro. En particular, con el uso de un sensor de inclinacion se puede concluir la orientacion de la seccion de conexion 64, dando como resultado una direccion 66 de un tornillo poliaxial 20 al siguiente tornillo poliaxial 20. Para este proposito, es ventajoso si la seccion de conexion 64 es de longitud variable, de modo que los tubos de acceso 38 se puedan alinear paralelos entre si.

Sucesivamente, se pueden determinar las direcciones de un tornillo poliaxial 20 al siguiente tornillo poliaxial. Las posiciones de las cabezas de los tornillos 22 se pueden determinar, por ejemplo, como se explico anteriormente usando un sensor de inercia.

En la variante segun la figura 4, la seccion de conexion 64 esta conectada de manera pivotante a los tubos de acceso 38. Para este proposito, se proporcionan articulaciones 68, por ejemplo articulaciones de bisagra o de rotula. En particular, es posible un giro de la computadora 42 en un plano definido por los tubos de acceso 38 y la seccion de conexion 64. Tambien en este caso, la seccion de conexion 64 es preferentemente variable en longitud para permitir una alineacion paralela de los tubos de acceso 38.

Usando en particular un sensor de inclinacion y un sensor de inercia, se determina el movimiento de la computadora 42, determinando asf la orientacion de la seccion de conexion 64 y, por consiguiente, una direccion 70 desde un primer tornillo poliaxial 20 hasta el siguiente tornillo poliaxial 20.

Para una mayor determinacion de la posicion y orientacion de las cabezas de los tornillos 22, por ejemplo, es posible proceder como se explico anteriormente.

En la variante segun la figura 5, se usa una determinacion estatica de la direccion 72 de dos tornillos poliaxiales sucesivos 20. Aquf, la seccion de conexion 64 esta conectada rfgidamente a los tubos de acceso 38 como en la variante de acuerdo con la Figura 3. Preferentemente, la seccion de conexion 64 es de longitud variable, de modo que los tubos de acceso 38 estan alineados paralelos entre si.

Al usar en particular un sensor de inclinacion y un sensor de brujula, se puede determinar la direccion 72 en el sistema de coordenadas de referencia.

Para una determinacion adicional de la posicion y/o la orientacion de las cabezas de los tornillos 22 se puede proceder como se explico anteriormente.

En las variantes de acuerdo con las figuras 3 a 5, se puede proporcionar que se pueda determinar la longitud de la seccion de conexion 64. Esto se puede hacer, por ejemplo, usando un sensor optico de la unidad de sensor 52. Al determinar la longitud de la seccion de conexion 64, es posible determinar la distancia de los tornillos poliaxiales 20 en el sistema de coordenadas de referencia entre si a traves de la informacion relacionada con las direcciones 66, 70 o 72.

Otra medicion estatica de una direccion 74 entre dos tornillos poliaxiales 20 se muestra en la variante de acuerdo con la Figura 6. En este caso, se usa un elemento de sujecion 76 de la unidad de acoplamiento 60, que conecta la computadora 42 con los tubos de acceso 38. Los tubos de acceso 38 definen asf dos lados de un triangulo isosceles cuyo tercer lado esta definido por una lfnea de conexion imaginaria de las cabezas de los tornillos 22 entre si. Debido a la relacion de posicion conocida de la computadora 42 con respecto a los tubos de acceso 38, en la que fluye la geometrfa del elemento de sujecion 76, se puede determinar un angulo 78 entre los tubos de acceso 38 usando en particular un sensor de inclinacion y un sensor de brujula. Basado en el angulo 78 se puede concluir la direccion 74.

El elemento de sujecion 76 tambien puede conectar los tubos de acceso 38 entre si de manera que puedan pivotar cambiando el angulo 78 en la respectiva cabeza de tornillo 22. Tambien en este caso, es posible deducir el angulo 78 y, por lo tanto, la direccion 74 en funcion de los datos en particular de la inclinacion y el sensor de la brujula. Para determinar la posicion adicional y/o los datos de orientacion de las cabezas de los tornillos 22, es posible, por ejemplo, proceder como se explico anteriormente.

La unidad de procesamiento de datos 40 puede instruir al operador, en particular a traves de la pantalla 48, para adquirir los datos de posicion y/u orientacion de los tornillos poliaxiales 20, en particular sus cabezas de tornillo 22. Por ejemplo, es posible proceder de una de las maneras explicadas con referencia a las Figuras 2 a 6 o, como ya se menciono, hacer una referencia a un sistema de coordenadas mundo usando un sensor de posicion absoluta.

La computadora 42 puede determinar, basandose en la disposicion relativa determinada de los tornillos poliaxiales 20, si las cabezas de los tornillos 22 estan conectadas a la varilla 32 en general. La forma de la varilla 32 puede proporcionarse con la computadora 42 y almacenarse en ella.

La computadora 42 tambien puede proporcionar informacion mediante la cual un usuario puede doblar una varilla con el dispositivo de flexion 58 en una forma tal que los tornillos poliaxiales 20 puedan estar interconectados. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de flexion 58 puede ser controlado por la computadora 42 de una manera adecuada.

La computadora 42 tambien puede proporcionar informacion para seleccionar una varilla adecuada de una pluralidad de varillas existentes (no mostradas) de diferentes formas para facilitar la conexion de los tornillos poliaxiales 20. La computadora 42 puede proporcionar informacion para reposicionar al menos un tornillo poliaxial 20 o al menos una cabeza de tornillo 22 de modo que los tornillos poliaxiales 20 puedan interconectarse a traves de la varilla 32. La ubicacion relativa de los tornillos poliaxiales 20, determinada a partir de las senales provenientes de la unidad del sensor 52, puede compararse con la informacion proporcionada antes de la operacion con respecto a la ubicacion relativa deseada de los tornillos poliaxiales 20 para asegurar que se logre el objetivo quirurgico preoperatorio.

El instrumental 10 incluye una sonda de ultrasonido 80 que se puede acoplar de manera eficiente a la computadora 42. Las senales de imagen de ultrasonido pueden visualizarse en la pantalla 48. La sonda de ultrasonido 80 se puede usar para ayudar a localizar las vertebras 14, al colocar los tornillos poliaxiales 20 y al introducir la varilla 32. La sonda de ultrasonido 80 puede estar provista de un dispositivo de marcado que no se muestra en el dibujo, que puede detectarse en particular por un sensor optico de la unidad de sensor 52. Los datos de imagen de ultrasonido se pueden determinar y mostrar en el sistema de coordenadas de referencia.

Para introducir la varilla 32, se hace referencia en particular a la figura 7 a continuacion.

El instrumental comprende un dispositivo de marcado 82, que puede acoplarse con un tornillo poliaxial 20. Para este proposito, por ejemplo, se puede usar un tubo de acceso 38, en el que el dispositivo de marcado 82 se puede montar de manera reproducible en una disposicion relativa definida. Alternativamente, se puede usar una unidad de acoplamiento separada.

En el presente caso, por ejemplo, un llamado “cuerpo rfgido” 84 se usa como dispositivo de marcado 82, que define una disposicion de elemento de marcado rfgido 86.

La unidad de acoplamiento 60 incluye la herramienta de introduccion 34 para acoplar la computadora 42 a la varilla 32. La herramienta de introduccion 34 es un elemento de extension 87. La computadora 42 puede estar unida de forma desmontable a la herramienta de introduccion 34 a traves de un elemento de sujecion 871 de la unidad de acoplamiento 60 en una disposicion relativa definida. La disposicion relativa de la varilla 32 y la computadora 42, en particular la unidad de sensor 52 y el extremo de la varilla 341, es conocida.

Las orientaciones relativas del marcador 82 y la computadora 42 se pueden cambiar. Por ejemplo, el marcador 82 esta conectado a un tornillo poliaxial 20, y la herramienta de introduccion 34 y, por lo tanto, la varilla 32 se mueve para introducir la varilla 32 de forma percutanea. Por medio de un sensor optico de la unidad de sensor 52, se puede rastrear el movimiento relativo del dispositivo de marcado 82 y la computadora 42 y, por lo tanto, concluir el movimiento de la respectiva cabeza de tornillo 22 en el sistema de coordenadas de referencia. Esto hace posible, con una orientacion relativa conocida de las cabezas de los tornillos 22, guiar la varilla 32 de una manera facil de usar y suave para el paciente de forma percutanea a traves de las cabezas de los tornillos 22 para conectar los tornillos poliaxiales 20 entre si.

Por supuesto, a la inversa, tambien se puede proporcionar que el dispositivo de marcado 82 este fijo en la herramienta de introduccion 34 en una disposicion relativa definida a la varilla 32 y que la computadora 42 este acoplada a un tornillo poliaxial 20.

En particular, es posible pasar la varilla 32 sucesivamente a traves de las cabezas de los tornillos 22 conectando sucesivamente el dispositivo de marcado 82 a los tornillos poliaxiales 20 y seguirlo en el espacio o conectando la computadora 42 sucesivamente a los tornillos poliaxiales 20 y siguiendo el dispositivo de marcado 82 en la herramienta de introduccion 34. Esto tambien es posible en particular sin que la posicion de las cabezas de los tornillos 22 se determine de antemano en el sistema de coordenadas de referencia, como se explico anteriormente a modo de ejemplo.

Tambien es posible, alternativamente o adicionalmente al dispositivo de marcado 82, proporcionar un dispositivo de marcado 88 con una unidad de visualizacion optica 90, en la que se muestran los elementos de marcado 92. Por ejemplo, el dispositivo de marcado 88 esta conectado a un tornillo poliaxial respectivo 20 a traves del elemento de sujecion 44 y un tubo de acceso 38.

Tambien se puede proporcionar que el dispositivo de marcado 88 este formado por una unidad de procesamiento de datos 94. La unidad de procesamiento de datos 94 y la unidad de procesamiento de datos 40 en particular tambien pueden transmitir datos de posicion y orientacion en el sistema de coordenadas de referencia y en el sistema de coordenadas del mundo, por ejemplo, mediante un enlace de radio. Para este proposito, es posible que se use un sensor de posicion absoluta respectivo, por lo que se puede omitir el uso de la camara digital 54.

El dispositivo de marcado 82 y/o el dispositivo de marcado 88 tambien pueden usarse, como se muestra esquematicamente en la figura 8, para determinar la posicion y/o los datos de orientacion de los tornillos poliaxiales 20, en particular sus cabezas de tornillo 22. En este caso, se proporciona, por ejemplo, que la computadora 42 esta acoplada a un tornillo poliaxial 20 a traves de la unidad de acoplamiento 60. El dispositivo de marcado 82 se puede acoplar sucesivamente a los otros tornillos poliaxiales 20. La orientacion relativa de la computadora 42 se puede detectar en particular con la camara digital 54 y, por lo tanto, se puede determinar la disposicion relativa de los tornillos poliaxiales 20. Lo mismo se aplica al dispositivo de marcado 88, que puede usarse adicionalmente o alternativamente.

No se muestra en el dibujo otra forma de detectar la posicion de una cabeza de tornillo. En este caso, la camara digital 54 esta acoplada a un endoscopio, que se introduce, por ejemplo, a traves de un tubo de acceso 38. Con el endoscopio, una estructura caracterfstica del tornillo poliaxial 20, por ejemplo, la cabeza del tornillo 22, detecta y determina su posicion en el sistema de coordenadas de referencia.

La figura 9 muestra esquematicamente las vertebras 14 con tornillos oseos 20 fijados a las mismas, por ejemplo tornillos poliaxiales. Los tornillos oseos 20 comprenden cada uno un elemento de identificacion 100. Estos estan asociados con los tornillos oseos 20 y permiten su identificacion unica dentro del instrumental 10.

En el presente caso, los elementos de identificacion 100 estan configurados como etiquetas RFID 102. Cada etiqueta RFID 102 tiene un identificador, que se muestra a modo de ejemplo en el dibujo como “GK”, “GH” y “FU”. El identificador tambien podrfa ser diferente.

El instrumental 10 comprende una unidad de deteccion 104 para detectar los elementos de identificacion 100, que es un lector RFID 106. Con el lector RFID 106, el identificador de una etiqueta RFID respectiva 102 puede detectarse cuando esta cerca de la etiqueta RFID correspondiente 102. El lector RFID 106 esta preferentemente acoplado de manera inalambrica a la computadora 42, por ejemplo, a traves de la conexion de radio, y puede transmitir senales relacionadas con los identificadores detectados de las etiquetas RFID 102.

Ademas, el instrumental 10 comprende una unidad de referencia 108 que esta acoplada a la computadora 42 y que puede disenarse, por ejemplo, de forma optica y/o acustica y/o tactil. En el presente caso, la unidad de indicacion esta configurada, por ejemplo, como una unidad de visualizacion 110 o incluye una de tales. La unidad de visualizacion 110 puede incluir elementos de iluminacion, tales como diodos emisores de luz, y/o una visualizacion de imagen.

Alternativamente o ademas de la unidad de referencia 108, se puede usar la unidad de referencia 46.

La unidad de deteccion tambien podrfa integrarse en La computadora 42.

El instrumental 10 puede incluir preferentemente un soporte comun para el lector de RFID 106 y la unidad de visualizacion 110, que puede llevarse convenientemente en el cuerpo del operador, particularmente debajo de una prenda esteril. En la realizacion preferente mostrada en el dibujo, el soporte es una pulsera 112. La pulsera se aplica sobre un antebrazo 114 ilustrado esquematicamente del operador, por ejemplo, cerca de la muneca.

La computadora 42 puede recibir una secuencia de las etiquetas RFID 102. Esto puede entenderse en particular como una informacion en la que la secuencia de los tornillos oseos 20 que comprenden las etiquetas RFID 102 deben ser conectadas por el operador a la varilla 32 para implantar el sistema de fijacion 12 como se desee. En otras palabras, la secuencia de las etiquetas RFID 102, y por lo tanto los tornillos oseos 20, se registraron sobre la base de los identificadores en la computadora 42.

El registro de los identificadores de las etiquetas RFID 102 en la computadora 42 se puede hacer en la fabrica. De forma alternativa o adicional, el registro puede llevarse a cabo, por ejemplo, antes o durante la implantacion de los tornillos oseos 20. Se puede proporcionar que, al determinar la posicion y las posiciones relativas de los tornillos oseos 20, las identificaciones de las etiquetas RFID 102 se registren de una de las formas explicadas anteriormente. Es posible registrar todas las etiquetas RFID 102 una detras de la otra o alternativamente con la determinacion de la posicion de uno de los tornillos oseos 20.

Para detectar el identificador respectivo, el operador puede acercarse a su antebrazo 114 del respectivo tornillo oseo 20 hasta que el lector de RFID 106 detecte el identificador de su etiqueta RIFD y se proporcione a la computadora 42 a traves de una senal. En cierto sentido, esto se lleva a cabo automaticamente cuando se acerca al tornillo 20 para huesos.

El operador puede recibir instrucciones sobre las unidades de referencia 46 y/o 108 para detectar los identificadores. En el presente ejemplo, a la computadora 102 se le asigna la secuencia “FU-GH-GK” de identificadores y se almacena allf. En este orden, se deben conectar los respectivos tornillos oseos 20.

Tras la introduccion de la varilla 32, es deseable asegurarse de que la varilla 32 sea guiada al tornillo oseo 20 adecuado. Para este proposito, los identificadores de las etiquetas RFID 102 pueden ser detectados sucesivamente por el operador y transmitidos a la computadora 42. La computadora verifica si el orden coincide con la secuencia registrada. A modo de indicacion, el operador recibe una respuesta sobre se “avista” la varilla 32 con el tornillo oseo 20 correcto.

Por ejemplo, el operador acerca su antebrazo 114 al primer tornillo oseo 20 y detecta su identificador “FU” a traves del lector RFID 106. La computadora detecta que el primer identificador “FU” coincide con el comienzo de la secuencia registrada. En la unidad de visualizacion 110, se emite una indicacion positiva. El operador introduce la varilla 20 en la cabeza del tornillo del primer tornillo oseo 20.

Posteriormente, el operador acerca su antebrazo 114 al segundo tornillo oseo 20 y lo detecta a traves del lector RFID 106 cuyo identificador “GH”. La computadora determina que el segundo identificador “GH” coincide con el progreso de acuerdo con la secuencia registrada. En la unidad de visualizacion 110, se emite una indicacion positiva (por ejemplo, diodo emisor de luz verde). El operador introduce la varilla 20 en la cabeza del tornillo del segundo tornillo oseo 20.

Luego, el operador acerca su antebrazo 114 al tercer tornillo oseo 20 y detecta a traves del lector RFID 106 su identificador “GK”. La computadora determina que el tercer identificador “GK” coincide con el progreso posterior de acuerdo con la secuencia registrada. En la unidad de visualizacion 110, se emite una indicacion positiva. El operador introduce la varilla 20 en la cabeza del tornillo del tercer tornillo oseo 20.

Por el contrario, en el penultimo paso mencionado, el operador considera como el supuesto tornillo oseo 20 siguiente al que tiene el identificador “GK”, acerca a su antebrazo 114 de este (tercer) tornillo oseo 20 y detecta la identificacion “GK” a traves del lector RFID 106. La computadora detecta que el identificador “GK” no coincide con el progreso de la secuencia registrada. Se envfa una indicacion negativa a la unidad de pantalla 110 (por ejemplo, un diodo emisor de luz roja). El operador sabe que tiene que seleccionar otro tornillo oseo.

El operador facilita considerablemente el manejo del instrumental 10 y la implantacion del sistema de fijacion 12 de esta manera apoyando el procedimiento quirurgico. Esto debe entenderse, en particular, teniendo en cuenta una implantacion percutanea. A pesar de la situacion que se ilustra esquematicamente en el dibujo, a menudo no es obvio en la practica en que posicion se ubica el tornillo oseo 20 que se va a conectar al lado de la varilla 32, en particular cuando los tornillos oseos 20 estan en gran numero y/o cercanos unos a otros.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Instrumental medico, que comprenden dos o, en particular, mas elementos de anclaje (18) para anclar sobre el tejido corporal y un elemento de estabilizacion (26) a traves del cual se pueden conectar los dos o mas elementos de anclaje (18), asf como una unidad de sensor (52) y una unidad de procesamiento de datos (40) que determina, a partir de las senales del sensor de la unidad de sensor (52), la posicion de los elementos de anclaje (18) entre si y/o la posicion de al menos un elemento de anclaje (18) con respecto al elemento de estabilizacion (26) caracterizado por una unidad de acoplamiento (60) para el acoplamiento selectivo percutaneo de la unidad de sensor (52) a al menos un elemento de anclaje (18) o al elemento de estabilizacion (26).

2. Instrumental de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque los dos o mas elementos de anclaje (18) comprenden un receptaculo del elemento de estabilizacion (24) correspondiente en el cual se puede introducir el elemento de estabilizacion (26) en una direccion de introduccion (30), y porque la unidad de procesamiento de datos (52), determina, a partir de las senales del sensor de la unidad de sensor (52), la posicion relativa de los receptaculos del elemento de estabilizacion (24) y la orientacion de los receptaculos del elemento de estabilizacion (24) respectivo, pudiendose situar la unidad de acoplamiento (60) en una posicion y una orientacion definidas de manera reproducible en el receptaculo del elemento de estabilizacion (24)

3. Instrumental de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la unidad de sensor (52) y una unidad de indicacion (46) del instrumental estan integradas en la unidad de procesamiento de datos (40), y porque es portatil, en particular, en forma de telefono inteligente, computadora de mano (42) o computadora tablet.

4. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de sensor (52) comprende al menos uno de los siguientes sensores:

- un sensor de posicion;

- al sensor de inclinacion;

- un sensor de brujula;

- un sensor inercial;

- un sensor optico, en particular, una camara digital (54).

5. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de anclaje (18) son tornillos oseos, en particular, tornillos poliaxiales (20) con un receptaculo de elemento de estabilizacion (24) respectivo que se puede alinear en diferentes orientaciones, y porque el elemento de estabilizacion (26) es una varilla (32).

6. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de acoplamiento (60) comprende o forma un tubo de acceso (38) que se puede conectar de manera desmontable a un elemento de anclaje (18) en forma de un tornillo oseo, en particular, se puede situar en una posicion y una orientacion definidas de manera reproducible en un receptaculo del elemento de estabilizacion (24) del tornillo oseo, y/o porque la unidad de acoplamiento (60) comprende o forma una herramienta de introduccion (34) que se puede conectar de manera desmontable al elemento de estabilizacion (26), pudiendose unir el elemento de estabilizacion (26), en particular en una posicion y una orientacion definidas, a la herramienta de introduccion.

7. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de procesamiento de datos, a partir de los datos de posicion de los elementos de anclaje (18) asf como, cuando sea adecuado, a partir de los datos de posicion y orientaciones de los receptaculos del elemento de estabilizacion (24), determina si los elementos de anclaje (18) se pueden conectar al elemento de estabilizacion (26), en donde la forma de la unidad de procesamiento de datos (40) puede ser predeterminada.

8. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el instrumental comprende una unidad de visualizacion (46) y porque la unidad de procesamiento de datos (40) proporciona una indicacion para reposicionar al menos un elemento de anclaje (18), dado el caso para cambiar la posicion y/o la orientacion de un receptaculo del elemento de estabilizacion (24) de al menos un elemento de anclaje (18).

9. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el instrumental (10) comprende una pluralidad de elementos de estabilizacion (26) de diferentes formas, y porque la unidad de procesamiento de datos (40) proporciona informacion para la seleccion de una elemento de estabilizacion (26) adecuado para la conexion de los elementos de anclaje (18), y/o porque el instrumental (10) presenta un dispositivo de conformacion del elemento de estabilizacion (56) y porque la unidad de procesamiento de datos (40) proporciona informacion para la conformacion del elemento de estabilizacion (26) mediante el dispositivo de conformacion (56) por parte de un usuario, o porque la unidad de procesamiento de datos controla el dispositivo de conformacion (56) para la conformacion del elemento de estabilizacion (26), de modo que los elementos de anclaje (18) puedan conectarse entre si a traves del elemento de estabilizacion (26).

10. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de acoplamiento (60) comprende al menos un elemento de extension (36), que se puede conectar de manera desmontable a un elemento de anclaje (18) o al elemento de estabilizacion (26), y un elemento de sujecion (44, 62, 76) para sujetar la unidad del sensor (52) al menos a un elemento de extension (36).

11. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la posicion de un elemento de anclaje (18) y/o del elemento estabilizador (26) se puede determinar sobre la base de los datos de posicion absoluta de la unidad del sensor (52).

12. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el instrumental (10) presenta un dispositivo de marcado (82, 88) que puede colocarse en diferentes posiciones en relacion a la unidad de acoplamiento (60) con la unidad de sensor (52) dispuesta en el mismo, en donde el dispositivo de marcado (82, 88) es detectable por la unidad de sensor (52), en particular por un sensor optico de la unidad de sensor (52), y la unidad de procesamiento de datos (40) puede determinar la posicion y/o la orientacion del dispositivo de marcado (82, 88) con respecto a la unidad del sensor (52).

13. Instrumental de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado porque el dispositivo de marcado (82, 88) se puede acoplar a un elemento de anclaje (18) o al elemento de estabilizacion (26).

14. Instrumental de acuerdo con las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque el instrumental comprende una herramienta de introduccion (34) que se puede conectar de manera desmontable al elemento estabilizador (26) y porque el dispositivo de marcado (82, 88) o la unidad de sensor (52) estan dispuestos sobre o pueden acoplarse a la herramienta de introduccion (34), pudiendose determinar la posicion y/o la orientacion del elemento estabilizador (26) segun la posicion y/o la orientacion del dispositivo de marcado (82, 88) con respecto a la unidad del sensor (52) y/o porque el instrumental (10) comprende una unidad indicadora (46), en la que se pueden enviar referencias para que un usuario gufe la herramienta de introduccion (34) a fin de conectar los elementos de anclaje (18) entre si a traves del elemento estabilizador (26) .

15. Instrumental de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el instrumental (10) comprende elementos de identificacion (100) asignados a los elementos de anclaje (18), en donde un elemento de identificacion (100) respectivo esta asignado a o esta incluido en un elemento de anclaje (18) y los elementos de identificacion (100) difieren entre si, asf como una unidad de deteccion (104) para detectar sucesivamente y de forma inalambrica los elementos de identificacion (100), porque con la unidad de procesamiento de datos (40) en funcion de las senales de la unidad de deteccion (104) es posible determinar si el orden de deteccion de los elementos de identificacion (100) coincide con una secuencia predeterminada o predeterminable, y porque una unidad de referencia (46, 108) del instrumental (10) en relacion a esto puede emitir una indicacion positiva o negativa a un usuario.