ITCS20000007A1

ITCS20000007A1 - DEVICE FOR INSERTION UNDER FLUOROSCOPY OR THROUGH OTHER METHODS OF DISPLAYING SCREWS OR INSTRUMENTS IN A WELL DEFINED POINT

Info

Publication number: ITCS20000007A1
Application number: IT2000CS000007A
Authority: IT
Inventors: Guido A Danieli; Gionata Fragomeni
Original assignee: Luise Renata De
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2000-10-04

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Allorché si devono introdurre a foro cieco viti di irrigidimento di strutture ossee fratturate, molto spesso si fa ricorso a vere e proprie operazioni con taglio di parti molli, distacco di masse muscolari, etc. In alternativa a volte il chirurgo esegue trapanazioni di tentativo a foro cieco facendo uso di fili metallici di piccolo diametro (fili di Kirshner), eseguendo fori di tentativo il cui posizionamento è successivamente controllato fluoroscopicamente. Altre volte poi, onde introdurre viti di bloccaggio in chiodi endomidollari o placche particolari, è necessario usare strumenti dedicati, che possono essere considerati delle maschere di guida, più che dei mirini, essendo basati sulla conoscenza della geometria dell’oggetto da centrare, e dovendo essere a questo fissati in modo univoco. When stiffening screws of fractured bone structures are to be introduced through a blind hole, very often real operations are used with cutting of soft parts, detachment of muscle masses, etc. Alternatively, sometimes the surgeon performs tentative blind hole trepanations using small diameter metal wires (Kirshner wires), making tentative holes whose placement is subsequently controlled fluoroscopically. Other times then, in order to introduce locking screws in intramedullary nails or particular plates, it is necessary to use dedicated tools, which can be considered guide masks, rather than sights, being based on the knowledge of the geometry of the object to be centered, and having to be uniquely attached to this.

Il presente dispositivo, derivato da quello di cui al brevetto Italia concesso il 3/12/98, No. 1290368, e dalla sua estensione Europea, PCT/EP97/04019 del 24/07/97, vuole porsi come semplice e precisa alternativa che consenta l'operazione di infissione a foro cieco con risultati di estrema precisione, e tenendo conto dei difetti che il prototipo precedente aveva mostrato ai fini della praticità di applicazione. This device, derived from the one referred to in the Italian patent granted on 3/12/98, No. 1290368, and from its European extension, PCT / EP97 / 04019 of 24/07/97, is intended as a simple and precise alternative that allows the blind hole driving operation with extremely precise results, and taking into account the defects that the previous prototype had shown for the purpose of practicality of application.

Il dispositivo stesso é essenzialmente costituito da un supporto ad L ad angolo variabile, regolabile tramite cerniera, dotato di barre o di altro dispositivo di mira che identifichi due piani incidenti lungo l’asse della cerniera, lungo la quale viene allineata la zona entro cui si devono introdurre le viti od i chiodi desiderati. The device itself is essentially constituted by an L-shaped support with variable angle, adjustable by means of a hinge, equipped with bars or other aiming device that identifies two planes incident along the axis of the hinge, along which the area within which it is positioned is aligned. they must introduce the desired screws or nails.

La sezione dei fori di centraggio può essere intercambiabile, in modo da permettere l'infissione di viti di diametro, distanze e configurazioni diverse, ma in configurazione ed a distanza nota dall’asse di centraggio dello strumento. The section of the centering holes can be interchangeable, in order to allow the insertion of screws of different diameters, distances and configurations, but in a known configuration and distance from the centering axis of the instrument.

Il dispositivo è poi collegabile al letto operatorio od alla stessa struttura ossea del paziente, tramite un morsetto od altro elemento di bloccaggio, a sua volta collegato al dispositivo di allineamento con almeno quattro vincoli che permettono la movimentazione ed il bloccaggio in posizione indifferente su due piani ortogonali indipendenti. The device can then be connected to the operating bed or to the patient's own bone structure, by means of a clamp or other locking element, in turn connected to the alignment device with at least four constraints that allow movement and locking in an indifferent position on two planes. independent orthogonals.

La Tavola 1 mostra una delle possibili configurazioni del dispositivo di allineamento, in cui l’estremità fissa dello strumento viene vincolato alla struttura ossea del paziente. Si noti che si sono identificate con a e a’ le aste di mira ne! primo piano, e con b e b’ quelle di allineamento nel secondo piano. Con riferimento alla stessa figura, si noti come sono stati numerati consequenzialmente i vincoli da 1 a 9 (tutti che permettono un solo grado di libertà), dei quali, i primi cinque possono essere indipendenti, o ridotti raggruppando più vincoli in un numero inferiore di vincoli a più gradi di libertà. E’ parere degli autori del presente brevetto che ciò non sia conveniente, e non si ritiene che una riduzione del numero totale di vincoli possa costituire un’innovazione, ma un semplice peggioramento delle caratteristiche dello strumento. In particolare la Tavola 1 mostra la configurazione preferita dello strumento, senza che ciò limiti la possibilità di ottenere le stesse movimentazioni anche servendosi di vincoli diversi. Notiamo che, al vincolo 6, il cui asse è inizialmente mantenuto parallelo alle aste di mira, tramite il bloccaggio del vincolo 7, su cui torneremo successivamente, è affida to il compito di ruotare il primo piano di mira del dispositivo. Nel presente caso, in questa configurazione l’asse è posto a metà tra quelli delle barre b e b\ in modo che le due aste si possano spostare simmetricamente rispetto al centro di rotazione, come mostrato in Tav 2, ove viene rappresentata in founa schematica la zona di visione fluoroscopica durante il processo di allineamento. Nuovamente, scelte di una diversa posizione del vincolo non possono essere ritenute innovazione, ma semplice peggioramento. Table 1 shows one of the possible configurations of the alignment device, in which the fixed end of the instrument is constrained to the patient's bone structure. Note that the aiming rods are identified with a and a '! first floor, and with b and b 'those of alignment in the second floor. With reference to the same figure, note how the constraints from 1 to 9 (all allowing only one degree of freedom) have been consequentially numbered, of which the first five can be independent, or reduced by grouping more constraints into a smaller number of multi-degree-of-freedom constraints. It is the opinion of the authors of this patent that this is not convenient, and it is not believed that a reduction in the total number of constraints could constitute an innovation, but a simple worsening of the characteristics of the instrument. In particular, Table 1 shows the preferred configuration of the instrument, without this limiting the possibility of obtaining the same movements even using different constraints. We note that constraint 6, whose axis is initially kept parallel to the aiming rods, is entrusted with the task of rotating the first aiming plane of the device by locking constraint 7, to which we will return later. In the present case, in this configuration, the axis is placed halfway between those of the bars b and b \ so that the two rods can be moved symmetrically with respect to the center of rotation, as shown in Table 2, where the area is represented in schematic form. of fluoroscopic vision during the alignment process. Again, choices of a different position of the constraint cannot be considered innovation, but simple worsening.

Passando all’esame degli ultimi tre vincoli, 7, 8 e 9, si noti che 7, la cui movimentazione iniziale deve essere impedita come sopra rilevato, una volta che i vincoli da 1 a 6 siano stati bloccati individuando con le barre b e b’ un primo piano su cui giaccione punto e direzione da individuare, permette la rotazione di tutto il dispositivo nel piano delle b b’, e cioè nel primo piano di mira. Pertanto la cerniera 7 permette di variare l’angolo delle aste a a’ sul secondo piano di mira. Per procedere col secondo allineamento, bisogna dunque regolare la cerniera 9 in modo che possa far assumere alle aste a a’ la posizione adatta per essere viste come un solo elemento dall’apparecchiatura fluoroscopica posizionata secondo la direzione prescelta dall’operatore. Moving on to the examination of the last three constraints, 7, 8 and 9, note that 7, whose initial movement must be prevented as noted above, once constraints from 1 to 6 have been blocked by identifying with bars b and b ' a foreground on which the point and direction to be identified lie allows the rotation of the whole device in the plane of the b and b ', that is, in the first plane of aim. Therefore the hinge 7 allows you to vary the angle of the rods a a 'on the second target plane. To proceed with the second alignment, it is therefore necessary to adjust the hinge 9 so that it can make the rods a a 'take the appropriate position to be seen as a single element by the fluoroscopic equipment positioned according to the direction chosen by the operator.

Naturalmente il vincolo 7 potrebbe anche essere spostato dalla posizione di Tav. 1 a quella di Tav. 3, che anzi rende ancora più evidente il fatto che si deve procedere prima all’allineamento e bloccaggio dei primi sei vincoli, relativi alla prima barra di allineamento e solo dopo a quella degli ultimi tre, relativi alla seconda barra di allineamento. Of course, the constraint 7 could also be moved from the position of Table 1 to that of Table 3, which indeed makes it even more evident that the first six constraints, relative to the first alignment bar, must first be aligned and locked. and only after that of the last three, relative to the second alignment bar.

A questo punto le ceniere 7 e la coppia prismatica 8 permetteranno di aggiustare la posizione relativa tra le aste a a’ e la direzione ed il punto di inte resse, fino a sovrapporle. Se sembra strano che con due gradi di libertà se ne ottengano tre, bisogna ricordare che il terzo è costituito dallo strumento che avanza nel canale della cerniera 9. At this point the ashes 7 and the prismatic couple 8 will allow you to adjust the relative position between the rods a 'and the direction and the point of interest, until they overlap. If it seems strange that with two degrees of freedom three degrees of freedom are obtained, it must be remembered that the third is constituted by the instrument that advances in the channel of the hinge 9.

Passando alla Tavola 4, questa mostra lo strumento in configurazione di collegamento al tavolo operatorio, essendo tutto il resto identico. Moving on to Table 4, this shows the instrument in the configuration of connection to the operating table, everything else being identical.

Claims

CLAIMS Device for aligning screws and nails under fluoroscopy or under other visualization methods, characterized by the presence of two aiming systems on two adjustable planes according to the needs of fluoroscopy, equipped with an interchangeable centering and drilling mechanism, and connectable to the operating table, or to the patient's own bone structure, by means of a constraint system with at least five degrees of freedom, in order to allow the positioning of the target elements of the first plane on the first chosen projection of the axis to be identified. The device must then contain another three degrees of freedom to allow the adjustment of the angle between the aiming planes and the displacement of the aiming elements in the second plane until alignment is obtained between the aiming elements of this second plane on the projection. of the axis to be identified in the same plane.

2. Alignment device for screws and nails as per claim 1, in which the aiming elements consist of two parallel bars and aligned to the axis of the central hinge.

3. Device for aligning screws and nails as per claim 1, in which one of the at least five degrees of freedom of the connection to the fixed part with the first sighting system allows a rotation of the same about an axis parallel to the sighting elements; preferably, this constraint should be the last of the kinematic chain connecting the fixed point to the mobile point, or, alternatively, be followed by a further constraint, blocked during the alignment phase on the first target plane, which is part of the group as a function of three constraints with single degree of freedom, which connect the first target element to the second.