WO2011020932A1 - Dispositivo para la medición de la inestabilidad rotatoria de la rodilla - Google Patents

Dispositivo para la medición de la inestabilidad rotatoria de la rodilla Download PDF

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Definitions

  • the present invention refers to a device for measuring knee instability for preoperative, interoperative and postoperative purposes.
  • the present invention allows, among others, the diagnosis of patients with posterior cruciate ligament injuries (PCL).
  • PCL posterior cruciate ligament injuries
  • MRI magnetic resonance imaging
  • Computed tomography is based on diagnostic imaging that uses a combination of X-rays and computerized technology to produce cross-sectional images (a often called "slices") of the body, both horizontal and vertical,.
  • a CT scan shows detailed images of any part of the body, including bones, muscles, fat and organs. Computed tomography is more detailed than regular x-rays and therefore more effective in tissue lesions but requires complex interpretation.
  • diagnostic arthroscopy is a diagnostic method that requires an invasion in the joints. This procedure uses a small illuminated optical tube (arthroscope) that is inserted into the joint through a small incision made in it. The images inside the joint are projected on a screen and used to evaluate any degenerative and / or arthritic changes in the joint.
  • arthroscope small illuminated optical tube
  • radionuclide scanner consists of a nuclear imaging technique that uses a minimum amount of radioactive material that is injected into the patient's bloodstream to be detected by a scanner. This test shows the blood flow to the bone and the cellular activity within it, being able to indirectly detect ligament injuries.
  • Another technique consists in manually provoking a movement opposite to the action of the ligament, in such a way that the professional detects the lack of opposition action of the ligament.
  • This procedure presents the problem that the movement must be controlled very finely, since the lesion can be aggravated, and by On the other hand, it causes many erroneous measurements, because this method depends solely on the sensitivity of the professional and also the elasticity of the ligament is different for each patient.
  • the present invention discloses a device that allows, in addition to diagnosis, to quantify the damage that the patient may have
  • preoperative determine the size of the lesion and the best treatment for the specific case (interoperative), and thus by periodic measurements determine the effectiveness of the treatment used and the improvement of the patient (post-operative), this as long as your ligament Collateral lateral (LCL) is healthy.
  • the present invention turns out to be more economical and / or precise than those described above, in addition to not being invasive and not causing any pain or damage to the patient, it is the indicated method to perform periodic measurements and have more follow-up. Effective injury.
  • the present invention discloses a device for determining the state of ligaments of the knee, characterized in that it comprises at least one means for exerting a force that rotates the tibia on its own axis, at least one means for measurement of the angle of rotation of the tibia and at least one means for measuring the momentum of the force exerted to produce said rotation.
  • the operating procedure followed by the device disclosed by the present invention comprises measuring the momentum of the force necessary to produce a rotation of the tibia on its own axis. and take a reference in order to determine the angle of rotation in order to quantify the rotation performed.
  • the tissue that has the disposition to generate an opposite force is the posterior cruciate ligament (PCL). Therefore the method is based on measuring the opposing force that the PCL can perform, which is novel with respect to the previously known.
  • This force can not only be analyzed in absolute terms but can also be compared with the force made by the PCL of the healthy knee to determine quite accurately, not only if there is an injury, but also its severity.
  • the reference angle will be measured as the angle of rotation of the feet around the sagittal line of the leg with the ankle joint in blockage, although other references may be used.
  • the device proposed by the present invention also comprises measuring the degree of rotation.
  • the objective is to relate the opposing force to the movement with the angle of rotation, from which, combined with the possibility of making several measurements both in the direction of outward rotation (eversion), and inward direction (inversion), allows to obtain a measure of the hysteresis of the cycle.
  • the damaged ligaments have a clearly differentiable hysteresis from that of healthy ligaments, in which the hysteresis is almost nil.
  • this analysis should not cause any type of pain or discomfort in the patient, it preferably has an emergency stop button that the patient presses on In case of discomfort and its function you should leave the device spinning freely to avoid further damage.
  • the device object of the present invention measures the force required to rotate the tibia, preferably, in the outer direction (in the opposite direction to the direction in which the opposite leg is located) in addition to measuring the angular position of the reference.
  • the device can graph said response to, for example, obtain an acceptable comparison of the behavior between the PCL of the healthy knee and the PCL that one wishes to diagnose.
  • the device described by the present invention preferably takes into account additional factors such as the myotatic reflex.
  • a myotatic reflex is that which occurs when, when stretching a muscle, it responds with a contraction that opposes stretching, said contraction is the cause of erroneous data in the procedure, therefore it should be ensured that the load that is made on the ligament is constant . Therefore, an advantage presented by the present invention is the possibility of allowing the PCL to deform slowly and gradually. Therefore, the device can be equipped with a motion controller that is configured to perform a slow controlled movement, which allows the result, both force and angle of travel, to be the one in which it has been given time to the ligament to suffer its maximum deformation.
  • the muscles are at rest so that the applied force has an action mainly on the ligament and have direct results on the affected area.
  • EMG electromyography
  • the EMG allows a neurophysiological study of muscular biometric activity that involves the application of small low-voltage electrodes in the form of needles in the muscular territory that you want to study
  • the quadriceps zone since the muscle tissue is electrically neutral when at rest, a null activity in the oscilloscope of the EMG apparatus must be achieved to achieve proper use of the device object of the present invention
  • the device When the angle at which the feet move is taken as a reference angle, it is convenient to take into account that the device must have an adequate system for fixing the intermediate joints (in this case, ankles) to avoid reading angles erroneous caused by the movement of said intermediate joints.
  • the particular device comprises:
  • electric motors can be used, preferably with speed regulators, connected to the axis of rotation of the tibia in order to make the corresponding torque.
  • a force meter preferably a tensile-compression or flex type load cell whose function is to continuously measure the force required for the angular movement of the tibia is used.
  • a potentiometer with a non-linearity of less than 0.5% is used in order to avoid erroneous measurements due to this inherent characteristic of the element.
  • the ankle must be secured to its respective support to prevent its mobility, An angle of 90 ° between femur and tibia should be guaranteed, therefore the support intended for this purpose should be adapted to the patient.
  • the electromyography equipment it is advisable to connect the electromyography equipment in order to verify that the muscles are at rest and thus guarantee a measurement only on the PCL.
  • said load cells measure the force necessary to perform the rotation movement of the tibia on its own axis in each of the legs and thus have a numerical parameter of the opposite force that each of the ligaments performs, both in the healthy knee, as in the knee in question.
  • a conversion to physical parameters is performed, since what you have, preferably, are two voltage measurements. However, it is not necessary to perform this conversion and with the voltage measurements the professional can also perform an effective analysis.
  • a screen is available to graphically observe, and in real time, the comparison of the Rotation Angle vs. Strength where the values obtained for a healthy ligament and for the ligament in question will be compared.
  • Figure 1 shows a front view of a preferred embodiment.
  • Figure 2 shows the detail of a means for securing the feet of a preferred embodiment.
  • Figure 3 shows the fastening form for achieve better results
  • Figure 4 shows a side view of a preferred embodiment.
  • Figure 5 shows a front view of the preferred embodiment with the fasteners prepared for the procedure.
  • Figure 6 shows one of the output graphs of a preferred embodiment (Torque Moment VS Time).
  • Figure 7 shows one of the output graphs of a preferred embodiment (Angle VS Time).
  • Figure 8 shows a comparative graph between the results of both knees.
  • Figure 9 shows a comparative graph between the results of both knees, one of them injured.
  • Figure 10 shows another embodiment option.
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of the present invention.
  • a means that achieves a position in which the femur and tibia form a right angle for this there are two bars -2a- and -2b- to adjust the height in the which will be provided the means for securing the feet -4a-, -4b-, in addition to means for securing the thighs -la-, -Ib- to achieve the desired angle.
  • Another requirement is to prevent lateral mobility of the foot. Therefore, means should be provided that keep it straight and also prevent its movement, since its movement is activated by one of the leg muscle groups preventing a correct procedure.
  • a plate is available with the possibility of being adjusted for the patient's foot size -4a-, -4b-, in addition to some straps to collaborate with the immobilization of the ankle. And finally to keep the femur straight with respect to the horizontal plane and parallel to each other, a stop -3- is placed between the thighs.
  • Figure 2 shows in detail an example of means to maintain the feet properly and use an acceptable reference.
  • the means for securing the feet has two bars -2a-, -2b- used to ensure a correct angle between tibia and femur (in this particular case 90 °) by moving the foot support plate -4a- , -4b-. It also has handles -6a-, -6b-, -7a-, -7b- to guarantee an initial position of the foot at 0 °, and that it is an appropriate reference, as shown in the figure an adjustment in these handles is necessary to achieve the position of the foot at a valid point to serve as a reference. And finally the potentiometers -5a-, -5b- used to measure the angular position of the tibia in rotation with respect to the femur are shown.
  • Figure 3 shows the supports described in the previous figure with the configuration to keep the feet in the correct position and ready to begin the procedure.
  • new clamping bands -8a-, -8b- are shown that help keep the foot on the plate -4a-, -4b- and improve the measurement obtained
  • FIG 4 the elements required for the measurement are shown in a side view.
  • the fundamental part that must be observed is the initial position of the feet that must be at 90 ° with respect to the tibia to guarantee an optimal reference and the plates -4a-, and -4b- parallel to the thigh to avoid the action of the muscle groups of the leg.
  • Figure 5 shows the patient's position and initial adjustments, preferably made, for a successful procedure.
  • the thigh supports -la-, -Ib- should be located so that they are pressed and their rectitude guaranteed, in addition a stop -3- must be placed to hold both femurs parallel and keep the femur straight with respect to the horizontal.
  • Figure 6 shows the graph resulting from the torque applied to the tibia with respect to the diagnosis time. It is obtained through a signal processing system by applying a conversion factor to the value obtained by measuring using load cells in the manner that is widely known in the current art. These values are transmitted to a recording system (PC, PLC, Oscilloscope, etc.), which allows storage, the mentioned signal processing and the subsequent visualization of data either in real time or at the end of the analysis.
  • PC personal computer
  • Figure 7 shows the resulting graph of the angle of rotation of the tibia with respect to the diagnostic time. It is obtained through a signal processing system by applying a conversion factor to the value obtained by means of said potentiometers in the manner that is widely known in the current art.
  • Figure 8 represents another form of visualization also useful for determining the status of the PCL, this time, preferably Simultaneously the behavior presented in both knees, one of them, represented by the thin line and the other by thick line, this graph represents the normal operating conditions of both knees without damage to the PCL.
  • Figure 9 is a representation comparing the same parameters of the previous figure but for a healthy knee and a knee with PCL injury, the affected knee is represented with a fine line and the thick line represents the healthy knee. It is clearly observed that, for the knee represented by the thickest line, a moment of greater force is required (for example, at 15 ° around 68 N * m) is required to deform the PCL while for the knee of the fine line a much smaller moment of force (around 48 N * m) is required, which indicates a clear damage to the knee ligament represented by the thin line.
  • Figure 10 shows the components of another embodiment of the same device, where, as main differences it can be seen that the means to ensure the corresponding angles between foot, tibia and femur -4a-, -4b- are more stringent and have a metal structure more stable that guarantees a smaller error in the measurements. Another marked difference is that the stop -3- to keep the femur straight with respect to the horizontal part of the whole piece, and therefore there are no loose parts in the device.

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Abstract

Dispositivo para la medición de la inestabilidad rotatoria de la rodilla. Dispositivo para la determinación del estado de ligamentos de la rodilla, caracterizado porque, comprende por lo menos un medio para ejercer una fuerza que haga rotar la tibia sobre su propio eje, por lo menos un medio para la medición del ángulo de rotación de la tibia y por lo menos un medio para la medición del momento de la fuerza ejercido para producir la citada rotación.

Description

DISPOSITIVO PARA LA MEDICIÓN DE
LA INESTABILIDAD ROTATORIA DE LA RODILLA
DESCRIPCIÓN
La presente invención hace referencia a un dispositivo para la medición de la inestabilidad de la rodilla con fines preoperativos, interoperativos y postoperativos .
La presente invención permite, entre otros, el diagnóstico de pacientes con lesiones en el ligamento cruzado posterior (PCL) .
Una de las técnicas actuales para diagnóstico de pacientes con lesión de PCL se basa en la emisión de rayos
X para obtener una radiografía. Esta técnica no muestra exactamente la lesión del paciente pero da una idea del tipo de lesión. Sin embargo, presenta una baja precisión debido a la bidimensionalidad y la presencia de huesos que dificultan la visibilidad de tejidos. Por tanto su interpretación es muy compleja, provocando diagnósticos imposibles o erróneos.
Otra de las técnicas conocidas es la imagen por resonancia magnética (MRI). Esta técnica es un proceso de diagnóstico que utiliza una combinación de imanes grandes, radiofrecuencias y una computadora para producir imágenes detalladas de los órganos y las estructuras dentro del cuerpo; a menudo es muy eficiente para detectar daños en tejidos. Una desventaja que presenta esta técnica es el elevado costo de utilización.
Otra técnica conocida es la tomografia computarizada que se basa en el diagnóstico por imagen que utiliza una combinación de rayos X y tecnología computarizada para producir imágenes transversales (a menudo llamadas "rebanadas") del cuerpo, tanto horizontales como verticales, . Una tomografia computarizada muestra imágenes detalladas de cualquier parte del cuerpo, incluidos los huesos, los músculos, la grasa y los órganos. La tomografia computarizada es más detallada que los rayos X regulares y por tanto más efectiva en lesiones de tejido pero requiere una compleja interpretación.
Otra técnica conocida es la artroscopia de diagnóstico. Es un método de diagnóstico que requiere de una invasión en las articulaciones. En este procedimiento se emplea un pequeño tubo óptico iluminado (artroscopio) que se inserta en la articulación a través de una pequeña incisión practicada en ella. Las imágenes del interior de la articulación se proyectan en una pantalla y se utilizan para evaluar cualquier cambio degenerativo y/o artrítico en la articulación.
Otra de las técnicas conocidas para este tipo de diagnósticos es el escáner por radionúclidos, consiste en una técnica nuclear de diagnóstico por imágenes que utiliza una cantidad mínima de material radioactivo que se inyecta en la corriente sanguínea del paciente para que sea detectado por un escáner. Este examen muestra el flujo sanguíneo hacia el hueso y la actividad celular dentro de él pudiendo detectar indirectamente lesiones en el ligamento.
Otra técnica consiste en provocar manualmente un movimiento opuesto a la acción del ligamento, de tal manera que el profesional detecte la falta de acción de oposición del ligamento. Este procedimiento presenta el problema de que el movimiento debe controlarse muy finamente, puesto que se puede agravar la lesión, y por otra parte, provoca muchas mediciones erróneas, debido a que este método depende únicamente de la sensibilidad del profesional y además la elasticidad del ligamento es diferente para cada paciente.
La presente invención da a conocer un dispositivo que permite, además del diagnóstico, cuantificar el daño que puede tener el paciente
(preoperativo) , determinar el tamaño de la lesión y el mejor tratamiento para el caso especifico (interoperatorio) , y asi mediante mediciones periódicas determinar la efectividad del tratamiento utilizado y la mejoría del paciente (post-operativo) , esto siempre y cuando su ligamento colateral lateral (LCL) se encuentre sano.
Teniendo en cuenta que la presente invención resulta ser más económica y/o precisa que los descritos anteriormente, además de no ser invasivo y no causar ningún tipo de dolor o daño al paciente, es el método indicado para realizar mediciones periódicas y tener un seguimiento más eficaz de la lesión.
Asi, la presente invención da a conocer un dispositivo para la determinación del estado de ligamentos de la rodilla, caracterizado porque comprende por lo menos un medio para ejercer una fuerza que haga rotar la tibia sobre su propio eje, por lo menos un medio para la medición del ángulo de rotación de la tibia y por lo menos un medio para la medición del momento de la fuerza ejercido para producir la citada rotación.
El procedimiento operativo seguido por el dispositivo dado a conocer por la presente invención comprende la medición del momento de la fuerza necesaria para producir una rotación de la tibia sobre su propio eje y toma una referencia con el fin de determinar el ángulo de rotación para poder cuantificar la rotación realizada. Al aplicar una fuerza de rotación sobre la tibia, asumiendo que los músculos estén relajados, el tejido que tiene la disposición para generar una fuerza contraria es el ligamento cruzado posterior (PCL). Por tanto el método se basa en medir la fuerza opositora que puede realizar el PCL, lo cual es novedoso con respecto a lo anteriormente conocido. Dicha fuerza no solo puede ser analizada en términos absolutos sino que además pude compararse con la fuerza realizada por el PCL de la rodilla sana para determinar con bastante precisión, no solo si existe una lesión, sino también la severidad de la misma. Con fines explicativos, y para mayor comprensión, el ángulo de referencia se medirá como el ángulo de rotación de los pies alrededor de la linea sagital de la pierna con la articulación del tobillo en bloqueo, aunque es posible utilizar otras referencias.
El dispositivo propuesto por la presente invención también comprende la medición del grado de rotación. El objetivo es relacionar la fuerza opositora al movimiento con el ángulo de rotación, del que, combinado con la posibilidad de efectuar varias mediciones tanto en sentido de giro hacia el exterior (eversión) , como hacia el interior (inversión) , permite obtener una medida de la histéresis del ciclo. Según estudios del inventor, los ligamentos dañados presentan una histéresis claramente diferenciable a la de los ligamentos sanos, en los cuales la histéresis es casi nula. Además, debido a que este análisis no debe causar ningún tipo de dolor o molestia en el paciente, tiene, preferentemente, implementado un pulsador de paro de emergencia que el paciente presiona en caso de molestia y su función deberia dejar el dispositivo girando libremente para evitar asi daños posteriores.
Es otro objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo para la medición de la inestabilidad rotatoria de la rodilla que permita realizar procedimientos preoperativos, interoperativos y postoperativos según el método antes descrito.
El dispositivo objeto de la presente invención realiza la medición de la fuerza requerida para girar la tibia, preferentemente, en dirección exterior (en dirección contraria a la dirección en que se encuentra la pierna opuesta) además de medir la posición angular de la referencia. Con el fin de tener mas comodidad para interpretación de resultados, el dispositivo puede graficar dicha respuesta para, por ejemplo, obtener una comparación aceptable del comportamiento entre el PCL de la rodilla sana y el PCL que se desea diagnosticar.
El dispositivo descrito por la presente invención, preferentemente, tiene en cuenta factores adicionales como el reflejo miotático. Un reflejo miotático es aquel que sucede cuando al estirar un músculo éste responde con una contracción que se opone al estiramiento, dicha contracción es causal de datos erróneos en el procedimiento, por tanto se debe procurar que la carga que se efectúa sobre el ligamento sea constante. Por esto, una ventaja que presenta la presente invención es la posibilidad de permitir que el PCL se deforme lenta y gradualmente. Por ello el dispositivo puede dotarse de un controlador de movimiento que se configura para realizar un movimiento controlado lento, lo cual permite que el resultado, tanto de fuerza como de ángulo de desplazamiento, será aquel en el que se ha dado tiempo al ligamento a sufrir su deformación máxima.
Además es conveniente que los músculos se encuentren en reposo con el fin de que la fuerza aplicada tenga acción principalmente sobre el ligamento y tener resultados directos sobre la zona afectada. Con el fin de lograr este objetivo, preferentemente, es posible apoyarse en un equipo de electromiografia (EMG) para poder comprobar el estado de reposo de los músculos.
La EMG permite un estudio neurofisiológico de la actividad biométrica muscular que consiste en la aplicación de pequeños electrodos de bajo voltaje en forma de agujas en el territorio muscular que se desea estudiar
(para efectos de la presente invención, la zona del cuadríceps), ya que el tejido muscular es eléctricamente neutro cuando está en reposo, se debe lograr una actividad nula en el osciloscopio del aparato de EMG para lograr un uso adecuado del dispositivo objeto de la presente invención.
Cuando se toma como ángulo de referencia el ángulo con el cual se mueven los pies, es conveniente tener en cuenta que el dispositivo debe contar con un sistema adecuado de fijación de las articulaciones intermedias (en este caso, tobillos) para evitar la lectura de ángulos erróneos ocasionados por el movimiento de dichas articulaciones intermedias.
En una realización especialmente preferente, el dispositivo en particular comprende:
dos motores para efectuar el giro de las tibias,
- dos medidores de fuerza,
dos medidores de posición angular, un aparato para visualización de resultados, un equipo de EMG,
un soporte que permita la ubicación de las rodillas a 90o' y
un soporte que impida la rotación de los tobillos.
Con el fin de efectuar el sentido de giro requerido por la presente invención se pueden utilizar, preferentemente, motores eléctricos, más preferentemente con reguladores de velocidad, conectados al eje de giro de la tibia con el fin de realizar el par torsor correspondiente .
Como medidor de fuerza se utiliza, preferentemente, una célula de carga tipo tracción- compresión o flexión cuya función es la de medir continuamente la fuerza requerida para el movimiento angular de la tibia.
Como medidor de posición angular se utiliza, preferentemente un potenciómetro con una no-linealidad menor al 0,5% con el fin de evitar medidas erróneas debido a esta característica inherente del elemento.
Para realizar la medición de los parámetros requeridos para el diagnóstico primero se debe asegurar que se cumplen las condiciones iniciales necesarias para que el dispositivo funcione en las mejores condiciones posibles, por tanto se debe asegurar el tobillo a un su respectivo soporte para evitar su movilidad, se debe garantizar un ángulo de 90° entre fémur y tibia, por tanto el soporte destinado para tal fin debe adecuarse al paciente. Además, es aconsejable conectar el equipo de electromiografia con el fin de poder verificar que los músculos se encuentren en reposo y garantizar asi una medición únicamente sobre el PCL. Una vez se ha cumplido con el protocolo inicial se activa el dispositivo de medición el cual empieza a realizar lentamente un movimiento de giro sobre ambos pies; a medida que los pies giran también gira el potenciómetro, obligando a dicho potenciómetro a cambiar su resistencia, dicho valor, preferentemente, se almacena de manera continua. De la misma forma dichas células de carga miden la fuerza necesaria para realizar el movimiento de rotación de la tibia sobre su propio eje en cada una de las piernas y tener asi un parámetro numérico de la fuerza contraria que realiza cada uno de los ligamentos, tanto en la rodilla sana, como en la rodilla en cuestión.
Teniendo estos dos valores numéricos, preferentemente, se realiza una conversión a parámetros físicos, ya que lo que se tiene, preferentemente, son dos medidas de voltaje. Sin embargo, no es necesario realizar dicha conversión y con las medidas de voltaje el profesional también puede realizar un análisis eficaz.
Preferentemente, se dispone de una pantalla para observar gráficamente, y en tiempo real, la comparación de la gráfica Ángulo de Rotación vs . Fuerza donde se compararán los valores obtenidos para un ligamento sano y para el ligamento en cuestión.
Para una mejor comprensión de la invención, se adjunta a titulo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización de la presente invención
La figura 1 muestra una vista frontal de una realización preferente.
La figura 2 muestra el detalle de un medio para sujeción de los pies de una realización preferente.
La figura 3 muestra la forma de sujeción para lograr mejores resultados.
La figura 4 muestra una vista lateral de una realización preferente.
La figura 5 muestra una vista frontal de la realización preferente con las sujeciones preparadas para el procedimiento.
La figura 6 muestra una de las gráficas de salida de una realización preferente (Momento de torsión VS Tiempo) .
La figura 7 muestra una de las gráficas de salida de una realización preferente (Ángulo VS Tiempo) .
La figura 8 muestra un gráfico comparativo entre resultados de ambas rodillas.
La figura 9 muestra un gráfico comparativo entre resultados de ambas rodillas, una de ellas lesionada.
La figura 10 muestra otra opción de realización.
La figura 1 muestra una realización preferente de la presente invención. Particularmente, entre las condiciones necesarias para la realización se debe contar con un medio que logre una posición en la que fémur y tibia forman un ángulo recto, para esto se dispone de dos barras -2a- y -2b- para ajustar la altura en la cual se dispondrán los medios de sujeción de los pies -4a-, -4b-, además de medios de sujeción de los muslos -la-, -Ib- para lograr asi el ángulo deseado. Otro requerimiento consiste en impedir la movilidad lateral del pie. Por tanto, se deben disponer medios que lo mantengan recto y además eviten su movimiento, ya que su movimiento activarla uno de los grupos musculares de la pierna impidiendo un procedimiento correcto. Con este fin se dispone de una pletina con la posibilidad de ser ajustada para el tamaño del pie del paciente -4a-, -4b-, además de unas correas para colaborar con la inmovilización del tobillo. Y finalmente para mantener el fémur recto respecto al plano horizontal y paralelos entre si, se coloca un tope -3- entre los muslos.
La figura 2 muestra en detalle un ejemplo de medios para mantener los pies de manera adecuada y utilizar una referencia aceptable. El medio para la sujeción de los pies cuenta con dos barras -2a-, -2b- utilizadas para garantizar un ángulo correcto entre tibia y fémur (en este caso particular 90°) mediante el desplazamiento de la pletina para soporte de pies -4a-, -4b-. Además cuenta con manijas -6a-, -6b-, -7a-, -7b- para garantizar una posición inicial del pie a 0°, y que sea una referencia adecuada, como se muestra en la figura es necesario un ajuste en dichas manijas para lograr la posición del pie en un punto válido para que sirva como referencia. Y finalmente se muestran los potenciómetros -5a-, -5b- utilizados para medir la posición angular de la tibia en rotación respecto del fémur.
La figura 3 muestra los soportes descritos en la figura anterior con la configuración para mantener los pies en la posición correcta y listos para comenzar el procedimiento. Además se muestran unas nuevas bandas de sujeción -8a-, -8b- que ayudan a mantener el pie sobre le pletina -4a-, -4b- y mejorar la medición obtenida
En la figura 4 se muestra en una vista lateral los elementos requeridos para la medición. La parte fundamental que se debe observar es la posición inicial de los pies que deben estar a 90° con respecto a la tibia para garantizar una referencia óptima y las pletinas -4a-, y -4b- paralelas al muslo para evitar la acción de los grupos musculares de la pierna. La figura 5 muestra la posición del paciente y los ajustes iniciales, preferentemente realizados, para un procedimiento exitoso. Se deben ubicar los soportes para muslo -la-, -Ib- de forma que lo presionen y se garantice su rectitud, además se debe colocar un tope -3- para sujetar ambos fémures paralelos y mantener el fémur recto con respecto a la horizontal. Para el apoyo y posicionamiento de los pies se deben realizar los ajustes convenientes en -4a-, -4b- para que los pies queden a 90° con respecto a la tibia y, preferentemente, para garantizar una mejor referencia que queden rectos, de la forma como fue descrito en la figura 4.
La figura 6 muestra la gráfica resultante del momento de torsión aplicado a la tibia con respecto al tiempo de diagnóstico. Se obtiene a través de un sistema de tratamiento de señal aplicando un factor de conversión al valor obtenido mediante la medición usando células de carga de la forma que es ampliamente conocida en la técnica actual. Dichos valores son transmitidos a un sistema de registro (PC, PLC, Osciloscopio, etc.), que permite el almacenamiento, el mencionado tratamiento de señal y la posterior visualización de datos ya sea en tiempo real o al finalizar el análisis.
La figura 7 muestra la gráfica resultante del ángulo de rotación de la tibia con respecto al tiempo de diagnóstico. Se obtiene a través de un sistema de tratamiento de señal aplicando un factor de conversión al valor obtenido mediante dichos potenciómetros de la forma que es ampliamente conocida en la técnica actual.
La figura 8 representa otra forma de visualización también útil para determinar el estado del PCL, en ésta ocasión se gráfica, preferentemente, de manera simultánea el comportamiento presentado en ambas rodillas, una de ellas, representada mediante la linea fina y la otra mediante linea gruesa, este gráfico representa las condiciones de operación normales de ambas rodillas sin daño en el PCL.
La figura 9 es una representación comparando los mismos parámetros de la figura anterior pero para una rodilla sana y una rodilla con lesión del PCL, con linea fina se representa la rodilla afectada y la linea gruesa representa la rodilla sana. Se observa claramente que, para la rodilla representada por la linea más gruesa se requiere un momento de fuerza mayor (por ejemplo, a 15° se requieren alrededor de 68 N*m) para deformar el PCL mientras que para la rodilla de la linea fina se requiere un momento de fuerza mucho menor (alrededor de 48 N*m) lo que indicarla un claro daño en el ligamento de la rodilla representada por la linea fina.
La figura 10 muestra los componentes de otra realización del mismo dispositivo, donde, como principales diferencias se puede observar que los medios para asegurar los ángulos correspondientes entre pie, tibia y fémur -4a-, -4b- son más estrictos y tienen una estructura metálica más estable que garantiza un error menor en las medidas. Otra marcada diferencia es que el tope -3- para mantener el fémur recto respecto a la horizontal hace parte de la pieza completa, y por tanto no hay partes sueltas en el dispositivo.
Si bien la invención se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben considerar limitativos de la invención, que se definirá por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para la determinación del estado de ligamentos de la rodilla, caracterizado porque comprende por lo menos un medio para ejercer una fuerza que haga rotar la tibia sobre su propio eje, por lo menos un medio para la medición del ángulo de rotación de la tibia y por lo menos un medio para la medición del momento de la fuerza ejercido para producir la citada rotación.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio utilizado para ejercer un momento de la fuerza de rotación comprende un motor eléctrico.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho medio para la medición del ángulo comprende un potenciómetro.
4. Dispositivo, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho medio para la medición de fuerza comprende una célula de carga.
5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un dispositivo para adquisición, tratamiento de señal y visualización de datos.
6. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende una pantalla para visualizar datos en tiempo real.
7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende medios de retención para mantener un ángulo recto entre la tibia y el fémur.
8. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende, medios de retención para mantener un ángulo recto entre la tibia y el pie.
9. Dispositivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque dichos medios de retención comprenden al menos una varilla sobre la cual se ubica al menos una abrazadera, poseyendo dicha varilla en su extremo final una pletina para la ubicación de los pies del paciente, pudiéndose cambiar la posición el punto de presión de la abrazadera sobre la varilla con el fin de ajustar la varilla a la longitud de la pierna del paciente.
10. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un dispositivo para evitar movimientos de articulación del tobillo.
11. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un equipo de electromiografia para observar el estado tensional de los músculos de la pierna y/o el muslo.
12. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende, además, un pulsador de paro de emergencia para evitar daño o dolor en el paciente.
13. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el medio que efectúa la fuerza de rotación sobre la tibia lo puede hacer tanto en sentido exterior, como interior.
14. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha rotación de la tibia, comprende un regulador de velocidad con el fin de tener control sobre la velocidad.
15. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende por lo menos una prensa para la fijación del muslo del paciente.
16. Dispositivo, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicha prensa comprende por lo menos un tope ubicado entre los muslos para evitar la aducción.
17. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una pletina para el apoyo y posicionamiento del pie y manijas que permitan ajustar el dispositivo al tamaño del pie y evitar su movimiento de articulación.
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