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ES1299491U - Equipo accesorio para orientacion espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontologia u otros campos - Google Patents

Equipo accesorio para orientacion espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontologia u otros campos Download PDF

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ES1299491U
ES1299491U ES202330435U ES202330435U ES1299491U ES 1299491 U ES1299491 U ES 1299491U ES 202330435 U ES202330435 U ES 202330435U ES 202330435 U ES202330435 U ES 202330435U ES 1299491 U ES1299491 U ES 1299491U
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Abstract

Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos que, comprende: - un primer dispositivo (2) electrónico, acoplable a una herramienta (3) manual de mecanizado odontológica, dotado con medios de detección de la posición relativa del mismo respecto a, al menos, un punto de referencia espacial y medios de envío de información a unos medios de recepción de la información; - unos medios para establecer un punto de referencia espacial, - unos medios de recepción de información; y - una pantalla (4) que muestra información sobre la posición relativa de la herramienta (3) respecto del punto de referencia, tal que el usuario de la herramienta (3) ve en la pantalla (4) si está realizando correctamente el trabajo con la herramienta; y está caracterizado por el hecho de que los medios para establecer un punto de referencia se encuentran integrados en varios dispositivos secundarios (5) sensores, fijables a modo de baliza en diferentes puntos del interior de la boca del paciente, los cuales, a su vez, están dotados con medios de envío de información al primer dispositivo (2) que incorpora la herramienta (3) permitiendo triangular la zona a intervenir y, a través de los varios puntos de referencia, realizar una tomografía volumétrica digital de haz cónico y mostrarla en la pantalla (4), optimizando la orientación espacial guiada en el uso de la herramienta (3) en la intervención de que se trate.

Description

DESCRIPCIÓN
EQUIPO ACCESORIO PARA ORIENTACIÓN ESPACIAL GUIADA DE UNA
HERRAMIENTA MANUAL DE USO EN ODONTOLOGÍA U OTROS CAMPOS
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos que aporta, a la función a que se destina, ventajas y características, que se describen en detalle más adelante y que suponen una mejora del estado actual de la técnica.
El objeto de la presente invención recae en un equipo accesorio que, comprendiendo, esencialmente, un primer dispositivo electrónico, acoplable a una herramienta manual de mecanizado odontológica, por ejemplo una fresa, taladro o similar de las utilizadas para cirugías de implantes dentales o para cualquier trabajo que requiera orientación de precisión en otros campos, con medios de detección de la posición relativa del mismo respecto a, al menos, un punto de referencia y medios de envío de información a unos medios de recepción de la información y una pantalla que muestra dicha posición relativa de la herramienta, con la finalidad de proporcionar un sistema para procurar orientación espacial guiada en el uso de la herramienta, se distingue por el hecho de que, cómo medios para establecer el, al menos, un punto de referencia, comprende varios dispositivos sensores, fijables a modo de baliza en diferentes puntos de la boca del paciente, bien en los dientes o en las encías, dotados con medios de envío de información al primer dispositivo para poder triangular la zona a intervenir y realizar un “cone beam” o CBCT (Cone Beam Computed Tomography), llamado también tomografía volumétrica digital de haz cónico, y optimizar la orientación espacial guiada en el uso de la herramienta en la intervención de que se trate.
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector de la industria dedicada a la fabricación de herramientas manuales de mecanizado, especialmente herramientas del sector odontológico, tanto para la implantación de implantes dentales como para la realización de tallados, o herramientas de uso en otros campos para cualquier trabajo que requiera de orientación espacial con precisión.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidos actualmente un número determinado de invenciones publicadas que intentan aportar soluciones al problema de procurar la orientación espacial en el uso de herramientas manuales de mecanizado u otras, especialmente en odontología, a que se refiere el equipo que aquí concierne. En concreto, como referencia a este apartado y resaltando su similitud, conviene destacar que el propio solicitante es titular de un modelo de utilidad, con número de solicitud U201730979, referido a un “Accesorio para material rotatorio” y una patente, con número de solicitud PCT/ES2020/070389, referida a un “Sistema accesorio para una herramienta manual de mecanizado”.
Pues bien, aunque dicho sistema cumple satisfactoriamente con los objetivos que persigue, presenta aspectos susceptibles de ser mejorados.
En concreto, el sistema de la citada patente se basa, esencialmente, en un primer elemento acoplable a la herramienta, con medios para la detección de la posición relativa de la herramienta respecto a un punto de referencia, basados en el uso de giroscopios y velocímetros, y medios de envío de información a unos medios de recepción; un segundo elemento acoplable a la cabeza persona en que actúa la herramienta, por ejemplo en la frente o en la barbilla, dotado asimismo con medios para establecer un punto de referencia, igualmente basados en giroscopios y velocímetros, y medios de envío de información al primer elemento; unos medios de recepción de la información; y una pantalla que muestra la posición relativa de la herramienta respecto a un punto de referencia.
Sin embargo, aunque dichos dispositivos, basados en la utilización de giroscopios y velocímetros para dar la orientación espacial en grados mediante el muestra de coordenadas en la pantalla informativa o display orientan sobre la posición e inclinación de la herramienta, por ejemplo para complementar una cirugía guiada en la colocación de implantes dentales, se encuentra a faltar la geolocalización en la zona concreta en que se utiliza la herramienta, es decir, en el propio interior de la boca del paciente, especialmente en el caso de tratamientos odontológicos en maxilar o mandíbula.
Con el sistema accesorio de la patente citada el usuario tiene que ayudarse de otras herramientas para poder apoyar la fresa en la zona donde va a ir el implante, que en el caso de ser entre dos dientes, tiene que medir la distancia entre dientes y buscar la media y la anchura de hueso buscando la media igualmente.
Por otra parte, en el ámbito de la odontología, se conoce el denominado “cone beam” o CBCT (Cone Beam Computed Tomography), llamado también tomografía volumétrica digital de haz cónico, que es una técnica de imagen seccional en 3D que permite el examen de tejidos calcificados, a saber, el hueso y los dientes.
En las imágenes dentomaxilares, con técnicas 3D, el cone beam, que aparecí a finales de los 90, representa una innovación importante en comparación con su predecesor, el escáner, gracias a la introducción de detectores matriciales de grandes dimensiones que permiten la exploración de un volumen completo durante una sola rotación del sistema de adquisición.
Normalmente, para este tipo de imágenes se utilizan archivos de formato DICOM o "Digital Imaging and Communications in Medicine" (Imágenes digitales y comunicaciones en medicina), que es un estándar internacional para imágenes médicas.
El objetivo de la presente invención es, pues, el desarrollo de un mejorado equipo accesorio para orientación espacial guiada de la herramienta manual odontológica que permita efectuar dicha geolocalización en el interior de la boca del paciente aprovechando las ventajas de la técnica de code beam.
Por otra parte y, como referencia al estado actual de la técnica, cabe señalar que, al menor por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ningún otro equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual odontológica, ni ninguna otra invención de aplicación similar, que presente unas características técnicas y constitutivas iguales o semejantes a las que presenta el que aquí se reivindica.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos que la invención propone se configura como la solución idónea al objetivo anteriormente señalado, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.
Concretamente, lo que la invención propone, como se ha apuntado anteriormente, es un equipo accesorio del tipo que, de manera conocida, comprende:
- un primer dispositivo electrónico, acoplable a la herramienta manual de mecanizado odontológica, consistente por ejemplo en una fresa, taladro u otra herramienta de uso médico similar, de las utilizadas para cirugías de implantes dentales u otros tratamientos, contando dicho dispositivo con medios de detección de la posición relativa del mismo respecto a, al menos, un punto de referencia espacial y medios de envío de información a unos medios de recepción de la información;
- unos medios para establecer un punto de referencia espacial,
- unos medios de recepción de información; y
- una pantalla que muestra información sobre la posición relativa de la herramienta respecto del punto de referencia, tal que el usuario de la herramienta ve en la pantalla si está realizando correctamente el trabajo con la herramienta.
Y, a partir de dicha configuración ya conocida, el equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos objeto de la invención se distingue, esencialmente, por el hecho de que los medios para establecer el un punto de referencia se encuentran integrados en varios dispositivos secundarios sensores, preferentemente tres, fijables a modo de baliza en diferentes puntos del interior de la boca del paciente, bien en los dientes o en las encías, los cuales, a su vez, están dotados con medios de envío de información al primer dispositivo para poder triangular la zona a intervenir y, a través de los varios puntos de referencia que permiten establecer, poder realizar un “cone beam” o CBCT (Cone Beam Computed Tomography), llamado también tomografía volumétrica digital de haz cónico, y con ello optimizar la orientación espacial guiada en el uso de la herramienta en la intervención de que se trate.
De preferencia, los medios para la detección de la posición relativa de la herramienta respecto a los puntos de referencia que establecen los dispositivos secundarios comprenden un giroscopio.
De preferencia, los medios de envío de información a los medios de recepción del equipo son inalámbricos, tal como wi-fi, bluetooth, o tecnología similar.
De preferencia los medios de recepción de la información, así como la pantalla están incorporados en el cuerpo del primer dispositivo que se acopla a la herramienta.
En cualquier caso, la disposición de los citados dispositivos secundarios sensores, permiten realizar la triangulación de zona a operar, de modo que, junto con el dispositivo acoplado a la herramienta de mano, permite ubicar la fresa o cabezal de la misma tanto tridimensionalmente como geográficamente, ya que el objetivo principal de la cirugía guiada es el minimizar tiempos quirúrgicos haciendo las cirugías mínimamente invasivas.
Con el equipo objeto de la presente invención, mediante la triangulación, el dispositivo indica al usuario de la herramienta donde se planificó previamente la colocación del implante y puede reproducirlo en boca.
Para ello, el funcionamiento del equipo será el siguiente:
Se colocan al paciente los dispositivos secundarios sensores fijados en el interior de la boca del mismo, para poder triangular la zona a intervenir. Si el paciente tiene dientes, estos se pegan en las piezas dentales con resinas, y de tratarse de un paciente desdentado, se colocan con la ayuda de micro implantes o tornillos para que queden fijos en la encía en la posición deseada.
Tras ser colocados los dispositivos secundarios sensores de manera fija, se realiza un “cone beam” o tomografía volumétrica digital de haz cónico para la planificación de la cirugía. Una vez estudiado y elegida la posición ideal del implante, se pasa la información de las “coordenadas” a los medios de recepción de información del primer dispositivo del equipo.
En un modo de realización, el envío de dicha información de las “coordenadas” para la realización del “cone beam”, ya que con este se tienen que utilizar archivos DICOM, se utilizará un software específico, que sirva simplemente de “conversor”, que acepte archivos DICOM y los pase a los medios de recepción de información del primer dispositivo del equipo incorporado en la herramienta para que éste sepa donde seria la diana.
Y, en otro modo de realización, el envío de la información se puede efectuar midiendo la distancia desde cada “baliza” que se ve en el cone beam hasta el punto de inserción del implante, triangulando la posición que luego se trasporta al primer dispositivo incorporado en la herramienta, dándole a cada unos de los sensores (preferentemente tres dispositivos) la distancia medida en el cone beam, eliminando de esta manera, la necesidad de un software de conversión de tipos de archivo.
No obstante, la ventaja de utilizar dicho software es que permite ver en “directo” el recorrido de la herramienta de mano durante el fresado o mecanizado y de la inserción del implante, pudiendo recopilar un gran número de datos adicionales que podrían optimizar el acto clínico, incluso haciendo que el usuario mejore su técnica.
Asimismo, otra de las ventajas es que el momento en que las balizas estén en comunicación con el display de la herramienta de mano, se podrá tener un mapeo de la localización en tiempo real de la fresa o herramienta que se esté utilizando, pudiendo tener varios usos:
- Precisión durante la utilización de la herramienta
- Grabar los movimientos durante la utilización con diferentes fines, entre ellos pedagógico y de mejora de la técnica.
Al tener las balizas fijadas en la mandíbula y/o maxilar, la precisión no dependerá que los mismos estén fijos, ya que al tener giroscopios y estar comunicados entre sí, estos corregirán a tiempo real, cualquier movimiento que se realice en la mandíbula y/o maxilar.
Finalmente, cabe señalar que los usos de la herramienta de la invención no solo forman parte de la odontología, ya que pueden beneficiarse de sus ventajas otros campos de la rama sanitaria, incluso cualquier campo que precise de precisión en la colocación/inserción de objetos.
No obstante, dentro de la odontología, se podría usar en la especialidad de endodoncia, para acceder a canales calcificados o realizar aperturas camerales mínimamente invasivas. En definitiva, para mejorar y facilitar la realización de endodoncias. Otro uso puede ser en prótesis, para facilitar y mejorar la realización de tallados para coronas, ya que la conicidad ideal de las paredes de una preparación dental para realizar una corona es de 6 grados, pudiendo ser de máxima precisión si se usa dicha herramienta.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un plano en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura número 1.- Muestra una vista esquemática en perspectiva de un paciente en proceso de intervención con los elementos del equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos objeto de la invención, apreciándose la disposición de los mismos.
Las figuras número 2 y 3.- Muestran sendas vistas, en perspectiva lateral-superior y frontal respectivamente, de un ejemplo del primer dispositivo que se incorpora a la herramienta, apreciándose los medios de acople a la misma y la información que ofrece en la pantalla.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las mencionadas figuras, y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización no limitativa del equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos de la invención, el cual comprende lo que se describe en detalle a continuación.
Así, tal como se observa en dichas figuras, el equipo accesorio (1) de la invención comprende, esencialmente:
- un primer dispositivo (2) electrónico, acoplable a una herramienta (3) manual de mecanizado de uso en odontología u otros campos, dotado con medios de detección de la posición relativa del mismo respecto a, al menos, un punto de referencia espacial y medios de envío de información a unos medios de recepción de la información;
- unos medios para establecer un punto de referencia espacial,
- unos medios de recepción de información; y
- una pantalla (4) que muestra información sobre la posición relativa de la herramienta (3) respecto del punto de referencia, tal que el usuario de la herramienta (3) ve en la pantalla (4) si está realizando correctamente el trabajo con la herramienta;
y donde los medios para establecer un punto de referencia se encuentran integrados en varios dispositivos secundarios (5) sensores, preferentemente tres, fijables a modo de baliza en diferentes puntos del interior de la boca del paciente, los cuales, a su vez, están dotados con medios de envío de información al primer dispositivo (2) que incorpora la herramienta (3) permitiendo triangular la zona a intervenir y, a través de los varios puntos de referencia, realizar una tomografía volumétrica digital de haz cónico y mostrarla en la pantalla (4) (representada esquemáticamente en la figura 3), optimizando la orientación espacial guiada en el uso de la herramienta (3) en la intervención de que se trate.
De preferencia, los medios con que cuenta el primer dispositivo (2) para la detección de la posición relativa de la herramienta (3) respecto a los puntos de referencia que establecen los dispositivos secundarios (5) comprenden un giroscopio.
De preferencia, los medios para establecer un punto de referencia espacial de los dispositivos secundarios (5) comprenden un giroscopio.
De preferencia, los medios de envío de información del primer dispositivo (2) y de los dispositivos secundarios (5) a los medios de recepción del equipo son medios inalámbricos, tal como wi-fi, bluetooth, o tecnología similar.
De preferencia los medios de recepción de la información, así como la pantalla (4) están incorporados en el primer dispositivo (2) que se acopla a la herramienta (3).
De preferencia, el primer dispositivo (2) comprende, como medios para su acoplamiento a la herramienta (3), un cuerpo (6) con un orificio (7) para la inserción de la herramienta.
En cualquier caso, en un modo de realización, cuando el paciente dispone de dientes, los dispositivos secundarios (5) sensores comprenden resina como medio para fijarlos a los dientes del paciente. Y, en otro modo de realización, cuando el paciente es desdentado, los dispositivos secundarios (5) sensores comprenden micro-implantes o tornillos a la encía.
Opcionalmente, los medios de recepción de la información comprenden un software conversor de archivos DICOM, utilizados para realizar la tomografía volumétrica digital de haz cónico.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1 Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos que, comprende:
    - un primer dispositivo (2) electrónico, acoplable a una herramienta (3) manual de mecanizado odontológica, dotado con medios de detección de la posición relativa del mismo respecto a, al menos, un punto de referencia espacial y medios de envío de información a unos medios de recepción de la información;
    - unos medios para establecer un punto de referencia espacial,
    - unos medios de recepción de información; y
    - una pantalla (4) que muestra información sobre la posición relativa de la herramienta (3) respecto del punto de referencia, tal que el usuario de la herramienta (3) ve en la pantalla (4) si está realizando correctamente el trabajo con la herramienta;
    y está caracterizado por el hecho de que los medios para establecer un punto de referencia se encuentran integrados en varios dispositivos secundarios (5) sensores, fijables a modo de baliza en diferentes puntos del interior de la boca del paciente, los cuales, a su vez, están dotados con medios de envío de información al primer dispositivo (2) que incorpora la herramienta (3) permitiendo triangular la zona a intervenir y, a través de los varios puntos de referencia, realizar una tomografía volumétrica digital de haz cónico y mostrarla en la pantalla (4), optimizando la orientación espacial guiada en el uso de la herramienta (3) en la intervención de que se trate.
  2. 2. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende tres dispositivos secundarios (5) sensores, fijables a modo de baliza en diferentes puntos del interior de la boca del paciente.
  3. 3. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los dispositivos secundarios (5) sensores comprenden resina como medio para fijarlos a los dientes del paciente.
  4. 4. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los dispositivos secundarios (5) sensores comprenden micro-implantes o tornillos para fijarlos a la encía del paciente.
  5. 5. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de recepción de la información comprenden un software conversor de archivos DICOM.
  6. 6. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios del primer dispositivo (2) para la detección de la posición relativa de la herramienta (3) respecto a los puntos de referencia que establecen los dispositivos secundarios (5) comprenden un giroscopio.
  7. 7. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios para establecer un punto de referencia espacial de los dispositivos secundarios (5) comprenden un giroscopio.
  8. 8. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de envío de información del primer dispositivo (2) y de los dispositivos secundarios (5) a los medios de recepción del equipo son medios inalámbricos.
  9. 9. - Equipo accesorio para orientación espacial guiada de una herramienta manual de uso en odontología u otros campos, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de recepción de la información y la pantalla (4) están incorporados en el primer dispositivo (2) que se acopla a la herramienta (3).
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