ITUD20120059A1

ITUD20120059A1 - Elemento protesico per estremita' ossee quali dita o denti e relativo procedimento di realizzazione

Info

Publication number: ITUD20120059A1
Application number: IT000059A
Authority: IT
Inventors: Michele Pressacco
Original assignee: Limacorporate Spa
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-07
Also published as: JP2015516199A; JP6219926B2; US9949834B2; WO2013150369A1; ES2891276T3; AU2013245380B2; AU2013245380A1; US20150118650A1; EP3895664A1; EP2836166A1; EP2836166B1

Description

"ELEMENTO PROTESICO PER ESTREMITÃ€' OSSEE QUALI DITA 0 DENTI E RELATIVO PROCEDIMENTO DI REALIZZAZIONE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un elemento protesico a struttura cellulare, impiegato preferibilmente, ma non solo, nella ricostruzione di piccole articolazioni, come ad esempio quelle di una mano o di un piede, o per impianti dentali.

E' oggetto del presente trovato anche il relativo procedimento di realizzazione del suddetto elemento protesico.

STATO DELLA TECNICA

Sono noti elementi protesici che trovano applicazione in molte parti del corpo umano, come ad esempio ginocchia, spalle, estremitÃ femorali.

E' noto dall'EP-A-1381172 un elemento protesico a struttura cellulare impiegabile, ma non solo, come coppa acetabolare per una protesi ossea nelle operazioni di impianto nell'acetabolo del bacino. L'elemento protesico, in questo caso, ha la funzione di accogliere una testa protesica o un inserto per coppa acetabolare, nella quale a sua volta viene inserita una protesi femorale. L'elemento protesico comprende una calotta in materiale metallico il cui corpo comprende un reticolo tridimensionale, a forma trabecolare, di spessore predefinito e voluto. Tale reticolo Ã ̈ formato da una pluralitÃ di cavitÃ aperte e comunicanti, le quali sono collegate sia verso l'interno che verso l'esterno della calotta.

E' noto dalla domanda IT-UD2010A000037 un elemento protesico impiegabile per operazioni di impianto osseo, come ad esempio protesi femorale, di spalla o di ginocchio. L'elemento protesico comprende un supporto metallico ed un inserto di materiale plastico. Il supporto metallico comprende, a sua volta, una prima superficie, alla quale Ã ̈ accoppiato il suddetto inserto di materiale plastico, e una seconda superficie, alla quale Ã ̈ destinata ad essere accoppiata la parte ossea su cui viene installata la protesi. La suddetta prima superficie comprende cavitÃ , o fori, idonei all'ancoraggio e alla solidarizzazione del materiale plastico che forma l'inserto, mentre la seconda superficie comprende uno strato poroso a forma trabecolare predisposto per ottimizzare l'ancoraggio osseo. La prima e la seconda superficie sopra citate sono separate da uno strato compatto, avente la funzione di arrestare il materiale plastico nella fase di iniezione per la formazione dell'inserto plastico.

Tuttavia, in molti casi sono richieste protesi da applicare in parti di ossa aventi dimensioni ridotte rispetto ai casi sopra citati, come ad esempio nella ricostruzione di piccole articolazioni, quali quelle di una mano o di un piede, o di impianti dentali.

Le soluzioni sopra citate non sono idonee per tali applicazioni, ad esempio per la dimensione non adeguata dei pori dello strato poroso a forma trabecolare.

Uno scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare un elemento protesico con una struttura trabecolare finalizzata all'integrazione ossea nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni, come ad esempio quelle di una mano o di un piede, e per impianti dentali. Un ulteriore scopo Ã ̈ quello di mettere a punto un procedimento per la realizzazione del suddetto elemento protesico, adatto ad essere impiegato nella ricostruzione di piccole articolazioni e di impianti dentali.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato Ã ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un elemento protesico secondo il presente trovato Ã ̈ impiegabile per impianti per estremitÃ ossee nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni, come ad esempio quelle delle falangi di una mano o di un piede, o di impianti dentali.

L'elemento protesico oggetto del presente trovato comprende una parte trabecolare, finalizzata ad una integrazione ossea successiva all'operazione di ricostruzione subita dal paziente.

Secondo una caratteristica del presente trovato, l'elemento protesico comprende due parti di estremitÃ , o monconi, collegati tra loro da un'anima avente funzione strutturale, i quali monconi sono utilizzabili, oltre che per il loro impiego funzionale quando applicato al paziente anche per la presa in macchina durante la fase di realizzazione dell'elemento protesico stesso. Tra i monconi Ã ̈ interposta, inoltre, una parte trabecolare idonea alla suddetta integrazione ossea.

La parte trabecolare viene ricavata dall'anima in modo da formare una corona esterna attorno all'anima stessa, ad esempio a forma circolare o quadrangolare.

Nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni, uno dei due monconi, denominato moncone di accoppiamento, Ã ̈ sagomato in modo da definire almeno una sede per l'articolazione del dito di una mano o di un piede, e puÃ² assumere diverse forme, come ad esempio quella di un cilindro .

Secondo alcune varianti, non limitative, il moncone di accoppiamento, corrispondente alla sede per l'articolazione, puÃ² assumere la forma di un parallelepipedo, oppure ancora di un tronco di cono, a seconda delle necessitÃ e della posizione del corpo in cui l'elemento protesico deve essere disposto.

Secondo una variante, puÃ² essere previsto un elemento aggiuntivo al moncone di accoppiamento, come ad esempio un inserto articolare di forma concava o convessa, per un conseguente accoppiamento dell'elemento osseo adiacente. L'altro dei suddetti due monconi, denominato moncone di inserimento, Ã ̈ sagomato in modo da poter essere inserito in una corrispondente sede ricavata all'interno dell'osso su cui l'elemento protesico si applica.

Secondo una variante, nel caso di artrodesi, in altre parole una fusione dell'articolazione, l'elemento protesico presenta elementi ad ogiva che svolgono la funzione dei suddetti due monconi, per facilitare l'inserimento dell'elemento protesico all'interno della parte ossea.

La parte trabecolare, che si sviluppa sostanzialmente centrale nell'elemento protesico Ã ̈ formata da un reticolo che definisce cavitÃ aperte e comunicanti tra loro. Tale reticolo Ã ̈ definito sostanzialmente dalla ripetizione di una cella base i cui vertici non sono complanari. Ad esempio, la cella base puÃ² essere rappresentata, in una soluzione, dalla struttura cristallina cubica del diamante, o comunque, in generale, da tutte le strutture che possono riempire lo spazio attraverso la ripetizione della cella stessa.

Nel caso di impianto dentale, l'elemento protesico comprende sia il moncone di inserimento adatto all'inserimento dell'elemento protesico all'interno dell'osso, sia il moncone di accoppiamento, adatto all'accoppiamento con la protesi dentale.

In questo caso, il moncone di accoppiamento comprende una superficie sagomata, ad esempio, ad esagono incassato, ossia scavato.

Secondo una variante, il moncone di accoppiamento comprende una superficie sagomata, ad esempio, ad esagono esterno, ossia in rilievo.

Secondo una variante, non limitativa, l'accoppiamento esagonale Ã ̈ sostituito da un accoppiamento conico di tipo maschio o di tipo femmina.

Nel caso di impianto dentale, il moncone di accoppiamento con la protesi dentale Ã ̈ realizzato in modo da garantire soliditÃ e bloccaggio della protesi dentale stessa, diversamente da quanto deve avvenire nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni, le quali devono garantire la possibilitÃ di un movimento corretto, sia pur nel giusto limite. Di conseguenza, il moncone di accoppiamento, nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni, ha un profilo diverso da quello del moncone di accoppiamento nel caso di impianto dentale.

Nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni, il moncone di accoppiamento comprende una superficie articolare concava o convessa. Nel caso di impianto dentale, invece, il moncone di accoppiamento comprende una superficie con un profilo come, ad esempio, cono morse, esagono incassato oppure esagono esterno, finalizzato alla connessione con la protesi dentale.

Inoltre, il materiale con cui sono realizzati gli elementi protesici nel caso di ricostruzione di piccole articolazioni Ã ̈, normalmente, titanio, sue leghe o, in alternativa, lega di cobalto. Nel caso di protesi dentali, la lega di cobalto non viene normalmente utilizzata.

Secondo un'ulteriore caratteristica del presente trovato, la dimensione di tutti i pori della parte trabecolare Ã ̈ compresa in un intervallo tra 100 micron e 300 micron, con una dimensione media compresa tra 230 e 290 micron. Tali dimensioni sono minori rispetto a quelle correlate alle applicazioni citate nell'attuale stato della tecnica, come ad esempio quelle riguardanti elementi protesici per ginocchia e spalle. Infatti, nel caso del presente trovato, si opera su ossa di dimensioni minori e di densitÃ diverse rispetto a quanto descritto nello stato della tecnica.

Una delle tecniche impiegate per la realizzazione di tali elementi protesici oggetto del presente trovato Ã ̈ la tecnologia EBM (Electron Beam Melting), o DMSLS (Direct Metal Selective Laser Sintering) , o fusione a fascio di elettroni. Mediante tale tecnica, una sorgente di elevata energia, composta da un fascio opportunamente concentrato e accelerato di elettroni, colpisce un materiale allo stato di polvere, in strati, provocandone la fusione completa, ottenendo pezzi finiti e privi di vuoti. La sequenza dei suddetti strati realizza il pezzo tridimensionale, creando contemporaneamente i monconi, l'anima e la parte trabecolare.

Gli strati di polvere da cui vengono realizzati gli elementi protesici in oggetto hanno uno spessore di 50 micron, o comunque uno spessore compreso tra i 20 micron e i 70 micron.

Le polveri con cui possono essere realizzati gli elementi protesici in oggetto sono due, ossia quella standard, avente una granulometria media di 70 micron, compresa tra 45 micron e 100 micron, e una fina, compresa nell'intervallo che va dai 25 ai 45 micron. Quest'ultima porta a migliori risultati rispetto alla granulometria della polvere standard, in quanto si ottiene una migliore precisione di lavorazione.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 Ã ̈ una vista laterale di un elemento protesico secondo il presente trovato, per una prima applicazione; - la fig. 2 Ã ̈ una sezione longitudinale dell'elemento protesico di fig. 1;

la fig. 3 Ã ̈ una vista laterale di un elemento protesico complementare dell'elemento protesico di fig. 1;;

- la fig. 4 Ã ̈ una sezione longitudinale dell'elemento protesico di fig. 3;

- la fig. 5 Ã ̈ una vista, in assonometria, dell'elemento protesico di fig. 1 accoppiato con l'elemento protesico di fig. 3;

- la fig. 6 Ã ̈ una vista, in assonometria, di un elemento protesico secondo il presente trovato, per una seconda applicazione ;

la fig. 7 Ã ̈ la sezione longitudinale dell'elemento protesico di fig. 6.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure, un primo elemento protesico 10 ed un secondo elemento protesico 11, secondo il presente trovato, sono impiegabili per impianti protesici adatti ad estremitÃ ossee, ad esempio nei casi di ricostruzione di piccole articolazioni, come quelle delle dita di una mano o di un piede. Inoltre, un primo elemento protesico 110 Ã ̈ impiegabile, secondo il presente trovato, per impianti dentali.

Nelle figure 1 e 2 Ã ̈ rappresentato un primo elemento protesico 10, adatto all'impiego nella ricostruzione di piccole articolazioni. Il primo elemento protesico 10 comprende un moncone di accoppiamento 12, comprendente a sua volta una superficie inferiore 13, e un'ogiva di inserimento 15, comprendente a sua volta una superficie superiore 16.

Il moncone di accoppiamento 12 e l'ogiva di inserimento 15 sono uniti tra loro da un'anima 17, nella fattispecie di forma tronco-conica, avente funzione strutturale.

Una parte trabecolare 20, avente funzione di integrazione ossea, Ã ̈ ricavata dall'anima interna 17 per essere in contatto, da una parte, con la superficie superiore 16 dell'ogiva di inserimento 15 e, dall'altra parte, con la superficie inferiore del moncone di accoppiamento 12. La parte trabecolare 20, nel caso di specie, occupa un ingombro a forma di tronco di cono, a meno della parte centrale occupata dall'anima 17.

Nella fattispecie, il moncone di accoppiamento 12 comprende una parte cilindrica 23 sagomata in modo da avere una cavitÃ semisferica 25, adatta ad accoppiarsi con una corrispondente estremitÃ di un secondo elemento protesico 11 (figure 3 e 4), definendo cosÃ¬ l'articolazione da ricostruire.

L'ogiva di inserimento 15 Ã ̈ adatta ad essere inserita nella parte ossea, non rappresentata nelle figure, della parte da operare, come ad esempio il dito di una mano o un piede, al fine di ricostruire l'articolazione.

Nelle figure 3 e 4, il secondo elemento protesico 11 Ã ̈ il complementare dell'elemento protesico 10 per realizzare la ricostruzione di un'articolazione.

Il secondo elemento protesico 11 ha le stesse proprietÃ del primo elemento protesico 10, a parte la conformazione del moncone di accoppiamento. Infatti, il secondo elemento protesico 11 Ã ̈ provvisto di un moncone di accoppiamento 34 sagomato in modo da ricavare una parte conica 36 e una parte sferica 37, con una conformazione tale da consentire l'inserimento all'interno della cavitÃ semisferica 25 permettendo il movimento dell 'articolazione.

Inoltre, il secondo elemento protesico 11 comprende un'ogiva di inserimento 39, adatta ad essere inserita all'interno dell'osso, un'anima 38 e una parte trabecolare 40.

Nella fig. 5 Ã ̈ rappresentato l'accoppiamento del primo elemento protesico 10 con il secondo elemento protesico 11, definendo cosÃ¬ l'articolazione da ricostruire.

Nelle figure 6 e 7, un elemento protesico 110 Ã ̈ adatto ad essere utilizzato per impianti dentali. Analogamente a quanto esposto per il caso di ricostruzione di piccole articolazioni, l'elemento protesico 110 comprende un moncone di accoppiamento 112 e un moncone di inserimento 115. Il moncone di accoppiamento 112 comprende, a sua volta, una parte a parallelepipedo 129 e una parte a profilo esagonale 130, ed ha la funzione di accoppiare l'elemento protesico 110 con una protesi dentale, non rappresentata in figura, che si posizionerÃ al di sopra dell'elemento protesico 110. La parte a profilo esagonale 130 comprende una cavitÃ esagonale 132, adatta a mantenere bloccata la suddetta protesi dentale.

La parte a profilo esagonale 130 e la cavitÃ esagonale 132, proprio per la sua forma, garantiscono un bloccaggio sicuro della protesi dentale.

Un'anima 117 e una parte trabecolare 120 sono disposte in modo analogo a quelle dell'elemento protesico 10 delle figure 1 e 2, avendo inoltre le stesse proprietÃ e funzioni .

Ãˆ chiaro che all'elemento protesico 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Ãˆ anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrÃ senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di elemento protesico, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Elemento protesico per estremitÃ ossee quali dita o denti, caratterizzato dal fatto che comprende una parte trabecolare (20, 40, 120), idonea all'integrazione ossea, un moncone di accoppiamento (12, 34, 112), un moncone di inserimento (15, 39, 115), sagomato in modo da essere inserito in una corrispondente sede ricavata all'interno dell'osso, e un'anima (17, 38, 117) avente funzione strutturale, disposta intermedia tra detti monconi (12, 34, 112; 15, 39, 115) e ricoperta da detta parte trabecolare (20, 40, 120).
2. Elemento protesico come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto moncone di inserimento (15, 39, 115) Ã ̈ associato a detto moncone di accoppiamento (12, 34, 112) tramite detta anima (17, 38, 117).
3. Elemento protesico come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto moncone di accoppiamento (12, 34) Ã ̈ sagomato in modo da definire almeno una sede per l'articolazione di almeno un dito di una mano o di un piede.
4. Elemento protesico come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto moncone di accoppiamento (112) Ã ̈ adatto all'accoppiamento con una protesi dentale.
5. Elemento protesico come nella rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto moncone di accoppiamento (112) comprende una superficie sagomata con una configurazione scelta tra una forma ad esagono incassato, ad esagono esterno e una superficie conica.
6. Elemento protesico come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta parte trabecolare (20, 40, 120) comprende pori la cui dimensione Ã ̈ compresa in un intervallo tra 100 micron e 300 micron, con dimensione media compresa tra 230 micron e 290 micron.
7. Elemento protesico come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta parte trabecolare (20, 40, 120) Ã ̈ definita dalla ripetizione di una cella base i cui vertici non sono complanari.
8. Procedimento di realizzazione di un elemento protesico per estremitÃ ossee quali dita o denti come ad una o l'altra delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una fase di fusione, per la realizzazione contemporanea dei monconi (12, 34, 112; 15, 39, 115), dell'anima (17, 38, 117) e della parte trabecolare (20, 40, 120), a fascio di elettroni, o mediante raggio laser, agente su strati di materiale allo stato di polvere, provocandone la fusione, detti strati di polvere avendo uno spessore compreso tra 20 micron e 70 micron.
9. Procedimento come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta polvere con cui possono essere realizzati detti strati ha una granulometria compresa tra 25 micron e 45 micron.
10. Procedimento come nella rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta polvere con cui vengono realizzati detti strati ha una granulometria compresa tra 45 micron e 100 micron,