ES2683029T3 - Sistemas para el reemplazo de articulaciones - Google Patents

Abstract

Un sistema ortopédico para orientar un plano de corte durante un procedimiento de reemplazo de articulación que comprende: un miembro (78) base que se puede unir a un hueso; y al menos un dispositivo (80) de ajuste conectado a y que se puede mover en relación al miembro base, donde el al menos un dispositivo de ajuste está configurado para acoplarse con una guía (84) de corte, donde el al menos un dispositivo ajustable se puede mover en al menos un grado de libertado para orientar la guía de corte en relación a una característica proximal de la tibia o en relación a una característica distal del fémur, de forma que la guía de corte es orientada en un ángulo seleccionado relacionado con el eje mecánico, caracterizado en que el sistema ortopédico comprende un dispositivo (12) de orientación quirúrgica acoplado o configurado para acoplarse con el al menos un dispositivo de ajuste, donde el dispositivo de orientación quirúrgica portátil comprende un sistema de referencia de coordenadas de tres dimensiones, el dispositivo de orientación quirúrgica portátil además comprende: una carcasa (20) configurada para acoplarse con el al menos un dispositivo de ajuste; y un sensor (1104) ubicado dentro de la carcasa, el sensor configurado para monitorizar la orientación de la carcasa en el sistema de referencia de coordenadas de tres dimensiones, el sensor configurado además para generar datos de orientación correspondientes a la orientación monitorizada del dispositivo de orientación quirúrgica, donde el sensor comprende un sensor inercia.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Sistemas para el reemplazo de articulaciones ANTECEDENTES DE LAS INVENCIONES

Campo de las Invenciones

La presente aplicacion esta dirigida a los sistemas para el reemplazo de articulaciones, en concreto a los sistemas para el reemplazo de la articulacion de la rodilla que utiliza un dispositivo o dispositivos de orientacion quirurgica.

El documento U.S. Pat. N°. 2006/0217733 describe un bloque de incision osea que incluye que incluye una gula de incision, una referencia de localizacion adjunta de manera ajustable a la gula de incision, un tornillo para sujetar a un hueso, y un dispositivo de ajuste. La gula de incision define un plano de incision, y la referencia de localizacion permite que el plano de incision se determine espacialmente. El dispositivo de ajuste se acopla de manera operativa entre el tornillo y la gula de incision, en donde el plano de incision se puede fijar en relacion al hueso a traves del dispositivo de ajuste, la posicion espacial del dispositivo de ajuste se puede determinar a traves del elemento de registro.

Descripcion de la tecnica relacionada

Los procedimientos de reemplazo de articulaciones, que incluyen los procedimientos de reemplazo de la articulacion de la rodilla, son comunmente usados para reemplazar la articulacion de un paciente con un componente o componentes de articulacion protesica. Dichos procedimientos a menudo usan un sistema o sistemas de herramientas y dispositivos quirurgicos, que incluyen pero no se limitan a gulas de corte (por ejemplo bloques de corte) y gulas quirurgicas, para hacer cortes quirurgicos a lo largo de una parte o partes del hueso del paciente.

Los sistemas actuales a menudo usan sistemas informaticos de navegacion costosos, complejos, voluminosos y/o masivos que requieren un ordenador u ordenadores, as! como una imagen en tres dimensiones, para rastrear una ubicacion espacial y/o el movimiento de un instrumento quirurgico o punto de referencia en el cuerpo humano. Estos sistemas se usan generalmente para ayudar al usuario a determinar donde en el espacio se ubica una herramienta o punto de referencia, y a menudo requieren un entrenamiento extenso, costoso, y una sala.

Donde no se usan dichos sistemas complejos y costosos, se usan metodos sencillos, tales como la “medicion a ojo” de la alineacion de las varillas con las caracterlsticas anatomicas, tales como los huesos de la pierna. Estos metodos sencillos no son suficientemente precisos para alinear y colocar de manera fiable los componentes del implante y los huesos a los que dichos componentes se unen.

COMPENDIO DE LAS INVENCIONES

Por consiguiente, existe una falta de dispositivos, sistemas y metodos que se puedan usar para posicionar de manera precisa los componentes de las articulaciones protesicas sin complicar demasiado los procedimientos, acosando al personal medico y/o agobiando al medico de las instalaciones de atencion medica con el gran coste de los sistemas de navegacion complejos.

La presente invencion se define en la reivindicacion 1. El dispositivo de orientacion quirurgica puede comprender un modulo de elemento de representacion configurado para presentar una o mas medidas de angulos correspondientes a una compensacion de un angulo de flexion-extension o un angulo de varus-valgus de un eje mecanico de la articulacion de rodilla.

El dispositivo de orientacion quirurgica puede comprender ademas un dispositivo de salida configurado para informar a un usuario de la orientacion del dispositivo en relacion con un plano de referencia correspondiente a un eje mecanico de la articulacion, y en donde el sensor se puede configurar para una sensibilidad optima en el intervalo del movimiento del elemento ortopedico.

El al menos un dispositivo de ajuste se puede mover con al menos un grado de libertad para orientar una gula de corte en relacion con una caracterlstica proximal de la tibia, de manera tal que la gula de corte se orienta con un angulo seleccionado en relacion al eje mecanico.

De acuerdo con al menos una realizacion, se puede proporcionar una interfaz de usuario interactiva para ayudar al usuario a realizar el procedimiento ortopedico, en donde la interfaz de usuario se presenta en un elemento de presentacion asociado con un dispositivo de orientacion quirurgica configurado para monitorizar la orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica en un sistema de referencia de coordenadas tridimensional y en donde la interfaz de usuario se configura para realizar acciones que comprenden mostrar los pasos de usuario a realizar en el procedimiento ortopedico identificado y guiar al usuario en la realizacion de los pasos. Guiar al usuario puede comprender presentar una o mas imagenes instructivas relacionadas con un primer paso a realizar en el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

procedimiento ortopedico identificado, indicando al usuario presionar una entrada de usuario despues de la realizacion del primer paso del procedimiento ortopedico identificado, recibiendo una confirmacion desde el usuario de que el primer paso del procedimiento identificado se ha realizado, y presentando una o mas imagenes instructivas relacionadas con el segundo paso a realizar en el procedimiento ortopedico identificado.

Se puede proporcionar un sistema de monitorizacion para monitorizar la orientacion de un dispositivo de orientacion quirurgico que tiene un sistema de referencia de coordenadas tridimensional durante un procedimiento ortopedico, comprendiendo el sistema de referencia un elemento de presentacion que tiene una ventana y un grafico en pantalla, presentado en la ventana y que representa una o mas medidas de orientacion correspondientes a la orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica sobre uno o mas ejes del sistema de referencia de coordenadas tridimensional, siendo la una o mas medidas de orientacion generadas por un procesador.

Un metodo para preparar una parte proximal de una tibia para recibir un implante de rodilla puede comprender el acoplamiento de un elemento ortopedico con una caracterlstica proximal de la pierna del paciente, conectando un dispositivo de orientacion quirurgica portatil a un dispositivo de ajuste que se conecta al elemento ortopedico y se puede mover en relacion a la pierna, moviendo el dispositivo de ajuste para mover el dispositivo de orientacion quirurgica portatil en respuesta a una solicitud del dispositivo de orientacion quirurgica portatil para orientar el elemento ortopedico en relacion a un eje mecanico de la pierna.

Un metodo para realizar una artroplastia de rodilla total en una articulacion de rodilla de una paciente puede comprender preparar una parte proximal de la tibia para recibir un implante de rodilla, incluyendo el acoplamiento de un elemento ortopedico con una parte proximal de la tibia del paciente, conectando un dispositivo de orientacion quirurgica portatil a una parte movil del elemento ortopedico, moviendo la parte movil del elemento ortopedico para mover el dispositivo de orientacion quirurgica portatil en respuesta a una indicacion desde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil para orientar una gula de corte a una orientacion prevista en relacion a un eje mecanico de la pierna, y seccionar la tibia proximal a lo largo de la gula de corte para definir una meseta tibial. El metodo puede comprender ademas preparar una parte distal de un femur para recibir un implante de rodilla, incluyendo el acoplamiento de un elemento ortopedico y el dispositivo de orientacion quirurgica portatil con una superficie anterior de una parte distal del femur, moviendo al menos uno de entre el femur y la tibia en respuesta a una indicacion del dispositivo de orientacion quirurgica portatil para alinear el femur con el eje mecanico de la pierna, asegurando una gula de corte con una caracterlstica anterior del femur de manera tal que la gula sea sustancialmente perpendicular al eje mecanico, y seccionando el femur distal.

Un metodo de realizacion de un procedimiento ortopedico puede comprender el acoplamiento de un elemento ortopedico y el dispositivo de orientacion portatil con una parte distal de un miembro que comprende una parte de una articulacion esferica, incluyendo el dispositivo de orientacion quirurgica portatil una carcasa que encierra un sensor y un microprocesador. El metodo puede ademas comprender la activacion del sensor dentro del dispositivo de orientacion quirurgica portatil, de manera tal que el sensor emite una senal indicativa de la orientacion, recogiendo informacion posicional del dispositivo de orientacion quirurgica portatil, y determinando la ubicacion del eje mecanico del miembro en base a la informacion posicional recogida.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La FIGURA 1 muestra una representacion de una pierna humana, identificando la cabeza femoral, la articulacion de la rodilla, el femur, la tibia, y el tobillo;

La FIGURA 2A es una vista en perspectiva de un sistema de preparacion tibial que se puede usar en conexion con la preparacion de un aspecto de la articulacion de rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 2B es una vista en perspectiva de otro sistema de preparacion tibial que se puede usar en conexion con la preparacion de un aspecto de la articulacion de rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 3A es una vista en perspectiva de una primera disposicion de otro sistema de preparacion tibial que se puede usar en conexion con la preparacion de un aspecto de la articulacion de rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 3B es una vista en perspectiva de una segunda disposicion de otro sistema de preparacion tibial de la FIGURA 3A;

La FIGURA 4A es una vista en perspectiva de una primera disposicion de otro sistema de preparacion tibial que se puede usar en conexion con la preparacion de un aspecto de la articulacion de rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 4B es una vista en perspectiva de una segunda disposicion de otro sistema de preparacion tibial de la FIGURA 4A;

La FIGURA 5 es una vista en perspectiva del sistema de preparacion femoral que se puede usar en conexion con la preparacion de un aspecto de la articulacion de la rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

La FIGURA 6 es una vista en perspectiva de un sistema de preparacion femoral y de distraccion de la rodilla que se puede usar en conexion con la preparacion de un aspecto de la articulacion de la rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 7 es una vista en perspectiva de un dispositivo de orientacion quirurgica que se puede usar para orientar un plano o planos de seccion;

La FIGURA 8 es una vista trasera del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7;

La FIGURA 9 es una vista en perspectiva del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7;

La FIGURA 10A es una vista de la parte superior del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7; La FIGURA 10B es una vista de la parte inferior del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7;

La FIGURA 11 es un diagrama de bloques de un sistema electrico del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7;

Las FIGURAS 12A-12C ilustran el funcionamiento de los acelerometros que se pueden usar como sensores en el sistema electrico de la FIGURA 11;

La FIGURA 12D es una vista en perspectiva de los componentes interiores del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7;

La FIGURA 12E es un diagrama de flujo de un proceso de medicion de la orientacion realizado por el dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7;

La FIGURA 12F es una vista lateral de una pierna izquierda de un paciente que ilustra una estructura de referencia de la orientacion;

La FIGURA 13 es una vista en perspectiva de un dispositivo de orientacion quirurgica;

La FIGURA 14 es una vista en perspectiva de un dispositivo de acoplamiento que se puede usar para conectar el dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7 con otros componentes;

La FIGURA 15 es una vista en perspectiva de una carcasa exterior del dispositivo de acoplamiento de la FIGURA 14;

La FIGURA 16 es una vista en perspectiva de los componentes interiores del dispositivo de acoplamiento de la FIGURA 14;

La FIGURA 17 es una vista en planta del dispositivo de acoplamiento de la FIGURA 14;

La FIGURA 17A es una vista en despiece ordenado de un dispositivo de acoplamiento;

La FIGURA 18 es una vista en perspectiva de un elemento ortopedico que se puede usar como una plantilla universal;

La FIGURA 19 es una vista en despiece ordenado del elemento ortopedico de la FIGURA 18;

La FIGURA 20 es una vista en perspectiva de un conjunto de sondas objetivo que se pueden usar en conjuncion con el elemento ortopedico de la FIGURA 18;

La FIGURA 21A es una vista en perspectiva del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2A unido a la tibia;

La FIGURA 21B es una vista en perspectiva de un sistema de preparacion tibial, segun se modifica del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2A, que emite luz de laser dentro de una sonda objetivo;

La FIGURA 22A es una vista en perspectiva del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2B;

La FIGURA 22B es una vista lateral del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2B;

La FIGURA 22C es una vista en perspectiva del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2B, sin un sistema de orientacion quirurgica unido;

La FIGURA 23A es una vista en perspectiva de un sistema de preparacion tibial, segun se modifica del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2B, que muestra los dispositivos de medida;

La FIGURA 23B es una vista en perspectiva del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 23A siendo usado para hacer referencia a un punto de referencia anatomico;

La FIGURA 24 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de adquisicion de puntos de referencia segun una realizacion que se puede usar en el sistema de preparacion tibial de la FIGURA 2A;

Las FIGURAS 25A-B son vistas en perspectiva de una varilla principal y secundaria del ensamblaje de adquisicion de puntos de referencia de la FIGURA 24;

La FIGURA 26 es una vista frontal de un elemento de conexion del ensamblaje de adquisicion de puntos de referencia de la FIGURA 24;

La FIGURA 27 es una vista en perspectiva de la segunda disposicion del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 3B, que muestra una gula de alineacion extra medular que se puede usar a lo largo del lado anterior de la tibia;

Las FIGURAS 28 y 29 son vistas en perspectiva de la primera disposicion del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 3A durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

Las FIGURAS 30-36B son vistas en perspectiva de la segunda disposicion del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 3B durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 37 es una vista en perspectiva de un bloque de corte y una herramienta de corte siendo usados para seccionar una parte de la tibia proximal;

La FIGURA 38 es una vista en perspectiva del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 4B durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 39 es una vista en perspectiva de una segunda disposicion del sistema de preparacion tibial de la FIGURA 4B

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La FIGURA 40 es una vista en perspectiva de un elemento ortopedico que se puede usar en el sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5;

La FIGURA 41 es una vista en despiece ordenado del elemento ortopedico de la FIGURA 40;

La FIGURA 42 es una vista en perspectiva del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 durante una etapa del procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 43 es una vista en perspectiva del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 durante otra etapa del procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla;

La FIGURA 44 es una vista en perspectiva de un dispositivo de distraccion que se puede usar en el sistema de preparacion femoral de la FIGURA 6;

La FIGURA 45 es una vista lateral del dispositivo de distraccion de la FIGURA 44;

La FIGURA 46 es una vista de la parte superior del dispositivo de distraccion de la FIGURA 44;

La FIGURA 47 es una vista en perspectiva parcial de una parte del dispositivo de distraccion de la FIGURA 44;

La FIGURA 48 es una vista en perspectiva de una parte del dispositivo de distraccion de la FIGURA 44;

Las FIGURAS 49A-B son vistas anteriores del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 siendo usado para distraer una articulacion de la rodilla con gula visual usando un indicador visual, tal como un laser;

La FIGURA 50A es una vista anterior del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 despues de que se haya distraldo a la rodilla;

La FIGURA 50B es una vista anterior del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 despues de que se haya distraldo a la rodilla;

La FIGURA 51A es una vista en perspectiva de un primer perno que se inserta dentro de una abertura en el sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5;

La FIGURA 51B es una vista en perspectiva de un segundo perno que se inserta dentro de una abertura en el sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5;

La FIGURA 52 es una vista en perspectiva de un bloque de corte y una herramienta de corte que se usan para seccionar una parte del femur distal;

La FIGURA 53 es una vista anterior del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 que se usa para distraer a la articulacion de la rodilla con gula visual usando un indicador visual, tal como un laser;

La FIGURA 54 es una vista anterior del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 que se usa para distraer a la articulacion de la rodilla con gula visual usando un indicador visual, tal como un laser;

La FIGURA 55 es una vista anterior del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 que se usa para distraer a la articulacion de la rodilla con gula visual usando un indicador visual, tal como un laser;

La FIGURA 56 es una vista en perspectiva del sistema de preparacion femoral de la FIGURA 5 despues de que la rodilla haya sido distralda;

La FIGURA 57 es una vista en perspectiva de un bloque de corte que se puede usar para seccionar el femur distal;

Las FIGURAS 58A-61K muestran presentaciones de pantallas generados por la interfaz de usuario interactiva del dispositivo de orientacion quirurgica de la FIGURA 7.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

Aunque a continuacion se describen ciertas realizaciones y ejemplos preferidos, se entendera por aquellos entendidos en la tecnica que la materia inventiva se extiende mas alla de las realizaciones especlficamente descritas hasta otras realizaciones y/o usos alternativos de la invencion, y a las modificaciones obvias de la misma. Por tanto esta previsto que el alcance de las invenciones descritas en el presente documento no deberla ser limitado por las realizaciones concretas descritas a continuacion. Por tanto, por ejemplo, en cualquier metodo o proceso descrito en el presente documento, las acciones u operaciones que confirman el metodo/proceso se pueden realizar en cualquier secuencia adecuada, y no se limitan necesariamente a ninguna secuencia concreta descrita. Por propositos de contraste de las diversas realizaciones con la tecnica anterior, ciertos aspectos y ventajas de estas realizaciones se describen donde sean apropiados en el presente documento. Por supuesto, se ha de entender que no necesariamente todos dichos aspectos o ventajas se pueden lograr de acuerdo con cualquier realizacion concreta. Por tanto, por ejemplo, se deberla reconocer que se pueden llevar a cabo las diversas realizaciones de una manera que logre u optimice una ventaja o un grupo de ventajas como se enseno en el presente documento sin necesariamente lograr otros aspectos o ventajas como se puede ensenar o sugerir en el presente documento.

Ademas, en la siguiente descripcion de la invencion, un “modulo” incluye, pero no se limita a, componentes de software o hardware que realizan ciertas tareas. Por tanto, un modulo puede incluir componentes de software orientado a objetos, componentes de clase, procedimientos, subrutinas, estructuras de datos, segmentos o codigo de programa, controladoras, firmware, micro codigo, circuitos, datos, tablas, matrices, etc. Aquellos con una capacidad ordinaria en la tecnica reconoceran tambien que un modulo se puede implementar usando una amplia variedad de diferentes tecnicas de software y hardware.

Las siguientes secciones describen en detalle sistemas y metodos para un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla total. La articulacion de la rodilla requiere el reemplazo en la forma de componentes

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

protesicos debido a la tension, el estres, el desgaste, la deformacion, la desalineacion, y/u otras condiciones en la articulacion. Los componentes protesicos de la articulacion de la rodilla se disenan para reemplazar una parte o partes distales de un femur y/o una parte o partes proximales de una tibia.

La Figura 1 ilustra un femur F y una tibia T, con la parte distal del femur F y la parte proximal de la tibia T formando la articulacion de la rodilla. Para proporcionar al lector la orientacion apropiada de los instrumentos y para ayudar en un entendimiento mas completo de la construccion de los instrumentos, en muchas de las figuras se incluye una pequena tabla. Las tablas indican las direcciones generales - anterior, posterior, medial y lateral, as! como proximal y distal. Estos terminos se relacionan con la orientacion de los huesos de la rodilla, tales como el femur y la tibia y se usaran en la descripcion consistente de los diversos instrumentos con su uso medico conocido. De manera adicional, los terminos varus/valgus y posterior/anterior se usan en el presente documento para describir el movimiento direccional. Varus/valgus es un termino ampliamente usado tal como se usa en el presente documento, e incluye, sin limitacion, el movimiento rotacional en la direccion medial y/o lateral en relacion a la articulacion de la rodilla mostrada en la Figura 1. Posterior/anterior es un termino ampliamente usado tal como se usa en el presente documento, e incluye, sin limitacion, el movimiento rotacional en una direccion posterior y/o anterior (por ejemplo en una direccion de flexion/extension) en relacion a la articulacion de la rodilla mostrada en la Figura 1.

Antes de reemplazar la articulacion de la rodilla con componentes protesicos, los cortes quirurgicos comunmente llamados secciones se hacen generalmente con una herramienta o herramientas de corte a lo largo de una parte o partes de tanto la tibia proximal como el femur distal. Estos cortes se hacen para preparar la tibia y el femur para los componentes protesicos. Despues de que se hagan estos cortes, los componentes protesicos se pueden unir y/o asegurar a la tibia y al femur.

La orientacion y/o la posicion deseada de estos cortes, y de los componentes protesicos, se puede determinar de manera anterior a la operacion y basarse, por ejemplo, en el eje mecanico que pasa a traves de la pierna de un paciente particular. Una vez que se determinan las ubicaciones deseadas de estos cortes de manera anterior a la operacion, el cirujano puede usar los sistemas y metodos descritos en el presente documento para hacer estos cortes de manera precisa. Mientras que los sistemas y los metodos se describen en el contexto de un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla, los sistemas y/o sus componentes y metodos se pueden usar de manera similar en otros tipos de procedimientos medicos, que incluyen pero no se limitan a los procedimiento de reemplazo de hombro y cadera.

I. RESUMEN DE LOS SISTEMAS Y METODOS

Las Figuras 2-6 muestran diversos sistemas que se pueden usar en procedimiento ortopedicos, tales como los procedimientos de reemplazo de la rodilla. Dichos sistemas pueden incluir un sistema 10 de preparacion tibial, un sistema 510 de preparacion femoral, y un sistema 610 de preparacion femoral y distraccion de la rodilla. Como se describe a continuacion, cada uno de estos sistemas se puede realizar en un numero de variaciones con diferentes ventajas.

II. SISTEMAS Y METODOS DE PREPARACION TIBIAL

Varios sistemas de preparacion tibial se discuten mas adelante. Estos sistemas son utiles para modificar la tibia natural para permitirle tener un componente protesico montado de manera segura sobre esta.

A. Sistema de preparacion tibial con sondas objetivos

Con referencia a la Figura 2a, un sistema 10 de preparacion tibial puede comprender un dispositivo 12 de orientacion quirurgica, u otro dispositivo de medicion, que se puede usar para medir y registrar la ubicacion de los puntos de referencia anatomicos de uso en un procedimiento de rodilla total, tal como la ubicacion del eje mecanico de la pierna. El eje mecanico de la pierna, como se define en el presente documento, generalmente se refiere a una llnea axial que se extiende desde el centro de rotacion de una cabeza proximal de un femur (por ejemplo el centro de la cabeza femoral) a traves del centro de la rodilla, hasta el centro, o el punto medio, del tobillo (vease, por ejemplo, la Figura 1). Generalmente, un eje mecanico ideal en un paciente permite pasar la carga desde el centro de la cadera, a traves del centro de la rodilla, y hasta el centro del tobillo. El sistema 10 de preparacion tibial tambien puede incluir un dispositivo 14 de acoplamiento, una plantilla 16 universal, y unas sondas 18a, 18b objetivo.

Tal como se usa en el presente documento el termino “plantilla universal” es un termino amplio e incluye, sin limitacion, elementos ortopedicos que se adaptan para ser conectados o acoplados con, de manera directa o indirecta, una estructura anatomica, tal como un hueso, un miembro, una parte de una articulacion, o para ser moviles con uno o mas grados de libertad, y en algunos casos con multiples grados de libertad. Como se discute adicionalmente a continuacion, la plantilla 16 universal puede ser una forma de elemento ortopedico que se puede usar para acoplar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica con un hueso adyacente a una articulacion de la rodilla. En ciertas tecnicas discutidas mas adelante el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se usa con una pluralidad de elementos ortopedicos. El dispositivo 14 de acoplamiento permite de manera ventajosa que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se acople y desacople de manera rapida con una variedad de elementos

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

ortopedicos durante el procedimiento. Esto permite que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica sea usado de una forma modular, con una variedad de elementos ortopedicos en una o mas etapas de un procedimiento.

1. Dispositivo de orientacion quirurgica para verificar la alineacion de los elementos ortopedicos Se puede proporcionar un dispositivo de orientacion quirurgica que se puede usar para verificar la alineacion de un elemento o elementos ortopedicos, o de un plano o planos de corte, durante un procedimiento ortopedico. El dispositivo de orientacion quirurgica es un termino amplio usado en el presente documento, e incluye, sin limitacion, los dispositivos que se pueden usar por si solos o en conjuncion con un elemento o elementos ortopedicos para orientar un plano de corte durante un procedimiento ortopedico o de otra manera identificar o rastrear una posicion relativa de uno o mas dispositivos quirurgicos o estructuras anatomicas, y puede abarcar cualquiera de las realizaciones mostradas en los dibujos y segun se describen en el presente documento. Por ejemplo, la Figura 7 muestra un dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender un dispositivo portatil y/o compacto, generalmente de mano para su uso en la orientacion de una gula de corte u otra herramienta quirurgica en un procedimiento de reemplazo de articulacion. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede usar para ubicar una parte del eje mecanico que se extiende a traves de la tibia inferior o una parte de la misma. Tambien, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede usar para ubicar una parte del eje mecanico que se extiende a traves del femur o una parte del mismo, En ciertas tecnicas discutidas mas adelante, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se usa para ubicar uno, dos, o mas planos que intersecan el eje mecanico. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica, como se describe en el presente documento, se puede usar solo o en conjuncion con otros dispositivos, componentes y/o sistemas.

En una disposicion preferida, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender una estructura como una caja generalmente de forma rectangular que tiene una carcasa 20 exterior. La carcasa 20 exterior puede ser portatil. La carcasa 20 exterior se puede comprender, al menos en parte, de plastico que incluye pero no se limita al ABS, el policarbonato, u otro material adecuado. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede configurar para un uso manual.

Con referencia continuada a la Figura 7, un lado 22 frontal, o una parte del lado 22 frontal, del dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender un elemento 24 de presentacion. El elemento 24 de presentacion puede ser un componente separado de la carcasa 20 exterior o puede estar integrado en o dentro de la carcasa 20 exterior. El elemento 24 de presentacion puede comprender un dispositivo de salida. Por ejemplo, el elemento 24 de presentacion puede comprender una pantalla de presentacion de cristal llquido (“LCD”) o de Cristal Llquido Ferro electrico en Silicio (“FLCOS”). La pantalla de presentacion se puede dimensionar de manera tal que un usuario pueda leer facilmente numeros, letras, y/o slmbolos, presentados en la pantalla de presentacion mientras se realiza un procedimiento medico. En una realizacion, el elemento 24 de presentacion comprende una pantalla LCD de Transistores de Pellcula Fina (“TFT”) de Cuarto de Tabla de Graficos de Video (“QVGA”). Se pueden usar otros tipos de pantallas de presentacion, as! como otras formas, tamanos, y ubicaciones para el elemento 24 de presentacion en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender ademas al menos un dispositivo 26 de entrada de usuario. El al menos un dispositivo 26 de entrada de usuario puede comprender una pluralidad de botones ubicados adyacentes al elemento 24 de presentacion. Los botones se pueden activar, por ejemplo, por un dedo, una mano, y/o un instrumento para seleccionar un modo o modos de funcionamiento del dispositivo 12, segun se discute adicionalmente mas adelante. En una disposicion preferida, la al menos una entrada 26 de usuario comprende tres botones ubicados debajo del elemento 24 de presentacion como se ilustra en la Figura 7. En otras realizaciones, el dispositivo 26 de entrada de usuario es un componente separado de la carcasa 20. Por ejemplo, el dispositivo 26 de entrada de usuario puede comprender un dispositivo de entrada remoto acoplado al dispositivo 12 de orientacion quirurgica a traves de una conexion por cable o inalambrica. En aun otras realizaciones, el dispositivo 26 de entrada de usuario comprende un microfono que opera en conjuncion con un modulo de reconocimiento de voz configurado para recibir y procesar instrucciones verbales recibidas desde el usuario.

Como se discute mas adelante, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica incluye una interfaz de usuario con la que un cllnico puede interactuar durante un procedimiento. El elemento 24 de presentacion y al menos una entrada 26 de usuario pueden formar una interfaz de usuario. La interfaz de usuario permite al cirujano, al personal medico, y/o a otros usuarios operar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica con facilidad, eficiencia y precision. Los ejemplos e ilustraciones especlficos de como puede operar la interfaz de usuario en conjuncion con los metodos especlficos se describen en el presente documento de manera adicional.

Las Figuras 8 y 9 muestran un lado 27 trasero del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El lado 27 trasero puede incluir una estructura o estructuras 28 de union, as! como una caracterlstica o caracterlsticas 29 de agarre para facilitar el manejo del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Las estructuras 28 de union pueden facilitar la union del dispositivo 12 de orientacion quirurgica a otro dispositivo, tal como por ejemplo el dispositivo 14 de acoplamiento. En una disposicion preferida, las estructuras 28 de union comprenden ranuras, o canales 30, a lo largo de una parte del lado trasero del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Las estructuras 28 de union se pueden formar, por ejemplo, de partes que sobresalen del lado trasero del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y se pueden extender de manera parcial, o completamente, a lo largo del lado trasero del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Las estructuras 28 de union pueden recibir las estructuras correspondientes, o emparejadas del dispositivo 14 de acoplamiento, para acoplar, o bloquear, el dispositivo 14 de acoplamiento al dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Las Figuras 10A y 10B muestran los lados 31a, 31b superior e inferior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender los componentes 32 opticos que se pueden ubicar en el lado 31a superior, el lado 31b inferior, o los lados 31a, 31b superior e inferior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Los componentes 32 opticos pueden comprender ventanas 34 transparentes integradas dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Los componentes 32 opticos pueden ser ventanas 34 que permiten a la luz visible (por ejemplo luz de laser) emitir desde el lado 31a superior, el lado 31b inferior, o tanto los lados 31a, 31b superior como inferior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Mientras que el ejemplo ilustrado en las Figuras 10a y 10b muestra dos ventanas 34 para transmitir luz, otros numeros son tambien posibles. De manera adicional, mientras que los componentes 32 opticos se muestran ubicados en la parte superior y la parte inferior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, en otros ejemplos los componentes 32 opticos se pueden ubicar en otras posiciones y/u otras partes del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

La Figura 11 ilustra un diagrama de bloques de alto nivel de un sistema 1100 electrico del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El sistema 1100 electrico comprende una unidad 1102 de control electronico que se comunica con uno o mas sensor o sensores 1104, uno mas indicadores 1106 de alineacion visible, una fuente 1108 de alimentacion, un elemento 1110 de presentacion, una memoria 1112 externa, uno o mas dispositivos 1114 de entrada de usuario y/o los puertos 1118 de I/O y los controles y/o transmite la salida a los indicadores 1106 de alineacion visible, el elemento 1110 de presentacion, la memoria 1112 externa, los otros dispositivos 1116 de salida y/o los puertos 1118 de I/O. La unidad 1102 de control electronica se puede configurar para recibir y enviar datos electronicos, as! como realizar los calculos en base a los datos electronicos recibidos. La unidad 1102 de control electronica se puede configurar para convertir los datos electronicos desde un formato legible por una maquina a un formato legible por un humano para su presentacion en el elemento 1110 de presentacion. La unidad 1102 de control electronica comprende, a modo de ejemplo, uno o mas procesadores, logica de programa, u otras configuraciones de sustrato que representen los datos e instrucciones, que operan como se describe en el presente documento. En otras realizaciones, la unidad 1102 de control electronica comprende los circuitos del controlador, los circuitos del procesador, los microprocesadores de chip unico o multi chip de proposito general, los procesadores digitales de senales, los microprocesadores incrustados, los microcontroladores y/o similares. La unidad 1102 de control electronica puede tener llneas de direccion convencionales, llneas de datos convencionales, y una o mas llneas de control convencionales. En aun otros ejemplos, la unidad 1102 de control electronica comprende unos circuitos integrados para aplicaciones especlficas (ASIC) o uno o mas modulos configurados para ejecutarse en uno o mas procesadores. En ciertos ejemplos, la unidad 1102 de control electronica comprende un microcontrolador A91SAM7SE disponible de la Atmel Corporation.

La unidad 1102 de control electronica puede comunicarse con la memoria interna y/o la memoria externa 1112 para recuperar y/o almacenar los datos y/o las instrucciones de programa para el software y/o el hardware. La memoria interna y la memoria externa 1112 puede incluir memoria de acceso aleatorio (“RAM”), tal como la RAM estatica, para el almacenamiento temporal de la informacion y/o memoria de solo lectura (“ROM”), tal como la memoria flash, para un almacenamiento mas permanente de la informacion. En algunos ejemplos, la memoria 1112 externa incluye un dispositivo Flash AT49BV160D-70TU disponible de la Atmel Corporation y un dispositivo SRAM CY62136EV30LL-45ZSXI de la de Cypress Semiconductors Corporation. La unidad 1102 de control electronica puede comunicarse con la memoria 1112 externa a traves de un bus de memoria externo.

En general, el sensor o los sensores se pueden configurar para proporcionar datos continuos en tiempo real para el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. La unidad 1102 de control electronica se puede configurar para recibir los datos en tiempo real del sensor o los sensores 1104 y usar los datos del sensor para determinar, estimar, y/o calcular una orientacion o una posicion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. La informacion de orientacion se puede usar para proporcionar retroalimentacion a un usuario durante la realizacion de un procedimiento quirurgico, tal como una cirugla de reemplazo total de la articulacion de la rodilla, como se describe con mas detalle en el presente documento.

En algunas disposiciones, el uno o mas sensores 1104 puede comprender al menos un sensor de orientacion configurado para proporcionar datos en tiempo real a la unidad 1102 de control electronica relacionados con el movimiento, la orientacion, y/o la posicion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, el modulo 1104 sensor puede comprender al menos un sensor giroscopico, un sensor acelerometro, un sensor de inclinacion, un magnetometro y/u otro dispositivo o dispositivos similares configurados para medir, y/o facilitar la determinacion de, una orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En algunos ejemplos, los sensores 1104 se pueden configurar para proporcionar mediciones relativas al punto o los puntos de referencia, la llnea o las llneas, el plano o los planos, y/o el cero gravitacional. El cero gravitacional, como se refiere en el presente documento, se refiere de manera general a una orientacion en la que un eje del sensor es perpendicular a la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

fuerza de gravedad, y de este modo no experimenta una compensacion angular, por ejemplo inclinacion, pendiente, balanceo, o desvlo, en relacion a un vector de fuerza gravitacional. En otros ejemplos, el sensor o los sensores 1104 se pueden configurar para proporcionar mediciones para su uso en calculo muerto o sistemas de navegacion inercial.

En diversos ejemplos, el sensor o los sensores 1104 comprenden uno o mas acelerometros que miden la aceleracion estatica del dispositivo 12 de orientacion quirurgica debido a la gravedad. Por ejemplo, los acelerometros se pueden usar como sensores de inclinacion para detectar la rotacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica sobre uno o mas de sus ejes. El uno o mas acelerometros pueden comprender un acelerometro de eje doble (que puede medir la rotacion sobre dos ejes de rotacion) o un acelerometro de tres ejes (que puede medir la rotacion sobre tres ejes de rotacion). Los cambios en la orientacion sobre los ejes de los acelerometros se pueden determinar en relacion al cero gravitacional y/o al plano de referencia registrado durante un procedimiento de preparacion tibial o femoral como se describe en el presente documento.

En ciertas realizaciones, un acelerometro multi eje (tal como el acelerometro ADXL203CE MEMS disponible de Analog Devices, Inc. o el acelerometro LIS331DLH disponible de ST Microelectronics.) detecta los cambios en la orientacion sobre dos ejes de rotacion. Por ejemplo, el acelerometro multi eje puede detectar los cambios en la posicion angular desde un plano horizontal (por ejemplo, rotacion anterior/posterior) del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y los cambios en la posicion angular desde un plano vertical (por ejemplo, la rotacion de balanceo) del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Los cambios en la posicion angular desde los planos horizontal y vertical del dispositivo 12 de orientacion quirurgica (segun se miden por el sensor 1104 se pueden usar tambien para determinar los cambios en la orientacion medial-lateral (por ejemplo, la rotacion varus/valgus) del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

En algunas disposiciones, los sensores 1104 comprenden al menos un sensor giroscopico de eje unico o multi eje y al menos un sensor acelerometro de eje unico o multi eje. Por ejemplo, el modulo 1104 sensor puede comprender un sensor giroscopico de tres ejes (o tres sensores giroscopicos) y un acelerometro de tres ejes (o tres sensores acelerometros) para proporcionar las mediciones de posicion y orientacion para los seis grados de libertad del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En algunos ejemplos, los sensores proporcionan un sistema de navegacion inercial o de calculo muerto para calcular de manera continua la posicion, la orientacion, y la velocidad del dispositivo 12 de orientacion quirurgica sin la necesidad de referencias externas.

En algunas disposiciones, los sensores 1104 comprenden uno o mas acelerometros y al menos un magnetometro. El magnetometro se puede configurar para medir la intensidad y/o direccion de uno o mas campos magneticos en la vecindad del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El magnetometro se puede configurar de manera ventajosa para detectar los cambios en la posicion angular sobre un plano horizontal. En otras disposiciones, los sensores 1104 comprenden uno o mas sensores capaces de determinar las mediciones de distancia. Por ejemplo un sensor ubicado en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede estar en comunicacion electrica (por cable o inalambrica) con un elemento emisor montado en el extremo de la sonda de medicion. En ciertas realizaciones, la unidad de control electrico se puede configurar para determinar la distancia entre el sensor y el emisor (por ejemplo, una longitud axial de una sonda de medicion correspondiente a la distancia hasta un punto de referencia anatomico, tal como un maleolo).

En otras disposiciones, el uno o mas sensores 1104 comprende un sensor de temperatura para monitorizar la temperatura de sistema del sistema 1100 electrico. El funcionamiento de algunos de los componentes electricos se puede ver afectado por los cambios en la temperatura. El sensor de temperatura se puede configurar para transmitir senales a la unidad 1102 de control electronica para tomar la accion apropiada. Ademas, la monitorizacion de la temperatura del sistema se puede usar para evitar el sobrecalentamiento. En algunos ejemplos, el sensor de temperatura comprende un termistor NCP21WV103J03RA disponible de Murata Manufacturing Co. El sistema 1100 electrico puede incluir ademas sensores de temperatura, ultrasonicos y/o de presion para medir las propiedades del tejido biologico y otros materiales usados en la practica de la medicina de cirugla, que incluye determinar la dureza, rigidez, y/o densidad de los materiales, y/o determinar el flujo y/o viscosidad de las sustancias en los materiales, y/o determinar la temperatura de los tejidos o las sustancias dentro de los materiales.

En ciertas realizaciones, los sensores 1104 facilitan la determinacion de la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en relacion a la orientacion de referencia establecida durante el procedimiento de preparacion y alineacion realizado durante la cirugla ortopedica. Detalles adicionales respecto al funcionamiento de los sensores en conjuncion con una cirugla de reemplazo de rodilla total se discutiran mas adelante.

El uno o mas sensores 1104 pueden formar un componente de un modulo de sensor que comprende al menos un sensor, circuitos de acondicionamiento de senal, y un conversor analogico a digital (“ADC”). En ciertas disposiciones, los componentes del modulo 1104 sensor se montan en una placa de circuito autonoma que esta flsicamente separada de, pero en comunicacion electrica con, la placa o placas de circuito que contienen los otros componentes electricos descritos en el presente documento. Los circuitos de acondicionamiento de senal del

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

modulo de sensor pueden comprender uno o mas componentes de circuitos configurado para acondicionar, o manipular, las senales de salida desde el sensor o sensores 1104. En ciertas disposiciones, los circuitos de acondicionamiento de senal comprenden los circuitos de filtrado y los circuitos de ganancia. Los circuitos de filtrado pueden comprender uno o mas filtros, tales como un filtro paso bajo. Por ejemplo, un filtro paso bajo de polo unico de 10Hz se puede usar para eliminar el ruido vibracional u otros componentes de baja frecuencia de las senales de salida del sensor. Los circuitos de ganancia pueden comprender uno o mas circuitos amplificadores operacionales que se pueden usar para amplificar las senales de salida del sensor para aumentar la resolucion potencial del sensor. Por ejemplo, el circuito amplificador operacional puede proporcionar una ganancia tal que una salida de 0g resulta en un intervalo medio (por ejemplo, una senal de 1.65 V), una salida + 1g resulta en una senal de escala completa (por ejemplo, 3.3 V) y una salida -1g resulta en una senal minima (0 V) a la entrada del ADC.

En general, el ADC del modulo de sensor se puede configurar para convertir las senales de voltaje de salida analogica del sensor o los sensores 1104 a muestras de datos digitales. En ciertos ejemplos, las muestras de datos digitales comprenden niveles de voltaje. El ADC se puede montar en la proximidad del sensor para mejorar la relacion senal a ruido. En ciertas realizaciones, el ADC comprende un ADC AD7921 de dos canales, 12 bits, 250 Kilo segundos por Muestra. En una disposicion que tiene un ADC de 12 bits puede generar 4096 niveles de voltaje. El ADC se puede configurar para interactuar con la unidad 1102 de control electronica a traves de un puerto de la interfaz periferica en serie de la unidad 1102 de control electronica. En otras realizaciones, la unidad 1102 de control electronica comprende un ADC de a bordo que se puede usar para convertir las senales de salida del sensor a niveles digitales de datos.

Con referencia continuada a la Figura 11, los indicadores 1106 de alineacion visible pueden comprender uno o mas laser, que se pueden configurar para proyectar la luz del laser a traves del componente o los componentes 32 opticos descritos anteriormente. Por ejemplo, los indicadores 1106 de alineacion visible pueden comprender un laser hacia delante y un laser trasero. La luz del laser se puede usar para proyectar un punto, un plano, y o una forma de cruz en el objetivo u objetivos, que incluye pero no se limita a una caracterlstica anatomica o un punto de referencia, para proporcionar informacion de orientacion alternativa o adicional a un cirujano respecto a la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, la luz del laser se puede usar para proyectar un plano en una parte de un hueso para indicar una llnea de seccion y un patron de laser en forma de cruz se puede usar para asegurar la alineacion a lo largo de dos ejes perpendiculares. En ciertas disposiciones, los indicadores 1106 de alineacion visibles se pueden usar para determinar la distancia hasta una caracterlstica anatomica o un punto de referencia (por ejemplo, un sistema de medicion de distancia por laser). Por ejemplo, la unidad 1102 de control electronica puede proyectar la luz del laser en un objetivo y un sensor 1104 dentro del dispositivo de orientacion quirurgica puede detectar la luz del laser reflejada de vuelta desde el objetivo y comunicar la informacion a la unidad de control electronica. La unidad 1102 de control electronica se puede configurar entonces para determinar la distancia al objetivo. Los laseres pueden ser controlados mediante la unidad 1102 de control electronica a traves de unas salidas de la modulacion por ancho de pulsos (“PWM”). En ciertos ejemplos, los indicadores 1106 de alineacion visibles comprenden laser de Clase 2M. En otros ejemplos, los indicadores 1106 de alineacion visibles comprenden otros tipos de laser o fuentes de luz.

La fuente 1108 de alimentacion puede comprender una o mas fuentes de alimentacion configuradas para suministrar energla de DC al sistema 1100 electronico del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En ciertas disposiciones, la fuente 1108 de alimentacion comprende una o mas baterlas recargables o reemplazables y/o uno o mas dispositivos de almacenamiento capacitivo (por ejemplo, uno o mas condensadores o ultra condensadores). En otros ejemplos, la energla puede ser suministrada por otras fuentes de alimentacion por cable y/o inalambricas. En disposiciones preferidas, la fuente 1108 de alimentacion comprende dos baterias AA alcalinas, de litio, o recargables de NiMH. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede incluir tambien un conversor DC/DC para aumentar la energia de DC de la fuente de alimentacion a una salida de voltaje de DC constante, fijo (por ejemplo, 3.3 voltios) a la unidad 1102 de control electronica. En algunas disposiciones el conversor DC/DC comprende un conversor TPS61201DRC de aumento sincrono disponible de Texas Instrument. La unidad 1106 de control electronica se puede configurar para monitorizar el nivel de bateria si una bateria se usa como la fuente 1108 de alimentacion. Monitorizar el nivel de bateria puede proporcionar de manera ventajosa un preaviso de la perdida de energia. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender un temporizador configurado para provocar que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se apague de manera temporal despues de un predeterminado periodo de tiempo de inactividad y/o apagar de manera permanente despues de un periodo predeterminado de pausa.

Como se discutio anteriormente, el elemento 1110 de presentacion puede comprender un LCD y otro tipo de elemento de presentacion por pantalla. La unidad 1102 de control electronica se comunica con el elemento de presentacion a traves de un bus de memoria externo. En ciertas disposiciones, el sistema 1100 electronico comprende un controlador del elemento de presentacion y/o un controlador LED y uno o mas LED para proporcionar retroiluminacion al elemento 1100 de presentacion. Por ejemplo, el controlador del elemento de presentacion puede comprender un circuito integrado (“IC”) del controlador LCD y el controlador LED puede comprender un controlador LED FAN5613 disponible de Fairchild Semiconductor International, Inc. La unidad

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

1102 de control electronica se puede configurar para controlar el controlador LED a traves de un puerto de modulacion por ancho de pulsos para controlar el brillo del elemento de presentacion LED. Por ejemplo, el controlador LED puede controlar cuatro LED espaciados alrededor de la pantalla de presentacion para proporcionar una retroiluminacion adecuada para mejorar la visibilidad. El elemento de presentacion se puede configurar para presentar uno o mas graficos en pantalla. Los graficos en pantalla pueden comprender imagenes o iconos de la interfaz grafica de usuario (“GUI”). Las imagenes de la GUI pueden incluir imagenes instructivas, tales como los pasos ilustrados del procedimiento quirurgico, indicadores visuales de la informacion de orientacion recibida desde el sensor o los sensores 1104. Por ejemplo, el elemento de presentacion se puede configurar para presentar grados y ya sea un signo positivo o negativo para indicar la direccion de rotacion desde el plano de referencia y/o un indicador de nivel de burbuja para ayudar al usuario a mantener una orientacion concreta. El elemento de presentacion se puede configurar tambien para presentar texto alfanumerico, slmbolos, y/o flechas. Por ejemplo, el elemento de presentacion puede indicar si un laser esta encendido o apagado y/o incluir una flecha a un boton de entrada de usuario con las instrucciones relacionadas con el resultado de presionar un boton concreto.

Con referencia continuada a la Figura 11, el dispositivo o los dispositivos 1114 de entrada de usuario pueden comprender botones, interruptores, un elemento de presentacion de pantalla tactil, un teclado, una palanca de mando, una rueda de desplazamiento, una bola de seguimiento, un control remoto, un microfono y similares. Los dispositivos 1114 de entrada de usuario pueden permitir al usuario introducir datos, hacer selecciones, introducir instrucciones o comandos al dispositivo 12 de orientacion quirurgica, verificar una posicion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, encender y apagar los indicadores 1106 de alineacion visibles, y/o encender y apagar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica completo. Los otros dispositivos 1116 de salida de usuario (esto es, otros distintos del elemento de presentacion 1110) pueden comprender una salida de audio, tal como un altavoz, un zumbador, una alarma, o similar. Por ejemplo, la salida de audio puede proporcionar una advertencia al usuario cuando ocurra una condicion concreta. Los dispositivos 1116 de salida pueden comprender tambien una salida visible, tal como uno o mas LED de estado o luces de notificacion (por ejemplo, para indicar un nivel bajo de baterla, una condicion de error, etc.). La salida de audio puede comprender diferentes patrones, tonos, cadencias, duraciones, y/o frecuencias para indicar condiciones o eventos diferentes. En otras realizaciones, la salida desde la unidad 1102 de control electronica se puede enviar a unos dispositivos de presentacion externos, dispositivos de almacenamiento de datos, servidores y/o otros dispositivos de computacion (por ejemplo, a traves de un enlace de comunicacion de red inalambrico).

Los puertos 1118 de I/O de la unidad 1102 de control electronica pueden comprender un puerto JTAG y uno o mas puertos de comunicacion en serie. El puerto JTAG se puede usar para depurar el software instalado en la unidad 1102 de control electronica durante las fases de prueba y fabricacion. El puerto JTAG se puede configurar de manera tal que no sea externamente accesible despues de la fabricacion. Los puertos de comunicacion en serie pueden incluir un puerto de Bus Universal en Serie (“USB”) y/o uno o mas puertos receptores/transmisores aslncronos universales (“UART”). Al menos uno de los puertos UART puede ser accesible de manera externa despues de la fabricacion. El puerto UART externo puede ser un puerto de infrarrojos (“IR”) en serie en comunicacion con un transceptor de infrarrojos (“IR”). El puerto de IR en serie se puede usar para actualizar el software instalado en la unidad 1102 de control electronica despues de la fabricacion y/o para probar el funcionamiento de la unidad 1102 de control electronica emitiendo datos desde la unidad 1102 de control electronica a un dispositivo de computacion externo a traves de una conexion inalambrica externa. Tambien son posibles otros tipos de puertos de I/O.

Como se describio anteriormente, el sensor o los sensores 1104 pueden comprender uno o mas acelerometros. Los acelerometros pueden medir la aceleracion estatica de la gravedad en uno o mas ejes para medir los cambios en la orientacion de la inclinacion. Por ejemplo, un acelerometro de tres ejes puede medir la aceleracion estatica debida a la gravedad a lo largo de tres ejes ortogonales, como se ilustra en la Figura 12A. Un acelerometro de dos ejes puede medir la aceleracion estatica debida a la gravedad a lo largo de dos ejes ortogonales (por ejemplo, los ejes x e y de la Figura 12A). Las senales de salida de un acelerometro pueden comprender senales de voltajes analogicos. Las senales de voltajes de salida para cada eje pueden fluctuar en base a la fluctuacion en la aceleracion estatica segun el acelerometro cambia su orientacion con respecto al vector de fuerza gravitaciones. En ciertas realizaciones. Un acelerometro experimenta aceleracion estatica en el intervalo desde -1g a +1g a traves de 180 grados de inclinacion (con -1g correspondiendo a -90 grados de inclinacion, 0g correspondiendo a cero grados de inclinacion, y +1g correspondiendo a +90 grados de inclinacion. La aceleracion a lo largo de cada eje puede ser independiente de la aceleracion a lo largo del otro eje o ejes.

La Figura 12B ilustra la aceleracion medida a lo largo de cada uno de los tres ejes de un acelerometro de tres ejes en seis posicione diferentes de orientacion. Las etiquetas PARTE SUPERIOR y PARTE INFERIOR, as! como el clrculo que indica el Perno 1 del acelerometro se han incluido para ayudar a determinar las diversas orientaciones. Un vector de referencia de la fuerza gravitacional se ilustra como apuntando directamente hacia abajo hacia la superficie de la Tierra. En las posiciones A y B, el eje x y el eje y del acelerometro son perpendiculares a la fuerza de la gravedad y el eje z del acelerometro es paralelo a la fuerza de la gravedad; por lo tanto, los componentes x e y de aceleracion de la aceleracion estatica debida a la gravedad en las posiciones A

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

y B son 0g y el componente z de la aceleracion estatica debido a la gravedad en las posiciones A y B son +1g y - 1g, respectivamente. En la posicion C y E, el eje x y el eje z del acelerometro son perpendiculares a la fuerza de la gravedad y el eje y es paralelo a la fuerza de la gravedad, por lo tanto, los componentes x y z de la aceleracion de la aceleracion estatica debida a la gravedad en las posiciones C y E son 0g y el componente y de la aceleracion estatica debida a la gravedad en las posiciones C y E son +1g y -1g respectivamente. En las posiciones D y F, el eje y y el eje z son perpendiculares a la fuerza de la gravedad y el eje x es paralelo a la fuerza de la gravedad, por lo tanto, las componentes y y z de aceleracion de la aceleracion estatica debido a la gravedad en las posiciones D y F son 0g y el componente x de la aceleracion estatica debida a la gravedad en las posiciones D y F son +1g y -1g respectivamente. Un acelerometro de doble eje opera de la misma manera pero sin el componente z. En ciertas disposiciones, se puede usar un acelerometro de tres ejes como un medidor de inclinacion para medir los cambios en la orientacion sobre dos ejes.

Los acelerometros multi ejes se pueden conceptualizar como que tienen un sensor acelerometro separado para cada uno de sus ejes de medicion, con cada sensor respondiente a los cambios en la aceleracion estatica en un plano. En ciertas disposiciones, cada sensor acelerometro es mas receptivo a los cambios en la inclinacion (esto es, opera con la maxima u optima precision y/o resolucion) cuando su eje sensible es sustancialmente perpendicular a la fuerza de la gravedad (esto es, cuando el plano longitudinal del sensor acelerometro es paralelo a la fuerza de la gravedad) y menos receptivo cuando el eje sensible es paralelo a la fuerza de la gravedad (esto es, cuando el plano longitudinal del sensor acelerometro es perpendicular a la fuerza de la gravedad). La Figura 12C ilustra la salida del acelerometro en g con su inclinacion desde -90° hasta +90°. Como se muestra, la sensibilidad disminuye entre -90 grados y -45 grados y entre +45 grados y +90 grados (como se muestra en la disminucion de la pendiente). Este problema de resolucion en los intervalos exteriores del movimiento de inclinacion hace la medicion mucho menos precisa para las mediciones de inclinacion sobre los 45 grados. En ciertos ejemplos, cuando el angulo de montaje del dispositivo 12 de orientacion quirurgica es conocido, el sensor o los sensores 1104 se pueden montar para ser compensado en un angulo de manera tal que los sensores del acelerometro puedan operar con su maxima precision, regiones de pendiente mas empinadas. Por ejemplo, para su uso durante los procedimientos de preparacion de cirugla de rodilla descritos en el presente documento, el sensor o los sensores 1104 se pueden montar en aproximadamente un angulo de 22 grados en relacion al eje anterior-posterior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica para considerar un intervalo predeterminado de movimiento del dispositivo 12 de orientacion quirurgica sobre el eje de flexion/extension durante los procedimientos. Deberla ser apreciado por alguien de habilidad ordinaria en la tecnica que el acelerometro se puede montar con angulos agudos distintos que el de aproximadamente 22 grados. En otras disposiciones, el sensor o los sensores 1104 se pueden montar para ser compensados para considerar un intervalo predeterminado de movimiento sobre otros ejes de rotacion tambien. En aun otras disposiciones, por ejemplo, cuando se usa un acelerometro de tres ejes el sensor o los sensores del acelerometro se pueden montar en paralelo con el eje anterior-posterior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En una disposicion de acelerometro de tres ejes, se puede incorporar un sistema de transferencia para asegurar que se usan los sensores del acelerometro con la lectura mas precisa (por ejemplo, < 45 grados) en cada posicion de orientacion. El sistema de transferencia puede emplear histeresis para evitar el fenomeno de “rechazo” durante las transferencias entre los sensores del acelerometro.

La Figura 12D ilustra el interior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender una o mas placas de circuito y/u otros circuitos capaces de su instalacion dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Como se ilustra, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender una placa 36A de sensor y una placa 36B principal. Los componentes del modulo sensor (que incluye el sensor o los sensores 1104) se pueden montar sobre la placa 36A del sensor y los otros componentes del sistema 1100 electrico se montan sobre la placa 36B principal. La placa 36A de sensor puede comprender uno o mas sensores 40 (por ejemplo un sensor o unos sensores 1104 como se describio anteriormente). En disposiciones alternativas, la placa 36A de sensor y la placa 36B principal pueden comprender placas de circuito rlgidas o flexibles. La placa 35A de sensor y la placa 36b principal se pueden unir de manera fija o extralble a la carcasa 20 exterior.

Como se ilustra, la placa 36A de sensor se monta en un angulo de aproximadamente 22 grados en relacion con un plano que se extiende de manera longitudinal a traves de la carcasa 20, que puede ser paralelo a o corresponder a un eje anterior-posterior de la placa 36B principal. Como se describio anteriormente, montar la placa 36A de sensor con un angulo de compensacion puede permitir que el uno o mas sensores opere en las regiones de maxima u optima sensibilidad, precision y/o resolucion. El angulo de compensacion de montaje concreto se puede seleccionar en base a un intervalo de movimiento del dispositivo 12 de orientacion quirurgica durante un procedimiento ortopedico concreto. Por ejemplo, durante los procedimientos de preparacion tibial descritos en el presente documento, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede alinear con el plano coronal de la tibia con la pierna en flexion y durante los procedimientos de preparacion femoral descritos en el presente documento, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede alinear con la pierna en extension. Por consiguiente, el angulo de compensacion de montaje se fija a aproximadamente 22 grados para evitar que la orientacion de los sensores se acercarque demasiado al intervalo menos preciso y de baja resolucion cuando el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta posicionado en las dos orientaciones de flexion/extension. Como se

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

muestra en la Figura 12D, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede incluir dos baterfas 38 AA como fuente de alimentacion 1110 para proporcionar la energfa al dispositivo 12 de orientacion quirurgica. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica tambien puede incluir laser 42 como los indicadores 1106 de alineacion visibles descritos anteriormente.

La Figura 12E es un diagrama de flujo de alto nivel de un proceso de conversion ejemplar para convertir una serial de salida de voltaje analogico de un acelerometro multi eje en una medicion de grado de angulo para la presentacion en el elemento 24 de presentacion. Aunque los pasos se describen como que se implementan con hardware y/o software, cada uno de los pasos ilustrados en la Figura 12E se pueden implementar usando hardware y/o software. Se deberfa apreciar que se puede realizar un proceso de conversion similar por cualquier otro tipo de sensor o para multiples sensores paralelos.

Para cada uno de los ejes de rotacion medidos (por ejemplo, pendiente y balanceo), el acelerometro multi eje puede emitir de manera continua una senal de voltaje analogica. En el Bloque 1205, los circuitos de acondicionamiento de senal del modulo de sensor pueden filtrar la senal de voltaje analogica (por ejemplo, con un filtro paso bajo) para eliminar el ruido de la senal que se puede presentar debido a la gran sensibilidad del acelerometro multi eje. En el Bloque 1210, los circuitos de acondicionamiento de senal amplifican, o aumentan, la senal de voltaje de salida, por ejemplo, a traves de los circuitos de ganancia descritos anteriormente.

En el Bloque 1215, el ADC puede convertir la senal de voltaje analogica continua en una secuencia digital discreta de muestras de datos, o niveles de voltaje. En ciertas realizaciones, el ADC puede muestrear la senal de voltaje analogica una vez cada dos milisegundos, sin embargo, son posibles otras tasas de muestreo. En ciertos ejemplos, la senal de voltaje analogica se sobre muestrea. En el Bloque 1220 la unidad 1102 de control electronica, puede generar un punto de datos estables a ser convertido en una medicion de un angulo. La unidad 1102 de control electronica puede aplicar un filtro de promedio a los datos muestreados para eliminar los valores atfpicos (por ejemplo, los picos parasitos) en los datos. Por ejemplo, la unidad 1102 de control electronica puede usar un filtro de promedio de 11 muestras para generar el valor medio de las 11 muestras tomadas. La salida del filtro de promedio se puede alimentar despues dentro de un filtro de promedio de balanceo (por ejemplo, un filtro de promedio de balanceo de 128 muestras). El filtro de promedio de balanceo se puede usar para suavizar o estabilizar los datos que en realidad se convierten a una medicion de angulo. La unidad 1102 de control electronica puede implementar los Bloques 1215 y 1220 usando un filtro de respuesta al impulso finita (“FIR”) o de respuesta al impulso infinita (“IIR”) implementado en un modulo de software.

En el Bloque 1225, la unidad 1102 de control electronica puede convertir los datos del nivel del voltaje a una medicion de angulo en grados. Al realizar la conversion, la unidad 1102 de control electronica se puede configurar para aplicar un algoritmo de conversion de la calibracion basado en una rutina de calibracion realizada durante una fase de prueba anterior a la venta del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. La conversion de la calibracion se puede realizar para cada eje que es monitorizado por el acelerometro multi eje. La calibracion de la conversion puede comprender la eliminacion de cualquier compensacion mecanica o electrica y la aplicacion de una calibracion de ganancia apropiada para una inclinacion positiva o negativa.

Como se describio anteriormente, el ADC puede comprender un ADC con 12 bits de resolucion, que proporciona 4096 distintos niveles de voltaje, en donde una inclinacion de -90 grados corresponde a 0 niveles (-2048 niveles indicados), una inclinacion de cero grados corresponde a 2048 niveles (0 niveles indicados), y una inclinacion de +90 grados corresponde a 4096 niveles (+2048 niveles indicados). El angulo de inclinacion para cada eje (por ejemplo, pendiente y balanceo) del acelerometro multi eje se puede calcular de los datos del nivel de voltaje basados en las relaciones trigonometricas estandar como el arco seno del componente de aceleracion en cada eje particular. En las disposiciones en las que la unidad 1102 de control electronica aplica la conversion de calibracion, el angulo de inclinacion para cada eje se puede calcular como sigue:

{12.1) ANGULO = asen

( ADCIndicado Niveles + COMPENSACION ) x GANANCIA )

2048

Donde la COMPENSACION se corresponde con la compensacion cero del dispositivo 12 de orientacion quirurgica determinada durante la rutina de calibracion y la GANANCIA se corresponde con el valor ratiometrico determinado durante la rutina de calibracion, con un valor de GANANCIA siendo usado para angulos de inclinacion negativos y un valor de GANANCIA diferente siendo usado para angulos de inclinacion positivos.

Tambien en el Bloque 1225, en las disposiciones donde se usa un acelerometro de doble eje, la unidad 1102 de control electronica se puede configurar para ajustar el calculo del angulo de pendiente (eje x) para considerar el angulo de compensacion de montaje (descrito anteriormente) del acelerometro de doble eje en relacion con la carcasa 20 exterior del dispositivo 20 de orientacion quirurgica. El resultado del Bloque 1225 es un angulo absoluto para cada eje de rotacion (por ejemplo, pendiente, balanceo) que es monitorizado por el acelerometro de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

doble eje. Los angulos absolutos de pendiente y balanceo se pueden usar para calcular las mediciones de la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, tales como en angulo de flexion/extension y el angulo varus/valgus (como se describe en mayor detalle mas adelante).

Las mediciones de orientacion para el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se pueden determinar en base a una amplia variedad de estructuras de referencia en conjuncion con cualquier variedad de procedimientos quirurgicos. Por ejemplo, cuando se usa en conjuncion con el procedimiento artroscopico de reemplazo de rodilla total, se puede establecer una estructura de referencia como se muestra en la Figura 12F.

Como se ilustra en la Figura 12F, la estructura 1200 de referencia comprende tres ejes ortogonales (etiquetados x, y y z) que tienen un punto de origen en el centro de la articulacion de la rodilla del paciente cuando la pierna izquierda del paciente esta en flexion. El eje x se ilustra como que se extiende fuera de la pagina (en una direccion lateral de la rodilla paralela al horizonte). El eje y se ilustra como que se extiende a lo largo de un plano coronal de la tibia. El eje z se ilustra como que se extiende directo fuera de la rodilla con una compensacion de 90 grados del plano coronal de la tibia. Como se describe en el presente documento, una rotacion de flexion/extension, o una rotacion de pendiente posterior-anterior, corresponde a una rotacion sobre el eje x de la estructura 1200 de referencia y una rotacion varus/valgus, o una rotacion medial-lateral, corresponde a una rotacion sobre el eje z de la estructura 1200 de referencia. Una rotacion de balanceo, como se describe en el presente documento, corresponde a una rotacion sobre el eje y de la estructura 1200 de referencia. Durante la realizacion de los procedimientos de alineacion en los que la pierna esta totalmente extendida, el eje x mantiene la misma orientacion y los ejes y y z rotan hacia el eje mecanico de la pierna sobre el eje x.

Como se describio anteriormente, un sensor 40 (por ejemplo, un acelerometro multi eje) se puede configurar para medir los cambios en la posicion angular a partir de un eje horizontal (por ejemplo, la pendiente) y un eje vertical (por ejemplo, el balanceo). Al realizar los metodos descritos en el presente documento, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede montar de manera tal que la medicion de la pendiente del sensor 40 corresponda a la rotacion sobre el eje x (por ejemplo, la rotacion de flexion/extension) de la estructura 1200 de referencia y de manera tal que la medicion del balanceo del sensor 40 corresponda con la rotacion sobre el eje y de la estructura 1200 de referencia.

En las disposiciones que emplean el uso del sistema 310 de preparacion tibial, el angulo de flexion/extension se calcula segun la formula 12.1 anterior. En las disposiciones donde se usa un acelerometro de doble eje, el angulo de flexion/extension calculado se puede ajustar para considerar un angulo de compensacion de montaje o se puede comparar con un plano de orientacion de flexion/extension de referencia para generar una medicion del angulo relativo. Un angulo de flexion/extension relativo puede ser generado mediante la resta de un angulo de flexion/extension de referencia almacenado en memoria del angulo de flexion/extension absoluto medido. En ciertas disposiciones, el angulo de flexion/extension de referencia se corresponde con la orientacion del plano coronal de la tibia.

En las disposiciones que emplean el uso del sistema 310 de preparacion tibial, el angulo varus/valgus se puede obtener basado en la asuncion de que el angulo de pendiente del acelerometro, que se corresponde con el angulo de flexion/extension del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, es fijo y conocido (por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se monta en una gula 314 de alineacion extra medular que solo se puede rotar de manera lateral o medial en un plano de pendiente fija) y en la asuncion de que el angulo de rotacion del sensor de balanceo del acelerometro era sustancialmente de cero grados cuando la medicion del angulo de pendiente fijo (por ejemplo, el angulo de flexion/extension de referencia) fue registrado, o grabado. En base a estas dos asunciones, el angulo varus/valgus se puede calcular como sigue:

(12.2)

Angulo Varus/Valgus = arcsen

sen(anguloba[anceo)

sen(angulopendientefijo)

Donde el angulo de balanceo es el angulo de balanceo absoluto actual que es medido por el sensor de balanceo del acelerometro. Un angulo de varus/valgus relativo se puede generar restando un angulo de varus/valgus de referencia almacenado en memoria del angulo de varus/valgus absoluto medido. En ciertas disposiciones, el angulo de varus/valgus de referencia se corresponde con la orientacion del plano sagital de la tibia.

En las disposiciones donde se usan los sistemas 410 y 610 de preparacion tibial, el angulo de flexion/extension y el angulo varus/valgus se pueden calcular como sigue:

{12.3)

Angulo Varus/Valgus = arctan

sen(anguloba|anceo)

sen(angulopendiente)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

(12.4)

Angulo Flexion/Extension = arcsen

sen(angulobalanceo)

sen(AnguloVarus/Valgus)

],

Donde el angulo de balanceo es el angulo de balanceo absoluto actual que es medido por el acelerometro y el angulo de pendiente es el angulo de pendiente absoluto actual que es medido por el acelerometro. Como se discutio anteriormente, estos calculos se pueden ajustar solo en base a una conversion de calibracion o un angulo de compensacion de montaje.

En ciertas disposiciones, los calculos anteriores pueden ser realizados por modulos de software ejecutados por la unidad 1102 de control electronica. En otras disposiciones, la unidad 1102 de control electronica puede generar las mediciones de angulos usando los datos almacenados en una o mas tablas de busqueda (“LUT”). En otras disposiciones, se pueden obtener otros calculos en base al tipo de sensor o sensores usados, el procedimiento que se realiza, y/o la estructura de referencia que se esta empleando.

En ciertos ejemplos, la unidad 1102 de control electronica puede realizar una rutina de estabilizacion, un proceso, o un algoritmo para analizar o determinar la estabilidad, o fiabilidad, de las mediciones de angulos calculadas. Por ejemplo, la unidad 1102 de control electronica puede mantener un historial de los ultimos 100 ms de datos de muestras calibrados para cada eje que esta siendo monitorizado por el sensor o los sensores 40. Cada vez que se anade una nueva muestra al historial de 100 muestras, se determina un valor maximo y minimo para el conjunto de datos de las 100 muestras. La unidad 1102 de control electronica puede entonces comparar la diferencia delta entre los valores maximo y minimo con un umbral. Si la diferencia delta es inferior que el umbral, entonces los datos se consideran estables y se almacenan en memoria (por ejemplo, la memoria 1112 externa) y se marca el tiempo. Si la diferencia delta es mayor que el umbral, entonces los datos se consideran que son inestables. Cuando se recupera una lectura de un angulo para presentarla al usuario, la unidad 1102 de control electronica se puede configurar para transmitir la ultima lectura de datos estable (asumiendo que no es demasiado antigua) al elemento 1100 de presentacion en lugar de la lectura actual inestable. Si el ultimo angulo estable excede un umbral de tiempo, la lectura de angulo inestable se puede presentar junto con una indicacion visual que notifique al usuario que la lectura de angulo es inestable. Por ejemplo, un icono de “mano temblorosa” roja o una imagen de la interfaz grafica de usuario se puede presentar en la pantalla de presentacion.

2. Dispositivo de orientacion quirurgica con una parte desechable que permite que los componentes interiores se reutilicen de una manera sanitaria

En un ejemplo, se puede proporcionar un dispositivo de orientacion quirurgica con una carcasa desechable. Esta disposicion puede maximizar la reutilizacion de los componentes internos mientras se mantiene la limpieza del dispositivo. La Figura 13 muestra un dispositivo 12a de orientacion quirurgica que comprende una carcasa 21 exterior desechable. La carcasa 21 exterior desechable puede incluir, o ser unida de manera liberable, una cubierta 44. La cubierta 44 puede ser en forma de un cierre, una solapa, una cremallera, un cierre de cremallera de plastico, u otra estructura similar que cubra y/o selle una abertura en la carcasa 21 exterior desechable. La cubierta 44 se puede conectar de manera giratoria a una parte de la carcasa 21 exterior desechable, de manera tal que cuando la cubierta 44 este abierta o extrafda, se proporciona la inspeccion visual y la extraccion/insercion de los componentes interiores, reutilizables (por ejemplo la unidad 1102 de control electronica, el elemento 24 de presentacion, los componentes 32 opticos) del dispositivo 12a de orientacion quirurgica.

La carcasa 21 exterior desechable se puede fabricar y empaquetar en un estado esteril y se puede proporcionar una barrera esteril entre los componentes reutilizables dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y su entorno exterior. Por tanto, una vez que el dispositivo 12a de orientacion quirurgica se ha usado, la carcasa 21 exterior desechable se puede descartar o destruir, y el interior, los componentes reutilizables se pueden usar de nuevo.

La carcasa 21 exterior desechable se puede fabricar tambien de manera tal que se acople y/o reciba uno o mas componentes interiores reutilizables del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Preferiblemente estos componentes se reciben dentro de la carcasa 21 sin los componentes interiores reutilizables entrando en contacto con ninguna superficie exterior de la carcasa 21 exterior desechable, protegiendo de este modo las superficies exteriores de la carcasa 21 exterior desechable de entrar en contacto con los componentes interiores reutilizables. Se puede proporcionar una barreara temporal, separada, esteril entre la carcasa esteril y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica no esteril durante la insercion para evitar la puesta en contacto accidental entre el dispositivo 12 de orientacion quirurgica y las superficies exteriores de la carcasa. Una vez que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se inserta la barrera se puede extraer y descartar permitiendo que la puerta sea cerrada.

La carcasa 21 exterior desechable puede contener ranuras o canales en una o mas paredes interiores de la carcasa 21 exterior desechable para permitir que los componentes interiores reutilizables, o un conjunto combinado de los componentes reutilizables interiores en la forma de un ensamblaje reutilizable, sea posicionado

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

o fijado dentro de la carcasa 21 exterior desechable. Por ejemplo, los componentes o el ensamblaje reutilizable pueden contener ranuras o canales que se acoplan con las ranuras o canales de la carcasa 21 exterior desechable. Esta disposicion de acoplamiento puede minimizar el contacto entre los elementos mas delicados de los componentes reutilizables (por ejemplo, una placa de circuito) y las superficies interiores de la carcasa 21 exterior desechable. En algunas disposiciones, el interior de la carcasa 21 exterior desechable y el exterior de los componentes o el ensamblaje interior reutilizable se puede estrechar para permitir una insercion facil, de baja precision de los componentes o el ensamblaje interior reutilizable pero proporciona un acoplamiento seguro una vez que la carcasa 21 exterior desechable y los componentes o el ensamblaje interior reutilizable estan totalmente acoplados. El contacto electrico entre el dispositivo 12 de orientacion quirurgica y la carcasa puede ser proporcionado mediante sondas de resorte y contactos conductivos. La carcasa 21 desechable puede incluir una pantalla tactil para la interfaz de usuario (por ejemplo un elemento de presentacion LCD puede ser aun parte del SOD). La carcasa 21 desechable se puede empaquetar con baterlas desechables para que los usuarios no tengan que tratar con la recarga de las baterlas.

En aun otras configuraciones, los componentes interiores reutilizables, el ensamblaje, y/o la carcasa 21 exterior desechable del dispositivo pueden contener otras caracterlsticas de acoplamiento, que incluyen pero no se limitan a agarres o adaptadores, que facilitan el manejo sanitario del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

La carcasa 21 exterior desechable puede contener tambien una o mas hojas de material, tales como una capa de plastico fina fijada de manera temporal a una o mas de las superficies exteriores (por ejemplo mediante un adhesivo debil), suficiente para proteger la carcasa 21 exterior desechable de la contaminacion de los componentes o el ensamblaje interior reutilizable durante el proceso de acoplamiento de la carcasa 21 exterior desechable a los componentes o el ensamblaje interior reusable. Las hojas de material fijadas de manera temporal a la carcasa 21 exterior desechable se pueden eliminar despues del acoplamiento de la carcasa 21 exterior desechable a los componentes o el ensamblaje interior reutilizable.

En una disposicion preferida, la carcasa 21 exterior desechable puede incluir una seccion o secciones transparentes (por ejemplo, una membrana de plastico fina) que cubren tanto el elemento 24 de presentacion como las entradas 26 de usuario. Esta seccion o secciones de la carcasa 21 desechable se pueden fabricar para permitir al usuario manipular los elementos de la interfaz de usuario presionando contra esta seccion o secciones de la carcasa 21 desechable. Por ejemplo, la carcasa 21 exterior desechable puede incluir una superposicion sensible al tacto que cubre el elemento 24 de presentacion para permitir al elemento 24 de presentacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica ser operado como una pantalla tactil. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede incluir una interfaz electrica, por ejemplo sondas o contactos deslizantes, entre los elementos desechable y reutilizables de la pantalla tactil (esto es las secciones transparentes de la carcasa 21 exterior desechable y del elemento 24 de presentacion) para permitir la transferencia de la informacion, la electricidad y/u otra energla entre la carcasa 21 exterior desechable y el elemento 24 de presentacion.

Con referencia continuada a las Figuras 12 y 13, las baterlas 38 pueden estar en ya sea una o ambas de la parte o partes desechables reutilizables del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Si las baterlas 38 se contienen en la carcasa 21 exterior desechable, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede contener uno o mas medios de transmision, conectables entre los elementos o el ensamblaje interior reutilizable y la carcasa 21 exterior desechable, capaz de conducir la energla desde las baterlas en la carcasa 21 exterior desechable a los componentes o el ensamblaje interior reutilizable que requiera energla para la operacion del dispositivo de orientacion quirurgica.

3. Dispositivo para el acoplamiento del dispositivo de orientacion quirurgica a los elementos ortopedicos Se puede proporcionar un dispositivo que se puede usar para acoplar un dispositivo de orientacion quirurgica a uno o mas elementos ortopedicos. Por ejemplo, las Figuras 2 y 14 muestran un dispositivo 14 de acoplamiento. El dispositivo 14 de acoplamiento puede comprender una carcasa 46, un mecanismo 48 de leva, y un mecanismo 50 de union del dispositivo de orientacion quirurgica. El dispositivo 14 de acoplamiento se puede usar de manera general para unir dos instrumentos y/o componentes quirurgicos entre si. Por ejemplo, en el sistema 10 de preparacion tibial, el dispositivo 14 de acoplamiento se puede usar para acopar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica a la plantilla 16 universal.

La Figura 15 muestra la carcasa 46, que puede estar hecha de plastico u otro material adecuado que incluye pero no se limita al polipropileno o PET. La carcasa 46 puede incluir aberturas y/o ranuras 52 para la insercion del mecanismo 48 de leva y el mecanismo 50 de union al dispositivo de orientacion quirurgica. La carcasa 46 puede incluir ademas una parte 54 alargada, que se puede insertar dentro de los surcos o canales 30 a lo largo de la parte trasera del dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente.

La Figura 16 muestra el mecanismo 48 de leva, que puede comprender un asa 56 con una leva 58 excentrica en un extremo. La leva 58 excentrica se puede unir de manera que se gire a un brazo 60. El brazo 60 puede incluir un perno o mecanismo de giro que se puede insertar dentro de una abertura 52 de la carcasa 46.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La Figura 17 muestra el dispositivo 14 de acoplamiento totalmente ensamblado. El dispositivo 14 de acoplamiento se puede usar para acoplar y mantener de manera friccional un instrumento o componente quirurgico. Por ejemplo, segun se gira el asa 56, el brazo 60 puede oscilar en una posicion tal que un extremo 62 del brazo 60 se acople de manera friccional con o se agarre a una parte de un instrumento o componente quirurgico que se extiende a traves de la abertura 64. El instrumento o componente quirurgico se puede extender entre la estructura

77 de la carcasa 46, de manera tal que segun el brazo 60 oscila, el extremo 62 entra en contacto con el instrumento o componente quirurgico y lo presiona firmemente contra la estructura 77, bloqueando de este modo al menos de manera parcial el instrumento o componente quirurgico al dispositivo 14 de acoplamiento.

Con referencia de nuevo a la Figura 16, el mecanismo 50 de union del dispositivo de orientacion quirurgica puede comprender un saliente 66. El saliente 66 se puede unir a un brazo 68. El brazo 68 se puede unir a una estructura 70 rotatoria. La estructura 70 rotatoria puede comprender un perno 72 que se puede insertar dentro de la abertura 62 de la carcasa 46. La estructura 70 rotatoria puede comprender tambien una protuberancia 74. Segun se empuja el saliente 66, y/o se gira, la protuberancia 74 puede girar sobre el perno 72.

Con referencia a las Figuras 8, 9, 14, y 16, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede unir de manera segura al dispositivo 14 de acoplamiento. Para unir el dispositivo 12 de orientacion quirurgica al dispositivo 14 de acoplamiento, la parte 54 alargada del dispositivo 14 de acoplamiento se puede insertar dentro de los surcos o canales 30 a lo largo de la parte trasera del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Una vez que una parte de la parte 54 alargada esta dentro de los surcos o canales 30, el mecanismo 50 de union del dispositivo de orientacion quirurgica se puede usar para asegurar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica al dispositivo 14 de acoplamiento. Por ejemplo, el saliente 66 se puede sacar y/o girar, de manera tal que la protuberancia 74 puede inhibir al dispositivo 12 de orientacion quirurgica de deslizarse de y/o resultar extraldo de, el dispositivo 14 de acoplamiento. El saliente 66 y/o la protuberancia 74 pueden ser inclinados por un miembro compresivo (por ejemplo un muelle) albergado en la carcasa 46 para facilitar la union del dispositivo 14 de acoplamiento al dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, la protuberancia 74 se puede inclinar hacia una posicion de bloqueo en la que la protuberancia se mueve hacia el canal 76 mostrado en las Figuras 8 y 9. En algunas disposiciones, el saliente 66 se puede empujar y/o girar para liberar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica del dispositivo 14 de acoplamiento.

Mientras que el dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente se puede usar para unir y/o acoplar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica con la plantilla 16 universal, tambien son posibles otros metodos y dispositivos para unir y/o acoplar los componentes del sistema 10 de preparacion tibial.

La Figura 17a muestra otro ejemplo de un dispositivo 14' de acoplamiento. El dispositivo 14' de acoplamiento puede ser similar al dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente, y puede incluir una protuberancia 54' alargada, un asa 56', un brazo 60', y un saliente 66'. El saliente 66' puede comprender una estructura tipo palanca que puede girar para bloquear o desbloquear una parte del dispositivo de acoplamiento.

4. Elemento ortopedico para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica en multiples grados de libertad Se puede proporcionar un elemento ortopedico que puede tener una parte o partes moviles que se usan para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica. El dispositivo de orientacion quirurgica se puede orientar en multiples grados de libertad. Por ejemplo, las Figuras 2, 18, y 19 muestran un elemento ortopedico en la forma de una plantilla 16 universal. La plantilla 16 universal puede comprender un miembro 78 base, un bloque 80 de ajuste posterior/anterior, un bloque 82 de ajuste varus/valgus, y un bloque 84 de corte (por ejemplo un bloque anterior para la colocacion o union a lo largo de una superficie anterior de la tibia). Estos componentes proporcionan multiples grados de libertad de operacion de una parte movil de la plantilla 16 de manera tal que los dispositivos acoplados de este modo (por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica) se pueden mover a una variedad de orientaciones durante el procedimiento.

a. Miembro base para proporcionar una posicion inicial anclada o fija de un elemento ortopedico Se puede proporcionar un miembro base que ancle un elemento ortopedico y/o proporcione una posicion inicial fija de un elemento ortopedico movil. Por ejemplo, un miembro 78 base puede comprender una estructura que se une de manera rlgida y/o fija a una estructura anatomica. El miembro 78 base se puede unir a una superficie anterior de la tibia de un paciente. En una disposicion preferida, el miembro 78 base puede comprender al menos una abertura 86 de union al miembro base. Por ejemplo, el miembro 84 base puede comprender dos aberturas 86 de union al miembro base. Las aberturas, orificios, y/o agujeros de union, como se describen en el presente documento con respecto al sistema 10 de preparacion tibial y otros sistemas descritos en el presente documento, pueden comprender orificios, agujeros sin rosca, agujeros con rosca, y/u otros tipos de agujeros o aberturas que se extienden de manera parcial o completamente a traves de una estructura.

Por ejemplo, las aberturas 86 de union al miembro base se pueden extender completamente a traves del miembro

78 base. Cada una de las aberturas de union al miembro base se pueden configurar para recibir un dispositivo de sujecion, tal como por ejemplo un tornillo, para anclar el miembro 78 base en un hueso u otra estructura anatomica y fijar el miembro 78 base en relacion al hueso o la estructura anatomica.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

El miembro 78 base puede comprender ademas un miembro base que recibe la abertura 88. La abertura 88 se puede ubicar a lo largo de un lado anterior del miembro 78 base, y se puede dimensionar y dar forma para recibir un perno del bloque 82 de ajuste varus/valgus. La abertura 88 de recepcion se puede extender completamente o parcialmente a traves del miembro 78 base, y se puede enroscar parcialmente o completamente.

El miembro 78 base puede comprender ademas un perno 90 del miembro base. Los pernos, como se describe en el presente documento con respecto al sistema 10 de preparacion tibial y otros sistemas descritos en el presente documento, pueden ser solidos, con rosca, formados de plastico, metal, u otro material, comprender rodamientos lineales, y/o tener formas, tamanos, y configuraciones distintas de las mostradas y/o descritas.

El perno 90 se puede extender a traves de una abertura o aberturas 91 del miembro 78 base, y se puede dimensionar y conformar para ser insertado a traves de un corte 95 del bloque 80 de ajuste posterior/anterior. El perno 90 se puede enroscar de manera parcial o total, y puede incluir una parte 90a saliente en un extremo que puede ser agarrado y girado por un usuario.

El miembro 78 base puede comprender ademas una varilla 92 del miembro base alargada. La varilla 92 del miembro base alargada se puede extender de manera distal por debajo de los pernos 90, 96 y puede incluir una estructura 94 tipo abrazadera en un extremo distal del mismo. La estructura 94 tipo abrazadera puede ser curva, y usarse para asegurar y/o mantener la plantilla 16 universal contra la piel del paciente superpuesta a la tibia durante el procedimiento de reemplazo de la rodilla. La varilla 92 y la estructura 94 del miembro base pueden proporcionar una fuerza estabilizadora contra una parte de la tibia. La plantilla 16 universal puede, mientras se ancla o mueve como se describio en el presente documento, experimentar una fuerza o fuerzas que pueden tender a provocar que la plantilla 16 universal como un todo gire o rote. La estructura 94 puede al menos de manera parcial absorber estas fuerzas asegurandose contra la tibia. Por ejemplo, la estructura 94 puede minimizar el movimiento giratorio de la plantilla 16 universal mientras que un perno o pernos de anclaje se insertan a traves del miembro base y dentro de la tibia. Tambien, una vez que la plantilla 16 universal se bloquea en posicion para seccionarla puede resistir el giro durante la seccion provocado por la presion de una herramienta de corte en una ranura del bloque 84 de corte. Esto puede mejorar la precision de la seccion. La varilla 92 y la estructura 94 del miembro base se pueden ajustar por consiguiente para tener en cuenta estas fuerzas. Por ejemplo, la estructura 94 se puede rotar sobre el extremo de la varilla 92 del miembro base, y/o estar hecho de un material capaz de resistir las fuerzas anticipadas. De manera adicional o alternativa, la varilla 92 del miembro base se puede configurar para ajustarse de manera distal para extenderse o acortarse, dependiendo de la ubicacion deseada para la estructura 94.

b. Dispositivo para ajustar la pendiente posterior/anterior de un bloque de corte

Se puede proporcionar un dispositivo que se puede usar para ajustar la orientacion en un plano sagital de un dispositivo de orientacion quirurgica y/o un bloque de corte. Por ejemplo, y con referencia continuada a las Figuras 2, 18, y 19, el bloque 80 de ajuste posterior/anterior de la plantilla 16 universal puede comprender una estructura que es movil (por ejemplo, rotatoria) en al menos una de entre la direccion posterior y anterior.

El bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede comprender un corte 95. El corte 95 se puede dimensionar y dar la forma para recibir de manera general y/o rodear el perno 90 del miembro base. El corte 95 se puede extender completamente a traves del bloque 80 de ajuste posterior/anterior, y puede de manera general formar una parte cortada del bloque 80.

El bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede comprender ademas un perno 96 de ajuste posterior/anterior. El perno 96 se puede extender a traves de una abertura 97 del bloque 80 de ajuste posterior/anterior. Un extremo del perno 96 se puede dimensionar y conformar para entrar en contacto y/o ser insertado dentro de una abertura 97a del bloque 82 de ajuste varus/valgus. El perno 96 puede ser parcialmente o completamente enroscado, y puede incluir una parte 96 saliente en un extremo que puede ser agarrada y girada por un usuario.

El bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede comprender ademas unas aberturas 98 de bisagra del bloque de ajuste posterior/anterior. Las aberturas de bisagra se pueden dimensionar y conformar para recibir una estructura tipo perno. El bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede girar sobre la estructura tipo perno y/o sobre un eje que se extiende a traves de la abertura 98 de bisagra cuando el saliente 96a en el extremo del perno 96 del bloque de ajuste posterior/anterior se gira.

El bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede comprender ademas una abertura 105 y/o estructura que puede recibir y/o fijar una parte del bloque 84 de corte (por ejemplo la varilla 104) al bloque 80 de ajuste posterior/anterior. Fijando el bloque 80 de ajuste posterior/anterior al bloque 84 de corte, el movimiento del bloque 80 de ajuste posterior/anterior y del bloque 84 de corte se puede enlazar de manera tal que el movimiento del bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede provocar un movimiento similar o identico del bloque 80 de corte.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

El bloque 80 de ajuste posterior/anterior puede comprender ademas una varilla 99 de gula de bloque de ajuste posterior/anterior. La varilla 99 de gula se puede extender desde el bloque 80 de ajuste posterior/anterior, y se puede dimensionar y conformar para recibir y/o acoplarse con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, o el dispositivo 14 de acoplamiento.

c. Dispositivo para ajustar una pendiente varus/valgus de un bloque de corte

Se puede proporcionar un dispositivo que se puede usar para ajustar la orientacion en un plano coronal de un dispositivo de orientacion quirurgica y/o un bloque de corte. Por ejemplo, y con referencia continuada a las Figuras 2, 18, 19, el bloque 82 de ajuste varus/valgus de la plantilla 16 universal puede comprender una estructura que es movil (por ejemplo rotatoria) en al menos una de una direccion varus/valgus.

El bloque 82 de ajuste varus/valgus puede comprender un perno 100 del bloque de ajuste varus/valgus. El perno 100 se puede extender a traves de una parte de partes del bloque 82 de ajuste varus/valgus. El perno 100 se puede recibir dentro del agujero 88 de recepcion del miembro base, y en algunas realizaciones se puede enroscar de manera parcial o total. En algunas disposiciones el perno 100 puede ser sin rosca. El perno 100 puede incluir una abertura 100a de perno. La abertura 100a de perno puede recibir la misma estructura tipo perno recibida por las aberturas 98 de bisagra descritas anteriormente.

Cuando el perno 90 del miembro base se gira, el bloque 82 de ajuste varus/valgus puede girar sobre el perno 100, de manera tal que el bloque 82 de ajuste varus/valgus gire en al menos una de una direccion varus y valgus.

El bloque 82 de ajuste varus/valgus puede incluir ademas una abertura 103 a lo largo de una superficie 101 lateral del bloque 82 de ajuste varus/valgus, que puede recibir el perno 90 del miembro base. La abertura 103 puede ser roscada o estructurada de una manera tal que el giro del saliente 90a en el extremo del perno en ya sea el sentido de las agujas del reloj o el sentido contrario al de las agujas del reloj puede provocar el movimiento del bloque 82 de ajuste varus/valgus.

Con referencia continuada a las Figuras 2 y 18, el movimiento del bloque 81 de ajuste varus/valgus puede provocar el movimiento del bloque 80 de ajuste anterior/posterior. Por ejemplo, una parte o partes del bloque 82 de ajuste varus/valgus puede descansar dentro y/o estar en contacto en cualquier lado por las partes del bloque 80 de ajuste posterior/anterior, de manera tal que cualquier movimiento del bloque 82 de ajuste varus/valgus en una direccion varus o valgus igualmente provoque un movimiento similar o identico del bloque 80 de ajuste posterior/anterior.

d. Bloque de corte que se puede orientar en una direccion posterior/anterior, y/o varus/valgus, para la seccion osea.

Se puede proporcionar un bloque de corte, u otro elemento ortopedico, para la seccion osea. El bloque de corte se puede orientar con la ayuda de un dispositivo de orientacion quirurgica, un elemento ortopedico, o un dispositivo de orientacion quirurgica y un elemento ortopedico. Por ejemplo, y con referencia continuada a las Figuras 2, 18, y 19, el bloque 84 de corte puede comprender al menos una abertura 102. Una abertura 102 puede comprender, por ejemplo, una abertura alargada a lo largo de la anchura de una parte superior, o proximal, del bloque 84 de corte para recibir y guiar una sierra, una cuchilla, u otra herramienta de corte. Otras aberturas 102 se pueden extender desde una cara 84a anterior del bloque 84 de corte hacia una cara 84 b posterior del mismo, y puede comprender agujeros para la insercion de un perno o pernos de anclaje. En diversas tecnicas, dichos pernos se extienden a traves de las aberturas 102a y dentro de una cara anterior de la tibia. El bloque 84 de corte puede incluir tambien una sonda 84 para ayudar en la referencia de un punto de referencia anatomico.

Como se describio anteriormente, el bloque 80 de ajuste posterior/anterior se puede acoplar al bloque 84 de corte de manera tal que el movimiento del bloque 80 de ajuste posterior/anterior provoque un movimiento similar o identico del bloque 84 de corte. Por ejemplo, el bloque 84 de corte puede comprender una varilla 104 de gula del bloque de corte. La varilla 104 de gula puede extenderse desde la parte superior, o proximal, del bloque 84 de corte, y se puede dimensionar y conformar para ser recibida dentro de la abertura 105 del bloque 80 de ajuste posterior/anterior. La abertura 105 se puede extender a traves del bloque 80 de ajuste posterior/anterior adyacente a los agujeros de bisagra del bloque de ajuste posterior/anterior. Esta abertura puede recibir la varilla 104 de gula del bloque de corte, y acoplar el bloque 80 de ajuste anterior/posterior al bloque 84 de corte para enlazar el movimiento entre el bloque 80 de ajuste posterior/anterior y el bloque 84 de corte. El bloque 84 de corte, as! como otros bloques de corte descritos en el presente documento, se pueden unir en algunas realizaciones de manera extralble a uno o mas componentes de un elemento ortopedico, y se pueden unir o extraer en diversas etapas de un procedimiento ortopedico.

5. Sondas objetivo que se pueden usar para identificar los planos o ejes anatomicos

Se pueden proporcionar las sondas objetivo para identificar los planos y/o ejes anatomicos. Por ejemplo, y con referencia a las Figuras 2 y 20, la al menos una sonda 18a, 18b objetivo, u otros objetivos o dispositivos, pueden comprender una estructura para poner en contacto un punto de referencia anatomico y servir como un objetivo para un haz o haces laser emitidos desde el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, en una

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

disposicion preferida, la al menos una sonda 18a, 18b objetivo puede comprender un miembro 106 alargado con una parte 107 de contacto anatomico y una parte 108 objetivo.

La parte 107 de contacto anatomico puede comprender un extremo del miembro 106 alargado u otra estructura configurada para entrar en contacto con la caracterlstica anatomica, tal como por ejemplo el maleolo lateral. La parte 107 de contacto anatomica se puede sostener contra la caracterlstica anatomica a mano, se puede perforar en la caracterlstica anatomica, o se puede sostener y/o acoplar con la caracterlstica anatomica de alguna otra forma.

La parte 107 de contacto anatomico puede estar conectada con o Integramente formada con la parte 108 objetivo. La parte 108 objetivo puede comprender un area en la sonda 18a, 18b objetivo que, como se describio anteriormente en el presente documento, se configura para indicar si la sonda 18a, 18b objetivo esta alineada con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica y/o el bloque 84 de corte. Por ejemplo, la parte 108 objetivo puede comprender una o mas formas 110 objetivos, en la forma de marcas, aberturas, u otras estructuras. Las formas 110 objetivo, si son por ejemplo en forma de ranuras, pueden ser suficientemente amplias para permitir un haz de luz de laser tal como por ejemplo un haz en forma de un plano o un haz en forma de cruz, pasar a traves de las formas 110 objetivo. La Figura 20 ilustra una senda 18b objetivo con una forma 110 objetivo en forma de una ranura unica, y una sonda 18a objetivo con dos ranuras en forma de una cruz, por ejemplo formada como dos llneas o ranuras perpendiculares.

La parte 108 objetivo se puede ajustar adicionalmente, de manera tal que la parte 107 de contacto anatomico es sostenida en el lugar contra el punto de referencia anatomico, la parte 108 objetivo se puede mover en relacion al punto de referencia anatomico. Por ejemplo, la parte 108 objetivo puede comprender un tornillo u otro elemento que se pueda ajustar para cambiar la longitud de la sonda 18a, 18b objetivo. En una disposicion, se proporciona un dispositivo para permitir ajustar la posicion de la parte 108 objetivo en el miembro 106 alargado. El dispositivo permite que la parte 108 objetivo se mueva mas cerca o mas lejos de la parte 106 de contacto. Dicho ajuste proporciona una tecnica para alinear un elemento ortopedico, un dispositivo de orientacion quirurgica, o un elemento ortopedico y un dispositivo de orientacion quirurgica, con un plano coronal o sagital.

Las sondas 18a, 18b objetivo, pueden incluir ademas una marca o marcas que indican una longitud actual de la sonda 18a, 18b objetivo, y/o indican el grado o la cantidad de ajuste que se ha hecho a la sonda 18a, 18b objetivo. Por ejemplo, la parte 108 objetivo puede comprender marcas milimetricas u otros indicios visuales correspondientes a la compensacion longitudinal a lo largo de la longitud de una parte 108 objetivo, que indica ajustes en la longitud de millmetros.

Las sondas 18a, 18b objetivo mostradas en la Figura 20 pueden comprender la misma sonda objetivo. Por tanto, la Figura 20 puede ilustrar lados opuestos de la misma sonda objetivo. Por ejemplo, un lado de la sonda objetivo puede tener un objetivo con forma de cruz y el otro lado de la sonda objetivo puede tener un objetivo 110 de ranura unica.

6. Sensores adicionales para el movimiento relativo

Aunque la disposicion del sistema 10 de preparacion de la tibia descrito anteriormente se describe como teniendo un sensor o sensores 40 ubicados completamente dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, en otras disposiciones el sistema 10 de preparacion de la tibia, u otros sistemas usados para el reemplazo y/o seccion de la articulacion (por ejemplo para cadera y hombro), pueden incluir un sensor o sensores 40 adicionales. Estos sensores 40 se pueden ubicar en otros componentes quirurgicos y/o puntos de referencia anatomicos. El documento U.S. Patent N° 7,559,931 describe ejemplos de sensores en multiples componentes quirurgicos y/o puntos de referencia anatomicos. En una disposicion, el sistema 10 de preparacion de la tibia puede incluir un sensor 40 adicional ubicado en el miembro 78 base, o en la tibia proximal. El sensor 40 adicional puede incluir un microcontrolador y/o un dispositivo de comunicacion (por ejemplo, infrarrojos u otra tecnologla inalambrica (por ejemplo Bluetooth TM)) que puede enviar informacion desde el sensor 40 adicional a la unidad 1102 de control electronica del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Este sensor o sensores 40 adicionales pueden detectar los cambios en el movimiento de la tibia y/o la pierna durante un procedimiento de reemplazo de la rodilla, para verificar si la pierna del paciente (que normalmente se mantiene de manera segura en el lugar durante el procedimiento) se ha movido por inadvertencia o de manera involuntaria en una direccion varus/valgus, posterior/anterior, y/u otra.

La unidad 1102 de control electronica se puede configurar para recibir la informacion desde este sensor o sensores 40 adicionales, y/o el dispositivo de comunicacion del sensor, y combinar esta informacion con la informacion del sensor o sensores 40 ubicados dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica para calcular un movimiento general, o agregado, y la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en relacion con una llnea o plano axial. La unidad 1102 de control electronico puede corregir los cambios en la posicion de este eje o plano, y el elemento 24 de presentacion puede indicar al usuario un angulo varus/valgus y/o de flexion/extension apropiado para la seccion, en base a la ubicacion actual del eje o plano mecanico.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

De manera adicional, este sensor o sensores 40 adicionales se pueden ubicar en un dispositivo. El dispositivo se puede construir de manera tal que el dispositivo se pueda esterilizar en autoclave y sea reutilizable, y puede permitir la insercion y extraccion de una baterla desechable. El sensor o sensores 40 adicionales se pueden incorporar con cualquiera de los sistemas y/o metodos descritos en el presente documento, y se pueden colocar en cualquiera de los componentes de los sistemas descritos en el presente documento.

B. Adquisicion de la informacion de orientacion mediante el uso de un indicador visible y sondas objetivo

1. Planificacion previa a la operacion

La planificacion previa a la operacion se puede usar para preparar un procedimiento de reemplazo de una articulacion. Por ejemplo, en un procedimiento de reemplazo de una articulacion, el usuario puede valorar un angulo de varus/valgus deseado y un angulo de flexion/extension para la seccion de la tibia a lo largo de una parte proximal de la tibia. Esta valoracion se puede hacer, por ejemplo, mediante inspeccion cllnica (por ejemplo rayos x o inspeccion visual manual) de la rodilla antes de la cirugla. La planificacion previa la operacion determinara usualmente que angulo o angulos de seccion seran los apropiados antes de la union del componente o componentes de rodilla protesico a la tibia.

La pierna puede ser despues asegurada mediante su colocacion en un sujetador de pierna, y la rodilla se puede exponer usando un procedimiento quirurgico estandar. Se pueden eliminar los osteofitos en la tibia proximal, y se puede determinar la profundidad de seccion de la tibia mediante el uso de un lapiz optico u otra instrumentacion. Por ejemplo, la profundidad de seccion puede ser determinada mediante la alineacion del lapiz optico en sentido longitudinal, paralelo con la tibia, con la profundidad de seccion siendo determinada por el punto de contacto entre la punta del lapiz optico y el punto mas bajo de un condilo medial de la tibia proximal. Esta profundidad de seccion puede proporcionar una indicacion al usuario de que tamano de componente o componentes protesicos usar, as! como como de lejos cortar en la tibia con una herramienta de corte (por ejemplo una hoja de sierra).

2. Registro de los planos coronal y sagital

Despues de la planificacion previa a la operacion para un procedimiento de reemplazo de articulacion, se puede usar el sistema 10 de preparacion tibial descrito anteriormente para identificar la ubicacion y orientacion de una llnea axial, as! como para orientar un bloque de corte en relacion con la llnea axial.

Por ejemplo, una vez se han determinado los angulos de varus /valgus y posterior/anterior deseados para la seccion de manera previa a la operacion, se puede ensamblar el sistema 10 de preparacion tibial. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica, el mecanismo 14 de acoplamiento, y la plantilla 16 universal, se pueden acoplar entre si, y el sistema 10 de preparacion tibial se puede posicionar de manera adyacente a la tibia proximal en un lado anterior de la tibia (esto es el frente de la pierna).

En una disposicion preferida, el sistema 10 de preparacion tibial se puede posicionar y/o mover hasta que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica este de manera general centrado con la insercion de un ligamento cruzado anterior y una insercion tibial medial del tendon de la rotula en la rodilla de un paciente. Para lograr este centrado, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede emitir un haz o haces laser de manera proximal desde uno de sus componentes 32 opticos. Este haz o haces laser pueden iluminar una parte de la articulacion de la rodilla, y el sistema 10 de preparacion tibial se puede mover hasta que el haz laser se alinee con al menos uno de entre la insercion del ligamento cruzado anterior y la insercion tibial medial del tendon de la rotula (por ejemplo el tercio medio de la tuberosidad tibial). Por ejemplo, si el componente 32 optico emite un haz con forma de cruz, el centrado se puede verificar con una parte vertical (por ejemplo una que sea paralela a o coincidente con un plano sagital que se extiende a traves de la pierna) del haz que se alinea con tanto la insercion del ligamento cruzado anterior como la insercion tibial medial del tendon de la rotula.

Con referencia a la Figura 21a, una vez que se logra el centrado, el miembro 78 base de la plantilla 16 universal se puede acoplar a o de otra manera asegurar adyacente a una parte proximal de la tibia T. Preferiblemente, la fijacion del acoplamiento es tal que el miembro 78 base tiene cero o sustancialmente cero grados de libertad en relacion con la tibia T. En una tecnica, se inmoviliza el miembro 78 base, lo que comprende colocar al menos un perno u otro dispositivo de anclaje a traves de los agujeros 102a descritos anteriormente y dentro de una cara anterior de la tibia.

El usuario puede entonces recoger y ajustar las ubicaciones de las partes 108 objetivo de las sondas 18a, 18b objetivo. Por ejemplo, las longitudes de las sondas 18a, 18b objetivo se pueden ajustar para tener en cuenta la distancia, que existe despues de la union de la plantilla 16 universal a la tibia, entre el elemento 32 optico del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y un eje mecanico de la pierna.

En una disposicion preferida se puede usar, un lapiz optico, un marcador, u otro dispositivo de medicion para medir la distancia entre un punto A/P en la tibia proximal y un plano paralelo al plano coronal que contiene el eje mecanico. Esta distancia se puede medir, por ejemplo, mediante la referencia a un sistema de numeracion analogo etiquetado en tanto la sonda 18a, 18b objetivo como el dispositivo de medicion. Por ejemplo, una Figura

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

21b muestra un sistema 10' de preparacion tibial. El sistema 10' de preparacion tibial es similar al sistema 10 de preparacion descrito anteriormente, e incluye el dispositivo 12 de orientacion quirurgica y una plantilla 16' universal. El dispositivo 109 de medicion, como se muestra en la Figura 21A, se puede ubicar proximal al bloque 84 de corte en un sistema 10 o 10'. El dispositivo 109a de medicion puede comprender grabados, o marcas, para medir la distancia. El dispositivo 109a de medicion se puede mover, por ejemplo, hasta un extremo 109b del dispositivo 109a de medicion que descansa sobre el punto de insercion del ligamento cruzado anterior en la rodilla (por ejemplo como se muestra en la Figura 21B), y/o un punto suave en la parte superior de la tibia comunmente referido como el punto A/P del eje mecanico. Este punto se ubica a lo largo de la espina tibial en la parte superior de la tibia, y generalmente marca la ubicacion de un punto a lo largo del eje mecanico de la pierna.

El usuario puede usar el dispositivo 109a de medicion para medir la distancia entre el plano coronal que contiene el eje mecanico (que incluye el punto A/P) y, por ejemplo, la ubicacion del elemento 32 optico en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Una vez que se conoce la distancia, la longitud de las sondas 18a, 18b objetivo se puede ajustar hasta que las partes 108 objetivo esten aproximadamente a la misma distancia anterior de un plano coronal que contiene el eje mecanico como es el elemento 32 optico en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

En otra disposicion, la distancia entre el elemento 32 optico del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y el plano coronal que contiene el eje mecanico se puede medir de manera directa con la sonda 18a, 18b objetivo en si (por ejemplo, usando una sonda 18a, 18b objetivo que contiene un marcador ajustable), de manera tal que se puede fijar directamente la longitud deseada de la parte 108 objetivo en la sonda 18a, 18b objetivo.

Una vez que se fija la longitud de la sonda 18a, 18b objetivo, el usuario puede palpar adyacente a una caracterlstica distal de la tibia del paciente, tal como por ejemplo el tobillo, para encontrar la ubicacion del maleolo lateral. Una vez que se encuentra esta ubicacion, el usuario puede mantener, acoplar, y/o fijar una primera sonda 18a objetivo adyacente a una caracterlstica distal de la tibia del paciente, tal como por ejemplo en el maleolo lateral como se muestra en la Figura 21B.

El laser 42 se puede activar entonces. La Figura 21b muestra el sistema 10' de preparacion tibial con su laser 42 encendido. Por ejemplo, un elemento 32 optico en el dispositivo de orientacion quirurgica puede ser activado presionando una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y puede emitir un haz laser en forma de cruz distalmente hacia el tobillo, y hacia la primera sonda 18a objetivo.

Con al menos un haz laser en forma de cruz apuntando hacia el tobillo, los salientes en la plantilla 16 universal se pueden ajustar hasta que el haz laser ilumine una forma 110 objetivo en la parte 108 objetivo de la sonda 18a objetivo. Como se describio anteriormente la forma 110 objetivo puede ser un objeto, una ranura, una marca con forma de cruz, con forma de T, con forma de L, o alguna otra forma que contenga llneas perpendiculares que se encuentran o se intersecan. El usuario puede ajustar la posicion de la plantilla 16 universal hasta que el haz con forma de cruz del haz laser se alinee en ambas direcciones a lo largo o a traves de la forma 110 objetivo.

En algunas disposiciones, la sonda 18a, 18b objetivo puede contener un sensor para detectar la retroalimentacion desde el haz con forma de cruz del laser y se puede configurar para emitir ruido u otra retroalimentacion para confirmar que el haz con forma de cruz del laser se ha posicionado de manera correcta en la parte 108 objetivo de la sonda 18a, 19b objetivo.

Una vez que el haz con forma de cruz del laser se alinea con la forma 110 objetivo, el usuario puede introducir la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica (y de manera simultanea del bloque 84 de corte), dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica como una primera posicion de referencia. Por ejemplo, el usuario puede presionar una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar y/o calcular la orientacion actual del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en base a los datos recopilados del sensor o sensores 40. La orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en esta primera posicion de referencia se puede usar para identificar la orientacion de un

plano coronal que contiene el eje mecanico de la pierna. En una tecnica, los datos recopilados del sensor 40 en

conexion con la sonda 18a se pueden usar tambien para determinar un primer punto de referencia para identificar la ubicacion y/o orientacion de un plano sagital que contiene el mismo eje mecanico.

El usuario puede entonces posicionar una segunda sonda o sondas 18b objetivo en el maleolo medial, la

ubicacion del cual puede ser determinada de nuevo mediante el palpado del tobillo. Una vez que se identifica la

ubicacion del maleolo medial y la segunda sonda o sondas 18b objetivo se mantienen en su lugar, la plantilla 16 universal se puede ajustar hasta que un haz del haz laser en forma de cruz ilumine una forma 110 objetivo deseada en una segunda sonda 18 objetivo.

Una vez que la segunda sonda 18b objetivo se ha posicionado apropiadamente, el cirujano puede presionar de nuevo una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar y/o calcular la orientacion actual del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en la segunda posicion de referencia en base a los datos recopilados del sensor o sensores 40 dentro del

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

dispositivo 12 de orientacion quirurgica. La orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en esta segunda posicion de referencia se puede usar para identificar la orientacion de un plano que se extiende a traves de la tibia que contiene el eje mecanico de la pierna, y/o se puede usar para ubicar un segundo punto de referencia para identificar la ubicacion y/o orientacion de un plano sagital que contiene el eje mecanico.

Al usar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para determinar el primer y segundo puntos de referencia, la salida de los sensores 40 en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede monitorizar despues de que la luz se dirija a la ubicacion seleccionada de una manera que minimice el error en la lectura. Por ejemplo, se puede eliminar una fase transitoria en la salida de los sensores 40 para llegar a una estimacion precisa del punto de referencia anatomico dado y/o de la sonda 18 objetivo. La unidad 1102 de control electronico se puede configurar para realizar algoritmos o metodos de estabilizacion para minimizar o sustancialmente eliminar las salidas erroneas provocadas por movimientos de vibracion u otros, como se describio anteriormente.

Con referencia continuada a las Figuras 21a y 21b, una vez que la informacion sobre tanto la primera como la segunda posiciones de referencia se han adquirido y registrado en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica el usuario puede dirigir el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para calcular la ubicacion de un punto deseado entre el maleolo lateral y el maleolo medial. Este punto deseado puede estar dentro del plano sagital anteriormente mencionado que contiene el eje mecanico. El punto deseado puede variar, dependiendo del entrenamiento y la experiencia medica del usuario. Por ejemplo, el punto deseado se puede ubicar a medio camino entre el maleolo lateral y el maleolo medial, un 55% hacia el maleolo medial desde el maleolo lateral, o en alguna otra ubicacion predeterminada.

El usuario puede usar una o mas entradas 26 para proporcionar los comandos para dirigir el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para calcular la ubicacion del punto deseado y para calcular la ubicacion y/o la orientacion del plano sagital que contiene este punto deseado. Una vez que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica ha calculado donde esta el punto deseado, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar retroalimentacion al usuario, por ejemplo, en la forma de una senal o senales visuales en el elemento 24 de presentacion, indicando que la ubicacion esta en el punto deseado, y/o que la ubicacion del plano sagital, se ha calculado.

En algunas disposiciones, se pueden usar dos sondas 18a objetivo, cada una con un objetivo 110 cruzado. Una de las sondas 18a objetivo se puede usar primero para identificar un plano coronal que contiene el eje mecanico, y despues se pueden usar ambas sondas 18a objetivo para identificar el plano sagital que contiene el eje mecanico. Ya que el plano coronal puede ser registrado por la primera sonda 18a objetivo con un objetivo 110 cruzado, el usuario puede alinear una parte vertical del haz laser con forma de cruz (por ejemplo una que sea paralela o coincidente con el plano sagital que se extiende a traves de la pierna) con la parte vertical de la segunda sonda 18a objetivo, y se puede calcular la ubicacion del plano sagital. Esta alineacion se puede hacer sin alinear tanto la parte horizontal como la vertical del haz laser con forma de cruz en la segunda sonda 18a objetivo, ya que hacer esto puede provocar la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica para desviarse del plano coronal ya registrado.

3. Ajustar un elemento ortopedico para fijar la orientacion de un bloque de corte

Una vez que la ubicacion de los planos coronal y sagital que contienen el eje mecanico ha sido adquirida y registrada por el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede calcular y almacenar la ubicacion y orientacion del eje mecanico de la pierna. En base a esta informacion almacenada, se puede usar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para ajustar el bloque 84 de corte para obtener la orientacion deseada para la seccion de la tibia proximal. Por ejemplo, la plantilla 16, 16' universal se puede ajustar para mover el dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

Con referencia a la Figura 2, tanto el angulo varus/valgus como el angulo posterior/anterior del bloque 84 de corte pueden ser fijados por el usuario. Para ajustar estos angulos del bloque 84 de corte, el usuario puede girar los salientes 90a, 96a en los extremos de los pernos 90 y 96 en la plantilla 16 universal. Girando estos salientes puede cambiar el angulo y/o la orientacion del bloque 82 de ajuste varus/valgus, y el bloque 80 de ajuste posterior/anterior, respectivamente. Segun se mueven (por ejemplo se rotan) el bloque 82 de ajuste varus/valgus y el bloque 80 de ajuste posterior/anterior, el bloque 84 de corte tambien se puede mover, junto con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

Segun se mueve (por ejemplo oscila) el bloque 84 de corte en una direccion varus/valgus, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una lectura o lecturas en su elemento 24 de presentacion que indica si el dispositivo de orientacion quirurgica (e igualmente el bloque 84 de corte) se alinea con el plano sagital que contiene el eje mecanico. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede indicar en su elemento 24 de presentacion una diferencia en grados entre la orientacion actual del bloque 84 de corte, y la orientacion del bloque 84 de corte en la que el bloque 84 de corte sustancialmente o exactamente se alinea paralelo a (o exactamente en) el plano sagital que contiene el eje mecanico.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

De manera similar, segun se mueve el bloque de corte (por ejemplo oscila) en una direccion posterior/anterior, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una lectura o lecturas en su elemento 24 de presentacion que indican si el dispositivo de orientacion quirurgica (e igualmente el bloque 84 de corte) se alinea con el plano coronal que contiene el eje mecanico. O si el bloque 84 de corte esta en angulo en algun grado en relacion con el plano coronal que contiene el eje mecanico. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede indicar en su elemento 24 de presentacion una diferencia en grados entre la orientacion actual del bloque 84 de corte, y la orientacion del bloque 84 de corte en la que el bloque 84 de corte sustancialmente o exactamente se alinea paralelo a (o exactamente en) el plano coronal que contiene el eje mecanico.

En algunas disposiciones, el bloque 84 de corte, u otros bloques de corte descritos en el presente documento, se pueden unir a una plantilla universal despues de que la plantilla universal se haya ajustado. Por tanto, la posicion final del bloque de corte se puede ajustar, y entonces el bloque de corte se puede unir, en lugar de ser unido durante el proceso de ajuste completo.

El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede ademas ser util para la fijacion y/o confirmacion de la profundidad de seccion de la tibia una vez que los angulos varus/valgus posterior/anterior se han determinado. Por ejemplo, en una disposicion preferida, el usuario puede activar el laser 42 (por ejemplo un laser de haz con forma de cruz proximal) en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica presionando una de las entradas 26 de usuario, y puede sostener o unir un dispositivo para confirmar una llnea o plano de corte, por ejemplo un espejo 226 como se muestra en la Figura 22A del sistema 210. El espejo 226 se puede acoplar a o estar formado integralmente con la plantilla 16 universal u otro componente quirurgico. El espejo 226 se puede sostener o unir en un cierto angulo de manera tal que el haz horizontal del haz con forma de cruz, que se extiende, por ejemplo, paralelo a un plano coronal, se refleja a traves de la abertura 102 en el bloque 84 de corte y sobre la tibia, iluminando un area de la tibia que cortara una sierra de corte si se mueve a traves del bloque 84 de corte. Los puntos de hueso en la tibia que evitan el paso del haz laser (y que son por lo tanto iluminados por el laser) a traves de la tibia son aquellos que seran seccionados por la sierra de corte. En el caso de que se desee una profundidad diferente de seccion, el usuario puede ajustar el bloque 84 de corte y reconfirmar la profundidad de seccion.

C. Sistema de preparacion tibial con referencia mecanica de un punto de referencia distal

Se puede proporcionar un sistema de preparacion de la tibia que usa un elemento ortopedico movil con una sonda para referirse de manera mecanica a uno o mas puntos de referencia anatomicos. La sonda puede comprender un brazo de oscilacion mecanico. Por ejemplo las Figuras 2b y 22-23 ilustran un sistema 210 de preparacion tibial. El sistema 210 de preparacion tibial es una variacion del sistema 10 de preparacion tibial descrito anteriormente, y puede comprender el dispositivo 12 de orientacion quirurgica anterior, as! como una plantilla 212 universal. El sistema 210 de preparacion tibial puede diferir del sistema 10 de preparacion tibial, por ejemplo, en que el sistema 210 puede utilizar una estructura o estructuras mecanicas para ubicar los puntos de referencia anatomicos adyacentes a la tibia distal, en lugar de usar un objetivo u objetivos con una fuente de luz como se describio anteriormente.

1. Elemento ortopedico para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica y/o un bloque de corte con multiples grados de libertad

Se puede proporcionar un elemento ortopedico para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica y/o un bloque de corte. Por ejemplo, la plantilla 212 universal puede ser similar a la plantilla 16 universal descrita anteriormente. Con referencia a las Figuras 22A-C, la plantilla 212 universal puede comprender un miembro 214 base acoplado de manera operativa a un bloque 216 de ajuste posterior/anterior, y/o un bloque 218 de ajuste varus/valgus.

a. Miembro base para proporcionar una posicion inicial anclada o fija de un elemento ortopedico Se puede proporcionar un miembro base que ancle un elemento ortopedico y/o proporcione una posicion inicial fija de un elemento ortopedico movil. Por ejemplo, el miembro 214 base puede comprender una estructura que se une de manera rlgida y/o fija a una estructura anatomica, tal como un hueso. En una disposicion preferida, el miembro 214 base puede comprender una estructura de montaje proximal, tal como por ejemplo al menos dos aberturas de union del miembro base (no mostradas) que estan en forma de agujeros que se extienden a traves del miembro 214 base. Cada una de las aberturas de union del miembro base se puede configurar para recibir un dispositivo de sujecion, tal como por ejemplo un tornillo, para anclar el miembro 214 base a un hueso u otra estructura anatomica y fijar el miembro 214 base en relacion al hueso u otra estructura anatomica. Por ejemplo, el miembro 214 base se puede montar en una parte proximal de la tibia.

El miembro 214 base puede comprender ademas una varilla 220 alargada del miembro base, similar a la varilla 92 descrita anteriormente. La varilla 220 alargada del miembro base se puede extender de manera distal desde una parte superior, o proximal, del miembro 214 base, y puede incluir una estructura 222 tipo abrazadera en su extremo distal, similar a la estructura 94 descrita anteriormente. La estructura 222 tipo abrazadera puede ser curva para conformarse mejor a la curvatura de la anatomla. La estructura 222 tipo abrazadera se puede usar para asegurar y/o sostener la plantilla 212 universal contra la piel del paciente que cubre la tibia durante el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

procedimiento de reemplazo de la rodilla. Por ejemplo, como se describio anteriormente, la estructura 222 tipo abrazadera puede proporcionar una fuerza estabilizadora.

Similar al sistema 10, el miembro 214 base puede estar montado de manera operativa a un bloque 224 de corte, como se describe de manera adicional en el presente documento. El bloque de corte se puede ubicar proximal al miembro 214 base, y se puede mover en relacion al miembro 214 base.

El miembro 214 base puede comprender ademas un dispositivo para confirmar una llnea o plano de corte, como se describio anteriormente. Por ejemplo, el miembro base puede comprender un espejo 226. El espejo 226 puede comprender una superficie reflexiva de 45 grados (u otro angulo), que puede reflejar el haz o haces de luz a lo largo de la superficie de una caracterlstica anatomica. Por ejemplo, como se describio anteriormente, el espejo 226 se puede poner en angulo y/o fijar de manera tal que un haz de un haz laser con forma de cruz se refleje a traves de una abertura 102 en el bloque 224 de corte y sobre la tibia, iluminando un area en la tibia que cortara una sierra de corte si se mueve a traves del bloque 84 de corte.

b. Dispositivo para ajustar una pendiente posterior/anterior de un bloque de corte

Se puede proporcionar un dispositivo de corte que se puede usar para ajustar la orientacion de un dispositivo de orientacion quirurgica y/o bloque de corte. Por ejemplo, y con referencia continuada a las Figuras 22 y 23, un bloque 216 de ajuste posterior/anterior puede comprender una estructura que es movil (por ejemplo rotatoria) en al menos una direccion posterior y anterior. Por ejemplo, la plantilla 212 universal puede incluir al menos un saliente 228. Cuando el saliente 228 se gira, el bloque 216 de ajuste posterior/anterior puede rotar sobre una bisagra, perno, u otra estructura, tal como por ejemplo el perno 229, en la plantilla 212 universal para cambiar un angulo posterior/anterior del bloque 224 de corte. Como se discutio anteriormente, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede acoplar al bloque 216 de ajuste para el movimiento con este. Por tanto, el movimiento del bloque 216 de ajuste puede cambiar tambien el angulo del plano del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

El bloque 216 de ajuste posterior/anterior puede comprender ademas un conector 230. El conector 230 puede comprender una estructura que conecta de manera operativa el bloque 216 de ajuste posterior/anterior con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, el conector 230 puede comprender una estructura que facilite el movimiento traslativo del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en relacion con el bloque 216 de ajuste posterior/anterior. El conector 230 puede comprender un canal 231. El canal 231 puede facilitar el movimiento de una parte 232 superior, o proximal, del bloque 216 de ajuste posterior/anterior en relacion con el conector 230 (por ejemplo un movimiento deslizante).

Con referencia a las Figuras 22-23, el conector 230 puede comprender ademas, o estar unido a, un brazo 234 oscilante. El brazo 234 oscilante puede comprender un dispositivo de adquisicion de puntos de referencia que se puede usar para ubicar y/o identificar los puntos de referencia especlficos, tales como por ejemplo los puntos de referencia adyacentes a la tibia distal. El brazo 234 oscilante puede comprender una estructura o estructuras alargadas, tales como por ejemplo una varilla o varillas de metal, que se pueden extender desde una parte proximal de la tibia (por ejemplo cerca de la articulacion de la rodilla) a una parte distal de la tibia (cerca del tobillo). El brazo 234 oscilante se puede extender de manera general verticalmente (por ejemplo en una direccion proximal a distal) detras del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y/o se puede articular, de manera tal que al menos una de entre la parte 236 distal y la parte 238 proximal del brazo 234 oscilante pueda oscilar y/o rotar en relacion con la otra parte 236, 238 proximal o distal. Por ejemplo, las partes 236, 238 distal y proximal pueden comprender estructuras alargadas conectadas mediante una parte 239 de bisagra ubicada entre las partes 236, 238 distal y proximal. La parte 239 de bisagra puede permitir el movimiento relativo de la parte 236 distal con respecto a la parte 238 proximal. El brazo oscilante puede comprender mas de una parte 239 de bisagra. La parte o partes 239 de bisagra se pueden ubicar en otras ubicaciones distintas que las mostradas en las Figuras 22a, 22b, y 23. El brazo 234 oscilante puede comprender tambien un extremo 240 distal. El extremo o punta 240 distal puede comprender una estructura o estructuras apuntadas, y/o una estructura de montaje distal, que puede entrar en contacto y/o acoplarse con un punto de referencia anatomico. Por ejemplo, la parte 239 de bisagra del brazo 234 oscilante se puede mover u oscilar hasta que el extremo 40 este en contacto con, o se acople a, un punto de referencia anatomico adyacente a la tibia distal.

Similar a la plantilla 16 universal descrita anteriormente, el bloque 216 de ajuste posterior/anterior de la plantilla 210 universal se puede conectar de manera operativa al bloque 224 de corte. El movimiento del bloque 216 de ajuste posterior/anterior y el bloque 224 de corte se pueden enlazar (por ejemplo mediante pernos, bisagras) de manera tal que el movimiento del bloque 216 de ajuste posterior/anterior pueda provocar un movimiento similar o identico al del bloque 224 de corte. El movimiento del bloque 224 de corte puede, a la vez, provocar un movimiento similar o identico al del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

Mientras que el brazo 234 oscilante se describe como que forma parte del bloque 216 de ajuste posterior/anterior, el brazo 234 oscilante puede estar formado de manera alternativa como parte del miembro 214 base y/o el bloque 218 de ajuste varus/valgus descrito anteriormente. De manera similar, mientras que el miembro 214 base se describe como que esta separado del bloque de ajuste posterior/anterior y del bloque 218 de ajuste varus/valgus,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

el miembro base puede, en al menos algunas realizaciones, referirse de manera general a una combinacion o combinaciones del bloque 216 de ajuste posterior/anterior, el brazo 234 oscilante, y el bloque 218 de ajuste varus/valgus.

c. Dispositivo para ajustar una pendiente varus/valgus de un bloque de corte

Se puede proporcionar un dispositivo de ajuste que se puede usar para ajustar la orientacion de un dispositivo de orientacion quirurgica y/o bloque de corte. Por ejemplo, y con referencia continuada a las Figuras 22A-C, el bloque 218 de ajuste varus/valgus puede comprender una estructura que es movil (por ejemplo rotatoria) en al menos una de las direcciones varus/valgus. Por ejemplo, la plantilla 212 universal puede incluir al menos un saliente 242. Cuando el saliente 242 se gira, el bloque 218 de ajuste varus/valgus puede rotar sobre una bisagra, un perno, u otra estructura en la plantilla 212 universal para cambiar un angulo varus/valgus del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, as! como el bloque 224 de corte.

El movimiento del bloque 218 de ajuste varus/valgus puede corresponder a o resultar en el movimiento del bloque 216 de ajuste posterior/anterior. Por ejemplo, una parte o partes del bloque 281 de ajuste varus/valgus puede descansar dentro y/o estar en contacto con ambos lados por parte del bloque 216 de ajuste posterior/anterior, de manera tal que cualquier movimiento del bloque 218 de ajuste varus/valgus en una direccion varus/valgus provoca igualmente un movimiento varus/valgus similar o identico del bloque 216 de ajuste posterior/anterior.

d. Bloque de corte que se puede orientar en una direccion posterior/anterior, y/o varus/valgus, para la seccion osea

Se puede proporcionar un bloque de corte, u otro elemento ortopedico para la seccion osea. El bloque de corte se puede orientar con la ayuda de un dispositivo de orientacion quirurgica, un elemento ortopedico, o un dispositivo de orientacion quirurgica y un elemento ortopedico. El bloque 224 de corte, como se describio anteriormente, puede comprender al menos una abertura 102. Por ejemplo, una abertura 102 puede comprender una hendidura alargada a lo largo del ancho de una parte superior., proximal del bloque 224 de corte para recibir y guiar una sierra, cuchilla, u otra herramienta de corte. Otras aberturas 102a (no mostradas) pueden comprender agujeros para la insercion de un perno o pernos de anclaje, u otras estructuras.

2. Elemento ortopedico modificado

El sistema 210 descrito anteriormente se puede modificar. Por ejemplo, las Figuras 23A y 23B muestran un sistema 210'. El sistema 210' es una modificacion del sistema 210, y puede comprender una plantilla 212' universal similar a la plantilla 212 descrita anteriormente. El sistema 210' puede comprender tambien un dispositivo 12 de orientacion quirurgica. La plantilla 212' universal puede ser ajustada mediante el movimiento (por ejemplo giratorio) de un brazo 234' oscilante a mano sobre una parte 212a proximal de la plantilla 212' universal, en lugar de ajustar los salientes a mano. La parte 212a proximal puede comprender un dispositivo de ajuste varus/valgus (tal como el descrito anteriormente), un dispositivo de ajuste posterior/anterior (tal como el descrito anteriormente), y/o un perno o pernos de giro. Los saliente se pueden incluir para bloquear el brazo 234' oscilante en su lugar. En algunas realizaciones la plantilla 210' universal puede comprender salientes para el ajuste fino. En una disposicion, el brazo 234' oscilante puede comprender una parte extensible que permite que una parte distal del mismo se extienda lejos de una parte base. La parte distal puede incluir una varilla movil extensible desde otro miembro (por ejemplo una varilla hueca) que se fija a la base. La parte distal se puede sujetar en cualquiera de un intervalo de posiciones relativas a la parte fija, proximal. La parte distal preferiblemente se puede agarrar en un intervalo de posiciones. Una parte distal del brazo 234' oscilante se puede acoplar con un bloque que permite el ajuste de un extremo en contacto con los puntos de referencia anatomicos. En algunas disposiciones, la plantilla 212' se puede acoplar con una tibial proximal y el brazo 234' se adapta para entrar en contacto con el maleolo lateral o medial. En algunas disposiciones, la plantilla 212' se puede acoplar con un femur distal y el brazo 234' se adapta para entrar en contacto con una estructura que se corresponde con una cabeza femoral, un trocanter menor o un trocanter mayor, como se discute en el presente documento.

Con referencia a la Figura 23A, el sistema 210' modificado puede comprender un dispositivo 109a de medicion, y un dispositivo 109c de medicion. Como se describio anteriormente con respecto al sistema 10, el dispositivo 109a de medicion se puede usar para medir la distancia entre un punto A/P a lo largo de la parte superior de la tibia y un plano coronal paralelo al plano coronal que contiene el eje mecanico. El dispositivo 109a de medicion puede incluir una marca o marcas que proporcionan una indicacion visual de la distancia, y puede deslizarse dentro de un bloque 109d. El dispositivo 109c de medicion puede medir tambien la distancia, y puede calcular una marca o marcas para proporcionar una indicacion visual de la distancia.

D. Adquisicion de la informacion de orientacion usando la referencia mecanica de un punto de referencia distal 1. Registro de los planos coronal y sagital

Despues de la planificacion previa a la operacion para un procedimiento de reemplazo de articulacion, el sistema 210, 210' de preparacion tibial descrito anteriormente se puede usar para identificar la ubicacion de una llnea axial, as! como para orientar un bloque de corte en relacion con la llnea axial.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Por ejemplo, una vez que se han determinado los angulos varus/valgus y posterior/anterior deseados para la seccion de manera previa a la operacion para un procedimiento de reemplazo de rodilla como se describio anteriormente, se puede proporcionar el sistema 210, 210' de preparacion tibial. En una tecnica al menos algunos de los componentes es modular, permitiendo usar dichos componentes con otros multiples componentes ortopedicos. Como tal, el sistema 210, 210' de preparacion tibial se puede ensamblar a partir de estos componentes.

El dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede acoplar a la plantilla 212 universal, y el sistema 210, 210' de preparacion tibial se puede posicionar de manera adyacente a la tibia proximal en un lado anterior de la tibia (esto es el frente de la tibia). En otras tecnicas, el sistema 210, 210' de preparacion tibial esta parcialmente o completamente ensamblado previamente o integrado.

En una disposicion preferida, el sistema 210, 210' de preparacion tibial se puede posicionar de manera tal que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta generalmente centrado con la insercion de un ligamento cruzado anterior y una insercion tibial medial del tendon de la rotula en la rodilla de un paciente, por ejemplo como se describio anteriormente con respecto al sistema 10 de preparacion tibial. Una vez que se logra el centrado, el miembro 214 base de la plantilla 212, 212' universal se puede sujetar, anclar, y/o de otra manera asegurar a la tibia, de manera tal que el miembro 214 base tiene cero o sustancialmente cero grados de libertad en relacion a la tibia.

El usuario puede entonces deslizar el conector 230 en una direccion posterior y/o anterior (por ejemplo trasladar el conector 230 hacia delante o hacia atras), hasta que el brazo 234, 234' oscilante se ubica proximo a un punto de referencia anatomico. Por ejemplo el conector 230 se puede deslizar hasta que el extremo 240 del brazo 234, 234' oscilante se ubica adyacente al maleolo lateral en el tobillo del paciente. La parte 238 inferior, o distal, puede oscilar y/o rotar durante dicho movimiento para conseguir que el extremo 240 este mas cerca del maleolo lateral.

En una disposicion preferida, se pueden usar los dispositivos 109a y 109c de medicion, tales como los ilustrados en el sistema 210'. Por ejemplo, un dispositivo 109a de medicion se puede ubicar de forma proximal a la plantilla 212 o 212' universal, y otro dispositivo 109c de medicion se puede ubicar en un extremo distal del brazo 234 o 234' oscilante.

Los dispositivos 109a de medicion se pueden mover hasta que un extremo del dispositivo 109 de medicion descanse sobre el punto de insercion del ligamento cruzado anterior en la rodilla, y/o un punto suave en la parte superior de la tibia comunmente referido como el punto A/P del eje mecanico. Como se describio anteriormente, este punto se ubica a lo largo de la espina tibial en la parte superior de la tibia, y generalmente marca la ubicacion de un punto a lo largo del eje mecanico de la pierna.

Los dispositivos 109a de medicion se pueden mover hasta que un extremo 240 o 240' se posiciona proximo al maleolo lateral (por ejemplo como se muestra en la Figura 23B). Por ejemplo, el usuario puede palpar adyacente a una caracterlstica distal de la tibia del paciente, tal que por ejemplo el tobillo, para encontrar una ubicacion del maleolo lateral de la tibia. Una vez que se encuentra esta ubicacion, el usuario puede posicionar el extremo 240, 240' del brazo 234, 234' adyacente a la caracterlstica distal de la tibia del paciente, tal como sobre el maleolo lateral como se muestra en la Figura 23B.

Los dispositivos 109a, 109c de medicion se pueden ajustar despues hasta que las partes 109d esten aproximadamente a la misma distancia anterior de un plano coronal que contiene el eje mecanico, colocando el dispositivo 12 de orientacion quirurgica en una orientacion paralela a la del plano coronal que contiene el eje mecanico. Cada dispositivo 109a, 109c de medicion puede tener sistemas de numeracion analogos. Por ejemplo, los dispositivos109a, 109c de medicion pueden comprender grabados, o marcas.

El usuario puede activar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, de manera tal como presionando una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Una vez activado, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar (por ejemplo grabar) la orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica como una primera posicion de referencia. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar y/o calcular la orientacion actual del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en base a los datos recopilados de los sensores 40. La orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en esta primera posicion se puede usar para identificar y registrar la orientacion de un plano coronal que contiene el eje mecanico de la pierna, as! como para determinar un primer punto de referencia para identificar la ubicacion y/u orientacion de un plano sagital que contiene este mismo eje mecanico.

El usuario puede entonces oscilar el brazo 234, 234' oscilante sobre el otro lado (por ejemplo medial) de la pierna, de manera tal que el extremo 240, 240' se ubica adyacente al maleolo medial. Por ejemplo, el usuario puede girar el saliente 242 en el sistema 210 para que el bloque 216 de ajuste posterior/anterior, el conector 230, y el brazo 234 oscilante se muevan de una manera varus/valgus, hasta que el brazo 234 oscilante se mueva al otro lado de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

la pierna. La parte 238 inferior, o distal, del brazo 234 oscilante puede oscilar y/o rotar durante dicho movimiento para evitar el golpeo o el contacto de un lado anterior de la pierna.

El usuario puede entonces palpar de nuevo el tobillo, y posicionar el extremo 240, 240' del brazo oscilante adyacente al maleolo medial. Una vez que se identifica la ubicacion del maleolo medial, el usuario puede presionar una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para provocar que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica determine la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en una segunda posicion de referencia. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar y/o calcular la orientacion actual del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en base a los datos recopilados de los sensores 40.

La orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en esta segunda posicion de referencia se puede usar de nuevo para identificar la orientacion de un plano coronal que se extiende a traves de la tibia que contiene el eje mecanico de la pierna, y/o se puede usar para ubicar un segundo punto de referencia para identificar la ubicacion y/o la orientacion de un plano sagital que contiene el mismo eje mecanico.

Al usar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para determina la primera y segunda posiciones de referencia, la salida de los sensores 40 en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede monitorizar de una manera que minimice el error en la lectura. Por ejemplo, se puede eliminar una fase transitoria en la salida de los sensores 40 para llegar a una estimacion precisa del punto de referencia anatomico dado como se discutio anteriormente.

Una vez que se ha adquirido y registrado la informacion sobre tanto la primera como la segunda posiciones de referencia en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede determinar (por ejemplo calcular) la ubicacion de un plano deseado entre el maleolo lateral y el maleolo medial. Como se describio anteriormente, el plano deseado corresponde al plano sagital que contiene el eje mecanico. El plano deseado puede variar, dependiendo de factores tales como la anatomla especlfica del paciente y el entrenamiento y experiencia del cirujano. Por ejemplo, el plano deseado se puede ubicar a medio camino entre el maleolo lateral y el maleolo medial, o un 55% hacia el maleolo medial desde el maleolo lateral, o en alguna otra ubicacion predeterminada.

El usuario puede usar una o mas unidades 26 de entrada para dirigir el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para calcular la ubicacion y/o la orientacion del plano sagital. Una vez que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica ha calculado donde esta el plano sagital, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar retroalimentacion de ubicacion al usuario, por ejemplo en forma de una senal o senales visuales en el elemento 24 de presentacion, indicando que la ubicacion del plano sagital ha sido calculada.

2. Ajuste de un elemento ortopedico para fijar la orientacion de un bloque de corte

Una vez que se han adquirido (por ejemplo registrado) las ubicacion de los planos coronal y sagital que contienen el eje mecanico mediante el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede calcular y almacenar la ubicacion y orientacion del eje mecanico de la pierna. En base a esta informacion almacenada, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y la plantilla 212, 212' universal, se pueden usar para ajustar un bloque de corte para obtener una orientacion deseada para la seccion de la parte superior de la tibia.

Por ejemplo, como se describio anteriormente con respecto al sistema 10 de preparacion tibial, el saliente o salientes 90a, 96a en la plantilla 212 universal se pueden girar para fijar un angulo varus/valgus y posterior/anterior deseado para la seccion. Durante este ajuste, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una lectura o lecturas en su elemento 24 de presentacion indicando si el dispositivo de orientacion quirurgica (e igualmente el bloque 224 de corte) se alinea con el plano sagital y/o el plano coronal que contienen el eje mecanico, o si el bloque 224 de corte esta en un angulo agudo en relacion con el plano sagital y/o el plano coronal que contienen el eje mecanico.

Una vez que la orientacion del bloque 224 de corte se ha ajustado y fijado, se puede usar el espejo 226. Por ejemplo, el usuario puede presionar una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para dirigir un haz laser fuera del elemento 32 optico y sobre el espejo 226. El haz laser se puede reflejar a traves de una abertura 102 en el bloque 224 de corte y sobre la tibia, iluminando un area en la tibia para la seccion a traves del bloque 224 de corte. Los puntos del hueso en la tibia iluminados por el laser son aquellos que serlan seccionados por la sierra de corte. En el caso de que se desee una profundidad de seccion diferente, el usuario puede ajustar el bloque 224 de corte y reconfirmar la profundidad de seccion.

E. Otros sistemas y metodos objetivo

Aunque se han descrito anteriormente los sistemas 10, 10', 210, 210' de preparacion tibial y sus metodos de uso de manera especlfica en terminos de un sistema que incorpora un dispositivo 12 de orientacion quirurgica, una plantilla 16 o 212 universal, un sistema laser, y/o un conjunto de sondas 18 objetivo o un brazo 234 oscilante, en

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

otras disposiciones se pueden usar otros componentes para determinar los pianos anatomicos en el cuerpo humano y/o facilitar la alineacion de los dispositivos quirurgicos, sistemas, y/o las partes anatomicas.

Por ejemplo, se puede unir un sistema de luz distinto de un sistema laser a un dispositivo de orientacion quirurgica que de otra manera es similar al dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente. Un usuario puede posicionar el dispositivo de orientacion quirurgica bajo la luz que ilumina un objetivo, tal como por ejemplo un punto de referencia anatomico, y el dispositivo de orientacion quirurgica puede adquirir esta primera posicion como referencia. El usuario puede entonces posicionar el dispositivo hasta que el laser ilumine otro punto de referencia anatomico y el dispositivo de orientacion quirurgica pueda adquirir esta segunda posicion como referencia. Una tercera, una cuarta, y/o posiciones de referencia adicionales se pueden obtener tambien con la misma tecnica.

El dispositivo de orientacion quirurgica puede emplear un algoritmo que calcula algunos puntos apropiados (por ejemplo un punto medio) segun lo indique el usuario, entre los dos puntos de referencia anatomicos que corresponden a la posicion del plano anatomico deseado. El dispositivo de orientacion quirurgica puede proporcionar tambien retroalimentacion al usuario para posicionar el dispositivo de orientacion quirurgica en alineacion con este plano. De manera alternativa, si se puede determinar un plano o eje deseado en base a la posicion de uno, dos, tres, o mas puntos de referencia anatomicos, se puede usar un sistema para hacer dicha determinacion en base a una correspondencia de luz de dicho punto o puntos de referencia y los correspondientes calculos realizados por un dispositivo de orientacion quirurgica.

En algunas disposiciones, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, u otro dispositivo de orientacion quirurgica, se puede sostener a la misma distancia del cuerpo por el usuario. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede usar como una gula de registro. Por ejemplo, el usuario puede activar un sistema de luz en el dispositivo de orientacion quirurgica que ilumina una llnea a lo largo del cuerpo, tal como por ejemplo a lo largo del eje mecanico. Una vez que la llnea se alinea de manera visible a lo largo del eje mecanico, el dispositivo de orientacion quirurgica puede presionar una entrada 24 de usuario y el dispositivo de orientacion quirurgica puede registrar la orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica. Esta informacion de orientacion puede despues usarse para alinear los elementos ortopedicos o los bloques de corte.

Los sistemas objetivo descritos en el presente documento, u otros sistemas objetivo, se pueden usar para ubicar los objetivos en la cadera, el femur, u otras areas del cuerpo, y para usar dichos objetivos para adquirir los planos o ejes que se extienden a traves del cuerpo. Por ejemplo, la plantilla 16 universal se puede unir al femur, y el sistema 10, incluyendo las sondas 18a, 18b objetivo descritas anteriormente, se pueden usar para ubicar los puntos de referencia tales como el trocanter mayor, el centro de la cabeza del femur, un punto de entrada de un ligamento, u otros puntos de referencia, y usar estos puntos de referencia para hacer referencia a un plano o planos anatomicos. De manera similar, la plantilla 212 universal se puede unir al femur, y el sistema 210, incluyendo el brazo 234' oscilante se puede usar para hacer referencia a un plano o planos anatomicos.

F. Sistema de preparacion tibial con ensamblaje de adquisicion de puntos de referencia y guia de alineacion extra medular

Las Figuras 3a y 3b muestran un sistema 310 de preparacion tibial (mostrado como los ensamblajes 310a y 310b) para su uso en el procedimiento de reemplazo de articulacion, tal como por ejemplo el procedimiento de reemplazo de la rodilla. El sistema 310 de preparacion tibial puede comprender el dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente, el dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente, un ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia, y una gula 314 de alineacion extra medular. El sistema 10 de preparacion tibial puede ser diferente de los sistemas 10 y 210, por ejemplo en que el sistema 310 puede utilizar tanto una gula de alineacion estructural como el dispositivo de orientacion quirurgica junto a un lado lateral de la tibia (por ejemplo sostenido junto a la tibia) para ubicar un plano que contiene el eje mecanico, y una segunda gula de alineacion estructural (con un dispositivo de orientacion quirurgica) unido a lo largo del lado anterior de la tibia.

1. Elemento ortopedico para adquirir planos o ejes anatomicos

Se puede proporcionar un elemento ortopedico que se puede usar para identificar y adquirir planos y/o ejes anatomicos. Por ejemplo, la Figura 24 muestra un ejemplo de un ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia. El ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia puede comprender un elemento ortopedico que se puede usar para identificar la ubicacion de una llnea o plano axial. El ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia puede comprender una estructura o estructuras para poner en contacto un punto de referencia o puntos de referencia anatomicos para obtener una alineacion de un eje o plano que se extiende a traves de estos puntos de referencia anatomicos.

Por ejemplo, en una disposicion preferida, el ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia anatomicos puede comprender un miembro alargado, por ejemplo una varilla 316 principal con un extremo 317a proximal y un extremo 317b distal. El ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia puede comprender ademas un elemento o elementos 318 de conexion, y cuatro varillas 320 secundarias, otras disposiciones pueden incluir otros

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

numeros de configuraciones de varillas principales, elementos de conexion y/o varillas secundarias. En algunas disposiciones, el elemento 3218 de conexion puede estar hecho integro con la varilla 316 principal o la varilla 320 secundaria.

El ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia se puede disponer, por ejemplo, de manera tal que cada elemento 318 de conexion conecte la varilla 316 principal a al menos una varilla 320 secundaria. Las varillas 320 secundarias y la varilla 316 principal pueden estar en angulos rectos las unas con la otra, como se ilustra en la Figura 11, o pueden estar en otros angulos distintos que los angulos rectos.

La Figura 25A muestra una primera parte 322 y una segunda parte 324 de seccion cruzada de la varilla 316 principal. La primera parte 322 generalmente puede ser redondeada, mientras que la segunda parte 324 generalmente puede ser plana. La segunda parte 324 puede facilitar la conexion con los otros componentes o dispositivos en el sistema 310. Por ejemplo, la segunda parte 324 se puede configurar para inhibir un dispositivo conectado de rotar sobre o girar sobre la varilla 316 principal. La primera y segunda partes 322, 324 se pueden disponer para permitir solo una orientacion para el ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia. Son tambien posibles otras configuraciones y formas para la primera parte 322 y la segunda parte 324 mas alla de las ilustradas en la Figura 25.

La Figura 25B muestra los extremos 326 de la varilla 320 secundaria que se puede estrechar y/o apuntar. Los extremos 326 se pueden usar para poner en contacto las partes del cuerpo humano para ubicar y/o determinar con precision los puntos de referencia en el cuerpo, incluyendo dichos puntos de referencia pero no limitandose a la tibia proximal cerca del union de ligamentos de los ligamentos colaterales, y el maleolo que sobresale de la region del tobillo. Tambien son posibles otras formas y configuraciones para los extremos 326. La varilla 320 secundaria puede incluir ademas costillas, protuberancias, u otras estructuras que pueden acoplarse con el elemento 318 de conexion y permitir a la varilla o varillas 320 secundarias ajustarse dentro del elemento 318 de conexion.

La Figura 26 muestra una abertura 328 en el elemento 318 de conexion que puede recibir la varilla 316 principal y facilitar la conexion de la varilla 316 principal con otra estructura o estructuras. Como se ilustra en la Figura 26, la abertura 326 puede tener la forma para recibir la varilla 316 principal. La abertura 328 puede incluir una parte redondeada y una parte plana ambas configuradas para recibir de manera acoplada la primera parte 322 y la segunda parte 324 de la varilla 316 principal.

El elemento 318 de conexion puede incluir ademas aberturas adicionales con la forma para recibir, por ejemplo, las varillas 320 secundarias mostradas en la Figura 25. Las varillas 320 secundarias pueden ser enroscadas, y las aberturas del elemento 218 de conexion pueden incluir roscas internas para recibir las varillas 320 secundarias. En una disposicion preferida, la abertura 328, u otras aberturas en el elemento 318 de conexion, pueden incluir muescas, o canales, que proporcionen retroalimentacion tactil a un usuario cuando la varilla 316 principal y/o la varilla o varillas 320 secundarias se deslizan a traves de las aberturas. La abertura 328 u otras aberturas en el elemento 318 de conexion pueden extenderse totalmente a traves del elemento 318 de conexion, permitiendo por tanto a la varilla 316 principal y/o la varilla o varillas 320 secundarias insertarse completamente a traves del elemento 318 de conexion.

2. Elemento ortopedico para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica

Se puede proporcionar un elemento ortopedico para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica y/o un bloque de corte. Por ejemplo, la Figura 27 muestra una guia 314 de alineacion extra medular. La guia de alineacion extra medular puede comprender un elemento ortopedico que se puede unir, al menos en parte, a una ubicacion anatomica, y puede extenderse fuera y/o a lo largo de un apendice del cuerpo. La guia de alineacion extra medular se puede usar para ayudar en la orientacion de un dispositivo de orientacion quirurgica, tal como por ejemplo el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y para ubicar una linea o plano axial.

Como se ilustra en a Figura 27, la guia 314 de alineacion extra medular puede comprender una estructura de montaje distal, tal como por ejemplo una parte 330 de agarre, que se puede agarrar sobre una caracteristica distal de la pierna o tibia de un paciente, tal como por ejemplo un tobillo. La guia 314 de alineacion extra medular puede comprender ademas una varilla 332 alargada, extendida que se puede extender fuera del cuerpo y generalmente de manera paralela la tibia. La parte 330 de agarre puede incluir un pasador 334, que permite a la varilla 332 extendida deslizarse y/o oscilar frente a la pierna y tibia. El pasador 334 puede comprender un hueco o huecos alargados a lo largo de la parte de agarre. La varilla 332 extendida puede incluir una parte que se ajusta dentro de estos huecos, y se desliza hacia adelante y hacia atras.

La guia de alineacion extra medular puede comprender ademas, o estar unida a, una estructura de montaje proximal, tal como por ejemplo un bloque 84 de corte. El bloque 84 de corte puede ser identico al bloque 84 de corte descrito anteriormente. Por ejemplo, el bloque 84 de corte puede comprender una abertura 102 para la insercion de una herramienta de corte (por ejemplo una sierra de corte).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

G. Adquisicion de la informacion de orientacion usando un ensamblaje de adquisicion de puntos de referenda y una quia de alineacion extra medular

Despues de la planificacion previa a la operacion para el procedimiento de reemplazo de la articulacion, se puede usar el sistema 310 de preparacion tibial descrito anteriormente para identificar la ubicacion y orientacion de una llnea axial, as! como para orientar un bloque de corte en relacion a la llnea axial.

Por ejemplo, la pierna puede ser operada o puede ser asequrada mediante su colocacion en un soporte de piernas, y la rodilla puede ser expuesta usando el procedimiento quirurqico estandar. Durante este tiempo se puede mantener una quia de alineacion extra medular, por ejemplo la quia 314 de alineacion extra medular, en una posicion adyacente a la pierna. Se puede colocar un simple pincho en un extremo de la quia de alineacion extra medular en la espina tibial medial proximal, de manera tal que un extremo de la quia de alineacion extra medular esta en una posicion sobre la espina tibial medial proximal. De manera alternativa, se puede usar una varilla no punzante con un aqarre de tobillo que mantenqa la quia en su luqar.

La profundidad de seccion de la tibia puede ser determinada despues mediante, por ejemplo, el uso de un lapiz optico en la quia de alineacion extra medular. Por ejemplo, la profundidad de seccion puede ser determinada mediante la alineacion lonqitudinal del lapiz optico, paralelo con la tibia, con la profundidad de seccion siendo determinada por el punto de contacto entre el extremo del lapiz optico y el punto mas bajo del condilo medial de la tibia.

Una vez que se han determinado los anqulos varus/valqus y posterior/anterior para la seccion de manera previa a la operacion para el procedimiento de reemplazo de la rodilla, y se ha determinado la profundidad de seccion, el sistema de preparacion tibial (referente al sistema 310a) se puede ensamblar como se muestra en la Fiqura 3a. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurqica, el mecanismo 14 de acoplamiento, y el ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia se pueden acoplar entre si, y el ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia se puede posicionar de manera lateral junto a la tibia y fuera de la pierna.

La Fiquras 28 y 29 muestran el sistema 310a de preparacion ubicado de manera lateral junto a la tibia. De manera especlfica, las Fiqura 28 y 29 muestran el sistema 10 de preparacion tibial siendo usado para ubicar y referenciar la orientacion de una llnea axial. En este caso el eje mecanico que se extiende a traves de la pierna inferior (por ejemplo distal).

Para referenciar la orientacion del eje mecanico, las varillas 320 secundarias en el ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia se pueden ajustar de manera tal que sus extremos 326 apuntados entren en contacto con puntos de referencia especificados en el cuerpo. Estos puntos de referencia se pueden marcar de manera previa en la pierna inferior antes del procedimiento de reemplazo de la articulacion. La ubicacion de los puntos de referencia se puede adquirir, por ejemplo, antes de la seccion de la tibia proximal, con la tibia suficientemente subluxada para exponer la meseta tibial.

Como se muestra en las Fiquras 28 y 29, el sistema 310a de preparacion tibial se puede usar para adquirir el eje mecanico en un plano coronal (esto es adquirir la orientacion de un plano coronal que contiene el eje mecanico). Por ejemplo, las varillas 220 secundarias se pueden ajustar y posicionar de manera tal que una varilla 220 secundaria entre en contacto con el apendice del maleolo lateral. Una vez que las varillas 320 secundarias se han ajustado, y estan en contacto con los puntos de referencia anatomicos anteriormente mencionados, se puede obtener la orientacion del eje mecanico.

Se puede presionar una de las entradas 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurqica (por ejemplo un boton medio por debajo del elemento 24 de presentacion) para qrabar y/o reqistrar la orientacion del eje mecanico. El ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia se puede mover entonces liqeramente hacia atras y hacia delante hasta que el dispositivo 12 de orientacion quirurqica indique que el dispositivo 12 de orientacion quirurqica ha adquirido un plano que contiene el eje mecanico y verifique que la orientacion se ha qrabado en el dispositivo 12 de orientacion quirurqica. Esta indicacion puede incluir, por ejemplo, la lectura de un cero en el elemento 24 de presentacion, o alquna otra senal. En una disposicion preferida, el elemento 24 de presentacion puede presentar una lectura de cero qrados y una luz parpadeante (por ejemplo una luz verde), como se muestra en la Fiqura 29.

Una vez que el dispositivo 12 de orientacion quirurqica ha adquirido la orientacion del eje mecanico, el dispositivo 12 de orientacion quirurqica y el dispositivo 14 de acoplamiento se pueden extraer del ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia, y el sistema de preparacion tibial se puede volver a ensamblar dentro del sistema 310b de manera que el dispositivo 12 de orientacion quirurqica y el dispositivo 14 de acoplamiento se acoplen con la quia 314 de alineacion extra medular.

La Fiqura 30 muestra el sistema 310b de preparacion tibial en un estado ensamblado. En una disposicion preferida, la quia 214 de alineacion extra medular se puede alinear con el frente de la pierna. La parte 330 de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

agarre se puede usar para agarrar y/o asegurar una parte inferior, o distal, de la gula 314 de alineacion extra medular al tobillo del paciente.

La gula 314 de alineacion extra medular se puede mover (por ejemplo rotar) en un primer grado de rotacion (por ejemplo de balanceo) hasta que el sensor o sensores 40 en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica observen que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en un plano paralelo al plano coronal que contiene el eje mecanico de la pierna. Una vez que el sensor o sensores 40 dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica observan que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en esta orientacion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una indicacion al usuario. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede presentar cero grados y una luz parpadeante en el elemento 24 de presentacion. En una disposicion preferida, se puede presentar una representacion pictorica de una burbuja que, durante tanto tiempo como el dispositivo 12 de orientacion quirurgica permanezca alineado con el cero gravitacional dentro de un intervalo admisible, permanece dentro de los confines de dos llneas verticales, cada una en un lado de la burbuja. Las dos llneas verticales que marcan los confines del intervalo de orientacion del “nivel” se pueden corresponder con un angulo o inclinacion relacionada de mas y menos tres grados o mas y menos un grado, por ejemplo. En otra disposicion, la presentacion grafica de una burbuja se puede combinar con una indicacion secundaria para avisar al usuario del estado de la alineacion. Por ejemplo, si la burbuja se mueve mas alla de las llneas el color de fondo de la pantalla tras la burbuja puede cambiar desde un primer estado (por ejemplo, un primer color, tal como verde) a un segundo estado (por ejemplo, un segundo color, tal como ambar) para indicar que la orientacion esta fuera del intervalo aceptable. Una vez que el usuario ha recibido esta indicacion, el usuario puede presionar una entrada 26 de usuario (por ejemplo un boton central por debajo del elemento 24 de presentacion), que confirme y/o registre la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

La gula 314 de alineacion extra medular se puede mover entonces (por ejemplo rotar) en un segundo grado de rotacion (por ejemplo de pendiente) hasta que el sensor o los sensores 40 observen que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en un plano paralelo al plano coronal que contiene el eje mecanico de la pierna del paciente. Una vez que el sensor o sensores 40 dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica observan que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en esta orientacion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar de nuevo una indicacion al usuario. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede presentar cero grados y una luz parpadeante verde en el elemento 24 de presentacion, y/o una burbuja como se describio anteriormente. La Figura 31 muestra dicha luz parpadeante en un elemento 24 de presentacion. Una vez que el usuario ha observado esta luz u otra indicacion, el usuario puede presionar una entrada 26 de usuario (por ejemplo un boton central debajo del elemento 24 de presentacion), confirmando y/o registrando la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

En algunas disposiciones, el dispositivo de orientacion quirurgica puede proporcionar una indicacion cuando el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se alinee en ambos grados de libertad a la vez, en lugar de proporcionar una indicacion cada vez de manera separada. El usuario puede presionar entonces la entrada 26 de usuario una vez, en lugar de dos, para confirmar el registro de la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

En aun otras realizaciones, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede monitorizar y almacenar la salida de los sensores 40 medidores de la inclinacion en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, de manera tal que los sensores 40 medidores de la inclinacion hayan sido constantes por un cierto periodo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede grabar la salida para confirmar y/o registrar la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En una tecnica, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede promediar los datos grabados sobre un periodo de tiempo (por ejemplo los datos grabados en el ultimo segundo o varios segundos antes de presionar una entrada 26 de usuario) y usar la media como los datos adquiridos para el plano coronal. Este proceso se puede usar en otros ejemplos de los procedimientos descritos en el presente documento, por ejemplo cuando el cirujano u otro personal medico este dirigiendo el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para adquirir un plano u orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Este metodo puede ser ventajoso en que puede reducir y/o eliminar las imprecisiones provocadas por el movimiento flsico durante la pulsacion del boton (u otra fuerza impuesta por el cirujano u otro personal medico en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, ruido electrico debido a la corriente que fluye durante la pulsacion del boton (u otra accion de usuario), otro movimiento vibracional, o ruido electrico y flsico /audio). En ciertas disposiciones, se puede configurar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para identificar los datos correspondientes al momento en que se pulsa un boton y despues usar los “buenos” datos mas recientes obtenidos despues de que el boton fuese pulsado por el usuario (por ejemplo, antes de las fluctuaciones en los datos ocurridas debido a la pulsacion del boton).

Despues de registrar la orientacion del eje mecanico como se describio anteriormente, se puede verificar la profundidad de seccion con un lapiz optico. La Figura 32 muestra un lapiz 336 optico. El lapiz 336 optico se puede unir a la gula 214 de alineacion extra medular. El lapiz 336 optico, u otro instrumento quirurgico, se puede usar para confirmar y/o seleccionar una profundidad deseada de seccion para el corte tibial. Esta profundidad de seccion se puede especificar, por ejemplo, en la gula tecnica del fabricante de implantes, y puede ayudar a determinar que tamano de componente o componentes protesicos usar para el reemplazo de la articulacion de la rodilla.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

El usuario puede orientar entonces el bloque 84 de corte dentro de los angulos varus/valgus y posterior/anterior determinados de manera previa a la operacion para la seccion. Por ejemplo, la varilla 332 extendida de la gula 214 de alineacion extra medular se puede ajustar (por ejemplo oscilar) en el plano sagital (esto es de flexion/extension) para mover el bloque 84 de corte dentro del angulo varus/valgus y posterior/anterior determinado de manera previa a la operacion. En una disposicion, se puede mover y/o ajustar una parte inferior, o distal, de la varilla 332 extendida mas lejos de o mas cerca a la parte 330 de agarre. Las Figuras 33A y 33B ilustran el movimiento de la varilla 332 extendida hacia la parte 330 de agarre. Mediante el movimiento del extremo distal de la varilla 332 extendida mas lejos o mas cerca de la parte 330 de agarre de la gula 313 extra medular, se puede alterar el angulo posterior/anterior del bloque 84 de corte.

La gula 314 de alineacion extra medular puede incluir de manera adicional marcas, por ejemplo, que den una indicacion del angulo creado por el ajuste de la varilla 332 extendida. En una disposicion preferida, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar tambien una lectura en su elemento 24 de presentacion del angulo de orientacion del plano de seccion moviendo la varilla 332 extendida.

Una vez que la varilla 332 extendida se posiciona como se desea. Se puede insertar un primer perno 333 de montaje, u otro dispositivo de anclaje, a traves del bloque 84 de corte y se puede restringir el movimiento de la varilla 332 extendida en todos los planos excepto el varus/valgus a lo largo del frente de la tibia.

El usuario puede ubicar entonces el plano sagital que contiene el eje mecanico a traves del uso de una gula o gulas laser. Por ejemplo, el usuario puede pulsar una de las entradas 26 de usuario (por ejemplo el boton central debajo del elemento 24 de presentacion) en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para activar un sistema laser en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Cuando se activa el sistema laser, los elementos 32 opticos en la parte superior y la parte inferior del dispositivo 12 de orientacion quirurgica pueden emitir haces laser rojos (o de otros colores) fuera del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Los haces laser pueden ser en forma de llneas, planos, cruces, u otras configuraciones.

Se pueden usar otras ubicaciones para una sistema o sistemas laser. Por ejemplo, el sistema laser se puede unir o integrar con la varilla 316 principal, las varillas 320 secundarias, y/o adyacente al dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En algunas disposiciones, el sistema laser puede ser una caracterlstica o dispositivo totalmente separado. En algunas disposiciones, el sistema laser se puede usar para establecer el angulo de corte correcto durante la seccion de la tibia y/o el femur proporcionando haces que iluminan los epicondilos y/o la llnea de Whiteside para establecer una orientacion rotacional apropiada del implante femoral.

Las Figuras 35a y 35b ilustran como se puede usar un sistema de laser para alinear el bloque 84 de corte con el plano sagital que contiene el eje mecanico. Una vez activado, el sistema laser en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proyectar una luz laser roja contra la pierna inferior, con la luz laser formando una llnea o llneas a lo largo del exterior de la pierna inferior para proporcionar senales visuales para la alineacion. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 35a y 35b, la luz laser (la llnea discontinua en las figuras) puede ir hacia abajo de la pierna y de la varilla 332 extendida desde un elemento 32 optico en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y puede iluminar un punto de referencia o puntos de referencia, tales como por ejemplo un punto de referencia anatomico entre el primer y el segundo dedo del pie del paciente. Ya que solo se inserta un perno u otro dispositivo de anclaje dentro del bloque 84 de corte, la varilla 332 extendida, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y el bloque 84 de corte pueden oscilar sobre el primer perno insertado en un plano varus/valgus hasta que la luz laser este apuntando el punto de referencia deseado en el pie. Las Figuras 35A y 35B ilustran un ejemplo de este movimiento.

Una vez que la luz laser ha alcanzado el punto de referencia deseado, el usuario puede pulsar una entrada 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar la orientacion del plano sagital. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar entonces un elemento de presentacion del angulo varus/valgus segun los cambios del angulo varus/valgus en relacion con el plano sagital, y puede leer otros valores cuando el bloque de corte ha oscilado de una manera u otra en relacion a la posicion inicial. Esto puede permitir al usuario cambiar el angulo varus/valgus hasta que el angulo varus/valgus del bloque de corte este en su valor determinado de manera previa a la operacion.

Una vez que se ha obtenido este valor deseado, el usuario puede insertar un segundo perno o pernos, u otro dispositivo o dispositivos de anclaje, a traves del bloque 84 de corte y dentro de la tibia. La Figuras 36A y 36B ilustran una segunda insercion de un perno de montaje. Una vez que se inserta el segundo perno 333 de montaje, el bloque 84 de corte se puede fijar en su lugar, o sustancialmente fijar en su lugar.

Una vez que se fija el bloque de corte, el resto de la gula 313 de alineacion extra medular, as! como el dispositivo 12 de orientacion quirurgica y el dispositivo 14 de acoplamiento, se pueden extraer. La Figura 37 ilustra el bloque 84 de corte fijo a la tibia, con una herramienta de corte que comienza a seccionar la tibia mediante el movimiento de una cuchilla de sierra a traves de la abertura 102.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

H. Sistema de preparacion tibial con un accesorio ortopedico unico

Se puede proporcionar un sistema de preparacion tibial que use un accesorio ortopedico unico, en lugar de dos accesorios ortopedicos como se describio anteriormente. Por ejemplo, las Figuras 4a y 4b muestran un sistema 410 de preparacion tibial para su uso en un procedimiento de reemplazo de la articulacion, tal como por ejemplo un procedimiento de reemplazo de la rodilla. El sistema 410 de preparacion tibial puede comprender un dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente, el dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente, y un ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia. El sistema 410 de preparacion tibial puede ser diferente de los sistemas 10, 210, y 310, por ejemplo en que el sistema 410 puede utilizar un dispositivo de alineacion de estructura unico con un dispositivo de orientacion quirurgica, siendo el dispositivo de alineacion usado a lo largo del lado lateral de la tibia (por ejemplo sostenido junto a la pierna), as! como a lo largo del lado anterior de la tibia.

El ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia puede ser similar al ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia descrito anteriormente. Por ejemplo el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia puede comprender una varilla principal un elemento o elementos de conexion, y una varilla o varillas secundarias.

El ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia puede ademas incluir un asa 414. El asa 414 se puede unir a o formarse de manera integral con una primera parte 416 del ensamblaje 414 de adquisicion de puntos de referencia. Por ejemplo, el asa 414 se puede unir o estar formada de manera integral con una primera varilla, u otra estructura extensible, de la primera parte 416 o el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia.

El asa 414 se puede acoplar de manera liberable a una segunda parte 418 del ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia. Por ejemplo, un extremo del asa 414 se puede atornillar sobre, y/o engancharse en, un extremo de la segunda parte 418, tal como la segunda parte 418 del ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia se puede extraer de la primera parte 416.

El dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede acoplar al ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia con el dispositivo 14 de acoplamiento. Como se muestra en la Figura 4b, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender un sistema o sistemas 42 laser.

Tambien se puede unir a o formarse de manera integral un bloque 84 de corte con la primera parte 416, y se puede unir a o formarse de manera integral este con un lapiz 420 optico usado para determinar la profundidad de seccion.

I. Adquisicion de la informacion de orientacion mediante el uso de un elemento ortopedico unico

Despues de la planificacion previa a la operacion para un procedimiento de reemplazo de la articulacion, el sistema 410 de preparacion tibial descrito anteriormente se puede usar para identificar la ubicacion y orientacion de una llnea axial, as! como para orientar un bloque de corte en relacion con la llnea axial.

Por ejemplo, una vez que se han determinado los angulos varus/valgus y posterior/anterior para la seccion de manera previa a la operacion para un procedimiento de reemplazo de la rodilla, el sistema 410 de preparacion tibial se puede ensamblar primero como se muestra en la Figura 4a. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica, el mecanismo 14 de acoplamiento, y el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia se pueden posicionar de manera lateral junto a la tibia y fuera de la pierna.

Similar al metodo descrito anteriormente con respecto al ensamblaje 312 de adquisicion de puntos de referencia, las varillas o estructuras secundarias en el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia se pueden colocar contra puntos de referencia anatomicos junto a la pierna, y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede registrar una orientacion del eje mecanico. Una vez que la orientacion del eje mecanico se ha registrado, el ensamblaje de adquisicion de los puntos de referencia se puede posicionar y/alinear en frente de la tibia, (esto es anterior a la tibia).

Las Figuras 38 y 39 muestran el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia colocado en frente de la tibia T. El ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia se puede mover y/o rotar en un primer grado de rotacion (por ejemplo de balanceo) hasta que el sensor o sensores 40 en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica observen que el balanceo del dispositivo 12 de orientacion quirurgica se alinea con el cero gravitacional. Por ejemplo, se puede alinear un eje del sensor 40 acelerometro de sensor doble con el cero gravitacional. Una vez que el sensor o sensores 40 dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica observan que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en esta orientacion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una indicacion al usuario. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede presentar cero grados y una luz verde parpadeante en el elemento 24 de presentacion, o una burbuja como se describio anteriormente. Una vez que el usuario ha recibido esta indicacion, el usuario puede presionar una

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

entrada 26 de usuario (por ejemplo, un boton central por debajo del elemento 24 de presentacion), confirmando y/o registrando la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

El ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia se puede entonces rotar en un segundo grado de rotacion (por ejemplo de inclinacion) hasta que los sensores 40 observen que dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en un plano paralelo al plano coronal que contiene el eje mecanico de la pierna del paciente. Una vez que el sensor o sensores 40 dentro del dispositivo 12 de orientacion quirurgica observan que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en esta orientacion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar de nuevo una indicacion al usuario. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede presentar cero grados y una luz verde parpadeante en el elemento 24 de presentacion, o una burbuja como se describio anteriormente. Una vez que el usuario ha observado esta luz u otra indicacion, el usuario puede pulsar una entrada 26 de usuario (por ejemplo un boton central por debajo del elemento 24 de presentacion), confirmando y/o registrando la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

Como se describio anteriormente, en algunas realizaciones el dispositivo de orientacion quirurgica puede proporcionar una indicacion cuando el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se alinea en ambos grados de libertad a la vez, en lugar de proporcionar una indicacion cada vez de manera separada. De manera similar, en algunas realizaciones el usuario puede presionar la entrada 26 de usuario una vez, en lugar de dos, para confirmar el registro de la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

Una vez que el bloque 84 de corte se alinea con el eje mecanico, la abertura 102 que comprende una ranura alargada para recibir una sierra de corte se puede extender generalmente de manera perpendicular al eje mecanico que se extiende a traves de la tibia. Si se insertaran pernos a traves del bloque 84 de corte dentro del extremo proximal de la tibia para anclar el bloque 84 de corte, y se insertara una sierra de corte a traves de esta ranura 102 alargada, la sierra de corte seccionarla la parte superior de la tibia y dejarla una meseta tibial plana perpendicular al eje mecanico.

Sin embargo, como con los otros metodos descritos anteriormente, el bloque 84 de corte se puede ajustar para orientar el bloque de corte dentro de los angulos varus/valgus y/o posterior/anterior determinados de manera previa a la operacion para la seccion. Por ejemplo, se pueden separar la primera parte 416 y la segunda parte 418 del ensamblaje 412 de adquisicion, y la segunda parte 418 se puede colocar en el lado. La primera parte se puede mover entonces y/o rotar a mano en una direccion varus/valgus y/o posterior/anterior.

La Figura 39 muestra el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia siendo maniobrado a mano. Por ejemplo se puede mover el asa 414 hacia o lejos del extremo distal de la tibia en un plano sagital para mover la primera parte 416 y el bloque 84 de corte. Este movimiento puede alterar el angulo de cualquier ubicacion de perno en el bloque 84 de corte, y en consecuencia, alterar el angulo posterior/anterior del bloque 84 de corte.

Una vez que el ensamblaje 412 de adquisicion de puntos de referencia y el bloque 84 de corte se alinean como se desea, se puede insertar un perno u otro dispositivo de anclaje a traves de un agujero 102 del bloque 84 de corte y dentro de la tibia, por ejemplo como se muestra en la Figura 39. El primer perno puede anclar el bloque de corte en el lugar, y aun permitir el bloque de corte oscilar en una direccion varus/valgus sobre el primer perno, fijo.

Se puede usar despues el asa 414 para oscilar la primera parte 416 sobre el perno fijo, y para orientar el bloque de corte en el plano varus/valgus. Por ejemplo, un sistema laser, tal como el descrito anteriormente, se puede usar mientras que el bloque 84 de corte es sujetado y oscilado mediante el asa 414. Un haz o haces laser pueden emanar desde el dispositivo 12 de orientacion quirurgica fuera del elemento o elementos 32 opticos. De manera similar a lo que se muestra en la Figuras 35a y 35b, el haz laser puede identificar un punto de referencia, tal como el area entre el primer y el segundo dedo en el pie del paciente, para adquirir la orientacion del plano sagital que contiene el eje mecanico.

Una vez que se ha adquirido y registrado la orientacion del plano sagital que contiene el eje mecanico en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, el asa 414 se puede mover de nuevo para cambiar el angulo varus/valgus hasta que el elemento 24 de presentacion en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica indique que el angulo varus/valgus del bloque de corte este en un valor determinado de manera previa a la operacion.

Una vez que se obtienen los angulos determinados de manera previa a la operacion, se pueden colocar un segundo perno o pernos, u otro dispositivo o dispositivos de anclaje, a traves de las aberturas 102 en el bloque 84 de corte, y el bloque 84 de corte se puede anclar de manera firme, de manera tal que sustancialmente no exista libertad de movimiento. El asa 414 y el resto de la primera parte 416 se pueden extraer entonces completamente, dejando solo el bloque 84 de corte anclado de manera segura a la tibia. Entonces se puede mover una herramienta de corte (por ejemplo una sierra de corte) a traves de la abertura 102 alargada en el bloque 84 de corte para seccionar una parte o partes de la tibia proximal.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

III. CORTE FEMORAL / SISTEMAS Y METODOS DE DISTRACCION DE LA RODILLA Como se discutio anteriormente, los procedimientos de reemplazo de la rodilla comunmente implican una seccion de la tibia a lo largo de la tibia proximal. Esta seccion de la tibia normalmente deja una meseta o mesetas tibiales a lo largo de la tibia proximal, que puede proporcionar una ubicacion para la colocacion y/o union de una articulacion de rodilla protesica.

Ademas de una seccion tibial, o de manera alternativa a la seccion tibial, un procedimiento de reemplazo de la rodilla puede comprender ademas una seccion de una parte o partes del femur distal. Seccionar una parte o partes del femur distal puede proporcionar una ubicacion para la colocacion y/o union de una protesis de la articulacion de la rodilla. Como con la seccion tibial, la orientacion de un bloque de corte, y/o plano o planos de corte, se puede determinar de manera previa a la operacion para proporcionar una inclinacion y/o orientacion deseadas para la protesis femoral de la articulacion de la rodilla. Orientar de manera apropiada el plano o planos de corte a lo largo del femur distal puede facilitar la alineacion de la protesis femoral de la articulacion de la rodilla con la protesis tibial de la articulacion de la rodilla. Esta alineacion puede crear un conjunto de protesis de la articulacion de la rodilla que funcionan sin problemas, de manera continua, y/o sin un desgaste sustancial durante su vida de uso.

Junto con alcanzar y/o facilitar la alineacion apropiada entre la protesis femoral de la articulacion de la rodilla y la prostesis tibial de la articulacion de la rodilla, el usuario puede preparar de manera adicional la articulacion de la rodilla de manera tal que los ligamentos y/o los tejidos blandos que rodean la articulacion de la rodilla estan sustancialmente equilibrados despues de la union de las protesis de la articulacion de la rodilla. Una articulacion balanceada se refiere generalmente a una articulacion en la que un lado de la rodilla no esta sustancialmente, forzando, tirando, y/o limitando el otro lado de la rodilla. Por ejemplo, en una articulacion de rodilla no balanceada, los ligamentos y los tejidos blandos en el lado lateral de la rodilla pueden experimentar tension en un grado sustancialmente superior que comparado con los ligamentos y tejidos blandos en el lado medial de la rodilla. Durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla, puede ser ventajoso balancear la tension en cada lado de la rodilla, para evitar un esfuerzo o estres indeseado dentro de la articulacion de la rodilla. Este equilibrio se puede lograr, por ejemplo, mediante el uso de un dispositivo o instrumento de distraccion de la rodilla que distrae el femur distal de la tibia proximal de una manera que sustancialmente logra el equilibrio de la articulacion antes de la union de las protesis de la articulacion de la rodilla.

Los sistemas y metodos de preparacion de un corte femoral, y/o distraccion de la rodilla se describen de manera adicional en la presente memoria. Aunque se describen los sistemas y metodos en el contexto de un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla, los sistemas y/o sus componentes y metodos se pueden usar de manera similar en otros tipos de procedimientos medicos, que incluyen pero no se limitan a procedimientos de reemplazo de hombro y cadera.

A. Sistema de preparacion femoral con un elemento ortopedico movil

La Figura 5 muestra un sistema 510 de preparacion femoral para su uso en un procedimiento de reemplazo de articulacion, tal como un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla. El sistema 510 de preparacion femoral se puede usar para seccionar una parte de un femur, y puede comprender el dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente, el dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente, y un elemento ortopedico, tal como la plantilla 512 universal.

1. Elemento ortopedico para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica con multiples grados de libertad Se puede proporcionar un elemento ortopedico que puede tener una parte o partes moviles que se usan para orientar un dispositivo de orientacion quirurgica. El dispositivo de orientacion quirurgica se puede orientar con multiples grados de libertad. Por ejemplo, las Figuras 40 y 41 ilustran la plantilla 512 universal. La plantilla 512 universal puede ser similar a las plantillas universales descritas anteriormente. Por ejemplo, la plantilla 512 universal puede comprender una parte 514 base, un bloque 516 de ajuste posterior /anterior y un bloque 518 de ajuste varus/valgus.

La plantilla 512 universal puede facilitar el movimiento de un bloque de corte en al menos dos grados de libertad. Por ejemplo, la plantilla 512 universal se puede configurar para permitir al cirujano mover un bloque de corte en una direccion que cambie el angulo del corte en el femur de manera tal que la pendiente del angulo de corte ya sea desde el lado posterior al anterior de la rodilla o desde el lado anterior al posterior (flexion-extension), proporcionando un grado de libertad. El bloque 512 de corte se puede configurar de manera adicional o alternativa para que el bloque de corte se pueda mover de manera tal que el angulo de corte se incline de una manera varus/valgus, proporcionando de esta forma un segundo grado de libertad.

En algunos ejemplos, es deseable proporcionar multiples grados de libertad en una direccion de traslacion. Por ejemplo, la plantilla 512 universal se puede configurar para permitir que un bloque de corte se mueva en direccion proximal (hacia la articulacion de la cadera) o distal (hacia el pie), proporcionando un primer grado de libertad en la traslacion. La plantilla 512 universal se puede configurar ademas de manera tal que posteriormente se pueda mover un bloque de corte hacia la superficie de la articulacion de la rodilla o anteriormente lejos de la superficie

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

de la articulacion de la rodilla para crear mas espacio entre el bloque y la articulacion. En una tecnica puede ser deseable tener la capacidad de mover posteriormente el bloque de corte para ponerlo en contacto con la superficie anterior del femur.

a. Miembro base para proporcionar una posicion inicial anclada o fija de un elemento ortopedico, y miembro deslizante para permitir el movimiento de traslacion

Se puede proporcionar un miembro base que puede anclar o fijar una posicion inicial de un elemento ortopedico. Tambien se puede proporcionar un miembro deslizante para permitir el movimiento de traslacion de una parte o partes del elemento ortopedico. Por ejemplo, y con referencia continuada a las Figura 40 y 41, el miembro 514 base se puede unir a una parte distal del femur. Por ejemplo, un perno, tornillo, u otro dispositivo de anclaje se puede insertar a traves de un agujero o agujeros 520 ubicado a lo largo del miembro 514 base. Los agujeros 520 pueden tomar cualquier configuracion y orientacion adecuada. Por ejemplo, los agujeros 520 pueden estar en un angulo de 45° con respecto a la superficie posterior del miembro 514 base. Una vez que los dispositivos de anclaje se insertan a traves del miembro 514 base y dentro del femur distal, el miembro 514 base se puede mantener estable en relacion al femur, mientras las otras partes de la plantilla 512 universal se pueden mover en relacion al miembro 514 base.

El miembro 514 base puede comprender una ranura o ranuras 522 que se extiende a lo largo de una parte o partes del miembro 514 base. Las ranuras 522 se pueden configurar para recibir las pestanas 526 a lo largo del miembro 524 deslizante como se muestra en la Figura 41. Las ranuras 522 y las pestanas 526 se pueden configurar de manera tal que el miembro 524 deslizante se pueda deslizar y/o trasladar tanto de manera distal como proximal en relacion con el miembro 514 base y el femur.

El miembro 524 deslizante puede comprender ademas agujeros 528 de recepcion. Los agujeros 528 de recepcion se pueden dimensionar y/o conformar para recibir un perno de giro en el bloque 516 de ajuste posterior/anterior.

b. Dispositivo para ajustar una pendiente posterior/anterior de un bloque de corte

Se puede proporcionar un dispositivo de ajuste posterior/anterior que se puede usar para ajustar la orientacion de un dispositivo de orientacion quirurgica y/o jun bloque de corte adyacente al femur. Por ejemplo, el bloque 516 de ajuste posterior/anterior puede comprender un perno 530 de giro. Como se describio anteriormente, el perno 530 de giro puede ser recibido por los agujeros 528 de recepcion en el miembro 524 deslizante. El perno 530 de giro puede facilitar el movimiento giratorio y/o rotacion del bloque 516 de ajuste posterior/anterior relacionado al miembro 524 deslizante y/o miembro 514 base en una direccion posterior/anterior. En una disposicion preferida, el perno 530 de giro puede facilitar el giro del bloque 516 de ajuste posterior/anterior dentro de un intervalo de aproximadamente veinte grados (por ejemplo, +- diez grados a cada lado de un angulo predeterminado). Otros intervalos son tambien posibles.

El bloque 516 de ajuste posterior/anterior puede ademas comprender un agujero o agujeros 532 de recepcion. Los agujeros 532 de recepcion se pueden dimensionar y/o conformar para recibir un perno de giro. El perno de giro puede extenderse a traves de los agujeros 532 de recepcion as! como a traves de un agujero o agujeros de recepcion en el bloque 518 de ajuste de varus/valgus.

c. Dispositivo para ajustar una pendiente varus/valgus de un bloque de corte

Se puede proporcionar un dispositivo de ajuste de varus/valgus que se puede usar para ajustar la orientacion de un dispositivo de orientacion quirurgica y/o un bloque de corte adyacente al femur. Por ejemplo, el bloque 518 de ajuste varus/valgus puede comprender una varilla 534 alargada. La varilla 534 alargada puede extenderse de manera distal del miembro 514 base cuando la plantilla 512 universal se une al femur distal. En una disposicion preferida de la plantilla 512 universal, la varilla 534 alargada se puede acoplar al dispositivo 14 de acoplamiento, y el dispositivo 14 de acoplamiento se puede acoplar al dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

Con referencia continuada a la Figura 41, el bloque 518 de ajuste de varus/valgus puede ademas comprender un agujero 536 de recepcion. Como se describio anteriormente, el agujero 536 de recepcion puede recibir un perno que se extiende a traves de los agujeros 532 de recepcion. El perno que se extiende a traves de los agujeros 532 y 536 de recepcion puede facilitar el movimiento giratorio y/o rotacion del bloque 518 de ajuste de varus/valgus relacionado al miembro 524 deslizante y/o miembro 514 base en una direccion varus/valgus. En una disposicion preferida, el perno 530 de giro puede facilitar el giro del bloque 516 de ajuste posterior/anterior dentro de un intervalo de aproximadamente veinte grados (por ejemplo, +- diez grados a cada lado de un angulo predeterminado). Otros intervalos son tambien posibles.

El bloque 518 de ajuste varus/valgus puede ademas comprender una pestana o pestanas 538. Las pestanas 538 pueden configurarse para ser recibidas en ranuras correspondientes, o de acoplamiento, en un bloque de corte u otra estructura.

d. Bloque de corte que puede ser orientado para seccion osea

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Se puede proporcionar un bloque de corte, u otro accesorio ortopedico, para la seccion osea. El bloque de corte puede ser orientado con la ayuda de un dispositivo de orientacion quirurgica y un accesorio o accesorios ortopedicos. Las Figuras 40 y 41 ilustran un bloque 540 de corte. El bloque 540 de corte puede ser similar al bloque 84 de corte descrito anteriormente. Por ejemplo, el bloque 540 de corte puede comprender al menos una abertura 102. Una abertura 102 puede comprender, por ejemplo, una varilla alargada configurada para recibir una herramienta de corte, tal como por ejemplo una sierra de corte.

El bloque 540 de corte puede ademas comprender una ranura o ranuras 542. Las ranuras 542 pueden configurarse para recibir las pestanas 538 en el bloque 518 de ajuste de varus/valgus. La combinacion de las ranuras 542 y pestanas 538 pueden facilitar el movimiento (por ejemplo movimiento traslacional) del bloque de corte relacionado con el bloque 518 de ajuste de varus/valgus. Por ejemplo, en una disposicion preferida el bloque 540 de corte se puede trasladar en una direccion posterior/anterior (esto es hacia o desde el femur).

B. Adquirir informacion mediante el uso de un sistema de preparacion femoral

Las Figuras 42 y 43 muestran un metodo de uso del sistema 510 de preparacion femoral. En una disposicion preferida, el miembro 514 base se fija en primer lugar a un aspecto distal del femur F, que ha sido expuesto de cualquier manera quirurgica convencional. El dispositivo 12 de orientacion puede entonces acoplarse con la varilla 534 alargada, por ejemplo mediante el uso del dispositivo 14 de agarre. Por lo tanto, el sistema 10 de preparacion femoral, que incluye el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, as! como toda la pierna inferior, se puede mover, balancear, y/o girar sobre una cabeza del femur proximal hasta que se encuentre la ubicacion y/o orientacion del eje mecanico de la pierna.

Por ejemplo, el centro de rotacion de la cabeza del femur, y/o el eje mecanico de la pierna del paciente, puede detectarse mediante el movimiento y/o balanceo de la pierna y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica unido en un plano horizontal (por ejemplo un plano a lo largo de la mesa de operaciones), comenzando desde un posicion y orientacion fija conocida (referida como el origen, que puede estar cercano a la superficie del plano horizontal) y obteniendo lecturas inerciales tales como desplazamiento y aceleracion angular (referidas como datos IMU). Las flechas en la Figura 43 ilustran al menos un ejemplo de como se puede mover la direccion o las direcciones de la pierna.

El dispositivo 12 de orientacion quirurgica, que puede acoplarse a la pierna durante tal movimiento, puede comprender al menos un sensor 40 giroscopico de eje unico o multiple y/o al menos un sensor 40 acelerometro de eje unico o multiple. El o los acelerometros pueden tener ejes en angulo con respecto a un eje del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Mientras la pierna es balanceada, los sensores 42 pueden detectar movimiento del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y entonces recoger los datos IMU.

A partir de estos datos IMU, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede calcular la ubicacion del centro de rotacion del femur, as! como la ubicacion del eje mecanico que corre a lo largo de la pierna.

Una vez que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica ha hecho el calculo o los calculos descritos anteriormente, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede ser rotado y/o movido por la plantilla 512 universal para alinear el dispositivo 12 de orientacion quirurgica con el eje mecanico de la pierna. Cuando el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta alineado con el eje mecanico de la pierna, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una senal, tal como por ejemplo una luz verde parpadeante en su elemento 24 de presentacion.

El usuario puede entonces usar la plantilla 512 universal para mover y/o cambiar la posicion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y del bloque 540 de corte, para conseguir un angulo o angulos de seccion determinados de manera previa a la operacion para la seccion del femur. Como con los metodos de corte tibiales descritos anteriormente, los angulos de varus/valgus y posterior/anterior para la seccion pueden ajustarse mediante el movimiento del bloque 518 de ajuste de varus/valgus y/o bloque 516 de ajuste posterior/anterior. Otros ajustes, movimientos, traslaciones, rotaciones, y/o cambios en la posicion del bloque 540 de corte tambien se pueden hacer.

El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede proporcionar una indicacion de grados del movimiento. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede informar al usuario de cuantos grados (por ejemplo en incrementos de medio grado) es rotado el dispositivo de orientacion quirurgica y el bloque 540 de corte pasado el eje mecanico en uno o mas planos. El dispositivo de orientacion quirurgica puede presentar esta informacion en su elemento 24 de presentacion, y/o proporcionar indicaciones auditivas al usuario tambien.

El bloque 514 de corte pueden entonces ponerse en contacto con el femur distal. El bloque 540 de corte pueden ser inmovilizado, por ejemplo, mediante el avance de pernos a traves de una o mas aberturas 102. El usuario puede entonces desconectar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica de la plantilla 512 universal, por ejemplo mediante la liberacion del dispositivo 14 de agarre. De manera adicional, o de manera alternativa, el usuario puede desconectar una parte o unas partes de la plantilla 512 universal del bloque 540 de corte, dejando por lo tanto el bloque 540 de corte detras en el femur distal. Despues de eso, el bloque 540 de corte puede ser usado

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

para seccionar el femur distal. Por ejemplo, una herramienta o unas herramientas de corte pueden moverse a traves de una abertura o unas aberturas 102 alargadas, para preparar el femur distal para recibir una protesis de la articulacion de la rodilla.

C. Metodo alternativo de uso del sistema de preparacion femoral

En otros ejemplos, el centro de rotacion y el eje mecanico pueden detectarse mediante el movimiento de la pierna sobre la union de la cabeza femoral y un acetabulo en varios planos diferentes, a diferencia de un plano, y mediante la obtencion de entradas iMu del femur para varias ubicaciones del extremo distal del femur que aproxima una parte de una superficie esferica, siendo el centro de la esfera el centro de la cabeza femoral. Por ejemplo, en un ejemplo del dispositivo 12 de orientacion quirurgica que incorpora uno o mas acelerometros y giroscopios de eje multiple, los datos IMU para cada movimiento del femur pueden ser integrados numericamente a traves del tiempo para obtener una trayectoria de puntos de posicion y velocidad (un punto por cada entrada de IMU) sin imponer ninguna restriccion de trayectoria de plano en los movimientos de femur. La ubicacion del centro de la esfera (por ejemplo, el centro de la cabeza femoral) puede calcularse mediante el uso, por ejemplo, de un algoritmo de ajuste de mlnimos cuadrados no lineales. Ejemplos de tres trayectorias de movimiento de pierna posibles para calcular datos IMU son: (i) un balanceo horizontal desde la posicion origen de la pierna a la derecha del cirujano y de vuelta otra vez; (ii) un balanceo horizontal desde el origen a la izquierda del cirujano y de vuelta otra vez; y (iii) un balanceo vertical hacia arriba y de vuelta otra vez. Durante cada trayectoria del balanceo los datos IMU pueden ser almacenados para procesamientos futuros.

La precision en la determinacion del centro de la cabeza femoral puede mejorarse si se realizan integrales en el tiempo tanto positivas como negativas para cada movimiento del femur desde un origen en t=T0 a una posicion dada en t=T1 y entonces de vuelta otra vez al origen en t=T2. Las integrales negativas (que se corresponden con integrales desde T2 a T0 en una tecnica) se pueden usar para reducir los errores de integrales que puedan surgir, por ejemplo, por una calibracion o un desvlo imperfectos. Por ejemplo, mediante el seguimiento de cada medicion inercial para una ubicacion dada del femur distal, la pierna puede ser devuelta a su origen, con la entrada proporcionada al dispositivo 12 de orientacion quirurgica de que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica ha sido devuelto al origen. En una disposicion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica se puede configurar para asumir o reconocer que ha sido devuelto al origen. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede incluir un microcontrolador en su unidad 1102 de control electronica, por ejemplo, que puede ser configurado para realizar integrales hacia delante y hacia atras sobre la maniobra y comparar los resultados. Esto se puede hacer como un modo de calibrar los sensores 40.

Cuando se toman lecturas inerciales, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede asumir que el movimiento de rodar del femur (con respecto a una llnea de femur) es cero. En un metodo, el usuario puede restringir el movimiento de rodar del femur tanto como sea posible y esforzarse para mover el femur en movimientos de cabeceo y guinada (con respecto a la llnea del femur) cuando toma lecturas.

En una disposicion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede ponerse en el origen sin movimiento por un periodo de tiempo predeterminado para senalar la posicion en el origen, por ejemplo, al menos un segundo entre trayectorias de balanceo. Esto puede facilitar que el dispositivo de orientacion quirurgica reconozca el inicio y el fin de una trayectoria de balanceo. En tal disposicion, un valor numerico para la magnitud de la aceleracion de la gravedad de la ubicacion del dispositivo en un sistema de coordenadas de Rotacion Centrada en la Tierra (ECR) puede ser una entrada del procesamiento dentro de la unidad 1102 de control electronica.

En un ejemplo del dispositivo, puede haber una funcion parametrizada de correspondencia de las lecturas IMU de la aceleracion asumida o estimada y orientacion angular en un marco unido al dispositivo. Este conjunto de puntos de trayectorias (esto es, puntos de trayectoria libre) junto con el conjunto de lecturas IMU pueden ser referidos como valores independientes esfericos. Puede haber cuatro conjuntos dinamicos individuales de valores independientes, que son: posicion, velocidad, valores del giro IMU, y valores del acelerometro IMU. Durante el procesamiento, un conjunto correspondiente de valores dependientes esfericos puede ser generado, asumiendo que el movimiento del dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta restringido a la superficie de la esfera y que no hay movimiento de rodar sobre la llnea que conecta el centro de la esfera y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Este conjunto de valores puede ser una funcion del centro de la esfera (el valor para el radio de la esfera puede ser conocido dado que el origen se asume que esta en la superficie de la esfera) y, si es necesario, un conjunto de parametros de calibracion de IMU. La asuncion se puede hacer mediante la conexion del punto de posicion independiente correspondiente y el centro de la esfera.

El algoritmo empleado por el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para determinar el centro de la cabeza femoral puede utilizar un principio matematico que determina los valores de los parametros desconocidos (centro de la cabeza femoral y parametros de calibracion IMU) que minimiza una funcion de coste que consiste en la suma de los cuadrados de la diferencia entre los valores independientes esfericos y los valores dependientes esfericos. Los valores IMU independientes esfericos pueden ser proporcionados por el sensor o los sensores 40, y los valores IMU dependientes esfericos pueden ser calculados.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Los siguientes son dos marcos de coordenadas Cartesianas que pueden usarse para describir un algoritmo:

1. El marco de Trayectoria inercial o marco-T. El marco de coordenadas para integrar los valores de entrada IMU. El origen en el centro del dispositivo al inicio y al final de cada trayectoria y los vectores de unidad son

puntos de ejes-Z (Zt) hacia arriba

puntos de ejes-X (XT) en cabeza a pies del paciente en el plano horizontal puntos de ejes-Y (Yt) a la izquierda del cirujano en el plano horizontal (Yt=Zt x Xt).

2. El marco del Dispositivo que se mueve y rota o marco-D. El sistema IMU puede estar unido a este marco y su origen puede estar ubicado en el centro del dispositivo IMU. En el inicio/fin de cada marco deberla estar alineado con el marco.T.

ejes-X (Xd) = (Xt) ejes-Y (YD) = (YT) ejes-Z (Zd) = (Zt)

Los siguientes slmbolos pueden usarse para describir el procesamiento que genera los puntos de la trayectoria independiente esfericos para la enesima trayectoria segun una tecnica que puede estar incorporada en una realizacion de un dispositivo de orientacion descrito en el presente documento.

A - Intervalo de tiempo de ciclo IMU tn0 - tiempo de inicio de la trayectoria tnl - Tiempo de fin del elesimo ciclo IMU (l* A).

Nnl - Numero total de intervalos de tiempo IMU de trayectoria. tnE - Tiempo de fin de la trayectoria (Nnl* A)

Wn(t) - valor de entrada de la velocidad angular IMU para un tiempo t

Wnl - valor de entrada de velocidad angular IMU para el ciclo l (Wn(t) = wj para (l-1)* A<t <l* A) an(t) - valor de entrada de aceleracion IMU para el enesimo balanceo en el tiempo t. anl - valor de entrada de velocidad angular IMU para el ciclo l (an(t)= aj para (l-1)* A<t<l* A) WD(xW,w(t)) - La funcion que hace corresponder el valor de velocidad angular IMU con la velocidad angular asumida/estimada en el marco-D.

Xw - parametros de calibracion del giro que pueden estimarse tal como factores de sesgo y escala. Nw - Numero de parametros de calibracion del giro (puede ser cero)

0DT(t) : matriz Coseno de direccion - hace corresponder un vector en el marco-D con un vector en el marco-T. Se puede calcular usando tanto la integral en el tiempo hacia delante como hacia atras

*4>c(0 - Ij + jo( *l>o(r) • ‘tit#

~®o(0 = I) + Jf( ■‘DoW•H'oix.Ms))* -<r>’„(0is)ds

'1

0 0

0

1

0

,0

0 1

AD(XA,a(t)) - La funcion que hace corresponder el valor del acelerometro IMU con la aceleracion asumida/estimada en el marco-D.

xA: parametros de calibracion del acelerometro que pueden necesitar se estimados tal como factores de sesgo y escala.

Na - numero de parametros de calibracion del Acelerometro (puede ser cero).

5

10

15

20

*R ‘(x.jxw)

' - elesimo punto de posicion de trayectoria positiva

(^4’^) . elesimo punto de posicion de trayectoria negativa

*V!(x ,x )

" A* w - elesimo punto de velocidad de trayectoria positiva

Vl{xA>xw)

- elesimo punto de velocidad de trayectoria negativa

+K(*A>xw)= [MK>xa^(* )»an(s))ds dt

~K (xa ’**)= fl i„ Ar (*„.xa. w<4).a(s)) ds dt X (XA ’xw) = £ A (xw>xA> (s)ya,0)) ds

~V1 (XA. %) = £ Ar(*„>XA’K 0)> an(*)) ds

At(xw,xa, wn (s), an 0)) = (xw ,s)»A0 (xA, an (*))

Rn (*4 = XW )

elesimo punto de posicion de trayectoria.

K(x,,xlr) = p'*{'R‘,{*t,xwj)+{\-p'vi-Kix*,**))

Error en integracion doble debido a que el blanco es proporcional al tiempo de integracion. elesimo punto de velocidad de trayectoria

imagen1

VHx„x„) = P''{X(xA,xwj) + (\-P'y{-V‘(xA,x„))

Error en integracion unica debido a que el blanco es proporcional a la raiz cuadrada del tiempo de integracion.

Lo siguiente describe un procesamiento para los parametros de trayectoria dependientes esfericos. La mayorla del calculo puede realizarse en el Marco de Trayectoria Inercial. Este procesamiento asume que

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Rr

los puntos estan restringidos a la superficie de una esfera. El centro de la esfera es denotada por o el vector de tres componentes (xc,yc,zc). Dado que el origen se asume que esta en la esfera el radio de la esfera es

Rc = ( xl+yl+z2'?n

El siguiente slmbolo y expresion se usan para describir como el elesimo parametro de trayectoria dependiente esferico se puede calcular en terminos del (l-l)esimo valor para la enesima trayectoria de balanceo.

imagen2

- elesimo punto de posicion

SR\ = wiit{Rl) * Rc

s0i

- elesimo vector de rotacion

=w«//(sRjl‘l x SR[)* aiccos{umt(sR'nl)*unit(5R[))

imagen3

elesimo vector de velocidad angular

sni = /a

SyJ

- elesimo punto de velocidad

S

v’

imagen4

imagen5

SAJ

n -elesimo vector de aceleracion

'A; =(svi-svr)/A

-elesima matriz de coseno de direccion de Trayectoria Esferica; transforma un vector en el marco del Dispositivo a un vector en el marco de Trayectoria.

5

10

15

20

25

30

35

O11 = ®5£Dm;s<I>u =

n n » n

Sr.1

1

0 0

0

1

0

0

0

1

El operador “□” produce la matriz de coseno de direccion que resulta de rotar la matriz de direccion coseno a la derecha del operador sobre el angulo a la izquierda del operador.

sDn[

- elesimo vector de velocidad angular para la enesima trayectoria de balanceo expresada en el marco del dispositivo.

^ni=i/2*(so:i+s<D:)r.sQ:

imagen6

- elesimo vector de aceleracion expresado en el marco del dispositivo

V

n : elesimo valor del giro calculado (la aplicacion de la correspondencia inversa de la funcion de calibracion del giro)

S

*4 = ȣ'(*,

Jo

imagen7

sa[

" : elesimo valor del giro calculado (la aplicaicon de la correspondencia inversa de la funcion de calibracion del acelerometro)

Lo siguiente contiene una definicion de las cuatro funciones de coste de parametros de trayectoria y la funcion de coste total. La funcion de coste total representa una media ponderada de las cuatro funciones de coste de parametros de trayectoria.

Yr (xc, yc, Zc, xa, xw) - Funcion de Coste de Posicion

(n\

rn{xc>yc>zc’xA>xw) =

ZISRI-Ri

\i=i

\

2

nt

Y,i > ^ % ) = Z Yn (Xc >yaZc>XA>Xw)

Yv (xc, yc, zc, xA, xw) - Funcion de Coste de Velocidad

Yv„{xc,yc-.

ZC>XA >XW

) =

zisv;

V /=!

imagen8

nt

yv (xc >yc>>xa >xw) = Z y« (xc»yc >zc> *4 >xw)

n=]

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Yg (xc, yc, Zc, xa, xw) - Funcion de Coste del Giro

f n'

V /=!

1

yG(Xc>yc>Zc>XA>Xlv) = (Xc>yoZc>XA>Xw)

n=l

YA (xc, yc, zc, xA, xw) - Funcion de Coste del Acelerometro

f n\

yAn{Xc>yc>Zc>XA>Xw) =

I

(Xc>yc>Zc’XA ’XW ) ’ .Vc ’ Zc > */1 > )

Y (xc, yc, Zc, xa, xw) - Funcion de Coste Total

y(xc = r« (*c >y< >z, >**. %)+* n- (*c> ^ > zc > *^ > %)+aa * rc <X > > zr > > *»

aA *yA(xc>yc>zc>xA>xw)

El objetivo matematico del algoritmo puede ser resolver las siguientes ecuaciones 3+ Na+ Nw para (xc, yc, zc, xA, xw) que minimice la Funcion de Coste Total.

dr(xc>yc,zc,x/t,xty)/dxc =0

=0

dy(Xc>yC’zc>xA>x>v)/ &c= °

VxA(y{xc,ye,ze,xA,xw)) = Qt VxA

el gradiente wrt de los parametros de calibracion del acelerometro

Vxw (r(xc>yc>zoxA,xw)) =

el gradiente wrt de los parametros de calibracion del giro

D. Sistema de preparacion femoral con dispositivo de distraccion de la rodilla para seccionar el femur y/o distraer la articulacion de la rodilla

Se puede proporcionar un sistema de preparacion femoral que pueda tanto alinear un bloque de corte para seccionar un hueso, as! como distraer una articulacion para balancear el tejido alrededor de la articulacion. Por ejemplo, la Figura 6 muestra un sistema 610 de preparacion femoral para usar en un procedimiento de reemplazo de articulacion, tal como por ejemplo un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla. El sistema 610 de preparacion femoral puede comprender el dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente, el dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente, y un instrumento de distraccion, tal como por ejemplo un dispositivo 6121 de distraccion de la rodilla. Como se describe en el presente documento, el sistema 610 de preparacion femoral puede usarse tanto para la alineacion como para la distraccion.

La Figura 44 muestra un dispositivo 612 de distraccion de la rodilla. El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede configurarse para distraer la articulacion de la rodilla durante un procedimiento de reemplazo de rodilla y

44

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

balancear los tejidos blandos y/o ligamentos dentro de la articulacion de la rodilla. El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede de manera adicional o de manera alternativa configurarse para facilitar la union de un bloque de corte al femur distal para la seccion del femur distal.

Con referencia continuada a la Figura 44, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede comprender un cuerpo distractor, tal como por ejemplo un cuerpo 614. El cuerpo 614 puede comprender una parte 616 de cuerpo interna, una parte 618 de cuerpo externa, y al menos un dispositivo 620 de ajuste. El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede ademas comprender una caracterlstica de referencia, tal como por ejemplo un plato 624 base tibial, y al menos un elemento 626 de distraccion. El dispositivo de distraccion de la rodilla puede ademas comprender una parte 628 gula. El cuerpo 614, el plato 624 base tibial, y el elemento o elementos 626 de distraccion pueden formar una parte posterior del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla.

En algunas disposiciones los elemento 626 de distraccion pueden comprender componentes de contacto del femur. Por ejemplo, los elementos 626 de distraccion pueden incluir generalmente partes 630 planas, delgadas, de pie que se extienden mas alla del cuerpo 614, y pueden configurarse para acoplar la parte inferior de un punto de referencia del hueso, tal como por ejemplo un condilo femoral. Los elementos 626 de distraccion pueden ademas incluir postes 632 que pueden ser movibles en relacion al plato 624 base tibial, y puede extenderse en una parte o partes de la parte 618 del cuerpo externa.

Los postes 632 pueden controlarse por los dispositivos 620 de ajuste en cualquier lado del cuerpo 614. El dispositivo o dispositivos 620 de ajuste puede comprender salientes, y los elementos 626 de distraccion pueden parecerse a pies, con piernas que se extienden desde una parte inferior, o distal, del cuerpo 614.

El plato 624 base tibial puede comprender un miembro planar acoplado al cuerpo distractor, y puede sentarse debajo de los elementos 626 de distraccion. El plato base tibial puede configurarse para estar posicionado en una meseta tibial. El plato 624 base tibial se puede extender en un angulo perpendicular a una cara frontal del cuerpo 614. Los elementos 626 de distraccion pueden acoplarse con el cuerpo distractor, y pueden configurarse para ser movidos relativamente hacia el plato 624 base tibial para aumentar o disminuir un hueco entre ellos. Los elementos 626 de distraccion pueden tambien extenderse en un angulo perpendicular hacia la cara frontal del cuerpo 614, y pueden alejarse de manera individual del plato 624 base tibial (por ejemplo en una direccion proximal), o moverse hacia el plato 624 base tibial (por ejemplo en direccion distal), mediante el giro de los dispositivos 620 de ajuste.

La Figura 45 muestra una vista lateral del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla. Como se muestra en la Figura 45, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede comprender una aguja 622 de dimensionamiento. La aguja 622 puede formar una parte posterior en el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla, y puede ser un dispositivo modular que puede cambiarse para aproximar un tamano de implante femoral deseado y/o para acomodar diferencias anatomicas entre las articulaciones de la rodilla izquierda y derecha. La aguja 622 puede referenciar un tamano de implante femoral particular y una medicion correspondiente a lo largo de un aspecto anterior del femur. La aguja 622 puede generalmente comprender una gula de dimensionamiento anterior/posterior (A/P), y puede incluir una marca o marcas 634 a lo largo de un poste unido. La marca o marcas 634 pueden proporcionar una indicacion de como de lejos la aguja 622 ha sido levantada o bajada en relacion a, por ejemplo, el elemento 626 de distraccion. La aguja 622 puede estar unida a, y/o moverse con, la parte 616 del cuerpo interna. La aguja 622 se puede usar, por ejemplo, para medir el tamano necesario de una protesis de articulacion de la rodilla durante un procedimiento de reemplazo de la articulacion de la rodilla.

El cuerpo 614 del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede ademas comprender un dispositivo 636 de seguridad. El dispositivo 636 de seguridad puede comprender, por ejemplo, un saliente que puede ser girado para bloquear la parte 628 de gula en su lugar. Cuando se desbloquea, la parte 628 de gula puede deslizarse dentro de una abertura de la parte 618 del cuerpo externa.

En algunas disposiciones, la parte 628 de gula puede sobresalir al menos 75mm mas alla del plato 624 base tibial. En algunas disposiciones, la parte 132 de gula puede tener 12.7mm de diametro. Otros diametros son tambien posibles. En algunas disposiciones, una seccion transversal de la parte 628 de gula puede comprender una parte generalmente redonda y una parte generalmente plana similar a la varilla 316 principal del montaje 312 de adquisicion de punto de referencia descrito anteriormente. Una parte de la parte 628 de gula puede usarse, por ejemplo, como un asa. La parte 628 de gula puede ser usada para acoplar el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla al dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, el dispositivo 14 de acoplamiento puede unirse a la parte 628 de gula, y y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede unirse al dispositivo 14 de acoplamiento.

Las Figuras 44, 45, y 46 ilustran como la parte 616 del cuerpo interna, parte 618 del cuerpo externa, y los postes 632 pueden funcionar juntos. La Figura 44 muestra un canal 638 que extiende hacia abajo la parte 618 del cuerpo externa en cualquier lado de la parte 618 del cuerpo externa. Los postes 632, que son mostrados extendiendose

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

desde debajo de la parte 618 del cuerpo externa en la Figura 44, puede extenderse hacia arriba en esos canales 638.

La Figura 45 muestra una vista superior del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla, mirando hacia abajo los canales 638. Como se ilustra, las partes superiores de los postes 632 pueden verse dentro de los canales 638. La Figura 45 tambien muestra extrusiones 640. Las extrusiones 640 pueden formar parte de la parte 616 del cuerpo interna, y pueden extenderse parcialmente o completamente dentro de los canales 638.

La Figura 47 muestra el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla con la parte 618 del cuerpo externa quitada. La extrusion 640, que se extiende desde la parte 616 del cuerpo interna, pueden descansar encima de los postes 632, de forma que a medida que los postes 632 se mueven dentro del canal 638, la parte 616 del cuerpo interna se mueve tambien. En algunas disposiciones, el dispositivo 620 de ajuste y el poste 632 pueden comprender un bastidor y un sistema de engranaje tipo pinon, donde el poste 632 comprende una pluralidad de dientes de engranaje, y el dispositivo 620 de ajuste comprende una pluralidad de dientes de engranaje correspondientes. Cuando el dispositivo 620 de ajuste es girado, el poste 632 puede moverse bien arriba o abajo (por ejemplo de manera proximal o distal) dentro del canal 638. A medida que el poste 632 se mueve, el poste 632 puede llevar la parte 640 del cuerpo interna, y la aguja 636, con el. En algunas disposiciones, solo una extrusion 640 puede ser usada para dictar y/o facilitar el movimiento de la parte 616 del cuerpo interna.

Con referencia continuada a la Figura 47, la parte 616 del cuerpo interna puede comprender una estructura o dispositivo modular tal como por ejemplo una gula de dimensionamiento, que puede usarse para un implante o implantes de tamano especlfico, y/o para una pierna derecha o pierna izquierda solo. En algunas disposiciones, la parte 616 del cuerpo interna puede ser desmontable del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla. La parte 616 del cuerpo interna puede usarse para medir el tamano del implante femoral, y puede contener agujeros a traves de los cuales los pernos se pueden poner en el femur (u otra estructura osea) para montar otro aparato o aparatos quirurgicos.

En una disposicion preferida del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla, el movimiento del poste o los postes 632 puede ser seguido o monitorizado. Por ejemplo, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede proporcionar retroalimentacion audible y/o visual al usuario, indicando el grado o la extension a la cual un poste 632 y elemento 626 de distraccion han sido movidos en relacion a una posicion de inicio inicial. La Figura 48 muestra un perno 642 y un resorte 644 que pueden ser insertados en la parte 618 del cuerpo externa. El resorte 644 puede influir en el perno 642 contra los dientes del engranaje a lo largo del poste 632, de forma que a medida que el poste 632 se mueve arriba y/o abajo, un usuario puede ofr y/o sentir un borde del perno 642 que contacta los dientes del engranaje a lo largo del poste 632. Este contacto puede producir un click o clicks audibles. Este contacto puede de manera adicional o de manera alternativa proporcionar una fuerza (por ejemplo friccional) que puede mantener el poste 632 en una posicion deseada, hasta que el dispositivo 620 de ajuste sea girado otra vez.

Con referencia continuada a las Figuras 44-48, los elementos 626 de distraccion, que incluyen las partes 630 del pie, pueden moverse arriba y abajo (por ejemplo de manera proximal o distal) en relacion al plato 624 base tibial mediante el dispositivo o dispositivos 626 de ajuste. Por ejemplo, los elementos 626 de distraccion se pueden mover de manera individual e independientemente en una direccion vertical hacia arriba (por ejemplo proximal) para aplicar presion a los condilos de un femur u otra estructura osea en el cuerpo, y mover los condilos del femur a una posicion deseada. Este movimiento puede distraer la articulacion de la rodilla, el tejido blando que la rodea, y/o ligamentos. En algunas disposiciones, una medidor o medidores de presion o fuerza pueden incorporarse con el dispositivo 612 de distraccion para determinar la cantidad de fuerza de compresion que fue aplicada por, o esta siendo aplicada por, los elementos 632 de distraccion contra los condilos del femur.

El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede incluir un indicador que indica la distancia que la parte 616 del cuerpo interna ha viajado en relacion al plato 624 base tibial despues de que el dispositivo o dispositivos 20 de ajuste han sido girados. Por ejemplo, el indicador puede ser en la forma de marcas y/u otras estructuras o componentes que proporcionan una indicacion visual o audible.

El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede ademas comprender un resorte o resortes que pueden aplicar una fuerza de resorte constante a cualquier estructura o estructuras anatomicas con las que contacten los elementos 626 de distraccion. Por ejemplo, cada elemento 626 de distraccion puede incluir un resorte tensionado de manera previa, tal que cuando el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla se pone en una articulacion anatomica (por ejemplo una articulacion de la rodilla), los resortes tensionados de manera previa se pueden liberar, y una presion constante, predeterminada puede ser aplicada por los elementos 626 de distraccion a cualesquiera estructuras anatomicas contactadas (por ejemplo condilos). En algunas realizaciones, la presion aplicada puede ser aproximadamente de 483-552 kPa (70-80 psi). En otras realizaciones la presion aplicada puede ser aproximadamente de 414-621 kPa (60-90 psi). Otras presiones o intervalos de presion son tambien posibles. Las presiones aplicadas por cada resorte pueden ser diferentes.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

En algunas disposiciones, cuando el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla esta siendo usado para distraer la articulacion de la rodilla, un ligamento o ligamentos se pueden liberar en cualquiera de ambos lados de la rodilla. El dispositivo 100 de distraccion de la rodilla puede usarse para modificar el o los ligamentos de la rodilla para proporcionar un balance deseado de fuerzas alrededor de la articulacion de la rodilla.

En una disposicion preferida, las partes 630 del pie pueden ser unidas de manera desmontable a los postes 632. Las partes 630 del pie pueden ser ajustables en relacion al cuerpo 614 y/o postes 632. Por ejemplo, la parte 630 del pie puede ser ranurada longitudinalmente, tal que las partes 630 del pie pueden ser ajustadas en una direccion longitudinal en un plano que contiene el plato 624 base tibial. Este ajuste puede permitir a las partes 630 del pie ser insertadas en una articulacion de la rodilla, u otra articulacion, a diferentes profundidades, por ejemplo en base al tamano de la articulacion de la rodilla. Haciendo que las partes 630 del pie sean ranuradas y/o ajustables en relacion a los postes 632, las partes 630 del pie pueden insertarse hasta una profundidad deseada particular durante cada paso de un procedimiento. Ademas, la ajustabilidad de las partes 630 del pie puede permitir que un unico par de partes 630 de pie sea usado a lo largo de un procedimiento de articulacion. En otros contextos, una pluralidad de profundidades puede lograrse mediante la provision de un conjunto de partes 630 del pie de diferentes longitudes que pueden acoplarse con los postes 632.

En una disposicion preferida, las partes 630 del pie pueden adicionalmente ser rotativas de manera ajustable. Por ejemplo, las partes 630 del pie pueden rotar en una o mas direcciones sobre los postes 632. Esta rotacion facilita el uso del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla en articulaciones de la rodilla que pueden variar en tamano, y donde por ejemplo los condilos femorales en una articulacion de la rodilla particular estan espaciados significativamente separados. Esta rotacion puede tambien permitir que las partes 630 del pie sean insertadas a traves de una incision relativamente estrecha en el cuerpo y entonces extendidas una vez dentro de la articulacion de la rodilla (por ejemplo rotar lejos unos de otros) para engranar los condilos femorales. Esta rotacion puede inhibir el uso de incisiones mas grandes, mas indeseables en el cuerpo de un paciente, por lo tanto deja al paciente con una cicatriz mas pequena, menos visible tras un procedimiento de reemplazo de articulacion.

La Figura 47 ilustra una abertura o aberturas 646. Las aberturas 646 pueden estar ubicadas en la parte 616 del cuerpo interna, y pueden extenderse a traves de la parte 616 del cuerpo interna completa. Mientras que ocho aberturas 646 se muestran el la Figura 47, tambien se pueden usar diferente numero, tamanos, formas, y/o ubicaciones de aberturas 646.

Las aberturas 646 se pueden usar como un agujero de taladro y/o gulas de insercion de pernos. Por ejemplo, cuando el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla ha distraldo un condilo o condilos femorales distales en un procedimiento de reemplazo de rodilla, un perno o pernos pueden ser insertados en el femur distal para proporcionar una ubicacion de montaje para un bloque de corte. Las aberturas 646 pueden usarse como gulas para insertar esos pernos. Las aberturas 646 pueden estar espaciadas unas de otras en una patron o patrones. Por ejemplo, algunas de las aberturas 464 a lo largo de la parte inferior de la parte 616 del cuerpo interna pueden estar espaciadas ligeramente mas altas, y/o mas lejos del plato 624 base tibial que otras aberturas 646 a lo largo de la parte inferior de la parte 616 del cuerpo interna. De manera similar, algunas de las aberturas 646 a lo largo de la parte superior de la parte 616 del cuerpo interna pueden estar espaciadas ligeramente mas altas, y/o mas lejos del plato 624 base tibial que otras aberturas a lo largo de la parte superior de la parte 616 del cuerpo interna. Este espaciado puede ser usado, por ejemplo, para controlar eventualmente la orientacion de un bloque de corte que es mas tarde unido a los pernos.

El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla descrito anteriormente puede ser bioincompatible para exposicion de corto plazo con la anatomla interna de la rodilla u otra articulacion del cuerpo, y puede ser esterilizado mediante autoclave y/o gas. El peso del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede variar. Por ejemplo, en una disposicion preferida, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede tener un peso maximo de 1kg, y puede generalmente ser aligerado en peso para facilitar la operacion y manejo. Otros pesos maximos, incluyendo pesos mayores de 1kg, son tambien posibles.

El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede operar sin lubricantes. Los materiales pueden ser seleccionados y tratados para evitar hacer dano y proporcionar una operacion suave consistente con las expectativas para un instrumento quirurgico de alta calidad. En general, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla descrito anteriormente puede hacerse robusto para resistir un uso normal y abusivo, especialmente manejo duro durante el limpiado y/o esterilizacion. El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede ser grabado con numeros de partes, niveles de revisiones, y nombre de companla y logo. Otras marcas se pueden anadir para proporcionar claridad.

El dispositivo 612 de distraccion de la rodilla, u otros dispositivos de distraccion similares, pueden ser usados en articulaciones aparte de la articulacion de la rodilla. Por ejemplo, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede ser usado en el codo, u otra articulacion, para distraer una articulacion.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

E. Adquirir informacion de orientacion y distraer una articulacion mediante el uso de un sistema de preparacion femoral

Durante un procedimiento de reemplazo de articulacion de la rodilla, el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla y sistema 610 de preparacion femoral descritos anteriormente pueden ser usados para alinear y balancear la estructura de ligamentos de la articulacion de la rodilla y/o determinar una orientacion para un corte o cortes a lo largo del femur. En algunas tecnicas, un corte es referido como el corte femoral distal (DFC). El DFC elimina una porcion distal (esto es, inferior) del femur.

Antes de usar el sistema 610 de preparacion femoral, y antes del DFC, la tibia proximal (esto es, superior) puede ser cortada. Por ejemplo, como se describio anteriormente, un sistema 10, 210, 310, 410, de preparacion tibial u otro sistema de preparacion tibial puede ser usado para seccionar una parte o partes de la tibia, tal como el extremo proximal de la tibia que comprende generalmente un plano o meseta llana. En base a determinaciones previas a la operacion de varus/valgus, posterior/anterior, y/u otros angulos deseados para este plano de seccion tibial, la meseta puede ser perpendicular al eje mecanico, o en un angulo distinto al perpendicular al eje mecanico.

Antes de la insercion del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla en la articulacion de la rodilla, se puede elegir una parte 616 del cuerpo interna de tamano aproximado y/o configurada. Por ejemplo, la parte 616 del cuerpo interna puede indicar “IZQUIERDA” para una pierna izquierda, y “DERECHA”, para una pierna derecha. De manera adicional, antes de la insercion del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla, se pueden eliminar osteofitos en el femur y/o la tibia para evitar obstrucciones e interferencias.

Las Figuras 49a y 49b muestran la pierna en su extension completa, con una parte del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla insertada en la articulacion de la rodilla. Los elementos 626 de distraccion son mostrados insertados por debajo de los condilos femorales, y sobre la meseta tibial, tal que un elemento 626 de distraccion esta ubicado generalmente por debajo de un condilo, y otro elemento 626 de distraccion esta ubicado generalmente por debajo del otro condilo. El plato 624 base tibial tambien se muestra insertado en la articulacion de la rodilla.

Antes o despues de la insercion del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla, el laser 42 del dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede ser encendido, tal que un haz o haces de laser emanan desde el elemento o elementos 32 opticos. Por ejemplo, y como se muestra por la flecha en la Figura 49a, el usuario puede presionar uno de las entradas 26 del usuario. Los haces de laser son ilustrados en llneas discontinuas en las Figuras 49a y 49b.

Con referencia a las Figuras 49a, 49b, 50a, y 50b, una vez que un dispositivo 612 de distraccion de la rodilla es insertado en la articulacion de la rodilla, los elementos 626 de distraccion pueden moverse arriba o abajo mediante el giro de los dispositivos 620 de ajuste. Por ejemplo, los elementos 626 de distraccion se pueden alejar del plato 624 base tibial y en contacto con aspectos distales de los condilos femorales, causando por lo tanto que el dispositivo 12 de distraccion aplique una fuerza o fuerzas opuestas a la tibia proximal y el aspecto distal de los condilos femorales. Esta fuerza o fuerzas pueden distraer la articulacion de la rodilla y el tejido blando y/o ligamentos que la rodea. Cada elemento 626 de distraccion puede moverse independientemente, como se describio anteriormente, si se desea cada elemento 626 de distraccion puede aplicar una diferente cantidad de presion o fuerza a cada condilo femoral. En una disposicion preferida, como se describio anteriormente, a medida que un elemento 626 de distraccion se mueve, el elemento 626 de distraccion puede causar un movimiento identico de la parte 616 del cuerpo interna. En otras realizaciones, la parte 616 del cuerpo interna puede permanecer estacionaria mientras que los elementos 626 de distraccion se mueven.

Con referencia continuada a las Figuras 49a, 49b, 50a, y 50b, el haz o haces laser que emanan del dispositivo 12 de orientacion quirurgica pueden proporcionar una indicacion de, y/o facilitar, la alineacion del sistema 610 de preparacion femoral. Por ejemplo, mientras que los elementos 626 de distraccion son movidos y/o ajustados, y la articulacion de la rodilla es distralda, los haces laser se pueden mover hacia un punto de referencia o puntos de referencia anatomicos. Como se muestra en la Figura 50b, uno de esos puntos de referencia puede ser en la cadera y/o la cabeza femoral, y el otro puede ser en el pie y/o el tobillo. Estos puntos de referencia pueden usarse para identificar una orientacion del eje mecanico. Por ejemplo, si los haces laser apuntan a uno o mas puntos de referencia, el usuario puede tener informacion visual de que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta generalmente alineado con el eje mecanico. El usuario puede tambien tener una indicacion visual que de que un hueco, o distancia, entre un condilo femoral y la meseta tibial es substancialmente identico al hueco, o distancia, entre el otro condilo femoral y la meseta tibial. En algunas realizaciones, el usuario puede liberar uno o mas ligamentos en la articulacion de la rodilla antes de o durante la distraccion de la rodilla para facilitar la simetrla simultanea de los huecos, alineacion del eje mecanico, y/o balanceo del tejido blando y/o los ligamentos en la articulacion de la rodilla.

Durante la distraccion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede configurarse para medir y presentar tension dentro del tejido blando en los lados medios y/o laterales de la articulacion de la rodilla. Por ejemplo, el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

dispositivo 612 de distraccion de la rodilla puede comprender sensores, u otras estructuras, que pueden retransmitir informacion al dispositivo de orientacion quirurgica sobre el grado de fuerza de traccion que esta siendo ejercida sobre el elemento o elementos 626 de distraccion, y/o el plato 624 base tibial. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede presentar esta informacion, por ejemplo, en el elemento 24 de presentacion. Si la tension en un lado medio o lateral de la rodilla es demasiado grande, el usuario puede cambiar la tension mediante el ajuste (por ejemplo giro) de uno o mas de los miembros 620 de ajuste.

Una vez que los elementos 626 de distraccion han aplicado un nivel deseado de presion o fuerza contra los condilos del femur, y/o el sistema 610 de preparacion femoral esta alineado con el eje mecanico (u otra llnea axial), un taladro u otra herramienta de corte puede usarse para taladrar agujeros a traves de las aberturas 646 del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla en el femur. En algunas disposiciones, las aberturas 646 mas cercanas a la parte 618 del cuerpo externa se pueden usar. En otras realizaciones, diferentes conjuntos de aberturas 646 se pueden usar. Las aberturas 646 que son seleccionadas pueden determinar y/o cambiar una orientacion y/o disposicion de los pernos de referencia que han sido puestos en el femur. Esta orientacion y/o disposicion de los pernos de referencia puede determinar la orientacion de un bloque de corte que puede estar unido a los pernos de referencia despues de que el sistema 10 de preparacion femoral sea quitado. Por ejemplo, si el usuario ha determinado de manera previa a la operacion que un plano de corte a lo largo del femur distal deberla estar orientado a tres grados en una direccion varus/valgus relacionada con el eje mecanico, el usuario puede seleccionar un conjunto de aberturas 646 que proporciona una pendiente de tres grados, y taladra agujeros a traves de esas aberturas 646.

Estos agujeros taladrados pueden servir como agujeros de referencia, y pueden usarse para la insercion de pernos 647 de referencia. como se muestra en las Figuras 51a y 51b, los pernos 647 de referencia pueden insertarse a traves de las aberturas 646 y en los agujeros de referencia en el femur. Una vez que los pernos de referencia son insertados en el femur, el sistema 610 de preparacion femoral puede ser quitado, y un bloque 648 de corte. El bloque 648 de corte puede ser puesto en o acoplado a los pernos de referencia. Como se muestra en la Figura 52, una vez que el bloque 648 de corte esta unido, una sierra u otro dispositivo de corte puede entonces ser usado para hacer un corte o cortes DFC apropiados del femur.

En algunos procedimientos de articulacion de la rodilla, otro corte que se puede hacer es un corte femoral posterior (PFC). En preparacion para el corte femoral posterior, la pierna puede ser puesta en aproximadamente 90 grados de flexion. La Figura 53 muestra la pierna en flexion, con el plato 624 base tibial y los elementos 626 de distraccion otra vez extendidos dentro de la articulacion de la rodilla. El cuerpo 614 del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla se pueden sentar a ras con una meseta formada en los condilos femorales seccionados del DFC.

Una vez que el dispositivo 612 de distraccion es insertado en la articulacion de la rodilla, los dispositivos 626 de ajuste en ambos lados de la parte 618 del cuerpo externa pueden girarse para alejar de manera individual los elementos 626 de distraccion del plato 624 base tibial, por lo tanto distrayendo la articulacion de la rodilla y aplicando una fuerza o fuerzas opuestas individuales a la meseta tibial y los condilos femorales. Cada condilo puede ser distraldo individualmente, simultaneamente, y/o consecutivamente.

Las Figuras 53, 54, y 55 muestran el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla durante el ajuste de los elementos 626 de distraccion. Como se muestra en las Figuras 54 y 55, el usuario puede activar el laser 42 en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para facilitar el alineamiento del dispositivo 12 de orientacion quirurgica con el eje mecanico. Por ejemplo, el dispositivo 12 de distraccion de la rodilla puede ajustarse hasta que un laser alcance un punto de referencia tal como el area entre el primer y el segundo dedos en el pie del paciente.

Como se muestra en la Figura 56, la aguja 622 puede entonces ser posicionada y/o ajustada para evaluar un nivel de la seccion de la corteza anterior. Por ejemplo, con la articulacion de la rodilla en flexion completa, la punta de la aguja 622 puede bajar en contacto con el femur. La aguja 622 puede entonces ser movida a lo largo del femur para medir o identificar un tamano deseado para la protesis de la articulacion de la rodilla femoral.

En algunas disposiciones, un dispositivo adicional puede ser usado para proyectar un haz o haces laser en la superficie distal seccionada del femur para crear un patron transversal. Este patron transversal puede ser usado, por ejemplo, para comprobar la orientacion rotacional del dispositivo 612 de distraccion de la rodilla relacionado con el femur mediante la comparacion de la posicion de los haces relacionados con el eje epicondilar del femur y una llnea de Whiteside.

Como se muestra en la Figura 56, una vez que el dispositivo 612 de distraccion de la rodilla esta alineado con el eje mecanico, los agujeros se pueden taladrar en el femur, y los pernos 647 de referencia se pueden insertar. Los pernos 647 de referencia se pueden insertar en varias aberturas 646, otra vez dependiendo del angulo de seccion deseado. Por ejemplo, y como se describio anteriormente, algunas de las aberturas 646 se pueden ubicar en niveles o elevaciones ligeramente diferentes de la parte 616 del cuerpo interna. Dependiendo de donde se

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

insertan los pernos 647 de referencia, un angulo ligeramente diferente de seccion se puede lograr (por ejemplo cero grados, mas tres grados, menos tres grados relativos a un plano perpendicular al eje mecanico en la tibia).

Una vez que los pernos 647 de referencia son insertados, un bloque 650 de corte puede ser puesto o acoplado con los pernos 647 de referencia, por ejemplo como se muestra en la Figura 57. Una sierra u otro dispositivo de corte puede entonces hacer un corte o cortes PFC apropiados (por ejemplo uno anterior, adicional posterior, y/o biselado) a lo largo del femur.

IV. UNION DE COMPONENTES PROSTETICOS

Una vez que todos los cortes tibiales y/o femorales son hechos con los sistemas y/o metodos descritos anteriormente, una o unas protesis de la articulacion de la rodilla pueden ser unidas al femur distal y/o tibia proximal. Los dispositivos de protesis de la articulacion de la rodilla pueden comprender un reemplazo de la articulacion de la rodilla. El reemplazo de la articulacion de la rodilla puede ser evaluado por el usuario para verificar que la alineacion de los componentes prosteticos en el reemplazo de la articulacion de la rodilla no crean un desgaste, interferencia, y/o dano no deseado a la anatomla del paciente, o a los propios componentes prosteticos.

V. INTERFACES DE USUARIO

Los sistemas y metodos descritos anteriormente pueden cada uno incorporar el uso de un dispositivo de medida, tal como, por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Como se describio anteriormente, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede comprender al menos una entrada de usuario, un elemento de presentacion y una unidad de control electronica. Las entradas de usuario y el elemento de presentacion, y/o la combinacion de las entradas, elemento de presentacion, y unidad de control electronica pueden juntos formar parte de una interfaz de usuario interactiva. Por ejemplo, la interfaz de usuario interactiva puede comprender una carcasa (por ejemplo, carcasa 20 descrita anteriormente), un miembro de acoplamiento (por ejemplo, dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente) formado en o dentro de la carcasa configurado para acoplar de manera desmontable la interfaz de usuario al dispositivo de alineamiento (por ejemplo, plantilla 16 universal descrita anteriormente), un sensor (por ejemplo, sensor 40 descrito anteriormente), una unidad de control electronica (por ejemplo, unidad 1102 de control electronica descrita anteriormente), y un elemento de presentacion (por ejemplo, elemento 24 de presentacion descrito anteriormente).

La interfaz de usuario interactiva puede comprender una interfaz de usuario grafica que tiene una ventana interactiva que muestra graficos en pantalla. Por ejemplo, la interfaz de usuario interactiva puede proporcionar al usuario una pluralidad de presentaciones de pantalla. Las presentaciones de pantalla pueden ilustrar los pasos a ser realizados en un procedimiento quirurgico y pueden guiar al usuario a traves de la realizacion de los pasos. Cada presentacion de pantalla puede comprender uno o mas graficos en pantalla. Los graficos en pantalla pueden comprender una o mas senales o indicadores visuales para indicar al usuario que paso o pasos dar a continuacion durante uno de los metodos del procedimiento descritos anteriormente. Las senales visuales referenciadas en el presente documento pueden comprender imagenes instructivas, diagramas, representaciones pictoricas, iconos, animaciones, senales visuales, graficos, lecturas numericas, mediciones, instrucciones de texto, advertencias (visuales y/o audibles), u otros datos. La interfaz de usuario interactiva puede configurarse para alterar los atributos (por ejemplo, color) de los graficos en pantalla segun uno o mas protocolos de datos. La interfaz de usuario interactiva puede proporcionar retroalimentacion visual al usuario durante la realizacion de uno o mas procedimientos quirurgicos. En ciertas realizaciones, la interfaz de usuario interactiva puede configurarse para generar imagenes de la interfaz de usuario grafica (“GUI”) a ser presentadas al usuario. Como se describio anteriormente, el usuario puede interactuar con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica a traves de uno o mas dispositivos 1114 de entrada de usuario (por ejemplo, botones, interruptores, presentaciones tactiles, rueda de desplazamiento, bola de seguimiento, teclado, control remoto, un microfono en union con software de reconocimiento de voz). La interfaz de usuario interactiva puede ademas permitir al usuario confirmar que un paso ha sido completado (por ejemplo, mediante la presion de un boton de entrada de usuario). La interfaz de usuario interactiva puede permitir al usuario introducir datos (por ejemplo, un valor numerico, tal como una distancia, un angulo, y/o similares), verificar una posicion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, encender y apagar un sistema de indicacion de alineacion visible, y/o encender y apagar el dispositivo de orientacion quirurgico completo. En ciertas realizaciones, la interfaz de usuario interactiva proporciona una o mas listas o menus desplegables en el cual un usuario puede hacer selecciones. Por ejemplo, el usuario puede hacer selecciones de una lista desplegable usando una rueda de desplazamiento, bola de seguimiento, y/o una serie de presiones de boton. En algunas disposiciones, la interfaz de usuario proporciona una lista desplegable que se actualiza de manera dinamica en base a la entrada del usuario.

En al menos una disposicion, un modulo para crear la interfaz de usuario interactiva puede comprender un medio legible por un ordenador que tiene un codigo de programa legible por un ordenador realizado en el. El codigo de programa legible por un ordenador puede comprender un codigo de programa legible por un ordenador configurado para presentar una o mas de una pluralidad de imagenes de la GUI en una interfaz de usuario de un dispositivo de orientacion quirurgica. El codigo de programa legible por un ordenador puede configurarse para recibir instrucciones de un usuario que identifique el procedimiento quirurgico a realizar (por ejemplo, que

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

articulacion y/o derecha o izquierda). El codigo de programa legible por ordenador se puede configurar para mostrar al usuario los pasos a realizar en el proceso identificado para el procedimiento quirurgico identificado. El codigo de programa legible por un ordenador puede configurarse para guiar al usuario en la realizacion de los pasos. Por ejemplo, el siguiente paso en el procedimiento, recibir datos de orientacion desde un sensor montado en el dispositivo de orientacion quirurgica, y presentar los datos de orientacion en la interfaz de usuario del dispositivo de orientacion quirurgica.

En al menos una disposicion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito anteriormente puede comprender un modulo de presentacion configurado para presentar informacion y un modulo de sensor configurado para monitorizar la posicion y orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en un sistema de referencia de coordenadas de tres dimensiones, y generar datos de orientacion correspondientes a la posicion y orientacion monitorizadas del dispositivo de orientacion quirurgica. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede ademas comprender un modulo de control configurado para recibir los datos de orientacion del modulo de sensor y convertirlos en senales objetivo para presentarlas en el modulo de presentacion, el modulo de control tambien configurado para presentar un conjunto de imagenes de la GUI u otros graficos en pantalla en el modulo de presentacion, las imagenes de la GUI o graficos en pantalla que representa los datos de orientacion recibidos desde el modulo de sensor y que tambien representa imagenes instructivas relacionadas con la realizacion de la cirugla de reemplazo de articulacion.

En al menos una disposicion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede recibir datos de orientacion desde un modulo de sensor, recibir comandos de entrada desde un modulo de entrada de usuario para almacenar datos de orientacion desde un modulo de entrada de usuario, convertir los datos de orientacion a un formato legible por un humano para presentar en un dispositivo de presentacion, y presentarlos en el dispositivo de presentacion graficos en pantalla o imagenes de la GUI para comunicar informacion a un usuario en base a los comandos de entrada y los datos de orientacion, la informacion que comprende imagenes instructivas para realizar una cirugla de reemplazo de articulacion y una o mas indicaciones visuales de una orientacion actual del dispositivo de presentacion con respecto a una orientacion fiducial, o de referencia.

En al menos una disposicion, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica descrito en el presente documento puede comprender un modulo de sensor unido a una plantilla de alineacion y configurado para medir y registrar una orientacion fiducial y para recoger de manera continua datos de orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica, un modulo de presentacion configurado para presentar al menos un indicador visual de la orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica con respecto a la orientacion fiducial, o de referencia, el modulo de presentacion que ademas esta configurado para presentar imagenes instructivas de uno o mas pasos a ser realizados por el cirujano durante la cirugla de reemplazo de articulacion, y un modulo de control configurado para recibir los datos de orientacion y convertir los datos de orientacion a senales objetivo para presentar en el modulo de presentacion.

Las Figuras 58A-61K muestran varias capturas de pantalla que pueden formar parte de la interfaz o interfaces de usuario interactivas descritas anteriormente. Por ejemplo, las Figuras 58A, 58B, y 58C ilustran capturas de pantalla del elemento de presentacion para asistir a un usuario en el uso de un dispositivo de medida, por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Las capturas de pantalla se pueden ver, por ejemplo, en un elemento de presentacion del dispositivo de medida cuando el dispositivo esta en modo de inicio, en modo de espera, y en modo fallo del sistema (por ejemplo, modo fallo del sistema), respectivamente.

Como se muestra en la Figura 58A, una pantalla de la interfaz puede iluminarse en respuesta a la presion de una entrada de usuario, por ejemplo, un boton central en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Despues de eso, un mensaje puede ser presentado indicando al usuario que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta preparado para la operacion. El mensaje puede ser una presentacion de texto en una pantalla, como se ilustra en la Figura 58A, un sonido audible, u otra senal al usuario para esperar que el dispositivo confirme un estado operacional estable. Por ejemplo, se pueden realizar una variedad de auto pruebas. En una disposicion, la informacion sobre el sistema operativo, tal como su version, puede ser presentada para revision.

La Figura 58B muestra un estado operacional del dispositivo 12 de orientacion quirurgica en el cual el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta listo para recibir entradas que indiquen que puede comenzar un procedimiento. El dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede configurarse para indicar al usuario que inicie la operacion cuando este listo, por ejemplo, mediante la presion de una entrada 26 de usuario. En un ejemplo de un dispositivo 12 de orientacion quirurgica, la entrada 26 de usuario puede comprender un boton proporcionado en una cara frontal del dispositivo 12 de orientacion quirurgica. La imagen en la Figura 58B puede ser presentada en respuesta a la presion de un boton central del dispositivo 12 de orientacion quirurgica mientras que la imagen en la Figura 58A es presentada. En otros ejemplos, el usuario puede presionar uno o mas botones mientras la imagen en la Figura 58A es presentada para iniciar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica a usar con los procedimientos quirurgicos para diferentes articulaciones (por ejemplo, articulacion de la rodilla derecha, articulacion de la rodilla izquierda, articulacion de la cadera derecha, articulacion de la cadera izquierda, cualquiera de las articulaciones de la cadera derecha o izquierda). Por ejemplo, el usuario puede alternar entre

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

presentaciones para cada articulacion hasta que la configuracion de la articulacion apropiada se encuentra. En el modo de espera de la Figura 58B, el elemento 24 de presentacion puede proporcionar un grafico en pantalla de uno o mas parametros a usar durante el procedimiento. Por ejemplo, una presentacion numerica puede proporcionarse para uno o mas angulos, tal como angulos de flexion-extension, angulos de varus-valgus, o angulos de rotacion (por ejemplo angulos de rotacion sobre el eje mecanico de la pierna). La grafica en pantalla puede comprender texto alfanumerico o slmbolos de varios colores, uno o mas colores de fondo, uno o mas iconos, una o mas imagenes de la GUI, animaciones, flechas, y similares.

La Figura 58B tambien ilustra esas instrucciones de texto al respecto de como iniciar un procedimiento una vez que el tipo de procedimiento ha sido seleccionado. Por ejemplo, una senal visual se puede proporcionar en el elemento 24 de presentacion para iniciar un procedimiento. La Figura 58B muestra que la palabra “INICIO” puede ser presentada junto con una flecha que apunta hacia un boton u otro dispositivo.

La Figura 58C ilustra una notificacion visual o pantalla de advertencia. En ciertas realizaciones, el color del fondo del elemento de presentacion puede cambiarse cuando el dispositivo esta operando en modo de fallo. La interfaz de usuario interactiva puede tambien proporcionar una alarma audible u otra indicacion audible al usuario cuando el dispositivo esta en modo fallo del sistema. Esta pantalla de presentacion puede configurarse tal que la pantalla sea presentada cuando el dispositivo 12 de orientacion quirurgica falle en pasar una auto prueba o pruebas que pueden ser iniciadas de manera automatica por el dispositivo 12 de orientacion quirurgica antes o durante el uso del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

La Figura 59A muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede instruir al usuario a posicionar un instrumento quirurgico, por ejemplo, un dispositivo extra medular (por ejemplo la gula 313 de alineacion extra medular) y/o un bloque de corte, en la tibia. En un ejemplo, la captura de pantalla del elemento de presentacion puede incluir una imagen de la tibia y el instrumento quirurgico presentado adyacente a un aspecto particular de la tibia (por ejemplo, la superficie anterior). Las imagenes instructivas en la Figura 59A pueden presentarse en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 58B. En una disposicion preferida, el usuario puede moverse de una pantalla a la siguiente pantalla mediante la presion de un boton indicado por debajo de una flecha presentada en la pantalla actual, y puede navegar hacia atras a pantallas anteriores mediante la presion de un boton diferente en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica (por ejemplo una flecha izquierda o boton ATRAS). En ciertas disposiciones, un usuario puede apagar la pantalla de presentacion mediante la presion de dos botones diferentes de manera simultanea.

La Figura 59B muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede instruir al usuario a proporcionar un montaje de orientacion (por ejemplo sistema 310a de preparacion tibial). En un metodo, al usuario se le puede proporcionar una imagen del dispositivo 12 de orientacion quirurgica u otro dispositivo de medida y el montaje 312 de adquisicion de puntos de referencia, y las senales visuales de la Figura 59B pueden instruir al usuario a acoplar esas estructuras juntas. Las senales visuales pueden incluir una animacion o serie de animaciones. La captura de pantalla ilustrada en la Figura 59B, as! como otras capturas de pantalla descritas en el presente documento, puede ilustrar que la interfaz de usuario puede incluir una combinacion de senales visuales o indicadores para proporcionar instrucciones al usuario. Por ejemplo, se puede proporcionar texto junto con imagenes instructivas o iconos. En algunas disposiciones, se puede proporcionar solo bien texto o senales visuales. En otras disposiciones, senales audibles se pueden proporcionar solas o en combinacion con texto y/o senales visuales. Las senales audibles pueden comprender, por ejemplo, voz, un zumbador, o una alarma.

La Figura 59C muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede instruir al usuario a posicionar un montaje de orientacion (por ejemplo sistema 310a de preparacion tibial) en una plano coronal de la tibia y a dirigir el dispositivo 12 de orientacion quirurgica u otro dispositivo de medida para adquirir el plano coronal de la tibia. Las imagenes instructivas en la Figura 59C pueden presentarse en respuesta a la presion del boton central ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 59B.

En un metodo, tal como uno de los metodos descritos anteriormente, al usuario se le puede proporcionar un dispositivo 12 de orientacion quirurgica u otro dispositivo de medida y un montaje 312 de adquisicion de puntos de referencia, acoplados juntos. Las senales visuales de la Figura 59C pueden instruir al usuario a posicionar el sistema 310a de preparacion tibial con respecto a la tibia mediante la palpacion y emplazamiento de la punta 326 de una varilla 320 secundaria del montaje 312 de adquisicion de puntos de referencia en la ubicacion de la union del ligamento colateral lateral a la cabeza fibular proximal, y poner una segunda punta 326 en el apendice del maleolo lateral.

La Figura 59C puede ademas instruir al usuario a presionar un boton del dispositivo 12 de orientacion quirurgica indicado por la pantalla (por ejemplo mediante una flecha verde) para dirigir el dispositivo 12 de orientacion quirurgica a adquirir el plano coronal de la tibia. En una disposicion, la interfaz de usuario puede proporcionar informacion del estado del proceso de adquirir el plano coronal, as! como instrucciones para operar el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, la esquina inferior a mano derecha del elemento 24 de presentacion

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

puede proporcionar informacion del estado de adquisicion del plano coronal. La informacion en la pantalla concerniente al estado de la adquisicion del plano coronal puede ser designada para atraer la atencion del usuario mediante, por ejemplo, hacer parpadear un primer color tal como verde para indicar que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta alineado y un segundo color, tal como gris, para indicar que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta desalineado.

Esta indicacion de color puede combinarse con una senal visual mas especlfica tal como la representacion visual del grado de alineamiento del dispositivo de orientacion quirurgica. Despues de que el usuario ha presionado un boton en el dispositivo de orientacion quirurgica que dirige al dispositivo 12 de orientacion quirurgica a adquirir el plano coronal, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede iniciar un registro de las salidas de uno o mas sensores. Tales registros pueden seguir la aplicacion de un protocolo de datos que es seleccionado para minimizar el error en las mediciones, por ejemplo, mediante la exclusion de lecturas transitorias y procesar lecturas durante un periodo, tal como emplear tecnicas de medias y promedios o algoritmos de estabilizacion como se describio anteriormente o de otro modo manipular las lecturas. En ciertas disposiciones, el protocolo de datos es seleccionado para registrar en memoria la ultima medicion de datos estables recibidas antes de que el boton se presionara.

Ademas, la pantalla en la Figura 59C puede proporcionar al usuario retroalimentacion sobre si el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta siendo mantenido paralelo (por ejemplo dentro de un rango permitido) al plano coronal de la tibia. Por ejemplo, el elemento 24 de presentacion puede proporcionar al usuario retroalimentacion sobre la rotacion (por ejemplo balanceo) del dispositivo 12 de orientacion quirurgica sobre un primer eje. En vez de presentar una medicion de grado, el elemento 24 de presentacion se puede configurar para presentar una representacion pictorica de una burbuja que, mientras que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica permanezca paralelo al plano coronal de la tibia dentro de un intervalo permitido, permanece dentro de los confines de dos llneas verticales, una llnea a cada lado de la burbuja. Las dos llneas verticales que marcan los confines del intervalo de orientacion de “nivel” se pueden corresponder con un angulo relativo o inclinacion de mas y menos tres grados o mas y menos un grado, por ejemplo. Si la burbuja se mueve mas alla de cualquiera de esas llneas, el color del fondo del elemento 24 de presentacion detras de la burbuja puede cambiar, por ejemplo, de verde a ambar, para indicar que la orientacion esta fuera de un intervalo aceptable.

La Figura 59C tambien permite que una senal visual que puede ser proporcionada al usuario que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en el proceso de adquisicion del plano coronal. Por ejemplo, el texto “ADQUIRIENDO” puede aparecer en el elemento 24 de presentacion. El texto “ADQUIRIENDO” puede instruir al usuario a continuar para mantener la orientacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica para que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica este alineado con el plano coronal.

La Figura 59D muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede instruir al usuario a reponer o mover el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, u otro dispositivo de medida, tal que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica este unido a un instrumento quirurgico (por ejemplo gula 313 de alineamiento extra medular) en la tibia. La grafica en pantalla de imagenes y senales visuales de la Figura 59D puede presentarse en respuesta a la presion del boton central ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 59C.

En una disposicion, la captura de pantalla en la Figura 59D puede comprender una senal visual o indicador que puede comprender una imagen de la tibia y el instrumento quirurgico presentado adyacente a un aspecto particular de la tibia (por ejemplo, la superficie anterior), con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica u otro dispositivo de medida acoplado con una superficie anterior o lado del instrumento quirurgico.

La Figura 59D puede tambien mostrar una senal visual que puede instruir al usuario a mantener la tibia en su posicion actual mientras lleva a cabo las otras instrucciones de la Figura 59D. Mantener la posicion tibial en esta etapa del procedimiento puede ser un modo de minimizar errores en el uso de los datos adquiridos por el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. En ciertas realizaciones del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, la pantalla en la Figura 59D puede proporcionar retroalimentacion de si el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta siendo mantenido paralelo (por ejemplo dentro de un intervalo permitido) al plano coronal de la tibia, por ejemplo mediante el empleo del mismo metodo pictorico de burbuja, o imagen de la GUI, descrito para la Figura 59D anteriormente. Tal retroalimentacion puede informar al usuario de cualquier rotacion (por ejemplo balanceo) no aceptable del dispositivo 12 de orientacion quirurgica.

La Figura 59E muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede informar al usuario a configurar la pendiente posterior de un bloque de corte (por ejemplo bloque 84 de corte) u otro instrumento quirurgico operativamente acoplado al lado anterior de la tibia. Las imagenes instructivas en la Figura 59E pueden ser presentadas en respuesta a la presion del boton central ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 59D.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Por ejemplo, la esquina inferior a mano izquierda de la pantalla mostrada en la Figura 59E puede proporcionar una medicion del grado de pendiente posterior que esta siendo enviado por el usuario en tiempo real mientras el instrumento quirurgico (por ejemplo gula 313 de alineamiento extra medular) y el dispositivo 12 de orientacion quirurgica son ajustados, y puede informar al usuario para insertar un primer perno a traves del bloque de corte y dentro de la tibia proximal. En ciertas disposiciones, la pantalla en la Figura 59E puede proporcionar retroalimentacion de si el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta siendo mantenido paralelo (por ejemplo dentro de un intervalo permitido) al plano coronal de la tibia, por ejemplo mediante el empleo del mismo metodo pictorico de la burbuja descrito para la Figura 59C. Tal retroalimentacion puede permitir que el usuario controle la variacion en la rotacion (por ejemplo balanceo) del dispositivo 12 de orientacion quirurgica dentro de un llmite aceptable. La Figura 59E muestra una representacion animada del perno siendo insertado a traves del bloque de corte y dentro de la tibia proximal, para sugerir su insercion por el usuario. Una instruccion de texto y/o senal audible pueden proporcionarse en vez de, o ademas de, la representacion animada. Por ejemplo, una instruccion de texto puede combinarse con una representacion animada para proporcionar una senal visual mas comprensible.

La Figura 59F muestra una captura de pantalla del elemento de representacion que puede instruir al usuario a ordenar al dispositivo 12 de orientacion quirurgica que adquiera un plano sagital de la tibia. Como se describio anteriormente, el plano sagital puede ser un plano que se extiende a traves de las superficies anterior y posterior de la tibia y que incluye la parte del eje mecanico que se extiende a traves de la tibia. Las imagenes en la Figura 59F pueden presentarse en respuesta a la presion del boton central presentado en la Figura 59E.

La captura de pantalla del elemento de presentacion mostrada en la Figura 59F puede tambien instruir al usuario a mantener la tibia en su posicion actual como un modo de minimizar errores que puedan resultar del movimiento de la tibia. Tal senal visual puede incluir, por ejemplo, una instruccion de texto ubicada en la parte superior de la pantalla y una flecha dirigida a un boton. Presionar un boton puede activar una fuente de luz en el dispositivo (por ejemplo laser 42), que puede ser dirigida de manera distal. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede incluir tres entradas 26 de usuario en la forma de botones que se extienden desde la izquierda a la derecha a traves del dispositivo 12 de orientacion quirurgica, y la flecha puede dirigir al usuario a presionar el boton mas a la derecha.

La Figura 59G muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede instruir al usuario a configurar el angulo de varus/valgus del bloque de corte (por ejemplo bloque 84 de corte) u otro dispositivo quirurgico. Las imagenes en la Figura 59G pueden ser presentadas en respuesta a la presion del boton central presentado en la Figura 59F.

La esquina inferior a mano derecha de la pantalla mostrada en la Figura 59G puede proporcionar una medicion de grado en tiempo real del angulo de varus/valgus del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y el bloque de corte. Esta medicion de grado puede corresponderse con el angulo de varus/valgus de un plano de corte. La representacion pictorica de la tibia proximal y el bloque de corte en la derecha de la pantalla puede informar al usuario para insertar un segundo perno a traves del bloque y dentro de la tibia proximal. La Figura 59G puede tambien proporcionar una representacion animada del segundo perno siendo insertado a traves del bloque y dentro de la tibia proximal, para sugerir su insercion. La parte a mano izquierda de la pantalla puede mostrar el angulo de varus/valgus del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y el bloque de corte graficamente.

La Figura 59H muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que ilustra una medicion de grado de los angulos de seccion de la tibia proximal, en base al angulo del dispositivo 12 de orientacion quirurgica y el bloque de corte con respecto a la tibia. En una disposicion, la pantalla puede proporcionar tanto el angulo anterior-posterior como el angulo varus/valgus del bloque de corte ambos en medicion de grado y pictoricamente. Las imagenes en la Figura 59H pueden presentarse en respuesta a la presion del boton central presentado en la Figura 59G.

Las Figuras 60A, 60B, 60C y 60D muestran capturas de pantalla del elemento de presentacion que pueden ser presentadas por la interfaz de usuario interactiva del dispositivo 12 de orientacion quirurgica u otro dispositivo de medida en conexion con la preparacion de una parte de una articulacion. Por ejemplo, las capturas de pantalla mostradas en las Figuras 60A, 60B, 60C y 60D pueden ser presentadas en conexion con un corte femoral y/o una distraccion de la rodilla como se describio anteriormente. En al menos un procedimiento de rodilla, varios pasos pueden ser realizados por el usuario antes de las interacciones de la interfaz de usuario ilustradas en las Figuras 60A, 60B, 60C y 60D. Por ejemplo, una seccion tibial puede ser realizada mediante el uso de uno de los sistemas y/o metodos descritos anteriormente. Despues de que esos procedimientos se completen, el usuario puede usar y referirse a las pantallas del elemento de presentacion de las Figuras 60A, 60B, 60C y 60D.

La Figura 60A muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede informar al usuario que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en modo “Preparacion Femoral”, y puede proporcionar una imagen de una flecha que instruye al usuario a presionar un boton (por ejemplo, un boton central en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica) cuando el usuario este listo para continuar con el procedimiento. Las imagenes en la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Figura 60A se pueden presentar, por ejemplo, en respuesta a la presion del boton central presentado en la Figura 59H.

La Figura 60B muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede, por ejemplo, informar al usuario de que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en un modo “Balanceo de Extension”. Las imagenes en la Figura 60B pueden ser presentadas en respuesta a la presion del boton central presentado en la Figura 60A.

La captura de pantalla del elemento de presentacion mostrada en la Figura 60B puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que la rodilla que esta siendo operada puede estar en una posicion de extension y que un dispositivo de distraccion de la rodilla (por ejemplo dispositivo 612 de distraccion de la rodilla)), acoplado con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, puede ser insertado en la articulacion de la rodilla y en contacto con el femur.

La Figura 60B puede ademas ilustrar una senal visual que instruye al usuario a ajustar el dispositivo de distraccion de la rodilla a balancear la tension entre los ligamentos en la rodilla. Por ejemplo, la captura de pantalla mostrada en la Figura 60B puede contener una senal visual que dirija al usuario a alinear un laser tibial, que puede brillar de manera distal desde el dispositivo 12 de orientacion quirurgica a lo largo de la direccion de la tibia, y un laser femoral, que puede brillar de manera proximal desde el dispositivo 12 de orientacion quirurgica a lo largo de la direccion del femur, con ciertos puntos de referencia en el cuerpo. La captura de pantalla del elemento de presentacion mostrada en la Figura 60B puede tambien presentar informacion que indica que una entrada 26 de usuario (por ejemplo boton) puede ser presionada en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para apagar el laser.

La Figura 60C muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede, por ejemplo, informar al usuario de que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en un modo de “Balanceo de Flexion”. Las imagenes en la Figura 60C pueden ser presentadas en respuesta a la presion del boton central presentado en la Figura 60B.

La captura de pantalla del elemento de presentacion mostrada en la Figura 60C puede proporcionar una senal visual que informe al usuario de que la rodilla que esta siendo operada puede estar en una posicion de flexion y que un dispositivo de distraccion de la rodilla (por ejemplo dispositivo 612 de distraccion de la rodilla), acoplado con el dispositivo 12 de orientacion quirurgica, puede ser insertado en la articulacion de la rodilla y en contacto con uno o mas condilos femorales. La captura de pantalla del elemento de presentacion mostrada en la Figura 60C puede ademas ilustrar una senal visual que instruye al usuario a ajustar el dispositivo de distraccion de la rodilla para balancear la tension entre los ligamentos en la rodilla. Por ejemplo, el dispositivo 12 de orientacion quirurgica puede contener una senal visual que dirija al usuario a alinear un laser tibial, que puede brillar de manera distal desde el dispositivo de medida a lo largo de la direccion de la tibia, con uno o mas puntos de referencia en el cuerpo. La captura de pantalla del elemento de presentacion mostrada en la Figura 60C puede tambien presentar informacion que indique que una entrada 26 de usuario (por ejemplo boton) puede ser presionada en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para apagar el laser.

La Figura 60D muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede, por ejemplo, informar al usuario de que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en modo “Dimensionamiento Femoral”, y puede ilustrar una rodilla flexionada siendo dimensionada. El dimensionamiento se puede lograr de cualquier manera adecuada, tal como mediante el uso de una aguja. La captura de pantalla del elemento de representacion mostrada en la Figura 60D puede tambien presentar informacion que indique que una entrada 26 de usuario (por ejemplo boton) puede ser presionada en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica para apagar el laser. Las imagenes mostradas en la Figura 60D pueden ser presentadas en respuesta a la presion del boton central en la Figura 60B.

Las Figuras 61A-K muestran capturas de pantalla del elemento de presentacion que pueden ser presentadas por la interfaz de usuario del dispositivo 12 de orientacion quirurgica u otro dispositivo de medida en conexlon con la preparacion de una parte de una articulacion. Por ejemplo, las capturas de pantalla mostradas en las Figuras 61A-K pueden ser presentadas en conexion con una preparacion tibial descrita anteriormente.

La Figura 61A muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede, por ejemplo, informar al usuario de que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta en un modo de seleccion de articulacion. El usuario puede seleccionar que rodilla (derecha o izquierda) sera operada mediante la presion de una entrada 26 de usuario en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Por ejemplo, el usuario puede presionar un boton izquierdo para la rodilla izquierda, y un boton derecho para la rodilla derecha.

La Figura 61B muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que un accesorio ortopedico (por ejemplo plantilla 16 universal) puede ser

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

ensamblado, si no ha sido ya ensamblado. Las imagenes en la Figura 61B pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha o flechas mostradas en la Figura 61A.

La Figura 61C muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que la plantilla 16 universal puede ser acoplada al dispositivo 12 de orientacion quirurgica, por ejemplo con el dispositivo 14 de acoplamiento descrito anteriormente. Las imagenes en la Figura 61C pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61B.

La Figura 61D muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que un sistema de preparacion de tibia (por ejemplo sistema 10 de preparacion de tibia) puede ser posicionado adyacente a la superficie anterior de la tibia. Por ejemplo, la pantalla en la Figura 61D puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que el sistema 10 de preparacion de tibia puede ser posicionado y/o movido hasta que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica este generalmente centrado con la insercion de un ligamento cruzado anterior y una insercion tibial medial del tendon de la rotula en una rodilla del paciente.

Las imagenes en la Figura 61D pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61C. En una disposicion preferida, el usuario puede moverse de una pantalla a la siguiente mediante la presion de un boton indicado debajo de una flecha presentada en la pantalla actual, y puede navegar hacia atras a pantallas anteriores mediante la presion de un boton diferente en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica (por ejemplo una flecha izquierda o boton de ATRAS).

En algunas disposiciones, la pantalla en la Figura 61D, u otras pantallas, pueden proporcionar al usuario con la retroalimentacion de si el dispositivo 12 de orientacion quirurgica esta siendo mantenido paralelo (por ejemplo dentro de un intervalo permitido) de un plano anatomico. Por ejemplo, en una disposicion, la interfaz de usuario puede proporcionar informacion del estado del proceso de adquisicion de los planos coronal y/o sagital que contiene el eje mecanico, as! como imagenes instructivas o instrucciones de texto concernientes a la operacion del dispositivo 12 de orientacion quirurgica o pasos a realizar en un procedimiento quirurgico.

En algunas disposiciones, la interfaz de usuario interactiva puede configurarse para presentar un grafico en pantalla o icono de “mano temblorosa” en rojo para indicar al usuario que el dispositivo no esta actualmente recibiendo mediciones estables. En ciertas realizaciones, la unidad 1102 de control electronica puede configurarse para ignorar intentos del usuario de registrar o grabar angulos de referencia cuando el icono de “mano temblorosa” esta siendo presentado. El elemento 24 de presentacion puede tambien proporcionar una notificacion textual, audible, o visual al usuario de que las mediciones actuales son inestables. Como un ejemplo, el color del fondo de la pantalla del elemento de presentacion o el color de las lecturas de las mediciones puede cambiarse cuando las mediciones actuales son inestables.

Como se describio anteriormente, el elemento 24 de presentacion puede presentar un grafico en pantalla de una burbuja (como se describio anteriormente) que, mientras que el dispositivo 12 de orientacion quirurgica permanezca paralelo al plano coronal y/o sagital de la tibia dentro de un intervalo permitido, permanece dentro de los confines de dos llneas verticales, una llnea a cada lado de la burbuja. Si la burbuja se mueve mas alla de cualquiera de estas llneas el color del fondo del elemento 24 de presentacion detras de la burbuja puede cambiar, por ejemplo, de verde a ambar, para indicar que la orientacion esta fuera de un intervalo aceptable

La Figura 61E muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que una aguja de centrado, u otro dispositivo de medida (por ejemplo dispositivo 109a de medida), puede ser usada para medir una primera distancia desde un punto A/P en la parte superior de la tibia a un elemento 32 optico en el dispositivo 12 de orientacion quirurgica. Las imagenes en la Figura 61E pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61D.

La Figura 61F muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que una sonda objetivo (por ejemplo sonda 18a objetivo) puede ajustarse de forma que su longitud se corresponda con la distancia medida por el dispositivo de medida. Las imagenes en la Figura 61F pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61E.

La Figura 61G muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que el maleolo lateral puede ser palpado, y que una sonda objetivo (por ejemplo sonda 18a objetivo) puede ser mantenida o fijada adyacente al maleolo lateral. La pantalla en la Figura 61G puede tambien proporcionar una senal visual que informa al usuario que un laser con forma de cruz puede ser dirigido hacia la sonda 18a, y el usuario puede presionar una entrada 26 de usuario para registrar el maleolo

5

10

15

20

25

30

35

40

lateral. Las imagenes en la Figura 61G pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61F.

La Figura 61H muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario que el maleolo medial puede ser palpado, y que una sonda objetivo (por ejemplo sonda 18a objetivo) puede ser mantenida o fijada adyacente al maleolo lateral. La pantalla en la Figura 61G puede tambien proporcionar una senal visual que informa al usuario que un laser con forma de cruz puede ser dirigido hacia la sonda 18a, y el usuario puede presionar una entrada 26 de usuario para registrar el maleolo lateral. Las imagenes en la Figura 61H pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61G.

La Figura 61I muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que una plantilla universal (por ejemplo plantilla 16 universal) puede ser ajustada para ajustar el plano de seccion a lo largo de la tibia proximal. En una realizacion, la pantalla puede proporcionar tanto un angulo anterior-posterior como un angulo varus/valgus del bloque 84 de corte tanto en medicion de grado como pictoricamente. Las imagenes en la Figura 61I pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61H.

La Figura 61J muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que la profundidad de seccion para el corte tibial puede ser configurada. Por ejemplo, la pantalla puede continuar proporcionando tanto un angulo anterior-posterior como un angulo varus/valgus del bloque 84 de corte tanto en medicion de grado como pictoricamente. Las imagenes en la Figura 61J pueden ser presentadas en respuesta a la presion de un boton ubicado inmediatamente por debajo de la flecha presentada en la Figura 61I.

La Figura 61K muestra una captura de pantalla del elemento de presentacion que puede proporcionar una senal visual que informa al usuario de que un procedimiento de preparacion tibial ha sido completado. La pantalla puede incluir una indicacion visual de que una vez que el procedimiento ha sido completado para una articulacion (por ejemplo rodilla izquierda), el usuario puede proceder con otra articulacion. Por ejemplo, la pantalla puede incluir una flecha que apunta a una entrada 26 de usuario. El usuario puede presionar la entrada 26 de usuario para proceder a la siguiente articulacion. En otras disposiciones, el elemento 24 de presentacion de la interfaz del usuario interactivo puede configurarse para apagarse automaticamente despues de que el procedimiento se haya completado.

Aunque la invencion ha sido descrita en el contexto de ciertas realizaciones preferidas y ejemplos, se entendera por los expertos en la tecnica que la presente invencion se extiende mas alla de las realizaciones descritas especlficamente a otras realizaciones alternativas y modificaciones obvias de las mismas. Ademas, mientras que varias variaciones de la invencion han sido mostradas y descritas en detalle, otras modificaciones, que estan dentro del alcance definido por las reivindicaciones, seran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica en base a esta descripcion.

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Un sistema ortopedico para orientar un plano de corte durante un procedimiento de reemplazo de articulacion que comprende:

   un miembro (78) base que se puede unir a un hueso; y al menos un dispositivo (80) de ajuste conectado a y que se puede mover en relacion al miembro base, donde el al menos un dispositivo de ajuste esta configurado para acoplarse con una gula (84) de corte, donde el al menos un dispositivo ajustable se puede mover en al menos un grado de libertado para orientar la gula de corte en relacion a una caracterlstica proximal de la tibia o en relacion a una caracterlstica distal del femur, de forma que la gula de corte es orientada en un angulo seleccionado relacionado con el eje mecanico, caracterizado en que el sistema ortopedico comprende un dispositivo (12) de orientacion quirurgica acoplado o configurado para acoplarse con el al menos un dispositivo de ajuste, donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil comprende un sistema de referencia de coordenadas de tres dimensiones, el dispositivo de orientacion quirurgica portatil ademas comprende:

   una carcasa (20) configurada para acoplarse con el al menos un dispositivo de ajuste; y un sensor (1104) ubicado dentro de la carcasa, el sensor configurado para monitorizar la orientacion de la carcasa en el sistema de referencia de coordenadas de tres dimensiones, el sensor configurado ademas para generar datos de orientacion correspondientes a la orientacion monitorizada del dispositivo de orientacion quirurgica, donde el sensor comprende un sensor inercia.
2. 2. El sistema de la Reivindicacion 1, que ademas comprende medios para determinar un centro de rotacion de un femur y/o eje mecanico de una pierna de un paciente tras mover y/o oscilar la pierna del paciente en base a movimientos desde un origen y datos producidos por el sensor inercial.
3. 3. El sistema de la Reivindicacion 1, que ademas comprende al menos un medio para referenciar una pluralidad de puntos, los puntos que referencian un centro de rotacion o eje mecanico de la pierna.
4. 4. El sistema de la Reivindicacion 1, que ademas comprende una unidad de control electronica que se comunica con uno o mas sensores, el uno o mas sensores comprende al menos un sensor de orientacion configurado para proporcionar datos en tiempo real a la unidad de control electronica relacionada con el movimiento, orientacion, y/o posicion del dispositivo de orientacion quirurgica.
5. 5. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el sensor comprende al menos un sensor giroscopico, sensor acelerometro, sensor de inclinacion, magnetometro y/o otro dispositivo o dispositivos similares configurados para medir, y/o facilitar la determinacion de, una orientacion del dispositivo de orientacion quirurgica.
6. 6. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el sensor se puede configurar para proporcionar mediciones relacionadas con un punto o unos puntos, llneas, y/o cero gravitacional de referencia.
7. 7. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil ademas comprende una unidad de control electronica configurada para usar los datos del sensor inercial para determinar, estimar, y/o calcular una orientacion o posicion del dispositivo de orientacion quirurgica portatil.
8. 8. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el sistema ortopedico comprende un primer dispositivo de ajuste que esta configurado para rotar en una direccion de varus/valgus relacionada con el miembro base, y un segundo dispositivo de ajuste que esta configurado para rotar en una direccion posterior/anterior relacionada con un miembro base, y donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil esta acoplado de forma que se pueda liberar con al menos uno de los dispositivos de ajuste.
9. 9. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el al menos un dispositivo de ajuste comprende un bloque de ajuste anterior/posterior, y donde el sistema ademas comprende la gula de corte acoplada con el al menos un dispositivo de ajuste, la gula de corte que comprende una varilla de gula dimensionada y conformada para ser recibida dentro de una abertura del bloque de ajuste anterior/posterior.
10. 10. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil comprende un dispositivo de salida configurado para informar al usuario de la orientacion del dispositivo quirurgico relacionado con un plano de referencia que se corresponde con el eje mecanico de la pierna.
11. 11. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil comprende una interfaz de usuario que comprende una pantalla de presentacion, la interfaz de usuario que proporciona una interfaz de usuario grafica que tiene una ventana interactiva que presenta graficos en pantalla para un usuario.
12. 12. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil comprende un elemento de presentacion, y donde el dispositivo de orientacion quirurgica portatil esta configurado para proporcionar una lectura en el elemento de presentacion que indica si el dispositivo de orientacion quirurgica portatil esta alineado con al menos uno entre el plano sagital y el plano coronal que contienen el eje mecanico de

    5 la pierna, o si el dispositivo de orientacion quirurgica portatil esta en angulo en algun grado relacionado con al menos uno entre el plano sagital y el plano coronal que contienen el eje mecanico.
13. 13. El sistema de la Reivindicacion 1, que ademas comprende un segundo sensor montado en el miembro base, el segundo sensor en comunicacion con el dispositivo de orientacion quirurgica portatil, el segundo sensor

    10 configurado para detectar cambios en el movimiento de la tibia y/o pierna durante un procedimiento de reemplazo de rodilla, para verificar si la pierna ha sido movida de manera inadvertida o inintencionada en una direccion varus/valgus, posterior/anterior, u otra.
14. 14. El sistema de la Reivindicacion 1, donde el sensor comprende sensores giroscopicos para detectar cambios 15 en la posicion angular y acelerometros para detectar cambios en la posicion lineal.
15. 15. El sistema de la Reivindicacion 1, que ademas comprende una gula (84) de corte acoplada con el dispositivo de ajuste.