IT201600118979A1

IT201600118979A1 - Metodo di produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo

Info

Publication number: IT201600118979A1
Application number: IT102016000118979A
Authority: IT
Inventors: Mauro Cerea
Original assignee: Eaglegrid S R L Via Rossini 19 24129 Bergamo Bg
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2018-05-24

Description

“Metodo di produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo”

CAMPO TECNICO

La presente invenzione riguarda un metodo di produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo.

In particolare l’invenzione riguarda un metodo per la produzione di una griglia per un impianto iuxtaosseo utilizzabile per la cura di atrofie maxillo-mandibolari.

TECNICA PREESISTENTE

Come è noto, gravi atrofie maxillo-mandibolari possono essere corrette sostanzialmente solo mediante applicazione di tecniche implantari.

In tecnica nota sono disponibili due tipologie di tecniche implantari: l’implantologia endossea e l’implantologia iuxtaossea.

L’implantologia endossea prevede l’integrazione almeno parziale dell’impianto all’interno della sede sottoperiostale della struttura ossea, mentre l’implantologia iuxtaossea prevede l’appoggio dell’impianto nella sede sottoperiostale della struttura ossea e il suo fissaggio tramite incastro nei sottosquadri della sede sottoperiostale stessa.

Poiché per l’applicazione dell’implantologia endossea è necessaria la disponibilità di un sufficiente substrato osseo in cui innestare l’impianto, l’implantologia iuxtaossea rappresenta una valida alternativa per il trattamento di atrofie particolarmente gravi in cui il costo biologico dell’implantologia endossea sarebbe eccessivo.

I metodi noti per la produzione degli impianti iuxtaossei prevedono la scheletrizzazione della struttura ossea, la realizzazione di una impronta della struttura mediante materiali idrofili, la produzione dell’impianto per fusione a cera persa.

Tale procedimento risulta particolarmente lento ed invasivo per il paziente, in quanto per la produzione dell’impianto a cera persa sono necessarie oltre dodici ore. Di conseguenza tale metodo richiede una prima seduta in cui si procede alla scheletrizzazione e alla sutura in seguito alla realizzazione dell’impronta, ed una seconda seduta per l’applicazione dell’impianto che prevede una ulteriore sutura, con possibile danneggiamento dei tessuti molli.

Inoltre, l’impronta difficilmente replica con esattezza la struttura ossea e, di conseguenza, l’impianto non sempre calza perfettamente nella sede sottoperiostale. Di conseguenza l’applicazione degli impianti iuxtaossei prodotti secondo i metodi noti può portare a decubiti che nei casi più gravi possono causare osteomieliti con conseguente distacco dell’impianto iuxtaosseo.

Pertanto nella tecnica, è sentita la necessità di rendere disponibile un metodo per la produzione almeno delle griglie degli impianti iuxtaossei che sia meno invasivo per il paziente e/o che consenta di migliorare la compatibilità dell’impianto con la sede sottoperiostale della struttura ossea.

Uno scopo della presente invenzione è quello di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota, nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo contenuto.

Tali scopi sono raggiunti dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

Una forma di attuazione dell’invenzione, particolarmente, rende disponibile un metodo per la produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo che comprende le fasi di: predisporre un modello tridimensionale (3D) di una struttura ossea su cui la griglia è atta ad essere impiantata, realizzare un disegno della griglia in funzione del modello 3D della struttura ossea, produrre la griglia in funzione del disegno progettato.

Secondo l’invenzione la fase di predisporre il modello 3D della struttura ossea prevede di: acquisire un modello digitale 3D della struttura ossea tramite tomografia computerizzata; elaborare il modello digitale 3D con un software CAD/CAM.

Grazie a tale soluzione, è possibile realizzare il disegno della griglia su un modello 3D della struttura ossea ottenuto con tecniche rapide e soprattutto non invasive. Inoltre, il disegno della griglia è realizzata su un modello rappresentante la struttura ossea con ridotta tolleranza, e quindi con elevato grado di precisione, in modo da consentire una maggiore precisione nel disegno della griglia stessa e quindi nella corrispondenza tra la griglia e la struttura ossea.

Inoltre, l’operatore addetto al disegno della griglia può tenere conto di informazioni sulle strutture ossee adiacenti o limitrofe al posizionamento della griglia o strutture anatomiche correlate alla griglia ma non ispezionabili chirurgicamente, nonché informazioni sui tessuti molli adiacenti la struttura ossea che possono essere raccolte con la tomografia assiale.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la tomografia computerizzata può essere eseguita con sezione inferiore o uguale a 0,5 mm.

In tal modo il modello 3D può replicare la struttura ossea con un grado di precisione elevato in modo rendere più precisa la progettazione della griglia.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la fase di predisporre il modello 3D della struttura ossea può prevedere di realizzare una sagoma in resina della struttura ossea in funzione del modello digitale 3D.

Grazie a tale soluzione, è possibile replicare la struttura ossea in una sagoma fisica che può aiutare l’operatore sia per disegnare la griglia, sia per testare la griglia e verificarne la compatibilità con la struttura ossea.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, la fase di realizzare un disegno della griglia può prevedere di: realizzare un primo disegno provvisorio della griglia sulla sagoma in resina della struttura ossea, acquisire in formato digitale detto primo disegno provvisorio ed elaborare detto primo disegno per mezzo di un software CAD/CAM.

In tal modo il disegno è realizzato direttamente sulla sagoma tridimensionale che replica fedelmente la reale struttura ossea permettendo ad un operatore di progettare una griglia con un elevato grado di precisione, anche mediante l’ausilio di sistemi informatici.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione il metodo può comprendere la fase di realizzare un prototipo in resina della griglia in funzione del primo disegno provvisorio della griglia stessa.

Grazie a tale soluzione, l’operatore può valutare la griglia disegnata a schermo prima di procedere alla produzione e all’applicazione della stessa sul paziente. Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la fase di realizzare un disegno della griglia può prevedere di confrontare il prototipo in resina della griglia con la sagoma in resina della struttura ossea, realizzare un secondo disegno provvisorio della griglia in funzione dell’esito del confronto, acquisire in formato digitale detto primo disegno ed elaborare detto secondo disegno per mezzo di un software CAD/CAM ed ottenere un disegno definitivo.

Grazie a tale soluzione, è possibile confrontare l’effettiva corrispondenza della griglia realizzata con la sagoma in resina della struttura ossea su cui deve essere applicata, prima di procedere alla produzione e all’applicazione della stessa sul paziente.

Inoltre, è possibile correggere e/o perfezionare il disegno della griglia in funzione dell’esito del confronto aumentando il grado di precisione della griglia finale.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, la griglia può essere prodotta per sinterizzazione di polveri metalliche.

Grazie a tale soluzione, la griglia sinterizzata presenta un elevato grado di purezza e flessibilità, nonché una notevole stabilità dimensionale ed inoltre non è richiesto l’intervento umano per ulteriori lavorazioni di formatura. Infatti, grazie alla sinterizzazione di polveri è possibile evitare l’insorgere di alcuni difetti peculiari di altre tecnologie di produzione, quali ad esempio l’inclusione di impurità dovute ai refrattari di fusione, l’insorgere di rime di frattura e difetti dovuti a stabilità dimensionale. Secondo un altro aspetto, la griglia può essere realizzata in titanio o lega di titanio. Grazie a tale soluzione, la griglia può essere realizzata con un materiale altamente biocompatibile ed è possibile limitare reazioni allergiche da parte del paziente. Secondo un altro aspetto, la griglia può essere formata per fusione a cera persa. Grazie a tale soluzione, la griglia può essere realizzata mediante tecniche rapide ed economiche.

Un ulteriore aspetto dell’invenzione rende disponibile una sagoma in resina per la produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo secondo il metodo come sopra decritto configurata per replicare una conformazione tridimensionale di una struttura ossea di un paziente.

In tal modo, è possibile replicare la struttura ossea in una sagoma fisica che può aiutare l’operatore sia per disegnare la griglia, sia per testare la griglia e verificarne la compatibilità con la struttura ossea.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 è uno schema del diagramma di flusso del metodo.

MODO MIGLIORE PER ATTUARE L’INVENZIONE

Con particolare riferimento allo schema illustrato in figura 1, si descrive un metodo per la produzione di un impianto iuxtaosseo per il trattamento di atrofie maxillomandibolari.

Una prima fase 1 del metodo di produzione prevede di predisporre un modello 3D di una struttura ossea sulla quale deve essere installato l’impianto.

In pratica il modello 3D è conformato per replicare la struttura ossea ed in particolare la sede sottoperiostale della struttura ossea.

La prima fase 1 comprende una prima fase intermedia 10 che prevede di acquisire un modello digitale 3D della struttura ossea tramite una tomografia computerizzata (TAC), ad esempio mediante TAC-Cone Beam o Dental Scan.

In pratica, in una prima seduta un paziente viene sottoposto ad una tomografia assiale in modo da acquisire in modo non invasivo il modello digitale 3D della struttura ossa e dei tessuti molli ad essa connessi.

Inoltre, il modello digitale 3D, ottenuto per tomografia, contiene informazioni relative agli spessori ossei della struttura ossea utili per la progettazione della griglia dell’impianto iuxtaosseo ed in particolare per il corretto posizionamento di viti di fissaggio della griglia.

A tal fine, per correggere eventuali distorsioni dell’esame, il paziente potrebbe indossare una dima radiologica di misure note, adattata alla sua bocca, che consente al software di arrivare a livelli più alti di precisione e risoluzione.

Nell’esempio descritto, la tomografia computerizzata è eseguita con sezione inferiore o uguale a 0,5 mm, ad esempio 0,2 mm.

La prima fase 1 del metodo in cui si predispone il modello 3D comprende una seconda fase intermedia 11 che prevede di elaborare il modello digitale 3D acquisito per mezzo di un software CAD/CAM in modo per i successivi passaggi del metodo.

In pratica il modello digitale 3D, ad esempio fornito in output da un computer connesso al tomografo, viene caricato in un opportuno software CAD/CAM (Autocad, SolidWorks ecc) per essere opportunamente studiato ed elaborato. Ad esempio, per mezzo del software CAD/CAM è possibile isolare il modello digitale 3D della struttura ossea dai modelli dei tessuti molli, inoltre è possibile correggere eventuali errori nel modello digitale 3D.

La prima fase 1 del metodo in cui si predispone il modello 3D comprende una terza fase intermedia 12 che prevede di realizzare una sagoma in resina (termoplastica o termoindurente) della struttura ossea in funzione del modello digitale 3D.

La sagoma in resina è configurata per replicare la conformazione tridimensionale della struttura ossea del paziente, ad esempio della sede sottoperiostale della struttura ossea stessa.

Nella forma di attuazione preferita, la sagoma in resina è realizzata per mezzo di tecniche di prototipazione rapida, ad esempio 3D printing, Stereolitografia Laser o Drop on Demand.

In pratica, mediante l’elaborazione con il software CAD/CAM, si predispone un file STL atto ad essere utilizzato come file di input da un dispositivo di prototipazione rapida.

Grazie alle tecniche di prototipazione rapida è possibile trasmettere alla sagoma in resina le informazioni sullo spessore osseo ottenute grazie alla tomografia.

Terminata la prima fase 1 del metodo, in cui si predispone il modello 3D della struttura ossea, si procede ad una seconda fase 2 che prevede di realizzare un disegno della griglia (dell’impianto iuxtaosseo) in funzione del modello 3D, digitale o sagoma in resina, della struttura ossea.

In particolare, grazie alle informazioni sugli spessori ossei contenute nel modello 3D della struttura ossea è possibile determinare la posizione e/o la lunghezza opportuna di viti di fissaggio della griglia dell’impianto iuxtaosseo. Il disegno della griglia è realizzato in funzione del posizionamento delle viti di fissaggio.

Le viti di fissaggio sono ad esempio viti in titanio di osteosintesi con diametro di 2mm e lunghezza variabile.

Nella forma di attuazione preferita, la seconda fase comprende un primo passaggio 20 che prevede di realizzare un primo disegno provvisorio della griglia direttamente sulla sagoma in resina della struttura ossea, ad esempio mediante un pennarello. Il primo disegno provvisorio (bidimensionale) viene quindi acquisito in formato digitale ed elaborato per mezzo di un software CAD/CAM (ad esempio lo stesso software utilizzato per il modello digitale 3D della struttura ossea), ad esempio per essere trasformato in un primo disegno provvisorio tridimensionale.

Ad esempio il primo disegno provvisorio potrebbe essere acquisito in formato digitale per mezzo di una opportuna penna ottica configurata per leggere il disegno realizzato sulla sagoma in resina e trasferirlo al software CAD/CAM.

Secondo altre forme di attuazione, il primo disegno provvisorio può essere realizzato direttamente come un disegno tridimensionale mediante il software CAD/CAM, ad esempio disegnandolo in funzione del modello digitale 3D della struttura ossea.

La seconda fase 2 del metodo in cui si realizza il disegno della griglia, inoltre, comprende un secondo passaggio 21 che prevede di realizzare un primo prototipo in resina (termoplastica o termoindurente) della griglia in funzione del primo disegno provvisorio.

Nella forma di attuazione preferita, il primo prototipo in resina è realizzato per mezzo di tecniche di prototipazione rapida, ad esempio 3D printing, Stereolitografia Laser o Drop on Demand.

La seconda fase 2 del metodo, in cui si realizza il disegno della griglia, comprende un terzo passaggio 22 prevede di confrontare il primo prototipo in resina della griglia con la sagoma in resina della struttura ossea.

In pratica il primo prototipo in resina della griglia viene calzato sulla sagoma in resina della struttura ossea, in particolare fissandolo alla sede sottoperiostale della sagoma in resina della struttura ossea.

In tal modo è possibile verificare se il prototipo della griglia combacia con la struttura ossea su cui deve essere calzata.

Se il primo prototipo 1 della griglia non calza perfettamente sulla sagoma in resina della struttura ossea, la seconda fase 2 del metodo può prevedere inoltre di realiz zare un secondo disegno provvisorio della griglia in funzione dell’esito del confronto, ad esempio a pennarello direttamente sulla sagoma della struttura ossea e/o del primo prototipo e può prevedere inoltre di acquisire in formato digitale detto secondo disegno ed elaborare detto secondo disegno per mezzo di un software CAD/CAM in modo da correggere eventuali errori o apportare eventuali migliorie rispetto al primo disegno provvisorio.

La seconda fase 2 può prevedere un secondo prototipo in resina della griglia in funzione del secondo disegno provvisorio, ad esempio realizzandolo in modo del tutto analogo al primo prototipo.

Il secondo prototipo può quindi essere confrontato con la sagoma in resina della struttura ossea in modo del tutto analogo a quanto fatto con il primo prototipo in resina della griglia.

In pratica, il primo, secondo e terzo passaggio 2A, 2B, 2C della seconda fase 2, che prevedono rispettivamente di realizzare un disegno provvisorio della griglia, realizzare un prototipo in resina della griglia e confrontare il prototipo in resina della griglia sulla sagoma in resina della struttura ossea, possono essere ripetuti ciclicamente una molteplicità di volte fino a quando il prototipo in resina della griglia calza perfettamente sulla sagoma in resina della struttura ossea, ovvero fino all’ottenimento di un disegno definitivo della griglia dell’impianto iuxtaosseo.

Al disegno definitivo della griglia possono essere aggiunti disegni 3D dei monconi di supporto delle protesi odontoiatriche o di altre parti accessorie dell’impianto iuxtaosseo. Grazie a tale soluzione è possibile progettare direttamente in 3D i monconi protesici dell’impianto iuxtaosseo direttamente sul disegno della griglia, avendo in questo modo una miglior visione della protesi finita la quale verrà cementata alla griglia.

Terminata la seconda fase 2 ed ottenuto il disegno definitivo della griglia si può procedere alla terza fase 3 del metodo che prevede di produrre la griglia dell’impianto iuxtaosseo in funzione del disegno definitivo.

Secondo la forma di attuazione preferita la fase di produzione della griglia prevede un primo passaggio 30 di formatura per mezzo di sinterizzazione di polveri metalliche, ad esempio di titanio o leghe di titanio.

Ad esempio la griglia può essere prodotta per SLM (selective laser melting), SLS (selective laser sintering), EBM (electron bean melting).

La terza fase di produzione della griglia prevede un secondo passaggio 31 che prevede di sottoporre la griglia formata ad una o più operazioni di finitura, quali ad esempio pulizia e/o lucidatura, ad esempio lucidatura per elettroerosione.

La terza fase di produzione della griglia prevede un terzo passaggio 32 nel quale la griglia è impacchettata in un opportuno confezionamento e sterilizzata, ad esempio per mezzo di sterilizzazione ai raggi gamma.

Secondo un’ulteriore forma di attuazione il primo passaggio 30 della terza fase 3 può prevedere che la griglia venga prodotta per fusione a cera persa.

Secondo questa ulteriore forma di attuazione viene realizzato un prototipo definitivo della griglia in funzione del disegno definitivo in cera sul quale viene realizzato lo stampo in materiale refrattario.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per la produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo che comprende le fasi di: predisporre un modello 3D di una struttura ossea su cui la griglia è atta ad essere impiantata, realizzare un disegno della griglia sul modello 3D della struttura ossea, produrre la griglia in funzione del disegno progettato.
2. Il metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase di predisporre il modello 3D della struttura ossea prevede di: acquisire un modello digitale 3D della struttura ossea tramite tomografia computerizzata; elaborare il modello digitale 3D con un software CAD/CAM.
3. Il metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la tomografia computerizzata è eseguita con sezione inferiore o uguale a 0,5 mm.
4. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 o 3, in cui la fase di predisporre il modello 3D della struttura ossea prevede di realizzare una sagoma in resina della struttura ossea in funzione del modello digitale 3D.
5. Il metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la fase di realizzare un disegno della griglia prevede di: realizzare un primo disegno provvisorio della griglia sulla sagoma in resina della struttura ossea, acquisire in formato digitale detto primo disegno provvisorio ed elaborare detto primo disegno per mezzo di un software CAD/CAM.
6. Il metodo secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre la fase di realizzare un prototipo in resina della griglia in funzione del primo disegno provvisorio della griglia stessa.
7. Il metodo secondo la rivendicazione 6, in cui la fase di realizzare un disegno della griglia prevede di confrontare il prototipo in resina della griglia con la sagoma in resina della struttura ossea realizzare un secondo disegno provvisorio della griglia in funzione dell’esito del confronto, acquisire in formato digitale detto primo disegno ed elaborare detto secondo disegno per mezzo di un software CAD/CAM ed ottenere un disegno definitivo.
8. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la griglia è prodotta per sinterizzazione di polveri metalliche.
9. Il metodo secondo la rivendicazione 8, in cui la griglia è realizzata in titanio o lega di titanio
10. Sagoma in resina per la produzione di una griglia di un impianto iuxtaosseo secondo la rivendicazione 4 configurata per replicare una conformazione tridimensionale di una struttura ossea di un paziente.