(73) Titular(es): (72) Inventor(es): (74) Mandatário:

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1 (11) Número de Publicação: PT (51) Classificação Internacional: A61B 5/103 (2006) A61B 5/11 (2006) (12) FASCÍCULO DE PATENTE DE INVENÇÃO (22) Data de pedido: (30) Prioridade(s): (43) Data de publicação do pedido: (73) Titular(es): FJR, SGPS, S.A. RUA DO FEZ, Nº PORTO PT (72) Inventor(es): JOÃO DUARTE COELHO DO SAMEIRO ESPREGUEIRA MENDES PT (74) Mandatário: ANABELA TEIXEIRA DE CARVALHO EDIFICIO OCEANUS - AVENIDA DA BOAVISTA ANDAR SALA 2.1 PORTO PORTO PT (54) Epígrafe: APARELHO PARA MEDIR A LAXIDEZ DO JOELHO (57) Resumo: O PRESENTE INVENTO DIZ RESPEITO A UM APARELHO (1) PARA MEDIR A LAXIDEZ DO JOELHO, COM OU SEM UTILIZAÇÃO DE MEIOS COMPLEMENTARES DE DIAGNÓSTICO, AVALIANDO A INSTABILIDADE DO JOELHO, POR ROTURA DE QUALQUER LIGAMENTO, NOMEADAMENTE, O LIGAMENTO CRUZADO ANTERIOR, LIGAMENTO CRUZADO POSTERIOR, DA CÁPSULA POSTERO-INTERNA, DA CÁPSULA POSTERO- EXTERNA, E TAMBÉM EM TORNO DOS EIXOS DE UM REFERENCIAL ORTONORMADO, E QUE É CONSTITUÍDO POR TRÊS PARTES PARA RECEBER E FIXAR RESPECTIVAMENTE A COXA, A PERNA E O PÉ. O APARELHO (1) COMPREENDE MEIOS INDEPENDENTES, PARA EMPURRAR PARA TRÁS (20) A ZONA ANTERIOR DA PERNA E PARA EMPURRAR PARA A FRENTE (21) ZONA POSTERIOR DA PERNA, E MEIOS INDEPENDENTES PARA EMPURRAR, A PEÇA PARA APOIO POSTERIOR E FIXAÇÃO DO PÉ (5), NO SENTIDO HORÁRIO (12) E NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO (13).

2 - 1 - RESUMO "APARELHO PARA MEDIR A LAXIDEZ DO JOELHO" O presente invento diz respeito a um aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, com ou sem utilização de meios complementares de diagnóstico, avaliando a instabilidade do joelho, por rotura de qualquer ligamento, nomeadamente, o ligamento cruzado anterior, ligamento cruzado posterior, da cápsula postero-interna, da cápsula postero-externa, e também em torno dos eixos de um referencial ortonormado, e que é constituído por três partes para receber e fixar respectivamente a coxa, a perna e o pé. O aparelho (1) compreende meios independentes, para empurrar para trás (20) a zona anterior da perna e para empurrar para a frente (21) zona posterior da perna, e meios independentes para empurrar, a peça para apoio posterior e fixação do pé (5), no sentido horário (12) e no sentido anti-horário (13).

3 - 1 - DESCRIÇÃO "APARELHO PARA MEDIR A LAXIDEZ DO JOELHO" ÂMBITO DO INVENTO O presente invento diz respeito a um aparelho para a avaliar a instabilidade do joelho, por rotura de qualquer ligamento, nomeadamente do ligamento cruzado anterior, do ligamento cruzado posterior, cápsula posterointerna, cápsula postero-externa, e também em todos os eixos de um referencial ortonormado, anterior, posterior, antero-interno, antero-externo, postero-interno e posteroexterna. Nas últimas décadas, o número de lesões nas articulações dos membros inferiores tem aumentado consideravelmente. Este problema atinge tanto desportistas como qualquer outras pessoas que possam ser vítimas de acidentes e ou doenças congénitas. Este tipo de lesões e traumas leva à incapacidade das pessoas uma vez que cria uma instabilidade do joelho, impossibilitando as suas funções normais, (rotação, impulsão e extensão), levando à incapacidade da execução das tarefas diárias dos indivíduos.

4 - 2 - De facto o tratamento das roturas dos ligamentos do joelho, varia de acordo com o grau de gravidade e pode envolver diferentes terapêuticas, desde fisioterapia até á cirurgia. Porém, para se aplicar o tratamento adequado, é necessário fazer um diagnóstico preciso e correcto do tipo de lesão. Hoje em dia, o diagnóstico da lesão é feito através de um questionário ao paciente (local, o modo como ocorreu o incidente e sobre o tipo de actividade que desempenhou, bem como a sua periodicidade), análise da zona lesada e visualização da lesão através de exame clínico através de vários métodos de diagnóstico. No entanto, estes exames de diagnóstico que podem incluir radiografias (raios-x), tomografia axial computorizada (TAC), ressonância magnética (RM) e artroscopia (observação da articulação lesada através de um pequeno instrumento introduzido na articulação) não consegue medir de forma exacta o grau da lesão. O presente invento permite avaliar a laxidez, não só o ligamento cruzado anterior e posterior com exactidão, mas todos os restantes ligamentos do joelho. O aparelho para medir a laxidez do joelho não pretende apenas colmatar todas as deficiências encontradas

5 - 3 - nos aparelhos utilizados actualmente, mas representa uma nova filosofia e um avanço técnico-científico importante na medição da laxidez do joelho (antero - posterior e rotações) e consequente tratamento. Concretizando estas medições, poder-se-á, definir com rigor quais os pacientes que, apesar da rotura de ligamentos, necessitarão de cirurgia e os que apenas necessitam de tratamento conservador. TÉCNICA ANTERIOR São já conhecidos no mercado os aparelhos KT1000 é o KT2000, comercializados pela marca MEDmetric Corporation, que medem a translação anterior e posterior da tíbia de forma grosseira, medindo-a pelo exterior da perna e tendo como factor de erro as massa musculares e tecidos moles (mais ou menos compressíveis e variáveis de pessoa para pessoa), esta medição e realizada somente em mm. Nestes aparelhos são utilizados matérias ferromagnéticos, o que faz com que os mesmos não possam ser utilizados no interior da RM ou do TAC porque interferem com o processamento da imagem. Estes aparelhos são utilizados unicamente para a avaliação das roturas do ligamento cruzado anterior e ligamento cruzado posterior. No documento PE descreve um aparelho que mede a translação anterior da tíbia e rotação interna com

6 - 4 - exactidão porque pode ser utilizado no interior da RM ou TAC, e não interferem com o processamento da imagem e porque não compreendem materiais é ferromagnético. As medidas são realizadas na imagem de RM ou TAC e feitas entre 2 estruturas ósseas (fémur e tíbia) o que lhes confere enorme exactidão. Estas medidas podem ser relacionadas com as lesões associadas observadas nas imagens (meniscos, cartilagem etc.). Este aparelho descrito na patente PE , usase exclusivamente nas roturas do ligamento cruzado anterior. Em face desta exclusividade não permite um diagnóstico exacto das instabilidades associadas. Em face destas limitações o aparelho descrito na patente PE , não permite separar os doentes que necessitam de uma técnica cirúrgica com maior ou menor controlo da rotação e também não permite ainda avaliar doentes com lesões ligamentares associadas (muito frequente). O aparelho descrito no presente invento mede translação anterior da tíbia, posterior da tíbia, rotação interna e rotação externa, com exactidão porque pode ser utilizado no interior da RM ou TAC, não interferem com o processamento da imagem porque não são utilizados materias ferromagnético.

7 - 5 - O aparelho para medir a laxidez do joelho descrito no invento, compreender materiais próprios para serem utilizados na RM ou TAC, como é o caso, entre outros de compósitos, plásticos, resinas e fibras de carbono. As medidas são realizadas na imagem de RM ou TAC, com o auxílio do aparelho descrito no presente invento, e as quais são feitas entre duas estruturas ósseas, o fémur e a tíbia. Estas medidas podem ser relacionadas com as lesões associadas observadas nas imagens, como é o caso entre outras do meniscos, da cartilagem etc. O aparelho para medir a laxidez do joelho descrito no presente invento, possui a possibilidade de medir a rotação do joelho sem o recurso à imagem de RM e TAC. Usa-se nas roturas do ligamento cruzado anterior, cruzado posterior, instabilidades antero-externas, posteroexternas, antero-internas e postero-internas, instabilidades em todos os sentidos, e avalia também todas as instabilidades rotatórias possíveis no joelho. É portanto possível obter diagnósticos exactos e desta forma, modificações das indicações cirúrgicas, podendo separar os doentes que necessitam de cirurgia dos que necessitam de fisioterapia.

8 - 6 - Este aparelho é completamente inovador e revolucionará o mercado da ortopedia uma vez que: - Actualmente, com a técnica anterior a medição da instabilidade é grosseira e estimada; com este novo aparelho, será possível medir de forma exacta a instabilidade do joelho. - Actualmente, o tratamento da lesão traumática do joelho e as cirurgias são generalistas sendo que com este novo aparelho, será possível obter e definir um real diagnóstico, levando a tratamentos mais adequados (opção entre cirurgia e não cirurgia com maior exactidão e opção entre diferentes cirurgias em função da necessidade, levando à uma maior taxa de sucesso de recuperação dos pacientes. SUMÁRIO DO INVENTO O aparelho para medir a laxidez do joelho, objecto do presente invento é um aparelho médico-cirúrgico, para medir com exactidão e de forma directa o movimento anormal da articulação lesionada do joelho com possibilidade de poder ser utilizado no interior do TAC e da RM. Este aparelho para medir a laxidez do joelho, com ou sem utilização de meios complementares de diagnóstico, como a TCA e a RM, avalia a instabilidade do joelho, por rotura de qualquer ligamento, nomeadamente, o ligamento cruzado anterior, ligamento cruzado posterior, da cápsula

9 - 7 - postero-interna, da cápsula postero-externa, e também em torno dos eixos de um referencial ortonormado, anterior, posterior, antero-interno, antero-externo, postero-interno e postero-externa. É essencialmente constituído por uma parte para receber e fixar por meio de cintas a coxa, uma parte para receber e fixar a perna e uma parte para receber e fixar por meio de cintas o pé. O presente invento compreende meios independentes, para empurrar para trás a zona anterior da perna e para empurrar para a frente zona posterior da perna, e meios para empurrar, o pé para o lado esquerdo e para o lado direito. O aparelho compreende ainda uma peça para o apoio posterior e fixação do pé rodar indiferenciadamente para a esquerda ou para a direita, de acordo com a força exercida na peça para apoio posterior e fixação do pé, em torno de um eixo, que passa pela respectiva a peça para o apoio posterior e fixação do pé e por uma peça de suporte, que se encontra articulada. O presente invento pode ser colocado no interior de uma RM ou TAC, para o auxílio à medição da laxidez do joelho com rotura ligamentar, de modo obter uma imagem ou mais imagens da translação antero-posterior. Será assim realizada uma rotação que poderá ser medida entre dois pontos ósseos da tíbia e do fémur com

10 - 8 - elevada precisão, medição realizada na imagem, sem distorção uma vez que os materiais a utilizar serão testados de forma a não interferir na imagem. Para além disso, o aparelho objecto do presente invento permitirá, medir a rotação entre o fémur e a tíbia provocado pelas roturas ligamentares, as mais graves do joelho, que é o elemento mais relevante da instabilidade e da falha deste. Ao conseguir medir a rotação entre a tíbia e o fémur, no interior da RM e TAC, permitirá seleccionar com exactidão, os doentes que deverão ser operados e os que deverão ser tratados com fisioterapia. Uma vez que o aparelho objecto do presente invento pode ser utilizado em um ambiente RM ou TAC, pode correlacionar-se todas as lesões associadas, como é ocaso entre outros do meniscos, da cartilagem, etc., com o grau quantificável de lesão. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A descrição que se apresenta a seguir é feita com referência aos desenhos anexos que são apresentados apenas a título de referência, sem qualquer carácter limitativo, e em que: - as figuras 1 e 2 representa uma vista em

11 - 9 - perspectiva do aparelho descrito no presente invento; -a figura 3 representa uma vista lateral do aparelho descrito no presente invento; - a figura 4 representa uma vista de topo do aparelho descrito no presente invento; e - a figura 5 representa uma vista de frente do aparelho descrito no presente invento, no qual se pode observar uma escala, e que a peça de suporte numa posição inclinada. Legenda dos números de referência - aparelho (1) para medir a laxidez do joelho - peça para o apoio posterior e fixação da coxa (2) - peça para o apoio posterior e fixação da perna (3) - peça de suporte (4) - peça para apoio posterior e fixação do pé (5) - escala (6) localizada no apoio e fixação do pé (5) - articulações (7) - peça amovível de fixação anterior da perna (8) - peça amovível de fixação posterior da perna (9) - peça amovível (10) com base plana - peça amovível (11) com base plana - meios para empurrar o pé no sentido horário (12) - meios para empurrar o pé no sentido anti-horário (13) - um eixo (14) - porcas de aperto (15) da articulação - porcas de aperto (16, 19) das peças amovíveis (10, 11) - meios para empurrar a perna para a trás (20) - meios para empurrar a perna para a frente (21)

12 DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO Conforme se pode observar nas figuras 1, 2, 3 e 4, o aparelho (1) descrito no presente invento é constituído essencialmente por quatro peças concretamente, um apoio posterior e fixação da coxa (2), um apoio posterior e fixação da perna (3), uma peça de suporte (4) e um apoio posterior e fixação do pé (5). Estas quatro peças compreendem respectivamente várias correias, não representadas nas figuras, que conjuntamente com as peças (8) e (9) vão garantir que a perna e coxa e pé fiquem apoiadas e fixas ao aparelho (1) objecto do presente invento. Para que as imagens obtidas por meio de tomografia axial computorizada ou por ressonância magnética, com o auxílio do aparelho (1), não apresentem distorções, todos os materiais utilizados no presente invento, são materiais plásticos, resinas e compósitos. O aparelho (1) compreende meios independentes, para empurrar para trás (20) a zona anterior da perna e para empurrar para a frente zona posterior da perna (21), representados na figura 2, respectivamente localizados, na parede interna de uma peça amovível para apoio anterior e fixação da perna (8) e na parede interna de uma peça amovível para apoio posterior e fixação da perna (9).

13 Por outro lado na zona do pé o aparelho (1), conforme se pode observar na figura 4, também compreende meios para empurrar o pé no sentido horário (12) e meios para empurrar o pé no sentido anti-horário (13), respectivamente localizados na parede interna do lado direito e no lado esquerdo de uma peça de suporte (4). Este meios (20), (21), (12) e (13) para empurrar as respectivas zonas da perna e do pé, podem ser de qualquer tipo, nomeadamente, bolsas insufláveis, manualmente ou por intermédio de um compressor, ou meios hidráulicos. Os meios (20), (21), (12) e (13) para empurrar as respectivas zonas da perna e do pé, de modo a posicionar e fixar o pé e ou a perna do paciente na posição desejada, podem funcionar independentemente e alternadamente uns dos outros. Por outro lado, os meios (20), (21) para empurrar as respectivas zonas da perna, podem funcionar em conjunto com os meios (12) e (13) para empurrar o pé, de modo a posicionar e fixar o pé e ou a perna do paciente na posição desejada Deste modo, conforme descrito o presente invento pode posicionar e fixar o pé e ou a perna do paciente em diversas posições. O aparelho (1) após executar uma força na face

14 posterior de perna, na face anterior da perna, uma força para rodar o pé internamente ou externamente ou qualquer destes movimentos combinados dois a dois, vai permitir realizar medições da translação e rotação do joelho, da tíbia sobre o fémur, na RM ou TA ou em qualquer outro meio de imagem que permita estas medições. Estas medições compreendem a valorização em mm e/ou graus da translação e/ou rotação da tíbia sobre o fémur. Conforme se pode observar na figura 5 a peça para o apoio posterior e fixação do pé (5) pode rodar no sentido horário ou no sentido anti-horário, em torno de um eixo (14), que passa pela respectiva peça (5) e por uma peça de suporte (4). Na figura 1 e 5 também se pode observar uma escala (6) localizada na peça de suporte (4). No aparelho (1), a parte da perna e da coxa poder posicionar em diferentes ângulos através de elementos articulados (7), fixos nas posições pretendidas por porcas de aperto (15). As partes da perna e da coxa poderem-se ainda adaptar a várias dimensões anatómicas do paciente mediante o deslizamento das referidas peças (7), (4), (3) e (2) as quais são fixas nas posições pretendidas por meios mecânicos, não representados nas figuras, posicionados em janelas ou furações existente nas referidas peças. Nas figuras 1, 2 e 3 pode-se observar as peças

15 amovíveis (10) e (11), que compreendem bases planas, as quais vão conferir apoio e estabilidade ao aparelho (1), sobre um plano horizontal. Esta peças amovíveis (10) e (11) estão unidas aos lados da peça (2) e (3) por meio de uma porcas de aperto (16 a 19), representadas na figura 4. Como será evidente a um perito da arte, ser possível, várias alterações de pormenor, as quais, contudo devem ser incluídas no âmbito da invenção. O invento deve apenas ser limitado pelo espírito das reivindicações que se seguem. Lisboa, 20 de Setembro de 2011

16 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, com utilização de meios complementares de diagnóstico, como a tomografia axial computadorizada e a ressonância magnética, e que compreende, articuladas entre si, uma parte para receber e fixar por meio de cintas a coxa (2), uma parte para receber a perna (3, 8, 9) e uma parte para receber e fixar o pé (4, 5), caracterizado por compreender: - meios independentes (20) e (21), para empurrar para trás a zona anterior da perna e para empurrar para a frente zona posterior da perna, respectivamente localizados, na parede interna de uma peça amovível para apoio anterior e fixação da perna (8) e na parede interna de uma peça amovível para apoio posterior e fixação da perna (9); - meios independentes (12, 13), para rodar no sentido horário uma peça para apoio e fixação do pé (5) e para rodar no sentido anti-horário a peça para apoio e fixação do pé (5), respectivamente localizados na parede interna do lado direito e do lado esquerdo de uma peça de suporte (4); e por: - a peça (5) para o apoio e fixação do pé estar articulada com a referida peça de suporte (4) para rodar no sentido horário ou no sentido anti-horário, de acordo com a força nela exercida, em torno de um eixo (14), que passa pela respectiva peça (5) e pela referida peça de suporte (4), que nela se encontra articulada. 2. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por compreender uma escala (6) localizada na zona externa da

17 - 2 - peça de suporte (4), para medir a rotação imposta ao pé. 3. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (20 e 21, 12 e 13) para empurrar as respectivas zonas da perna e do pé, funcionarem independentemente e alternadamente uns dos outros. 4. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os meios (20 e 21) para empurrar as respectivas zonas anterior e posterior da perna, funcionarem simultaneamente e em conjunto com os meios (12, 13) para rodar as respectivas zonas pé. 5. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os meios para empurrar as respectivas zonas da perna e do pé (12, 13, 20, 21), serem bolsas insufláveis, manualmente ou por intermédio de um compressor. 6. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por os meios para empurrar as respectivas partes da perna e do pé (12, 13, 20, 21), serem meios hidráulicos. 7. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por a parte da perna e da coxa se poderem posicionar em diferentes ângulos entre si, através de elementos articulados (7), fixos nas posições pretendidas por porcas de aperto (15) e por as partes da perna e da coxa se poderem adaptar a várias dimensões anatómicas do paciente

18 - 3 - mediante o deslizamento das referidas peças (7, 4, 3, 2) as quais são fixas nas posições pretendidas por meios mecânicos, posicionados em janelas ou furações existentes nas referidas peças. 8. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por compreender peças amovíveis (10, 11) com bases planas que conferem apoio e estabilidade no plano horizontal ao aparelho (1), e que estão unidas aos lados da parte para receber e fixar por meio de cintas a coxa (2) e aos lados da parte para receber a perna (3) por meio de porcas de aperto (15, 18, 19). 9. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por ser fabricado com materiais próprios para serem utilizados na tomografia axial computorizada ou por ressonância magnética. 10. Aparelho (1) para medir a laxidez do joelho, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por ser adequado a avaliar a instabilidade do joelho, por rotura de qualquer ligamento, nomeadamente, o ligamento cruzado anterior, ligamento cruzado posterior, da cápsula postero-interna, da cápsula postero-externa, e também em torno dos eixos de um referencial ortonormado, anterior, posterior, antero-interno, antero-externo, postero-interno e postero-externa 25 de Julho de 2012

19 - 1 / 3 - Fig. 1

20 - 2 / 3 - Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4

21 - 3 / 3 - Fig. 5