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Patent Searching and Data


Title:
ODONTOLOGICAL DIGITAL ELECTRONIC TORQUE WRENCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/222818
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an odontological digital electronic torque wrench for surgery for dental implant placement and/or the placement of prostheses on a dental implant, comprising components that make it possible to reduce the incidence of loss of implants and components of prostheses resulting from the application of inadequate torque, as well as to create a record in electronic files, containing the torque values applied during the use of the torque wrench, thus increasing the predictability and trackability of surgical and prosthetic methods in the field of implantology. The present invention pertains to the fields of electronic engineering, mechanics and odontology.

Inventors:
NELIS EVANGELISTA LUIZ (BR)
NEY EVANGELISTA LUIZ (BR)
MIOTTO BECKER CRISTIANE (BR)
DOS SANTOS DA SILVA ANDRÉ LUÍS (BR)
GERHARDT EDUARDO (BR)
CAPELAS ROMEU LEONARDO (BR)
COSTA PINO PINO CARLOS (BR)
DA SILVA BISNETO MANUEL PATRICIO (BR)
Application Number:
PCT/BR2018/000035
Publication Date:
November 28, 2019
Filing Date:
June 21, 2018
Export Citation:
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Assignee:
STRATEXIA INOVACAO IND E SERVICOS IMPORTACAO E EXPORTACAO EIRELI ME (BR)
SERVICO NAC DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL DEPARTAMENTO REGIONAL DO RIO GRANDE DO SUL SENAI/RS (BR)
SERVICO NAC DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL SENAI (BR)
International Classes:
A61C13/12; B25B23/142; G01L3/10
Foreign References:
BRPI1102343A22013-06-25
EP2221022A12010-08-25
Attorney, Agent or Firm:
GRUENBAUM, POSSINHAS & TEIXEIRA LTDA (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Torquímetro eletrónico digital odontológico CARACTERIZADO por compreender:

a. um conjunto ponteira do torquímetro;

b. um conjunto corpo do torquímetro;

c. um conjunto cápsula do torquímetro;

d. um conjunto parafusos de fixação; e

e. componentes de suporte do torquímetro;

onde:

- o conjunto ponteira do torquímetro compreende ponteira do torquímetro (2), inserto (3), catraca (15), pinos da catraca (16) e tampa da catraca

(17);

- o conjunto corpo do torquímetro compreende parte inferior do corpo (1), parte superior do corpo (6), tampa do pino (7), visor (8), capa do botão (10) e lente (11);

- o conjunto cápsula do torquímetro compreende parte inferior da cápsula (4), parte superior da cápsula (5), placa eletrónica (9) e bateria;

- o conjunto parafusos de fixação compreende parafuso (12), parafusos de cabeça escareada (13) e parafusos de fixação da placa eletrónica (14);

- os componentes de suporte do torquímetro compreendem uma base

(18) de suporte;

- o conjunto ponteira do torquímetro é fixado ao conjunto corpo do torquímetro pelos parafusos (12 e 13) e a placa eletrónica (9);

- a placa eletrónica (9) é fixada à parte inferior da cápsula e parte superior da cápsula (5) pelos parafusos de fixação da placa eletrónica (14);

- o conjunto cápsula do torquímetro é inserido no interior do conjunto corpo do torquímetro; e

- o conjunto cápsula do torquímetro permite que a parte eletrónica

(composta pela placa eletrónica (9) e seus elementos) possa ser

removida do torquímetro durante o processo de esterilização por

autoclave.

2. Torquímetro, de acordo com a reivindicação 1 ,

CARACTERIZADO pelo fato do cabo do torquímetro ser formado pelas peças ponteira do torquímetro (2), parte inferior do corpo (1) e parte superior do corpo (6).

3. Torquímetro, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2,

CARACTERIZADO pelo fato do cabo do torquímetro transmitir o torque aplicado pelo dentista à catraca (15) mecânica que promoverá a inserção do implante ou o aperto do parafuso de prótese.

4. Torquímetro, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato da parte inferior da cápsula (4) e a parte superior da cápsula (5) protegerem a placa eletrónica e a bateria interna.

5. Torquímetro, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4 CARACTERIZADO pelo fato do inserto (3), os pinos da catraca (16) e a tampa da catraca (17) comporem a catraca (15) mecânica, onde serão fixadas as ponteiras de chave de inserção do implante e parafusos.

6. Torquímetro, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato da tampa do pino (7) ser um

indexador posicionai e impedir que a catraca de gire ao longo de seu eixo.

7. Torquímetro, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato da capa do botão (10) ser de silicone.

8. Torquímetro, de acordo com a reivindicação 7,

CARACTERIZADO pelo fato do botão ter a função de pressionar a chave táctil do circuito eletrónico permitindo ligar, desligar e ajustar o nível mínimo de torque para sinal sonoro.

9. Torquímetro, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato do visor (8) e da lente (11) permitirem ver o display de cristal líquido com a indicação de torque.

10. Torquímetro, de acordo com a reivindicação 1 ,

CARACTERIZADO pelo fato dos materiais usados para fazer o conjunto corpo do torquímetro serem de aço inox, plástico polissulfona, alumínio ou policarbonato

11. Torquímetro, de acordo com a reivindicação 10,

CARACATERIZADO pelo fato dos materiais usados no conjunto corpo do torquímetro serem resistentes a esterilização por autoclavagem.

12. Torquímetro, de acordo com a reivindicação 1 ,

CARACTERIZADO pelo fato de apresentar um sistema de programação e identificação de torque, através de sistema sonoro.

13. Torquímetro, de acordo com a reivindicação 1 ,

CARACTERIZADO pelo fato da placa eletrónica (9) ser composta por um microcontrolador, um amplificador de instrumentação, um sensor célula carga, um buzzer sonoro, uma saída micro USB, teclado/botões e um LCD.

Description:
TORQUÍMETRO ELETRÓNICO DIGITAL ODONTOLÓGICO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção descreve um torquímetro odontológico eletrónico digital para cirurgias de colocação de implantes dentários e/ou colocação de próteses sobre implante dentário, com componentes que permitem que a diminuição da incidência de perdas de implantes e de componentes de próteses que tenham como causa a aplicação de torque inadequado e que o registro em arquivos eletrónicos seja feito, contendo os valores de torque aplicados durante a sua utilização, realizando o aumento da previsibilidade e a rastreabilidade dos procedimentos cirúrgicos e protéticos da área de implantodontia. A presente invenção se situa nos campos da Engenharia Eletrónica, Mecânica e da Odontologia.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A área de saúde bucal envolve cerca de 242 mil profissionais em todo o país. Levantamento feito pelo Ministério da Saúde mostra que o Brasil tem cerca de 30 milhões de desdentados e que 3 em cada 4 idosos (faixa dos 65 aos 74 anos) são desdentados. Uma solução para resolver este problema é a colocação de próteses sobre implantes. Implantes dentários são raízes artificiais de titânio colocadas no osso para dar suporte às próteses dentárias. Geometricamente se assemelham a parafusos, tendo na parte interna um furo roscado para fixação da prótese.

No processo de instalação de implantes, o profissional envolvido deve manusear elementos delicados. São ferramentas e elementos de fixação pequenos onde a maioria não possui mais que poucos milímetros. Devido a isso, podem ser ocasionadas avarias nos materiais manuseados durante as cirurgias.

Do ponto de vista biológico, o torque excessivo não deve ser aplicado ao implante devido ao risco de remover roscas ou comprimir excessivamente o osso, resultando em necrose óssea e perda do implante. Por outro lado, a aplicação de valores baixos de torque compromete a estabilidade primária, sendo também um motivo de perda de cirurgia nos casos de carga imediata.

Os torquímetros existentes no mercado atualmente são

classificados em duas categorias: Torquímetro cirúrgico e torquímetro protético.

O torquímetro cirúrgico é utilizado durante o processo de inserção do implante no alvéolo cirúrgico. Ele garante a precisão do torque aplicado durante a cirurgia, indicando ao cirurgião a estabilidade inicial do implante.

O torquímetro protético é utilizado na fixação da prótese sobre o implante. Possui um nível de torque inferior ao do torquímetro cirúrgico (10 a 32N. cm).

Tanto o torquímetro cirúrgico quanto o protético, disponíveis atualmente no mercado, são totalmente mecânicos e seu controle de torque é feito através molas e marcação ao longo de seu corpo.

Na busca pelo Estado da Técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados os seguintes documentos que tratam sobre o tema de torquímetros odontológicos e/ou eletrónicos, bem como seus componentes.

O documento Torquímetro Digital para a Fixação de Parafusos Constituintes de Próteses, de Beck, JCP et al. (2006) apresenta um torquímetro digital desenvolvido para uso em pesquisa. Seu equipamento se baseava em extensiometria, sendo necessária a construção de uma barra de deflexão com paredes extremamente delgadas para que as deformações fossem mensuradas.

O documento Controle de Precisão de Micro-Motores para

Realização de Implante Dentário Ósseointegrado, de Gazzirro, MA et. al (2004) apresenta um sistema de controle de torque desenvolvido para ser aplicado em motores de contra-ângulo usados em implantodontia. No entanto, seu uso em cirurgias para colocação de implantes fica restrito aos 60 N.cm. O documento PI 0505338-2 A versa sobre um equipamento para medição de torque e velocidade de rotação com aplicação exclusivamente em motores odontológicos para endodontia. Sua invenção se caracteriza por apenas medir os valores de torque e velocidades aplicados por um atuador.

Os documentos PI 0900603-6 e BR 11 2015 012031 8 versam sobre um torquímetro eletrónico para a área de ortopedia, porém nenhum é aplicado à área odontológica.

O documento PI 1102343-0 A2 é um documento dos próprios inventores, que apresenta um torquímetro odontológico digital que tem por objetivo mensurar, comparar e informar a força de fixação aplicada em parafusos de implantes dentários, com a possibilidade da

determinação da força máxima necessária à operação, visando prevenir possíveis danos à arcada dentária do paciente e a respectiva estrutura óssea, além de garantir uma adequada e permanente fixação dos parafusos, e, consequentemente, da prótese. O torquímetro é composto por um torquímetro propriamente dito, incorporado a um console com mostrador, que pode, ou não, estar integrado ao corpo do torquímetro, podendo ser sem fio, tendo, internamente ao dito console, placa de circuito impresso com software embarcado, capazes de medir grandezas da ordem de alguns poucos N.cm.

O documento EP 2221022 (A1) revela um dispositivo de

parafusagem para aplicações médicas, em particular para implantologia endóssea também em um ambiente cirúrgico, que compreende: pelo menos uma porção frontal que possui uma chave de torque adequada para atuar sobre um parafuso apropriado; pelo menos uma porção traseira adequada para ser acionada manualmente por um utilizador, sendo as referidas porções dianteira e traseira ligadas reciprocamente sob condições de utilização do dispositivo; e pelo menos um sensor ligado à referida porção traseira para detectar uma deformação da porção traseira, que será uma função do torque aplicado ao parafuso por meio da referida chave, caracterizado por compreender ainda um módulo externo ligado ao referido sensor de modo a receber um sinal proveniente do referido sensor pelo menos durante a utilização do referido dispositivo e por as referidas porções dianteira e traseira estão configurados e acoplados de forma a serem autoclaváveis.

O documento KR20110074949 revela um torquímetro que mede com precisão a força de estabilidade entre dentes artificiais e o osso circundante. Para isso, o torquímetro é formado por um transdutor de material uniforme e tamanho constante. É usada uma chave de torque automatizada para se ter uma conexão constante e evitar deformações nos dentes artificiais. A conexão é feita por meio de câmera de vídeo, sensor de distância e sensor de ângulo, permitindo que o operador se aproxime facilmente. O sistema tem um amortecimento que evita que o usuário sinta com muita intensidade a frequência de torque. Além disso, troca de dados entre o torquímetro e o computador são feitos usando internet sem fio ou comunicação bluetooth, uma vez que o sistema tem um circuito integrado que armazena os dados obtidos.

O documento US2012021377 revela uma chave de torque rotativa elétrica para cirurgia de implante dentário, compreendendo: uma unidade principal, tendo um mecanismo de geração de torque montado nele para produzir um torque e um botão de controle para ajustar o torque; uma alça configurada para fixar, tendo a referida alça um fio ligado à referida unidade principal para a transmissão do binário produzido pela referida unidade principal para a referida pega; e um mecanismo de embreagem ligado à referida alça para receber o binário emitido pela referida unidade principal para rodar uma ponta rotativa que pode ser inserida num orifício num implante dentário para conduzir o dito implante dentário para dentro do paciente; em que o referido mecanismo de embreagem para a dita ponta rotativa de rotação quando o torque emitido pela referida unidade principal atinge o valor ajustado pelo referido botão de controle durante a instalação do referido implante dentário. Os documentos encontrados apresentam alguns inconvenientes e problemas como por exemplo, por serem mecânicos, não terem

armazenamento de dados, não terem circuitos embarcados que controlam o sistema de torque e/ou não protegem seus equipamentos eletrónicos e digitais.

Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Dessa forma, a presente invenção tem por objetivo resolver os desafios constantes no estado da técnica a partir de um torquímetro digital eletrónico odontológico, usado em cirurgias de colocação de implantes dentários e para colocação de próteses sobre implante dentário com componentes que permitem medições e aplicações precisas de torque, bem como o registro dos dados usados.

Para resolver os problemas de perdas de implantes e de

componentes de próteses que tenham como causa a aplicação de torque inadequado, a falta de registros contendo os valores de torque aplicados durante a sua utilização, a falta de previsibilidade e a rastreabilidade dos procedimentos cirúrgicos e protéticos da área de implantodontia, a presente invenção apresenta como objeto um torquímetro digital eletrónico odontológico, usado em cirurgias de colocação de implantes dentários e para colocação de próteses sobre implante dentário, em que o torquímetro é composto por: um conjunto Ponteira do Torquímetro; um conjunto Corpo do Torquímetro; um conjunto Cápsula do Torquímetro; um conjunto Parafusos de Fixação e um conjunto Suporte.

O conceito inventivo comum a todos os contextos de proteção reivindicados é a utilização da eletrónica para medição de torque de colocação de implantes dentários, a miniaturização da eletrónica e software embarcado, a microusinagem de precisão para fabricação das peças mecânica e a possibilidade de esterilização por autoclavagem.

Assim, a presente invenção aborda o uso de uma solução para medir o torque de aplicação de implantes dentários, o torque de aperto de parafusos de próteses dentárias, o torque de aperto em setores metal mecânico em geral, evitando perdas de implantes e de componentes de próteses que tenham como causa a aplicação de torque inadequado, bem como o registro de valores de torque aplicados, evitando erros humanos em operação de implantodontia.

Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente são apresentadas as presentes figuras:

A figura 1 ilustra a vista explodida com todos os componentes de uma concretização do torquímetro digital eletrónico odontológico.

A figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma concretização do torquímetro odontológico.

A figura 3 mostra uma vista lateral de uma concretização do torquímetro odontológico.

A figura 4 ilustra uma representação do torquímetro desmontado.

A figura 5 mostra uma representação em 3D de um modelo do torquímetro odontológico.

A figura 6 mostra uma perspectiva de vários modelos de representação do torquímetro.

A figura 7 mostra uma outra vista em perspectiva de vários modelos de representação do torquímetro.

A figura 8 ilustra uma perspectiva de uma concretização de torquímetro com a sua base de suporte. A figura 9 ilustra uma perspectiva de outra concretização de torquímetro com a sua base de suporte.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

As descrições que se seguem são apresentadas a título de exemplo e não limitativas ao escopo da invenção e farão compreender de forma mais clara o objeto do presente pedido de patente.

A presente invenção provê vantagens no aperfeiçoamento de torquímetros digitais eletrónicos odontológícos, usados em cirurgia de colocação de implantes dentários.

A presente invenção permite a diminuição da incidência de perdas de implantes e de componentes de próteses que tenham como causa a aplicação de torque inadequado, permite o registro em arquivos eletrónicos dos valores de torque aplicados durante a utilização do produto, além de aumentar a previsibilidade e a rastreabilidade dos procedimentos cirúrgicos e protéticos da área de implantodontia.

Em um objeto a presente invenção apresenta um torquímetro digital eletrónico odontológico composto por:

a. um conjunto ponteira do torquímetro;

b. um conjunto corpo do torquímetro;

c. um conjunto cápsula do torquímetro;

d. um conjunto parafusos de fixação; e

e. componentes de suporte do torquímetro;

em que:

- o conjunto ponteira do torquímetro compreende ponteira do torquímetro (2), inserto (3), catraca (15), pinos da catraca (16) e tampa da catraca (17);

- o conjunto corpo do torquímetro compreende parte inferior do corpo (1), parte superior do corpo (6), tampa do pino (7), visor (8), capa do botão (10) e lente (11);

- o conjunto cápsula do torquímetro compreende parte inferior da cápsula (4), parte superior da cápsula (5) e placa eletrónica (9); - o conjunto parafusos de fixação compreende parafusos (12), parafusos de cabeça escareada (13) e parafusos de fixação da placa eletrónica (14);

- os componentes de suporte do torquímetro compreende base (18) de suporte.

Em uma concretização, o cabo do torquímetro é formado pelas peças ponteira do torquímetro (2), parte inferior do corpo (1) e parte superior do corpo (6), por isso devem ser feitas de material resistente a esterilização por autoclave, tem função estrutural e são responsáveis por transmitir o torque aplicado pelo dentista à catraca mecânica que promoverá a inserção do implante ou o aperto do parafuso de prótese.

Em outra concretização, a parte inferior da cápsula (4) e a parte superior da cápsula (5) formam a cápsula, que tem a função de proteger a placa eletrónica. Ela pode ser removida do equipamento para permitir esterilização sem danificar os componentes eletrónicos e a bateria interna.

O inserto (3), os pinos da catraca (16) e a tampa da catraca (17) compõem a catraca (15) mecânica, onde serão fixadas as ponteiras de chave de inserção do implante e parafusos.

A tampa do pino (7) funciona como um indexador posicionai, impedindo a catraca de girar ao longo de seu eixo.

A capa do botão (10) é de silicone e tem a função de pressionar a chave táctil do circuito eletrónico permitindo ligar, desligar e ajustar o nível mínimo de torque para sinal sonoro.

O visor (8) e a lente (11) permitem ver o display de cristal líquido com a indicação de torque.

O conjunto Ponteira do Torquímetro é fixado ao conjunto Corpo do Torquímetro pelos parafusos (12 e 13) e a placa eletrónica (9) é fixada à parte inferior da cápsula e parte superior da cápsula (5) pelos parafusos de fixação da placa eletrónica (14). O conjunto Cápsula do Torquímetro está inserido no interior do conjunto Corpo do Torquímetro.

O conjunto Cápsula do Torquímetro tem o objetivo de permitir que a parte eletrónica (composta pela placa eletrónica (9) e seus elementos) possa ser removida do torquímetro durante o processo de esterilização por autoclave. Isto porque os componentes eletrónicos do torquímetro não resistiriam às temperaturas, pressões e umidade presentes no processo de autoclavagem.

Os materiais usados para fazer o Conjunto Corpo do Torquímetro podem ser de aço inox, plástico polissulfona, alumínio, policarbonato e são selecionados de modo a permitir sua esterilização por autoclavagem.

A figura 1 mostra a vista explodida de um modelo de torquímetro descrito na presente invenção e todos os seus componentes, conforme descrito anteriormente. As figuras 2 e 3 mostram as vistas em perspectiva e lateral, respectivamente, do torquímetro. A figura 5 mostra um exemplo de concretização da presente invenção.

A presente invenção apresenta um sistema de programação e identificação de torque, através de sistema sonoro e possui a

possibilidade de programação e armazenamento do valor de torque aplicado, possibilitando o registro junto ao prontuário médico do cliente.

A placa eletrónica (9) é formada por um microcontrolador, um amplificador de instrumentação, um sensor célula carga, um buzzer sonoro, uma saída micro USB, teclado/botões e um LCD, que em conjunto formam o sistema de programação e identificação de torque e possibilitam o registro do que foi executado.

Algumas vantagens são resultados da invenção ora citada e em relação aos torquímetros odontológicos e/ou eletrónicos convencionais, como apresentadas abaixo.

Um objetivo geral é que o torquímetro digital eletrónico

odontológico faça a medição do torque de aplicação de implantes dentários, do torque de aperto de parafusos de próteses dentárias e do torque de aperto em setores metal mecânico em geral.

Uma primeira vantagem é o fato de o torquímetro ser eletrónico e digital possibilita um erro de medição máximo admissível de 1 ,5% do valor da escala.

Uma segunda vantagem é o fato do equipamento ser de tamanho reduzido, com peso inferior à 70 gramas.

Uma terceira vantagem é o fato de ser ergonómico e funcional, com apelo estético e é biocompatível, conforme ISO 10993.

Uma quarta vantagem é o fato de possuir grau de proteção IP68, ser resistente a esterilização por autoclave conforme ISO 13402 ou similar e estar em conformidade com ABNT NBR IEC 60601 onde aplicável;

Uma quinta vantagem é o fato de ter baixo custo de fabricação, sendo fácil de montar e de operar e tem baixo consumo de energia.

Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

As figuras 6 e 7 mostram cinco exemplos de concretizações da presente invenção. Quaisquer um dos modelos F, X, J, D e T tem todos os elementos e características técnicas descritos até o momento.

As figuras 8 e 9 mostram dois exemplos dos modelos F e X em suas respectivas bases (18) de suporte.

A descrição que se fez até aqui do torquímetro odontológico eletrónico digital, objeto da presente invenção, deve ser considerada apenas como uma possível concretização, e quaisquer características particulares nela introduzida devem ser entendidas apenas como algo que foi descrito para facilitar sua compreensão. Desta forma, não podem de forma alguma ser consideradas como limitarrtes da invenção, a qual está limitada ao escopo das reivindicações.

Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.