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Vetrina Brevetti

L’Istituto Ortopedico Rizzoli, oltre a fare ricerca scientifica, è impegnato a sviluppare e produrre innovazioni nelle tecniche chirurgiche e nel trattamento delle patologie ortopediche, e più in generale nell'ambito dei prodotti medico-sanitari, nuovi prodotti farmaceutici, nuovi materiali o processi produttivi. A tal fine cura l'attività di trasferimento tecnologico dai laboratori di ricerca all’industria privata.

Alcuni dei risultati della ricerca scientifica si configurano come invenzioni suscettibili di tutela giuridica e possono determinare, tramite valorizzazione industriale, un grande valore economico. Questa "vetrina brevetti" presenta questa parte di Patrimonio Intellettuale e know-how dell'Istituto.

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Brevetto
Dispositivo robotico per la mobilizzazione assistita e recupero funzionale mirato/selettivo dell'articolazione tibiotarsica
Il Brevetto ancora non è ancora uscito dal periodo di segretezza. Non è ancora possibile pubblicare informazioni più dettagliate. Per informazioni contattare il Technology Transfer Office.Descrizione dell’invenzione:L’invenzione affronta i limiti degli approcci manuali o dei dispositivi riabilitativi esistenti, che spesso non riescono a mobilizzare selettivamente l’articolazione tibiotarsica. Questo limita l’efficacia della riabilitazione e la capacità di monitorare con precisione i progressi del paziente.L’invenzione riguarda un dispositivo innovativo progettato per la mobilizzazione assistita automatizzata e il recupero funzionale selettivo dell’articolazione tibiotarsica. Questo strumento si propone di accelerare il recupero post-operatorio o post-traumatico, con particolare attenzione ai pazienti sottoposti a interventi di sostituzione protesica della caviglia o che hanno subito traumi significativi.Il dispositivo si distingue per la capacità di concentrare il movimento sull’articolazione della caviglia, evitando il coinvolgimento indesiderato del complesso articolare del medio piede. Utilizza un sistema di supporto personalizzabile che garantisce un’elevata sicurezza e comfort per il paziente. 
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Brevetto
Protesi vertebrale
Il Brevetto ancora non è ancora uscito dal periodo di segretezza. Non è ancora possibile pubblicare informazioni più dettagliate. Per informazioni contattare il Technology Transfer Office.La presente invenzione riguarda una protesi vertebrale innovativa, progettata per il supporto e il recupero della funzionalità biomeccanica in condizioni di compromissione strutturale. L’obiettivo è fornire una soluzione avanzata che consenta stabilità e, al contempo, una certa mobilità controllata, superando i limiti delle tecnologie esistenti.Il dispositivo si caratterizza per una configurazione ottimizzata, pensata per migliorare l’integrazione con le strutture circostanti e semplificare il processo di impianto. Sono stati adottati accorgimenti progettuali che riducono il numero di componenti, garantendo un’elevata affidabilità e un intervento meno invasivo.L’invenzione rappresenta un passo avanti significativo nel settore, offrendo un approccio più efficace per il recupero funzionale e il miglioramento della qualità della vita di pazienti con esigenze specifiche. 
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Brevetto
Dispositivo di interfaccia per il recupero delle capacità motorie e relativo metodo di funzionamento
La presente invenzione riguarda un dispositivo innovativo finalizzato al recupero delle capacità motorie in pazienti con lesioni del midollo spinale o del sistema nervoso periferico. Il dispositivo è un’interfaccia neurale avanzata che collega direttamente la corteccia motoria del paziente alla muscolatura, bypassando il sistema nervoso lesionato mediante tecnologia wireless e intelligenza artificiale. Composto da sensori corticali, un’unità di decodifica e uno o più elettrostimolatori muscolari, il sistema permette di ripristinare i movimenti volontari attraverso la rilevazione dei segnali elettrici cerebrali, la loro elaborazione e la stimolazione dei muscoli bersaglio.Il dispositivo consente una riabilitazione motoria altamente personalizzata, superando le limitazioni delle tecnologie esistenti che non riescono a bypassare efficacemente il sistema nervoso lesionato. L’innovazione risiede nella capacità di sfruttare una connessione wireless diretta tra il cervello e i muscoli, assicurando una stimolazione precisa e selettiva dei muscoli desiderati, senza coinvolgere aree non interessate. La possibilità di utilizzare sensori impiantabili a lungo termine, realizzati con materiali biocompatibili, migliora l’efficacia nei casi più complessi, garantendo una maggiore precisione nel rilevamento dei segnali. 
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Brevetto
Dispositivo di Posizionamento per Sonda Ecografica
La presente invenzione riguarda un dispositivo di posizionamento per sonda ecografica, ideato per migliorare precisione e riproducibilità degli esami sul ginocchio, affrontando problematiche diagnostiche legate a patologie come l'osteoartrite. Il dispositivo standardizza la procedura, riducendo la dipendenza dall'abilità dell’operatore e facilitando l’uso anche da parte di personale meno esperto o dello stesso paziente.Il sistema include una membrana flessibile, configurata come ginocchiera o film adesivo, che aderisce al ginocchio e presenta aperture strategiche per il posizionamento controllato della sonda ecografica. Queste aperture, con punti di riferimento e linee guida, garantiscono immagini di alta qualità e coerenza, evidenziando strutture come cartilagine e fluido sinoviale.L’invenzione è utile in telemedicina, permettendo il monitoraggio remoto con immagini acquisite autonomamente e trasmesse al medico. Questo approccio riduce il carico clinico, migliora il monitoraggio delle patologie degenerative e offre risultati diagnostici più uniformi e affidabili.  
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Brevetto
Dispositivo per Intervento di Ricostruzione di un Legamento Crociato
INTRODUZIONE Nella chirurgia ortopedica di ricostruzione dei legamenti crociati si ricorre, in generale, a tecniche che prevedono l’impianto di un nuovo legamento -realizzato tramite prelievo di tendini autologhi, oppure mediante utilizzo di tendini da donatore, anche cadavere-, a sostituzione di quello nativo, e l'instradamento di esso in un canale realizzato artificialmente tramite foratura ossea della tibia. Tale canale sfocia nell’inserzione del legamento crociato anteriore nativo, quindi il legamento sostitutivo viene fissato a un’estremità alla tibia, instradato attraverso il canale, e in ultimo fissato al femore. Il fissaggio delle estremità del legamento sostitutivo avviene tramite elementi terminali, boccole, o punti metallici, che penetrano nelle ossa, fissando ad essa un’estremità del legamento sostitutivo. Uno dei problemi connaturati a queste tecniche chirurgiche è la ricostruzione esclusivamente funzionale del legamento nativo, ossia una ricostruzione non estesa anche al ripristino accurato dell’anatomia. Il mero instradamento del legamento sostitutivo nel canale ricavato per foratura della tibia, infatti, non realizza alcuna riproduzione dell’inserzione anatomica del legamento nativo, lasciando oltretutto il legamento sostitutivo esposto all’interazione con pareti ed estremità del canale, condizione diversa di quella che si ritrova in corrispondenza dell’inserzione del legamento nativo. CARATTERISTICHE TECNICHE Lo scopo dell'invenzione è quello di fornire un dispositivo per un intervento chirurgico di ricostruzione di un legamento crociato che consenta di procedere anche a una ricostruzione anatomica del legamento stesso, in particolare dell’inserzione del legamento nativo. Tale scopo è raggiunto da un dispositivo formato da due componenti principali: un penetratore e un manicotto. Il penetratore, costituito di materiale osteointegrabile, è studiato per essere introdotto all’interno del piatto tibiale, nella posizione intercondiloidea corrispondente alla naturale inserzione del legamento crociato ed ha la doppia funzione di ricevere il nuovo legamento sostitutivo e di ancorarsi stabilmente all’estremità prossimale della tibia, anche favorendo processi biologici di osteointegrazione che ne garantiscono un fissaggio fisiologico e duraturo all’osso. Il manicotto è accoppiato al penetratore e definisce un secondo lume di passaggio del nuovo legamento. Tale elemento, costituito di collagene reticolato, avvolge il nuovo legamento, e lo accompagna, proteggendolo, in una zona tipicamente critica, soprattutto nelle prime settimane, quella fra piatto tibiale e femore distale, in cui il tendine viene costretto dalle pareti del canale articolare. Inoltre, nel tempo, l’elemento di collageno, integrandosi con l’intorno biologico dell’articolazione, favorisce l’inserzione fisiologica del nuovo legamento nel piatto tibiale. In sintesi, il nuovo dispositivo è studiato per favorire l’integrazione biologica fra il nuovo legamento ed il piatto tibiale, sostenendo, a distanza dall’intervento di ricostruzione, il ripristino di condizioni e proprietà il più simile possibili a quelle dell’inserzione nativa. VANTAGGI •    Protezione del nuovo legamento durante le prime settimane successive alla ricostruzione chirurgica, momento critico per il successo dell'intervento; •    Elevata stabilità dell'inserzione del legamento, in quanto intimamente fissato all'interno della tibia; •    Interamente realizzabile con manifattura digitale additiva; •    Ricostruzione più fisiologica ed anatomica dell'inserzione del legamento nel piatto tibiale. APPLICAZIONI •    Ricostruzione fisiologica del legamento crociato; •    Possibilità di studio di nuovi biomateriali integrabili nell'articolazione; •    Possibilità di usare cellule, o concentrati cellulari, per sospingere l'integrazione biologica.
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Nanomateriale Composito a base Staminale per la Rigenerazione Tissutale
Nanomateriale Composito a base Staminale per la Rigenerazione Tissutale INTRODUZIONE L’osteoartrite colpisce 40 milioni di europei con un impatto notevole sulla sanità nazionale pari a ~ 50.4 miliardi di euro all’anno. La malattia comporta la degenerazione cartilaginea e articolare causando dolore e disabilità. I metodi chirurgici attuali prevedono approcci invasivi e ripetuti nel tempo. Questa invenzione è un materiale composito, rilasciato da una 3D Bioprinter, che consente la rigenerazione tissutale in situ sfruttando la stimolazione ultrasonica esterna, senza bisogno di interventi multipli. CARATTERISTICHE TECNICHE L’invenzione vuole sostituire il bisogno di iniezioni ripetute per la rigenerazione dei tessuti e/o gli interventi chirurgici per la sostituzione dell’intera giunzione articolare. L’invenzione infatti è un materiale composito a base organica rilasciato da una stampante 3D integrata in un tool artroscopico. Il materiale composito viene inserito una volta sola nel sito di interesse, e consente di rigenerare il tessuto attraverso la stimolazione esterna del sito d’intervento, anche a distanza nel tempo senza dover intervenire chirurgicamente ogni volta che si palesi la necessità del trattamento. Inoltre è stato pensato un sistema di gestione del trattamento in maniera intelligente e integrata a App per il monitoraggio a distanza da parte di personale specializzato. Questo avrebbe un impatto notevole considerando che la necessità di ospedalizzazione per pazienti anziani potrebbe essere evitata o quantomeno ridotta nel tempo grazie al monitoraggio a distanza. APPLICAZIONI Chirurgia miniinvasiva; Chirurgia in artroscopia; Trattamento osteoartrite; Trattamento malattie degenerative; Trattamento rigenerativo mediato da staminali. VANTAGGI Dispositivo minimamente invasivo; Elevata aderenza alla terapia; Elevato controllo della terapia; Controllo a distanza della terapia e del decorso; Nessun disturbo nel quotidiano del paziente; Elevata compatibilità con gli standard tecnologici del futuro, IOT e Machine Learning.
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Ortesi piede-caviglia con asse di rotazione flottante
Nuovo Tutore a Movimento Fisiologico per la Caviglia INTRODUZIONE L’invenzione consiste in un’ortesi (tutore) articolata particolarmente innovativa dal punto di vista cinematico. Questa è qui sviluppata inizialmente per l’articolazione di caviglia, tra il piede e la gamba, ma che può altresì essere applicata anche al ginocchio o al gomito con le opportune variazioni. Il dispositivo è progettato per le situazioni cliniche dove il movimento deve essere limitato alla flessione, mentre negli altri piani anatomici sono consentiti solo piccoli movimenti complementari adeguatamente contenuti; tipicamente per periodi successivi ad eventi traumatici, o precedenti o successivi a trattamenti ortopedici o riabilitativi. CARATTERISTICHE TECNICHE L’innovazione, rispetto ai dispositivi esistenti, risiede in un sistema di collegamento tra le due parti rigide dell’ortesi che consente il movimento fisiologico dell’articolazione dell’utente solo in flesso-estensione, limitando in maniera definita e controllata gli altri cinque gradi di libertà articolare. Questo è ottenuto con uno speciale giunto che guida il movimento attorno all’asse naturale di rotazione, consentendo una dinamica naturale del movimento alla caviglia, e allo stesso tempo contenendo e proteggendo opportunamente l’articolazione da ogni altra rotazione e traslazione indesiderata, dovute a fattori involontari o accidentali. Ciò consente di salvaguardare, per il periodo ritenuto necessario, le strutture anatomiche lesionate o trattate prima di ritornare possibilmente al loro funzionamento naturale. La disponibilità di un modello anatomico tridimensionale dell’arto del paziente, rilevabile tramite scansione, insieme alla conoscenza delle caratteristiche cinematiche naturali del soggetto e alle possibilità di regolazione dello speciale giunto di collegamento, permettono una progettazione del tutore completamente personalizzata, nonché ottimizzata per gli aspetti di resistenza meccanica e leggerezza. Il tutore potrà successivamente essere realizzato sia tramite produzione in serie a basso costo, sia utilizzando le moderne tecniche di fabbricazione additiva (stampa 3D). In pratica, l’invenzione rende disponibile così un nuovo tutore articolato che garantisce una maggiore efficacia dal punto di vista terapeutico-riabilitativo, abbinato ad un maggiore comfort per l’utente e ad un ottimo contenimento del dolore. POSSIBILI APPLICAZIONI •    Patologie articolazione di caviglia; •    Patologie articolazione di ginocchio; •    Patologie articolazione di gomito. VANTAGGI •    Riproduzione del movimento naturale dell’articolazione tibiotarsica e sottoastragalica; •    adattabilità a qualsiasi utente e personalizzazione rispetto alle sue specifiche esigenze; •    ottimo comfort; •    notevole contenimento del dolore; •    maggior efficacia dal punto di vista terapeutico-riabilitativo; •    facilità di regolazione; •    leggerezza; •    elevata durata; •    costruzione in serie semplice e a basso costo, ma anche con la tecnologia della stampa 3D.  
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Brevetto
Nuove molecole per la rigenerazione tissutale ossea
Nuove molecole la rigenerazione ossea INTRODUZIONE L’osteoporosi rappresenta una delle principali cause di disabilità e di morbidità al mondo. Tra le molte cause di osteoporosi, la caduta dei livelli fisiologici di estrogeni che occorre nel post-menopausa, rimane quella più frequente; a tutt’oggi, l’approccio farmacologico di gran lunga prevalente nella prevenzione e nella cura della fragilità ossea indotta da osteoporosi è rappresentato dal trattamento con farmaci inibitori del riassorbimento osseo, la funzione cui sono deputati gli osteoclasti. La famiglia di farmaci di maggiore successo in questa categoria è quella dei bisfosfonati, sviluppati in fasi successive come analoghi chimici dei pirofosfati, noti inibitori della mineralizzazione. Il solfuro di idrogeno (H2S) è una molecola gassosa nota storicamente come agente tossico. Tuttavia, negli ultimi anni è stato evidenziato un importante ruolo biologico dell’H2S che, prodotto fisiologicamente dalle cellule in minime quantità, svolge la funzione di gas-trasmettitore, al pari di molecole più lungamente studiate come l’ossido nitrico o l’ossido di carbonio. In particolare, esperimenti preliminari hanno suggerito che H2S eserciti una funzione di stimolo sulle cellule mesenchimali staminali (MSC), i precursori degli osteoblasti, inducendo un aumento della deposizione di nuova matrice minerale ossea. CARATTERISTICHE TECNICHE Sulla base di queste premesse, è stata messa a punto di una nuova classe di molecole che agiscono come farmaci ibridi, in grado cioè di unire le proprietà di un noto farmaco per l’osteoporosi, l’Alendronato, con quelle di un gruppo funzionale in grado di rilasciare H2S. Le molecole oggetto dell’invenzione si inseriscono pertanto entro questa pressante esigenza clinica, cioè l’esigenza di mettere a punto nuovi farmaci in grado di stimolare i meccanismi fisiologici del turnover osseo anziché inibirli e quindi utili nel trattamento dell’osteoporosi. Le molecole dell’invenzione nascono quindi con l’intento di accoppiare una funzione anti-catabolica dell’Alendronato (espressa dai gruppi pirofosfato) con una anabolica espressa dall’H2S. POSSIBILI APPLICAZIONI •    Trattamento osteoporosi •    Rallentamento riassorbimento osseo VANTAGGI •    Farmaco con doppio bersaglio farmacologico; •    Oltre a bloccare il riassorbimento, dovrebbe stimolare anche il deposito di nuovo calcio.  
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Brevetto
Nuovo metodo per la diagnosi precoce dell’osteoporosi
INTRODUZIONE L'invenzione si riferisce una nuova tecnica rapida, poco costosa ed efficiente in grado di individuare con precisione condizioni fisiologiche associabili all'osteoporosi; la tecnica può essere applicata facilmente alle analisi del sangue di routine, per uno screening sistematico di massa non legato a differenze di genere. Secondo i dati dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, l'osteoporosi colpisce circa 75 milioni di persone negli Stati Uniti, in Europa e in Giappone ed entro il 2025 si prevedono oltre 3 milioni di fratture correlate all'osteoporosi all'anno, con un costo annuale intorno ai 25 miliardi di dollari. Diversi metodi sono stati messi a punto per diagnosticare la malattia e descriverne la progressione. Tuttavia, tali tecniche, generalmente raggruppate con il nome di mineralometria ossea computerizzata (MOC), seppur efficaci, sono costose, hanno lunghi tempi di esecuzione, vengono consigliate a partire dai 65 anni ed alcune di esse espongono il paziente a radiazioni ionizzanti. Tali tecniche non possono essere impiegate per uno screening di massa della popolazione.   CARATTERISTICHE TECNICHE Il nuovo metodo, oggetto della presente invenzione, si basa sulla spontanea abilità di differenziazione osteoclastica di popolazioni monocitarie circolanti, purificate da pazienti con condizioni patologiche associate all'osteoporosi, anche in uno stadio precoce. Il metodo è un test diagnostico facile, rapido, non invasivo ed economico che necessita di solo 1 ml di sangue per essere eseguito, pertanto può essere adottato come test di screening di routine da qualsiasi laboratorio di analisi cliniche in quanto compatibile con le normali attività di analisi del sangue. Il nuovo test è in grado di diagnosticare la presenza di un alterato rimodellamento osseo causato da osteoporosi ancora prima che i tradizionali metodi diagnostici vengano impiegati (anche secondo specifiche linee guida) o ne evidenzino i segni. Tale tecnologia è complementare con quelle già esistenti, in quanto potrebbe precedere i test diagnostici standard, discernendo a monte i pazienti che hanno necessità di indagini più approfondite. Inoltre, rilevando precocemente la presenza di uno stato patologico associato al riassorbimento osseo, il nuovo metodo diagnostico consentirebbe di intervenire tempestivamente su pazienti che hanno fenomeni osteoporotici in una fase iniziale, rallentando prontamente la progressione della malattia. Rallentare precocemente il progredire dell’osteoporosi significa prevenire e/o limitare, le complicanze ad essa associate, quali, ad esempio, fratture, deformità, dolore cronico e compromissione dell'equilibrio, e, per questo motivo, la diagnosi precoce dell’osteoporosi avrà nel prossimo futuro un impatto sociale ed economico molto rilevante. POSSIBILI APPLICAZIONI •    Produzione di un kit diagnostico; •    Inserire quest’analisi nel pannello degli indicatori ematici classici nelle analisi del sangue di routine; •    Diagnosi precoce dell’osteoporosi; •    Screening di massa; •    Individuazione dei pazienti che necessitano di indagini più accurate; •    Monitoraggio della efficacia di terapie che agiscono sul rimodellamento osseo. VANTAGGI •    Poco costoso; •    Facile; •    Veloce; •    Affidabile; •    Non di genere; •    Equo e sostenibile; •    Permette di individuare precocemente l’osteoporosi consentendo ai pazienti di curarsi da subito, rallentando prontamente la progressione della malattia.  
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