BR112013007370B1

BR112013007370B1 - Dispositivo espinhal com catraca

Info

Publication number: BR112013007370B1
Application number: BR112013007370-5A
Authority: BR
Inventors: Uri Arnin
Original assignee: Apifix Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2020-10-06
Also published as: US20130282064A1; WO2012044371A1; CN103179913B; CA2811562C; EP2621386B1; JP5856174B2; US10245081B2; RU2563591C2; BR112013007370A2; EP2621386A1; CN103179913A; JP2013537834A; CA2811562A1; KR20130108366A; RU2013115629A; KR101739741B1

Abstract

dispositivo espinhal com catraca. a invenção refere-se um dispositivo espinhal com catraca que inclui um membro de comprimento variável que inclui um mecanismo de catraca que tem uma configuração operacional que permite uma alteração em comprimento do membro de comprimento variável em uma direção e impede uma alteração em comprimento do membro de comprimento variável em uma direção oposta, em que o membro de comprimento variável inclui membros de fixação de junta poliaxial para fixação ao osso, o que permite o movimento de articulação dos membros de fixação sobre mais de um eixo de articulação.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se geralmente a implantes e prótese espinhais e, particularmente a uma haste espinhal que tem um mecanismo de catraca, e também que tem uma posição travada e uma posição liberada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A escoliose é uma deformidade espinhal que afeta muitas pessoas. O tratamento cirúrgico envolve fixar hastes de fusão longas à espinha por parafusos de pedículo. O sistema de haste é destinado a forçar a espinha deformada para uma posição mais saudável.

[003] Desafortunadamente, existem diversos desvantagens a respeito desse procedimento; a deformação é raramente corrigida perfeitamente, a fusão longa para a vida não é uma situação clinica desejada e as falhas não são incomuns.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] A presente invenção busca fornecer um dispositivo espinhal com catraca aprimorado que pode ser alargado ou encurtado com o uso de um mecanismo de catraca. O dispositivo tem um membro de comprimento variável que pode ser conectado a parafusos de pedículo padrão bem como outras hastes espinhais, com o uso de conectores apropriados. O membro de comprimento variável também pode ser diretamente conectado a ou ser suportado por elementos ósseos da espinha.

[005] Em uma modalidade da invenção, o dispositivo pode ser definido para três configurações diferentes:

[006] Mecanismo de catraca ativo e o membro de comprimento variável pode alterar em comprimento (se estender ou contrair) em uma direção.

[007] Mecanismo de catraca não ativo e o membro de comprimento variável pode se mover em direções opostas correspondentes às direções de contração e extensão.

[008] Posição travada, em que o comprimento do membro de comprimento variável é fixo.

[009] Em uma modalidade da invenção, a seleção dessas configurações pode ser feita através da rotação de um elemento interno da montagem. Por exemplo, a rotação do elemento interno pode ser feita com o uso de um mecanismo de engrenagem helicoidal. A engrenagem helicoidal pode ser ativada por um eixo, através de um procedimento percutâneo ou por um mecanismo implantável como um motor elétrico, disposição de ímã ou outros meios conhecidos por elementos versados na técnica.

[0010] Em uma outra modalidade da presente invenção, o membro de comprimento variável pode ter duas porções com rigidez diferente. Por exemplo, o membro de comprimento variável pode ter uma porção flexível (por exemplo, quando a catraca é construída de tal modo que a haste possa ser apenas encurtada) como um cabo flexível, uma corda, uma junta mecânica flexível e outros meios conhecidos pelos elementos versados na técnica.

[0011] Em uma outra modalidade da invenção, útil quando a haste é suportada diretamente pela estrutura óssea da espinha, o gancho que retém o osso pode ter um segundo gancho para fixar isso na posição ideal.

[0012] Dessa forma, é fornecido de acordo com uma modalidade da presente invenção um dispositivo espinhal com catraca que inclui um membro de comprimento variável que inclui um mecanismo de catraca que tem uma configuração operacional que permite uma alteração em comprimento do membro de comprimento variável em uma direção e impede uma alteração em comprimento do membro de com- primento variável em uma direção oposta, em que o membro de comprimento variável inclui membros de fixação de junta poliaxial para fixação ao osso, o que permite o movimento de articulação dos membros de fixação sobre mais de um eixo de articulação.

[0013] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o mecanismo de catraca tem uma outra configuração operacional em que o membro de comprimento variável é travado no local, e ainda uma outra configuração operacional em que o mecanismo de catraca é neutralizado de modo que o membro de comprimento variável seja livre para alterar em comprimento em qualquer uma das direções, e um controlador controla a seleção de uma das configurações operacionais.

[0014] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o controlador move seletivamente uma lingueta do mecanismo de catraca para dentro ou para fora do alinhamento operacional com dentes do mecanismo de catraca, e move seletivamente um elemento de trava- mento para dentro e para fora do engate de travamento com o membro de comprimento variável. A lingueta e o elemento de travamento podem ser montados em um fuso girado pelo controlador. Alternativamente, a lingueta e o elemento de travamento podem ser montados em um mecanismo excêntrico girado pelo controlador.

[0015] De acordo com uma modalidade da presente invenção, os membros de fixação de junta poliaxial são localizados em ou próximos às extremidades opostas do membro de comprimento variável.

[0016] De acordo com uma modalidade da presente invenção, um dispositivo de orientação é operacional para aplicar uma força de in-centivo sobre o membro de comprimento variável.

[0017] De acordo com uma modalidade da presente invenção, pelo menos um dos membros de fixação de junta poliaxial inclui uma junta de soquete e esfera. Adicional ou alternativamente, pelo menos um dos membros de fixação de junta poliaxial inclui um gancho.

[0018] De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o mecanismo de catraca é sem dente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] A presente invenção será compreendida e observada mais completamente a partir da seguinte descrição detalhada, tomada em conjunto com os desenhos, nos quais:

[0020] A figura 1 é uma ilustração simplificada de uma seção transversal longitudinal do dispositivo espinhal, construído e operacional de acordo com uma modalidade da invenção;

[0021] A figura 2 é uma ilustração simplificada de uma seção transversal perpendicular a da figura 1;

[0022] A figura 3 é uma outra ilustração simplificada de uma seção transversal longitudinal do dispositivo espinhal, que inclui um dispositivo de orientação, construído e operacional de acordo com uma outra modalidade da invenção;

[0023] As figuras 4A, 4B e 4C são ilustrações simplificadas três posições controladas do mecanismo de catraca da figura 1;

[0024] A figura 5 é uma ilustração fotografada simplificada de um dispositivo espinhal, construído e operacional de acordo com uma outra modalidade da invenção, projetado para ser apenas encurtado, que tem uma porção flexível;

[0025] As figuras 6A e 6B são ilustrações fotografadas simplificadas de meios adicionais que podem ser usados juntos com o dispositivo para correção de deformidade ideal, de acordo com uma modalidade da invenção;

[0026] As figuras 7, 8, 9A e 9B são ilustrações fotografadas simplificadas de elementos de suporte de haste espinhal colocados diretamente contra os elementos ósseos da espinha, de acordo com uma modalidade da invenção;

[0027] A figura 10 é uma ilustração simplificada de um dispositivo espinhal, construído e operacional de acordo com uma outra modalidade da invenção, conectado a dois parafusos ósseos;

[0028] A figura 11 é uma seção transversal fotografada simplificada do dispositivo espinhal da figura 10;

[0029] A figura 12 é uma ilustração ampliada simplificada do mecanismo de controle do dispositivo espinhal da figura 10;

[0030] A figura 13 é uma ilustração fotografada simplificada de uma junta de olho para conectar o dispositivo da figura 10 a um parafuso ósseo;

[0031] As figuras 14 e 15 são ilustrações simplificadas de mecanismos de catraca sem dente para dispositivos espinhais, de acordo com as modalidades da invenção.

DESCRIÇÃO DETALAHADA DAS MODALIDADES

[0032] Faz-se referência agora à figura 1, que ilustra um dispositivo espinhal com catraca 10, construído e operacional de acordo com uma modalidade não limitante da invenção.

[0033] O dispositivo espinhal com catraca 10 inclui um membro de comprimento variável 12. Na modalidade ilustrada, o membro de com-primento variável 12 é uma haste. O termo "haste" abrange qualquer elemento delgado de qualquer tamanho e formato em seção transversal, como, mas não se limitando a, uma haste, barra, fio e similares.

[0034] O dispositivo espinhal com catraca 10 inclui um mecanismo de catraca 14, que tem uma configuração operacional que permite uma alteração em comprimento do membro de comprimento variável 12 em uma direção e impede uma alteração em comprimento do membro de comprimento variável 12 em uma direção oposta, conforme será explicado adicionalmente abaixo.

[0035] Na modalidade ilustrada da figura 1, o dispositivo espinhal com catraca 10 inclui um mecanismo de catraca 14 que tem dentes de catraca 16 formados ao longo de uma porção axial do membro de comprimento variável 12, e uma lingueta 18 disposta para capturar um dos dentes 16. A lingueta 18 é montada em um tambor 20 fixado a um fuso 22, que é girado por um controlador, que pode ser um acionamento de engrenagem helicoidal 24 que se intercala com os dentes da engrenagem 26 formados na extremidade do fuso 22.

[0036] Uma extremidade 23 do membro de comprimento variável 12 é disposta para se mover linearmente através de uma abertura 28 formada em um alojamento 30. O membro de comprimento variável 12 inclui dois membros de fixação de junta poliaxial 32. Na modalidade ilustrada, um membro de fixação de junta poliaxial 32 é posicionado em ou próximo à extremidade 23 do membro de comprimento variável 12 e um outro membro de fixação de junta poliaxial 32 é posicionado no alojamento 30. Alternativamente, o membro de comprimento variável 12 poderia ser construído de modo que o segundo membro de fixação de junta poliaxial 32 seja montado nisso, em ou próximo a uma extremidade oposta à extremidade 23. Ambos os membros de fixação de junta poliaxial 32 são usados para fixar o dispositivo 10 à estrutura óssea da espinha disponível (como por meio de parafusos de pedículo que passam através dos membros 32, conforme visto na figura 10). Os membros de fixação de junta poliaxial 32 permitem o movimento de articulação sobre mais de um eixo de articulação, como em torno do eixo geométrico 33 (que é perpendicular à folha do desenho da figura 1) e dos eixos geométricos 34 e/ou 35. Na modalidade da figura 1, um ou ambos os membros de fixação de junta poliaxial 32 possuem juntas de soquete e esfera. Adicional ou alternativamente, conforme mostrado na figura 3, um ou ambos os membros de fixação de junta poliaxial 32 incluem um gancho 36.

[0037] Após a instalação do dispositivo 10 em um paciente, em um plano de tratamento típico, será pedido que o paciente se flexione em uma direção que fará com que a extremidade 23 do membro de comprimento variável 12 se mova adicionalmente para fora do alojamento 30 até que os dentes de catraca 16 encaixem um incremento (ou mais de um incremento, se direcionado pelo médico) além da lingueta 18. Isso estende o comprimento do membro de comprimento variável 12. A lingueta 18 retém o membro de comprimento variável 12 no local após a alteração de comprimento incremental. Dessa maneira, o membro de comprimento variável 12 pode ser alargado gradativamente sem ocasionar trauma para o paciente.

[0038] Alternativamente, o mecanismo de catraca 14 pode ser definido para permitir o movimento de catraca da extremidade 23 do membro de comprimento variável 12 no alojamento 30, encurtando, por meio disso, o comprimento do membro de comprimento variável 12 para cada flexão incremental do paciente, se o plano de tratamento particular pedir o encurtamento do comprimento.

[0039] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o mecanismo de catraca 14 tem uma outra configuração operacional em que o membro de comprimento variável 12 é travado no local. Isso pode ser realizado por meio de um elemento de travamento 38, que pode ser posicionado no tambor 20, conforme visto na figura 2, como 90° na direção contrária à lingueta 18. O controlador (acionamento de engre-nagem helicoidal 24) pode girar o tambor 20/fuso 22 de modo que lin-gueta 18 seja movida na direção contrária e para fora do engate com os dentes de catraca 16, enquanto ao mesmo tempo o elemento de travamento 38 (que pode ser conformado de modo similar à lingueta 18) é movido para o engate de travamento com um ou mais dos dentes de catraca 16 (vistos na figura 4B).

[0040] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o mecanismo de catraca 14 tem ainda uma outra configuração operacional em que o mecanismo de catraca 14 é neutralizado de modo que o membro de comprimento variável 12 seja livre para alterar em com-primento em qualquer uma das direções. Isso pode ser realizado pelo controlador (acionamento de engrenagem helicoidal 24) que gira o fuso 22, então, tanto a lingueta 18 quanto o elemento de travamento são movidos na direção contrária e para fora do engate com os dentes de catraca 16 (visto na figura 4C). O acionamento de engrenagem helicoidal 24 pode ser ativado por um eixo 40, através de um procedimento percutâneo ou por um mecanismo implantável como um motor elétrico, disposição de ímã ou outros meios conhecidos pelos elementos versados na técnica.

[0041] Faz-se referência agora à figura 3. De acordo com uma modalidade da presente invenção, um dispositivo de orientação 42 é operacional para aplicar uma força de incentivo no membro de com-primento variável 12. O dispositivo de orientação 42 pode ser uma mola de metal, mola plástica, uma haste extensível atuada por gás ou elastômero ou absorvente de choque. O dispositivo de orientação 42 incentiva o membro de comprimento variável 12 a seguir a direção de movimento ditada pelo mecanismo de catraca 14.

[0042] Faz-se referência agora à figura 5. Nessa modalidade, o membro de comprimento variável 12 inclui uma porção rígida 44 e uma porção flexível 46. A porção flexível 46 pode ser um cabo, corda, fio plástico, junta mecânica flexível ou qualquer outro meio que transfere uma força de puxamento, mas não transfere os impulsos do membro de fixação 32 para a porção rígida 44.

[0043] Faz-se referência agora às figuras 6A e 6B, que ilustram os dispositivos que podem ser usados em conjunto com o dispositivo 10 para corrigir de modo ideal a deformidade espinhal. Na figura 6A, um elemento de limitação de flexão 48 é posicionado em torno de duas ou mais vértebras 49 para limitar a quantidade de flexão ou extensão que o paciente pode começar nessa porção da espinha. O elemento de limitação de flexão 48 pode ser uma faixa flexível, fio, corda ou qualquer outro meio que impeça que o processo espinhal se flexione muito.

[0044] Na figura 6B, um ou mais elementos de limitação de flexão 50 são posicionados entre duas ou mais vértebras 48 para limitar a quantidade de flexão ou extensão que o paciente pode começar nessa porção da espinha. Os elementos de limitação de flexão 50 (que também podem ser usados na figura 6A) podem ser feitos de metal, plástico ou qualquer outro material rígido ou semirrígido e podem ter uma seção transversal retangular, redonda ou elíptica ou qualquer outra seção transversal que se adeque à anatomia.

[0045] Faz-se referência agora às figuras 7 e 9A, que ilustram alguns elementos de suporte para suportar ou reter o dispositivo 10 diretamente contra os elementos ósseos da espinha. Os elementos de suporte podem ser adicionais, ou em vez disso, os ganchos simples ilustrados na figura 3. O numeral 700 é uma vista em seção superior da vértebra espinhal. Um elemento de suporte 52 é firmemente conectado ao dispositivo 10 (não mostrado aqui). O elemento de suporte 52 pode ser localizado acima ou abaixo do processo transversal. Usualmente uma extremidade da haste terá um elemento de suporte localizado acima de um processo transversal e a segunda extremidade terá um elemento de suporte localizado sobre um segundo processo transversal. Um gancho 54 retém a lâmina da mesma vértebra e um elemento de conexão 56 fixa o elemento de suporte 52 ao gancho 54. Essa disposição permite que o elemento de suporte 52 seja preso tão próximo quanto possível à origem do processo transversal, seu ponto mais forte.

[0046] Faz-se referência agora às figuras 8 e 9B, que ilustram um outro meio de suporte quando a haste espinhal está retendo diretamente os elementos ósseos da espinha. O numeral 800 é uma vista em seção de topo da vértebra espinhal. Um elemento de suporte 58 é firmemente conectado ao dispositivo 10 (não mostrado aqui). O elemento de suporte 58 pode ser localizado acima ou abaixo do processo transversal. Usualmente, uma extremidade da haste terá um elemento de suporte localizado acima de um processo transversal e a segunda extremidade terá um elemento de suporte localizado sob um segundo processo transversal. Um elemento de suporte 60 é localizado no lado oposto do processo espinhal da mesma vértebra e um elemento de conexão 62 fixa o elemento de suporte 58 ao elemento de suporte 60. Essa disposição também permite que o elemento de suporte 58 seja preso tão próximo quanto possível à origem do processo transversal, seu ponto mais forte.

[0047] Faz-se referência agora às figuras 10 a 13, que ilustram um dispositivo espinhal com catraca 100, construído e operacional de acordo com uma outra modalidade não limitante da invenção. Similar à modalidade da figura 1, o dispositivo espinhal com catraca 100 inclui um mecanismo de catraca 114, que tem uma configuração operacional que permite uma alteração em comprimento de um membro de comprimento variável 112 em uma direção e impede uma alteração em comprimento do membro de comprimento variável 112 em uma direção oposta. O mecanismo de catraca 114 tem dentes de catraca 116 formados ao longo de uma porção axial do membro de comprimento variável 112, e uma lingueta 118 disposta para capturar um dos dentes 116. A lingueta 118 se estende a partir de um elemento controlador 120 montado sobre um pivô 122 e fornecido com um carne excêntrico 124. A rotação do carne excêntrico 124 move a lingueta 118 para uma das três posições: a) em engate de catraca com dentes 116 de modo que o membro de comprimento variável 112 possa se mover adicionalmente em uma direção, b) em engate travado com os dentes 116 de modo que o membro de comprimento variável 112 não possa se mover de fato, e c) movido para fora do engate com os dentes 116 de modo que o membro de comprimento variável 112 possa se mover em ambas as direções livremente.

[0048] Uma extremidade 123 do membro de comprimento variável 112 é disposta para se mover linearmente através de uma abertura 128 formada em um alojamento 130. O membro de comprimento variável 112 inclui dois membros de fixação de junta poliaxial 132. Conforme similarmente descrito acima, ambos os membros de fixação de junta poliaxial 132 são usados para fixar o dispositivo 100 à estrutura óssea da espinha disponível, como por meio de parafusos de pedículo 133 que passam através de membros 132, conforme visto na figura 10. A figura 13 ilustra uma cabeça 135 do parafuso de pedículo 133 passada através do membro de fixação de junta poliaxial 132 (por exemplo, uma junta de olho), em que uma porca 134 retém firmemente o parafuso de pedículo 133 no local enquanto permite a rotação poliaxial.

[0049] Nas modalidades acima, o mecanismo de catraca tem dentes de catraca. De acordo com uma outra modalidade da presente invenção, o mecanismo de catraca é sem dente ("catraca" contínua), o que fornece posições infinitas em oposição a etapas incrementais distintas. Dois exemplos são mostrados nas figuras 14 e 15. Na figura 14, uma haste 140 é disposta para movimento linear na direção da seta 141. Um disco 142 é excentricamente montado sobre um pivô 144. O disco 142 entra em contato com a haste 140 em ponto 146 acima de uma linha 148, que é perpendicular à haste 140 e passa através do centro do pivô 144. A haste 140 não pode se mover para baixo (oposto à seta 141), porque é chanfrada no disco 142 no ponto 146.

[0050] Na figura 15, um chanfro 150 entra em contato com a haste 140. A haste 140 não pode se mover para baixo (oposto à seta 141), porque é chanfrada no chanfro 150.

[0051] Outros mecanismos de catraca sem dente podem ser usados, como, mas não se limitando a, a mecanismo de embreagem e catraca sem dente da patente n° US 5152197.

[0052] Será observado pelos elementos versados na técnica que a presente invenção não é limitada pelo que foi particularmente mostrado e descrito acima. De preferência, o escopo da presente invenção inclui tanto combinações quanto subcombinações dos recursos descritos acima bem como modificações e variações dos mesmos que ocorreriam para um elemento versado na técnica mediante a leitura da descrição supracitada e que não está na técnica anterior.

Claims

1. Dispositivo espinhal com catraca (100) que compreende: um membro de comprimento variável (112) que compreende um mecanismo de catraca (114) que tem uma configuração operacional que permite uma alteração em comprimento do dito membro de comprimento variável (112) em uma direção e impede uma alteração em comprimento do dito membro de comprimento variável (112) em uma direção oposta, em que o dito membro de comprimento variável (112) compreende membros de fixação de junta poliaxial (132) para fixação ao osso, o que permite o movimento de articulação dos ditos membros de fixação (132) em torno de mais de um eixo de articulação, caracterizado pelo fato de que parafusos de pedículo (133) que passam através dos ditos membros de fixação (132), e em que para cada um dos ditos parafusos de pedículo (133), uma porca (134) retém firmemente o parafuso de pedículo (133) no lugar enquanto permite a rotação poliaxial do parafuso de pedículo (133).

2. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de catraca (114) tem uma outra configuração operacional em que o dito membro de comprimento variável (112) é travado no local.

3. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de catraca (114) tem uma outra configuração operacional em que o dito mecanismo de catraca (114) é neutralizado de modo que o dito membro de comprimento variável (112) seja livre para alterar em comprimento em qualquer uma das ditas direções.

4. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de catraca (114) tem uma outra configuração operacional em que o dito membro de comprimento variável (112) é travado no local e ainda em uma outra configuração operacional em que o dito mecanismo de catraca (114) é neutralizado de modo que o dito membro de comprimento variável (112) seja livre para alterar em comprimento em qualquer uma das ditas direções, e que compreende adicionalmente um controlador (24, 120) que controla a seleção de uma das ditas configurações operacionais.

5. Dispositivo espinhal com catraca (10), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito controlador (24) move seletivamente a lingueta (18) do dito mecanismo de catraca (14) para dentro ou para fora do alinhamento operacional com os dentes (16) do dito mecanismo de catraca (14), e move seletivamente um elemento de travamento (38) para dentro e para fora de engate de travamento com o dito membro de comprimento variável (12).

6. Dispositivo espinhal com catraca (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita lingueta (18) e o elemento de travamento (38) são montados em um fuso (22) girado pelo dito controlador (24).

7. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita lingueta (118) e o elemento de travamento são montados em um mecanismo excêntrico (124) girado pelo dito controlador (120).

8. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos ditos membros de fixação de junta poliaxial (132) é localizado em ou próximo a uma extremidade do dito membro de comprimento variável (112).

9. Dispositivo espinhal com catraca (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicio-nalmente um dispositivo de orientação (42) operacional para aplicar uma força de incentivo no dito membro de comprimento variável (12).

10. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito membro de comprimento variável (112) compreende duas porções com rigidez diferente.

11. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos ditos membros de fixação de junta poliaxial compreende uma junta de soquete e esfera (32).

12. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos ditos membros de fixação de junta poliaxial compreende um gancho (36).

13. Dispositivo espinhal com catraca (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de catraca é sem dente.