BR112017015429B1 - Pino alongado para aplicação de um fixador externo - Google Patents

Abstract

PINO MONOCORTICAL PARA UM FIXADOR EXTERNO. A invenção trata de um pino monocortical (1) para um fixador externo para aplicações de fixação temporárias e/ou permanentes para tratamento de fraturas de osso e conexão de dois ou mais fragmentos de osso entre si, compreendendo uma haste cilíndrica alongada (2) e uma parte cônica (3) com uma ponta tendo uma rosca externa para inserção do pino monocortical no interior de um osso; em que a haste (2) compreende uma primeira parte (21) com um diâmetro (d) e uma segunda parte oposta (22); a segunda parte (22) tem uma superfície achatada (2a); a parte (3) com a ponta tendo um comprimento igual ao diâmetro da haste ± 20% da diâmetro. A parte cônica (3) compreende uma ponta (31) e uma parte de rosca (32); a ponta (31) compreendendo uma zona de centralização (33) que se estende sobre um comprimento de 6% 8% do diâmetro da haste (2); a parte (3) compreendendo dois cones de base (3a) e (3b) tendo dois ângulos de conicidade diferentes, um primeiro cone (3a) em uma posição distal com respeito a haste, e um segundo cone (3b) em uma posição proximal; o primeiro (3a) tendo um ângulo de conicidade de 130 e o segundo (3b) de 260.

Description

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a um pino alongado para um fixador externo tendo a função de um pino monocortical.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Sistemas de fixação externos são amplamente utilizados para tratar faturas de osso e para conectar dois ou mais fragmentos de ossos juntamente. Sistemas conhecidos utilizam parafusos de osso, parafusos e/ou cabos que são inseridos no interior dos ossos e que utilizam elementos estruturais externos, tais como grampos de fixação, barras de fixação ou barras anulares para assegurar uma estrutura rígida que mantém os fragmentos de osso estacionários e, consequentemente, possibilita cura permanente por intermédio do fixador externo ou por intermédio de sistemas de estabilização internos, tais como placas ou unhas endomedulares.

[0003] Em alguns tipos de tratamento, condições locais particulares na zona de fratura podem ocasionalmente impedir (impossibilitar) a utilização de fixadores permanentes, ou a fratura pode estar presente juntamente com outras fraturas devido para o fato de um ferimento que requer tratamento cirúrgico razoavelmente prolongado antes que um sistema de fixação interno permanente venha a poder ser utilizado.

[0004] Nestes casos também, algumas ou todas as fraturas podem ser tratadas com sistemas de fixação externos que são especificamente projetados para fixação temporária e que, consequentemente, podem ser considerados como sistemas temporários, por exemplo, como descritos na patente europeia número EP 2.319.436 em nome deste mesmo depositante.

[0005] Em qualquer caso, é muito importante que, ao término do tratamento, cada fratura seja contida de uma maneira estável.

[0006] Neste setor técnico existem também muitos sistemas de fixação que são utilizados principalmente como sistemas de fixação permanentes para possibilitar que fraturas de osso venham a ser curadas, tal como o sistema descrito na patente europeia número EP 1.284.666 em nome deste mesmo depositante.

[0007] Em geral, os sistemas de fixação temporários são mais leves e mais simples, mas são também menos estáveis comparados com os sistemas de fixação externos permanentes conhecidos. Além do mais, sistemas de fixação externos temporários e permanentes podem frequentemente diferir em termos da forma e da estrutura dos respectivos grampos.

[0008] Ainda em termos gerais, sistemas de fixação externos permanentes oferecem um alto grau de rigidez e de estabilidade para gerenciamento das forças de flexão laterais e torque de torção durante tratamento.

[0009] Tal rigidez e tal estabilidade são derivadas parcialmente a partir do alinhamento das barras do fixador ao longo do eixo geométrico longitudinal do osso que é tratado, parcialmente a partir da rigidez intrínseca do sistema e parcialmente a partir do número de parafusos utilizados.

[0010] Deveria ser altamente desejável se possuir a possibilidade de utilização de um fixador externo que combina as características de simplicidade e de leveza de um sistema de fixação temporário e as características de robustez e de estabilidade de um sistema de fixação permanente, e que danifica tão pouco quanto possível a estrutura de osso de maneira a não afetar adversamente afetar a estabilização interna ou externa definitiva, mas até agora, todos os métodos conhecidos a partir das soluções conhecidas não produziram resultados satisfatórios.

[0011] O pedido de patente norte americano número US 2014/0031822 apresenta um pino alongado para um fixador externo em concordância com o estado da técnica.

[0012] O problema técnico da presente invenção é aquele de provisão de um pino alongado para um fixador externo que tem a capacidade para assegurar fixação estável e robusta dos fragmentos de osso e que afeta tão pouco quanto possível a estrutura de osso de maneira a evitar subsequentes problemas de infecção e de estabilização, enquanto ao mesmo tempo mantendo a integridade de sistema extremamente leve e também assegurando fácil aplicação para o cirurgião.

[0013] Um outro objetivo da presente invenção é o de proporcionar um pino alongado para um sistema de fixação que possa ser inserido no osso sem a utilização de convencionais parafusos de osso, e que possibilita que a ação de agarre venha a ser limitada para a parte cortical sozinha do osso fraturado na zona onde existe um osso cortical de determinada espessura e que na mesma tenha capacidade para assegurar um bom agarre também no osso esponjoso.

[0014] A presente invenção também aperfeiçoa a confiabilidade e a precisão com a qual a aplicação é desempenhada pelo cirurgião, limitando a possibilidade de dano ocorrendo para a parte cortical do osso fraturado durante inserção do pino.

SUMÁRIO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0015] Estes objetivos da presente invenção são conseguidos por um pino alongado para um fixador externo, em concordância com a reivindicação de patente independente 1 acompanhante da presente invenção.

[0016] As reivindicações de patente dependentes acompanhantes da presente invenção definem concretizações particularmente vantajosas do pino alongado em concordância com a presente invenção.

[0017] Adicionais aspectos característicos e vantagens irão emergir mais claramente a partir da descrição detalhada proporcionada aqui posteriormente de uma concretização preferida, mas não exclusiva da presente invenção, com referência para os Desenhos das Figuras anexadas, proporcionados por intermédio de uma exemplificação não limitante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] Assim, a presente invenção irá agora ser descrita, e em maiores detalhes, por intermédio de uma concretização preferida e com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes. Nos Desenhos das Figuras acompanhantes:

[0019] A Figura 1 mostra uma vista lateral da ponta da parte cônica de um pino monocortical em concordância com a presente invenção;

[0020] A Figura 2 mostra uma vista lateral da parte cônica com uma ilustração simplificada da rosca e uma parte da haste cilíndrica alongada do pino monocortical em concordância com a presente invenção;

[0021] A Figura 3 mostra uma vista lateral da parte rosqueada cônica do pino monocortical da presente invenção e uma ilustração esquemática da ferramenta de rosqueamento associada;

[0022] A Figura 4 mostra uma vista lateral do pino monocortical em concordância com a presente invenção, posicionado com a superfície achatada situada em ângulos retos relativamente para o plano da lâmina;

[0023] A Figura 5 mostra uma vista lateral do pino monocortical em concordância com a Figura 4, posicionado com a superfície achatada rotacionada através de 1200 na direção horária observada na direção da flecha F;

[0024] A Figura 6 mostra uma vista lateral do pino monocortical em concordância com a Figura 4, posicionado com a superfície achatada rotacionada através de 500 na direção anti-horária observada na direção da flecha G;

[0025] Os Desenhos das Figuras acompanhantes são unicamente representações esquemáticas / diagramáticas e a presente invenção não está limitada para a concretização preferida exemplificativa neles representada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA PRESENTE INVENÇÃO

[0026] Com referência para as Figuras 4 - 6 anexadas, o número de referência (1) indica no geral um pino alongado compreendendo uma haste cilíndrica alongada (2) se estendendo ao longo de um eixo geométrico longitudinal (X) e uma parte cônica (3) com uma ponta tendo uma rosca externa para inserção do pino alongado (1) para um osso.

[0027] Abaixo, os elementos os mais próximos para a extremidade do pino voltando-se para o operador irão ser referidos como sendo proximais, enquanto os elementos situados os mais distantes a partir do operador irão ser referidos como sendo distais.

[0028] A haste cilíndrica alongada (2) compreende uma primeira parte distal (21) com um diâmetro (d) e uma segunda parte proximal (22) que possui uma superfície achatada (2a) para possibilitar a montagem de uma chave ou inserção de uma broca de maneira a se ter capacidade para perfurar o osso. Referida superfície achatada (2a) repousa ao longo de um plano paralelo para o eixo geométrico longitudinal (X) (Figura 4).

[0029] Adicionalmente, um plano de referência (A) é definido, o plano correspondendo para o plano ao longo do qual a superfície achatada (2a) repousa, relativa para a qual os valores angulares dos elementos do pino monocortical descrito posteriormente irão ser determinados. Em particular, quando o plano de referência (A) repousa em uma posição horizontal (observada em ângulos retos para o plano da lâmina), o ângulo de rotação do pino em torno do eixo geométrico longitudinal (X) é considerado para ser igual a 00 (Figura 4).

[0030] Em concordância com a presente invenção, a parte cônica (3), que possui um comprimento global, mensurado ao longo do eixo geométrico longitudinal (X), igual para o diâmetro (d) da haste ± 200 do diâmetro (d) em si mesmo, compreende uma ponta (31) e uma parte rosqueada (32) (Figura 1 e Figura 4).

[0031] Deveria ser observado que a parte rosqueada (32) ocupa exclusivamente a parte cônica (3), não se estendendo em cima da haste cilíndrica alongada (2), e que o comprimento da parte cônica (3) do pino possui um comprimento menor comparado com pinos convencionais. Devido para o fato destas características, o pino pode ser inserido unicamente na parte cortical do osso sem penetração para a cavidade medular.

[0032] Em outras palavras, o pino alongado (1) pode ser definido como sendo um “pino monocortical”.

[0033] Em concordância com a presente invenção, a parte cônica (3) compreende um primeiro cone de base (3a) em uma posição distal com respeito para a haste cilíndrica alongada e um segundo cone de base (3b) na posição proximal. Referido primeiro cone de base (3a) (aquele o mais próximo para a ponta) possui um ângulo de conicidade de 130, enquanto o segundo cone de base (3b) (aquele o mais distante a partir da ponta) possui um ângulo de conicidade de 260, como pode ser observado a partir da Figura 2.

[0034] Em outras palavras, sobre a parte cônica (3) existe uma mudança no ângulo de conicidade do cone de base e, em particular, dobrando este ângulo na vizinhança da haste cilíndrica alongada (2).

[0035] Esta mudança na conicidade é proporcionada de maneira a obter um correspondente aumento em torque que ocorre próximo para o final do deslocamento de inserção.

[0036] Consequentemente, para a mesma profundidade de inserção da ponta no interior do osso, um agarre mais firme do pino no mesmo é assegurado.

[0037] De maneira a conseguir isto, com referência novamente para a Figura 2, geralmente é suficiente proporcionar um primeiro cone de base (3a) (aquele o mais próximo para a ponta) com uma extensão longitudinal de aproximadamente 1,8 vezes a extensão longitudinal do segundo cone de base (3b) (aquele o mais distante a partir da ponta). Obviamente, as dimensões absolutas de ambos os cones (3a) e (3b) irão também variar dependendo das dimensões do pino.

[0038] Deveria ser observado que, na região onde a mudança em conicidade ocorre, uma zona de conexão (39) é proporcionada (visível somente na vista ampliada da Figura 2), a zona de conexão tendo uma pequena extensão sobre a superfície lateral (43) da parte cônica (3).

[0039] Esta zona de conexão possibilita que o deslocamento de uma ferramenta de rosqueamento (40) venha a ser variada durante a formação da rosca (4), sem qualquer interrupção na usinagem.

[0040] Preferivelmente, o ângulo do cone de base e o percurso de deslocamento da ferramenta de rosqueamento possuem uma tolerância de +/- 10.

[0041] Preferivelmente, a parte cônica (3) possui na zona distal uma face de corte (34) formada por intermédio de remoção de material a partir do pino.

[0042] Mais especificamente, a face de corte (34) se estende a partir da ponta (31) sobre uma distância, ao longo do eixo geométrico longitudinal (X), igual à cerca de 40% do diâmetro (d) da haste cilíndrica alongada (2), e ocupa a primeira seção da rosca externa (4).

[0043] Como pode ser claramente observado na Figura 1, a face de corte (34) remove uma parte das primeiras duas roscas mais distais da parte de corte (3).

[0044] A ponta da parte cônica (3) é criada por intermédio de superfícies inclinadas (35) que se emparelham em um ponto de extremidade. Este ponto de extremidade é o primeiro elemento para fazer contato com o osso durante inserção do pino.

[0045] As superfícies inclinadas (35) a partir de uma zona de centralização (33) que se estende longitudinalmente ao longo do eixo geométrico longitudinal (X) sobre uma distância igual a 6% - 8% do diâmetro (d) da haste cilíndrica alongada (2) do pino.

[0046] A presença da zona de centralização (33) é necessária devido para o fato das pequenas dimensões da parte cônica (3) que não possibilita a criação de um pré- orifício para guia do pino durante rosqueamento do osso. Desta maneira, ao invés disso, um pequeno ponto de guia cônico é criado sobre a superfície de osso, e isto possibilita estabilização, durante as primeiras etapas de corte, da posição do pino no ponto escolhido para inserção do mesmo.

[0047] Esta configuração além do mais é de maneira que a rotação do pino no osso provoca que o osso venha a ser cortado.

[0048] Em outras palavras, o pino alongado (1) pode ser definido como sendo um “pino auto rosqueado”.

[0049] A zona da parte cônica (3) que é ocupada pela face de corte (34), embora muito curta, desempenha tanto a função de perfuração e quanto a função de aparafusamento. Além do mais, com esta configuração, a face de corte (34) também desempenha o papel de uma estria (canela) em que se possibilita a evacuação do material de osso removido a partir da zona de corte.

[0050] Obviamente, na medida em que a extensão longitudinal da face de corte (34) é muito pequena, a evacuação do material de osso removido é desempenhada somente no início da operação de inserção de parafuso.

[0051] Em concordância com uma concretização preferida da presente invenção, a seguir as características geométricas da ponta (31) da parte cônica (3) irão ser descritas dependendo dos ângulos de rotação do pino (1) (fases) relativamente para uma posição de referência (00) definida pela superfície achatada (2a) da haste cilíndrica alongada (2).

[0052] Com referência para a Figura 4, na qual o pino (1) é posicionado lateralmente com respeito para o plano de repouso da superfície achatada (2a) situada em ângulos retos para o plano da lâmina, pode ser observado que a ponta (31) possui um ângulo de conicidade de 600 (com uma tolerância de cerca de +/- 2°).

[0053] Similarmente, na Figura 5, na qual o pino (1) é posicionado lateralmente com a superfície achatada (2a) rotacionada através de 1200 em uma direção horária observada na direção da flecha F, pode ser observado que a ponta (31) possui um ângulo de conicidade de 860 (com uma tolerância de cerca de +/- 20).

[0054] Com referência para a Figura 6, na qual o pino (1) é posicionado lateralmente com a superfície achatada (2a) rotacionada através de 500 em uma direção anti-horária observada na direção da flecha G, o início da rosca formada pela primeira crista (41) da rosca mais distal pode ser observada.

[0055] Basicamente, as superfícies inclinadas (35) presentes sobre a ponta da parte cônica (3) e compreendendo a face de corte (34) são orientadas de maneira a formar diferentes ângulos de conicidade sobre a ponta (31).

[0056] Devido para o fato desta configuração da ponta, é possível remover mais facilmente a parte a mais dura (a parte exterior do córtex) do osso para subsequente engate da rosca (4), quando o pino é inserido no interior do osso.

[0057] Além do mais, a posição angular das superfícies inclinadas (35) com respeito para a hélice da rosca externa (4) é fundamental para assegurar o correto engate da rosca sobre o osso. Consequentemente, para estas mensurações angulares uma tolerância de +/- 10 tem que ser assegurada.

[0058] Finalmente, em uma concretização preferida adicional em concordância com a presente invenção, o rosqueamento (4) possui uma geometria assimétrica, isto é, os dois flancos da crista (42) das rosca (4) possuem uma diferente inclinação.

[0059] Esta diferente inclinação é obtida por utilização de uma ferramenta de rosqueamento (40) também tendo uma geometria assimétrica, como é mostrado na Figura 3.

[0060] Ainda com referência para a Figura 3, o flanco distal (44) da rosca (4) é inclinado por 190 enquanto o flanco proximal (45) é inclinado por 150. Estas mensurações de inclinação são expressas com respeito para um plano central (C) localizado perpendicular para a superfície lateral (43) do cone de base (3a) e, então, rotacionado através de um ângulo igual para o ângulo de conicidade relativo para o eixo geométrico perpendicular para o eixo geométrico longitudinal (X).

[0061] A diferente inclinação dos flancos da rosca está presente ao longo da integridade de parte cônica e, consequentemente, tanto sobre o cone de base distal (3a) e quanto sobre o cone de base proximal (3b).

[0062] Como um resultado da geometria descrita é possível obter um correto aumento em torque durante a inserção do pino para o osso e, consequentemente, uma correta distribuição de pressão sobre o córtex de maneira a prevenir a formação de fissuras no mesmo.

[0063] Em outras palavras, o perfil assimétrico do rosqueamento (4) reduz a possibilidade de que dano para a parte cortical do osso podendo venha a ocorrer durante a aplicação do pino monocortical.

[0064] Os valores numéricos indicados nos Desenhos das Figuras anexadas são para serem compreendidos como sendo em milímetros.

[0065] Com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes, estas mostram, por exemplo, um pino, cujo comprimento é igual a 115 mm, o comprimento da parte de extremidade cônica sendo igual a 7,8 mm +/- 0,5 mm, com um diâmetro (d) da haste de 6 mm.

[0066] No que diz respeito para a mudança em conicidade, o primeiro cone de base se estende longitudinalmente sobre 5,2 mm. A rosca externa ao invés disso possui cristas com uma altura de 0,42 mm +/- 0,03 mm e espaçamento de 1 mm +/- 0,03 mm. A espessura mínima mensurada no ápice da crista é igual a 0,07 mm +/- 0,02 mm.

[0067] Como pode ser compreendido a partir da descrição acima, o pino alongado em concordância com a presente invenção tem capacidade para satisfazer os requerimentos e para superar as desvantagens anteriormente mencionadas na parte introdutória da presente descrição com referência para o estado da técnica.

[0068] Obviamente uma pessoa especializada no estado da técnica, de maneira a satisfazer quaisquer requerimentos específicos que poderiam aparecer, pode fazer numerosas modificações e variações para a presente invenção descrita anteriormente, todas das quais são contidas além do mais dentro do escopo de proteção da presente invenção, tal como é definido pelas reivindicações de patente a seguir anexadas.

[0069] Portanto, como já mencionado, enquanto a presente invenção tenha sido descrita em concordância com exemplificação específica e concretização preferida, aqueles especializados no estado da técnica irão apreciar que a presente invenção pode ser concretizada com um número de mudanças, de modificações e de variações sendo conceptível sem afastamento a partir do espírito inventivo da presente invenção, que é unicamente limitada pelo escopo de proteção das reivindicações de patente subsequentemente.

Claims (9)

1. Pino monocortical (1) para um fixador externo, para aplicações de fixação temporárias e/ou permanentes para tratamento de fraturas de osso e conexão de dois ou mais fragmentos de osso entre si, compreendendo uma haste cilíndrica alongada (2) que se estende ao longo de um eixo geométrico longitudinal (X) e uma parte cônica (3) com uma ponta tendo uma rosca externa para inserção do pino monocortical (1) no interior de um osso; a haste cilíndrica alongada (2) compreendendo uma primeira parte (21) com um diâmetro (d) e uma segunda parte oposta (22), em que a segunda parte oposta (22) da haste cilíndrica alongada (2) tem uma superfície achatada (2a) que repousa ao longo de um plano de referência (A) paralelo ao eixo geométrico longitudinal (X); a parte cônica (3) com a ponta tendo um comprimento global, mensurado ao longo do eixo geométrico longitudinal (X), igual ao diâmetro (d) da haste cilíndrica alongada (2) ± 20% do diâmetro (d); caracterizado pelo fato de que a parte cônica (3) compreende uma ponta (31) e uma parte de rosca (32); a ponta (31) compreendendo uma zona de centralização (33) que se estende longitudinalmente sobre um comprimento igual a 6% - 8% do diâmetro (d) da haste cilíndrica alongada (2); a parte cônica (3) adicionalmente compreendendo dois cones de base (3a) e (3b) tendo dois diferentes ângulos de conicidade, um primeiro cone de base (3a) em uma posição distal com respeito para a haste cilíndrica alongada (2) do pino monocortical (1) e um segundo cone de base (3b) em uma posição proximal com respeito a haste cilíndrica alongada (2) do pino monocortical (1); o primeiro cone (3a) tendo um ângulo de conicidade de 13°; o segundo cone de base (3b) tendo um ângulo de conicidade de 26°.

2. Pino monocortical (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte cônica (3) tem uma zona de conexão (39) no ponto onde o ângulo de conicidade do cone de base muda.

3. Pino monocortical (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a parte cônica (3) compreende uma face de corte (34) que se estende longitudinalmente sobre um comprimento igual a 40% do diâmetro (d) da haste cilíndrica alongada (2).

4. Pino monocortical (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a rosca externa (4) da parte de rosca (32) tem uma primeira crista (41) ao longo de um plano contendo o eixo geométrico longitudinal (X) e rotacionado através de um ângulo de 50° com respeito para o plano de referência (A).

5. Pino monocortical (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a ponta (31) da parte cônica (3) compreende superfícies inclinadas (35), as superfícies inclinadas (35) tendo uma posição angular com respeito a primeira crista (41) da rosca externa (4) definida com uma tolerância de +/- 1°.

6. Pino monocortical (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as superfícies inclinadas (35) da ponta (31) da parte cônica (3) determinam os ângulos de conicidade da ponta (3); os ângulos de conicidade sendo diferentes dependendo da posição angular do pino monocortical (1).

7. Pino monocortical (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a ponta (31) da parte cônica (3) tem um ângulo de conicidade de 60° +/- 2° quando seccionada ao longo de um plano contendo o eixo geométrico longitudinal (X) e perpendicular com respeito para o plano de referência (A) e de que a ponta (31) da parte cônica (3) tem um ângulo de conicidade de 86° +/- 2° quando seccionada ao longo de um plano contendo o eixo geométrico longitudinal (X) e inclinado por 120° com respeito para o plano de referência (A).

8. Pino monocortical (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a rosca externa (4) da parte cônica (3) tem um flanco proximal (45) e um flanco distal (44) com respeito para a haste cilíndrica alongada (2) do pino monocortical (1), o flanco proximal (45) e o flanco distal (44) tendo uma respectiva inclinação diferente com respeito para um plano central (C) situado perpendicular à superfície lateral (43) do respectivo cone de base (3a, 3b).

9. Pino monocortical (1) de acordo com a reivindicação precedente 8, caracterizado pelo fato de que o flanco distal (44) é inclinado por 19° e o flanco proximal (45) é inclinado por 15°.

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