BRPI0520561A2

BRPI0520561A2 - dispositivo de estabilizaÇço intervertebral, kit mÉdico para estabilizaÇço intervertebral, mÉtodo de estabilizaÇço intervertebral

Info

Publication number: BRPI0520561A2
Application number: BRPI0520561-1A
Authority: BR
Inventors: Giuseppe Sala; Paolo Guerra; Piergiorgio Caserta
Original assignee: Sintea Biotech S P A
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2010-03-23
Also published as: US20090036925A1; WO2007034516A1; AU2005336579A1; EP1968465A1

Abstract

DISPOSITIVO DE ESTABILIZAÇçO INTERVERTEBRAL, KIT MÉDICO PARA ESTABILIZAÇçO INTERVERTEBRAL, MÉTODO DE ESTABILIZAÇçO INTERVERTEBRAL. A presente invenção refere-se a um dispositivo de estabilização intervertebral adaptado para estabilizar um ou mais corpos vertebrais um do outro. O dispositivo compreende dois elementos de fixação adaptados para serem associados a dois corpos vertebrais sendo contíguos um com o outro e um elemento de junção conectando de modo operativo os dois elementos de fixação. Os elementos de fixação e junção distribuem de modo gradual a tensão tanto nos pedúnculos quanto nos ossos espinhais das vértebras adjacentes, de modo a tensionar de modo gradual e continuo o comprimento da coluna, evitando assim mudanças repentinas na carga e rigidez nas zonas fronteiriças.

Description

DISPOSITIVO DE ESTABILIZAÇÃO INTERVERTEBRAL, KIT MÉDICO PARAESTABILIZAÇÃO INTERVERTEBRAL, MÉTODO DE ESTABILIZAÇÃO

INTERVERTEBRAL

A presente invenção refere-se a um dispositivo para aestabilização dinâmica intervertebral, adaptado para corrigira mobilidade excessiva entre duas ou mais vértebras enquantomantém a folga normal entre as últimas. A presente invençãotambém refere-se a um kit médico para a estabilizaçãointervertebral e a um método de estabilização intervertebral.

Dispositivos diferentes são conhecidos para estabilizardinamicamente duas ou mais vértebras entre si.

Alguns desses dispositivos são do tipo xinterespinhal',isto é, compreendem um par de selas, cada um a ser associadode forma deslizável a um osso espinhal de dois corposvertebrais adjacentes; as selas são associadas a um mesmocorpo elástico que permite movimentos relativos entre asvértebras.

Entretanto, esses dispositivos induzem,consideravelmente, os ossos espinhais que sãosubstancialmente rebordos de tamanho pequeno tensionadossubstancialmente em balanço. Portanto, há o risco de que osossos espinhais possam quebrar.

Por outro lado, outros dispositivos compreendem barrasou rebordos pedunculares que são fixados aos pedúnculos depelo menos dois corpos vertebrais adjacentes por intermédiode parafusos ou buchas. Esses parafusos podem ser fabricadoscomo uma peça ou em várias peças, sendo elasticamenteconectados entre si. Foi visto que esses dispositivos têm odefeito de enrij ecer consideravelmente os corpos vertebraissendo tornados integrais entre si de modo a causar uma súbitadescontinuidade de tensão nas denominadas xzonasfronteiriças', isto é, as áreas fronteiriças nos corposvertebrais não fixados. Desse modo, é ocasionada umadegeneração rápida dos corpos vertebrais perfeitos, sendoadjacentes aos corpos vertebrais fixados entre si porintermédio dos mesmos dispositivos.O problema da presente invenção é fornecer umdispositivo para estabilização dinâmica que resolve asdesvantagens mencionadas com referência à técnica anterior.

Essas desvantagens e limitações são resolvidas por umdispositivo para estabilização dinâmica intervertebral comodescrito a seguir.

Outras modalidades do dispositivo de acordo com ainvenção são descritas a seguir.

Características adicionais e as vantagens da presenteinvenção serão compreendidas melhor a partir da descrição demodalidades exemplares preferidas e não limitadoras da mesmacomo exposto abaixo, na qual:

A figura 1 mostra uma vista em perspectiva de umdispositivo para a estabilização dinâmica intervertebral, de acordo com a presente invenção, em uma configuração demontagem entre pelo menos dois corpos vertebrais;

A figura 2 mostra uma vista do dispositivo a partir dafigura 1, tomada a partir do lado da .seta II a partir dafigura 1;

A figura 3 mostra uma vista do dispositivo a partir dafigura 1, tomada a partir do lado da seta III a partir dafigura 1;

A figura 4 mostra uma vista em perspectiva de umdispositivo para a estabilização dinâmica intervertebral, de acordo com uma modalidade adicional da presente invenção, emuma configuração de montagem entre pelo menos dois corposvertebrais;

A figura 5 mostra uma vista do dispositivo a partir dafigura 4, tomada a partir do lado da seta V a - partir da figura 4;

A figura 6 mostra uma vista do dispositivo a partir dafigura 4, tomada a partir do lado da seta VI a partir dafigura 4;

A figura 7 mostra uma vista em perspectiva de um dispositivo para a estabilização dinâmica intervertebral deacordo com uma modalidade adicional da presente invenção, emuma -configuração .tde montagem entre pelo menos dois corposvertebrais;

A figura 8 mostra uma vista do dispositivo a partir dafigura 7, tomada a partir do lado da seta VIII a partir da figura 7;

A figura 9 mostra uma vista do dispositivo a partir dafigura 7, tomada a partir do lado da seta IX a partir da figura 7;

As figuras 10 e 11 mostram uma vista em perspectiva euma vista em seção, respectivamente, de um dispositivo deacordo com a presente invenção;

As figuras 10A e 11A mostram detalhes aumentados apartir das figuras 10 e 11, respectivamente;

As figuras 12A, 12B e 13A-13E mostram vistas emperspectiva de modalidades adicionais de dispositivos para aestabilização dinâmica intervertebral de acordo com apresente invenção;

As figuras 14A e 14B mostram vistas em perspectiva deelementos de montagem de um dispositivo de acordo com apresente invenção;

As figuras 15, 16, 17A, 17B, 18 mostram etapas deinserção de um dispositivo para a estabilização dinâmicaintervertebral de acordo com a presente invenção;

As figuras 19A-19C mostram diagramas de compressão,rigidez de flexão e torção, respectivamente, de umdispositivo de acordo com a presente invenção em comparaçãocom os dispositivos da técnica.

Os elementos ou partes de elementos em comum entre asmodalidades descritas abaixo serão indicados com os mesmosnúmeros de referência.

Com referência às figuras, um dispositivo paraestabilização dinâmica intervertebral, adaptado para serdisposto entre pelo menos uma primeira e uma segundavértebras 8, 12 sendo adjacentes entre si, por exemplo, umavértebra cranial e uma vértebra caudal, respectivamente,identificando uma direção de extensão Z do comprimento deespinha dorsal foi--genericamente indicado com 4.

A primeira vértebra 8 compreende um primeiro corpovertebral 16 e um primeiro par de pedúnculos 18., sendodispostos em lados opostos em relação a um plano de simetriaariterior-posterior S' da mesma vértebra. 0 primeiro corpovertebral 16 compreende um primeiro osso espinhal 20,simetricamente disposto em relação ao plano de simetria S'.

A segunda vértebra 12 compreende um segundo corpovertebral 24 e um segundo par de pedúnculos 26, sendodispostos em lados opostos em relação a um plano de simetriaanterior-posterior S" da mesma vértebra, preferivelmentecoincidente com o plano de simetria S' da primeira vértebra 8.

O segundo corpo vertebral 24 compreende um segundo ossoespinhal 28, simetricamente dispostos em relação ao plano desimetria S".

0 dispositivo 4 compreende um primeiro e um segundoelementos de fixação 32, 34 adaptados para serem fixados àsvértebras superior e inferior 8, 12, respectivamente.

De acordo com uma modalidade, o primeiro elemento defixação 32 compreende uma primeira porção de acoplamento 38,adaptada para ser encostada no primeiro osso espinhal 20.Preferivelmente, a primeira porção de acoplamento 38 tem umasela ou uma configuração XU', compreendendo dois ramais 39,tendo porções incidentes, em um primeiro entalhe 40 doformato em *U' , e porções que são paralelas entre si, nosbraços *U' . Desse modo, a primeira porção de acoplamento 38pode ser adaptada no primeiro osso espinhal 20, por exemplo,de acordo com um acoplamento de formato, desse modo colocandoo primeiro entalhe 40 em encontro contra o primeiro ossoespinhal 20. Em uma configuração de montagem, a parteinferior do primeiro entalhe está voltada para a segundavértebra 12, isto é, os ramais 39 convergem na segundavértebra 12.

O primeiro entalhe 40 da porção de suporte temvantajosamente uma espessura quase igual à espessura do ossoespinhal, as espessuras sendo medidas em relação a umadireção que é perpendicular ao plano de simetria, de modo afornecer um acoplamento de formato entre o primeiro entalhe40 e o primeiro osso espinhal 20.

Um primeiro par de barras de fixação 44, preferivelmentedispostas simetricamente em relação à primeira porção deacoplamento 38, ramifica a partir da primeira porção deacoplamento 38 do primeiro elemento de fixação 32.

As primeiras barras de fixação 44 têm, por exemplo, uma seção circular e são curvas de modo a tomar uma direção que ésubstancialmente paralela ao plano de simetria S' da primeiravértebra 8 e de modo a interceptar pelo menos o primeiro parde pedúnculos 18.

Vantajosamente, as barras de fixação 44 e a primeira porção de acoplamento 38 são fixadas entre si de modo que astensões transmitidas para o primeiro elemento de fixaçãosejam distribuídas tanto no primeiro osso espinhal como noprimeiro par de pedúnculos.

Vantajosamente, a extensão cruzada do primeiro par de barras de fixação 44 é tal de modo a interceptar ospedúnculos opostos da mesma vértebra; com extensãotransversal quer se dizer a distância do braço ou comprimentoem relação a uma direção que é paralela ao plano de simetriaS' da primeira vértebra 8.

As primeiras barras de fixação 44 têm, por exemplo, umaseção circular e são, por exemplo, orientadas de modo que, emum plano perpendicular em relação ao plano de simetria S',são inclinadas ou incidentes, por um primeiro ângulo deincidência a' em relação ao eixo geométrico Z do comprimentode coluna identificado pelas vértebras. Em outras palavras,as barras de fixação 44 são orientadas de modo ainterceptarem o primeiro par de pedúnculos 18, de modo aajustar o dispositivo 4 à anatomia do comprimento da coluna.O primeiro ângulo de incidência a' varia entre 0 e 20 graus e é preferivelmente igual a 12 graus.

Vantajosamente, o primeiro elemento de fixação 32compreende uma pluralidade de parafusos de fixação 50,adaptados para fixar firmemente os últimos nos corposvertebrais e particularmente aos pedúnculos 18 da primeiravértebra 8 e/ou as vértebras sendo adjacentes à primeiravértebra 8 no lado oposto da segunda vértebra 12.

Os parafusos de fixação 50 compreendem uma bucha 52, porexemplo, de um formato cilíndrico e dotada de uma cavidade53. A cavidade 53 é definida por um encosto 54 dotado de umfuro direto 56, de modo a ter um formato de anel circularcomo um todo. O encosto 54 é adaptado para fornecer um finalde curso ao atarraxamento do parafuso no osso.

Preferivelmente, um retentor 58 dotado de uma fresagemcircular 60 adaptado para ser topejada por uma porção dasbarras de fixação 4 4 é alojado dentro da cavidade 53. Acabeça 61 também é dotada de um alojamento 62, por exemplo,de um formato hexagonal prismático, para permitir que oparafuso seja atarraxado por intermédio, por exemplo, de umachave Allen. 0 retentor 58 é vantajosamente dotado de um parde bolsos 63, sendo diametralmente opostos entre si. Em umaconfiguração de montagem, o parafuso é inserido na cavidade53 da bucha 52, desse modo colocando a cabeça 62 em contatocom o encosto 54. O retentor 58 é então inserido na cavidade53, em contato com a cabeça 61. Preferivelmente, a bucha 52 édotada de furos 63' sendo diametralmente opostos entre si aolongo da superfície lateral da bucha. Preferivelmente, osfuros 63' são vedados de modo que essa vedação também ocupeparcialmente as cavidades 63. A penetração de vedação nosbolsos 63 assegura o travamento axial da cabeça 61 entre oencosto 54 e o retentor 58. O retentor 58 é dotado do furodireto 56 para permitir que a cabeça do parafuso tenha acessoao alojamento 62 a partir do exterior, isto é, a partir dolado da cavidade 53 da bucha 52.

0 parafuso de fixação 50 é pref erivelmente do tipo deauto-atarraxar de modo a ser capaz de ser diretamenteatarraxado no osso.

A bucha 52 tem um encaixe 64 que se estende por todo odiâmetro da bucha 52 e tem uma espessura que não é inferior àespessura das barras, de modo a permitir que as barras sejaminseridas na mesma.

A bucha tem uma rosca interna 66, sendo pelo menosparcialmente interrompida pelo encaixe 64, no lado oposto dofuro direto 56 do retentor 58.

Os parafusos 50 compreendem uma tampa 68 de um formatocilíndrico e dotados de uma rosca 69 na superfície lateral domesmo de modo a ser capaz de ser atarraxado sobre a bucha 52após as barras de fixação terem sido acopladas ao mesmo.Desse modo, as cavidades 53 das buchas 52 são fechadas. Atampa compreende, por exemplo, um furo de fixação 69 parainserir uma chave no mesmo, por exemplo, do tipo hexagonal oudo tipo Atorx', para permitir que o mesmo seja atarraxado.

De acordo com uma modalidade, o segundo elemento defixação 34 compreende uma segunda porção de acoplamento 72,adaptada para ser encostada contra o segundo osso espinhal28. Preferivelmente, a segunda porção de acoplamento 72 temuma sela ou uma configuração em 'U' , compreendendo doisramais 74, tendo porções incidentes, em um segundo entalhe 76do formato 'U', e porções que são paralelas entre si, nosbraços 'U' . Desse modo, a segunda porção de acoplamento 72pode ser adaptada no segundo osso espinhal 28, por exemplo,de acordo com um acoplamento de formato, desse modo colocandoo segundo entalhe 7 6 em encosto contra o segundo ossoespinhal 28.

Em uma configuração de montagem, a parte inferior dosegundo entalhe está voltada para a primeira vértebra 8, istoé, os ramais 74 convergem na primeira vértebra 8.

O segundo entalhe 76 da porção de suporte temvantajosamente uma espessura quase igual à espessura dosegundo osso espinhal, a espessura sendo medida em relação auma direção que é perpendicular ao plano de simetria, de modoa fornecer um acoplamento de formato entre o segundo entalhe76 e o segundo osso espinhal 28.

De acordo com uma modalidade possível, como mostrado,por exemplo, na figura 12A, pelo menos um dos elementos defixação, por exemplo, o segundo elemento de fixação 34, élivre de barras de fixação, e o posicionamento e fixação domesmo em seu respectivo osso vertebral é assegurado peloacoplamento de formato entre o. segundo entalhe 76 e seurespectivo osso espinhal 28.

De acordo com modalidades adicionais possíveis, afixação entre os ossos espinhais 20, 28 e porções deacoplamento 38, 72 pode ser também assegura por intermédio depequenos cordões, passando em torno de ossos espinhais 20, 28e através de furos de acoplamento apropriados fornecidos nosramais 39, 74. De acordo com uma variante adicional, asporções de acoplamento podem ser fixadas aos ossos espinhaispor intermédio de cavilhas 7 9 que passam através de ramais 39, 74 e ossos espinhais 20, 28.

De acordo com uma modalidade vantajosa, um segundo parde barras de fixação 80, disposto preferivelmentesimetricamente em relação ao plano de simetria S" do segundoelemento de acoplamento ramifica a partir da porção de acoplamento do segundo elemento de acoplamento.

As barras de fixação 80 têm, por exemplo, uma seçãocircular e são, por exemplo, orientadas de modo que, em umplano que é perpendicular ao plano de simetria S' , sãoanguladas ou incidentes, de um segundo ângulo de incidência a" em relação ao plano de simetria S". Em outras palavras,as barras de fixação 80 são orientadas de modo a interceptaro segundo par de pedúnculos 26 que estão em uma posição deencosto em relação ao osso espinhal, de modo a ajustar odispositivo 4 à anatomia do comprimento da coluna. Esse ângulo de incidência oc" varia entre 0 e 20 graus e épreferivelmente igual a 12 graus.

Vantajosamente, as barras de fixação 80 e a segundaporção de acoplamento 72 são fixadas entre si de modo que astensões transmitidas para o segundo elemento de fixação 34são distribuídas tanto no segundo osso espinhal .28 como nosegundo par de pedúnculos 26.Vantajosamente, o segundo elemento de acoplamento tambémcompreende uma pluralidade de parafusos de fixação 50,adaptados para fixar firmemente os últimos aos ossosvertebrais e particularmente à segunda vértebra 12.

Vantajosamente, a extensão transversal de braço é talpara interceptar os pedúnculos opostos da mesma vértebra; comextensão transversal quer se dizer a distância de braço oucomprimento em direção a uma'direção que é perpendicular aoplano de simetria.

Os primeiro e segundo elementos de fixação 32, 34 sãooperativamente conectados entre si por intermédio de umelemento de junção 84, adaptado para permitir um movimentogiratório de translação e flexão relativo entre os últimos.

0 elemento de junção 84, de acordo com uma modalidade, como ilustrado, por exemplo, nas figuras 10-12A, compreendeum corpo cilíndrico 86 dotado de uma pluralidade de encaixes88, sendo dispostos ao longo da circunferência do último. Osencaixes 88 têm uma profundidade radial que é inferior aoraio do corpo cilíndrico 8 6, de modo a fornecer um tipo de mola helicoidal, dotada de voltas 90, por exemplo, de umformato helicoidal.

Preferivelmente, o corpo cilíndrico é dotado de umencaixe único helicoidalmente disposto de modo a fornecer umaúnica espiral continua.

O corpo cilíndrico 8 6 é capaz de permitir movimentos deflexão entre os primeiro e segundo elementos de fixação 32,34 e conseqüentemente entre os corpos vertebrais aos quais oselementos de fixação são associados, devido aos encaixes 88,ou preferivelmente ao único encaixe continuo. A parada paraos movimentos relativos é fornecida pelo encosto ou condiçãode fechamento de gaxeta das voltas do elemento. Além disso,devido aos encaixes, o elemento permite movimentos de torçãoem relação a um eixo geométrico de rotação que também é umeixo geométrico de simetria X do corpo cilíndrico 86.

Para permitir melhor flexibilidade do elemento dejunção, o corpo cilíndrico é dotado de um furo cilíndricocentral 91. De acordo com uma modalidade, o furo cilíndricocentral 91 tem um diâmetro que é igual a aproximadamente 1/3do diâmetro externo do corpo cilíndrico.

O elemento de junção 84 é preferivelmente feito como umapeça, iniciando dê um corpo cilíndrico metálico sendoinicialmente sólido e então submetido a uma etapa deprocessamento, por exemplo, por intermédio de usinagem dedescarga de elétrons. De acordo com modalidades adicionais, oelemento de junção pode ser obtido por fundição ou por umprocessamento de ferramenta-máquina, preferivelmente do tipoCNC.

O dispositivo de estabilização intervertebral 4 pode sertotal ou parcialmente fabricado em liga de titânio, outrostipos de metais ou materiais poliméricos. Por exemplo, oelemento de junção 84 pode ser fabricado em um materialdiferente comparado com as barras de conexão 44, 80.

As extremidades do elemento são vantajosamente integraiscom seus respectivos elementos de fixação 32, 34.

De acordo com modalidades adicionais da presenteinvenção, como mostrado, por exemplo, nas figuras 12B e 13, oelemento de junção 84 pode ser fornecido por intermédio deuma junta do tipo esférica 92, adaptada para permitirmovimentos giratórios relativos entre os mesmos elementos. Ajunta do tipo esférico também pode compreender um elementoelástico de mola no mesmo, de modo a amortecer o movimentorelativo entre os elementos de fixação 32, 34 e tambémpermitir movimentos axiais de translação ao longo da direçãode extensão do comprimento de coluna vertebral envolvido.

De acordo com uma modalidade adicional, como ilustrado,por exemplo, na figura 13A, o elemento de junção 84 podecompreender um corpo cilíndrico 8 6 contendo um amortecedor 96no mesmo, por exemplo, em material polimérico, opcionalmentecheio de solução salina no mesmo.

O dispositivo de acordo com a presente invenção podecompreender várias modalidades Variantes. Por exemplo,somente um dos elementos de fixação pode ser dotado de barrasde fixação, como ilustrado, por exemplo, na figura 12A. Asbarras de fixação podem ser tanto transversal como axialmenteorientadas, tanto no primeiro 32 como segundo 34 elemento defixação. Além disso, como ilustrado nas figuras 7 e 8, osdois elementos de fixação podem compreender barras que sãodispostas longitudinalmente no lado de seus ramaisrespectivos 39.

Além disso, as barras de conexão podem ser estendidas demodo a envolver uma pluralidade de corpos vertebrais; por exemplo, as barras da primeira vértebra podem interceptarduas ou mais vértebras sendo adjacentes à primeira vértebrano lado oposto da segunda vértebra, de modo a estabilizar umcomprimento de coluna que compreende três ou mais vértebrassendo consecutivas entre si.

As barras de conexão, como mostrado, por exemplo, nafigura 13B, podem compreender elementos flexíveis 97similares ao elemento de junção 84, preferivelmentecompreendendo um corpo cilíndrico dotado de um entalhehelicoidal continuo e um furo central de modo a assegurar flexibilidade adicional às barras de conexão, bem como melhorajuste das barras de conexão à morfologia de comprimento decoluna.

Vantajosamente, o dispositivo de acordo com a presenteinvenção é implantado utilizando algumas ferramentas.

Como mostrado, por exemplo, nas figuras 15-18, éfornecida uma ferramenta de gabarito 98 que compreende umprimeiro e segundo elementos de medição 100, 102 cada umadaptado para ser interfaceado com os ossos espinhais 20, 28dos dois corpos vertebrais adjacentes 8, 12.

Na realidade, cada- um dos elementos de medição 100, 102compreende uma porção de sela 104, adaptada para serencaixada em seu respectivo osso espinhal, e um par deligações fendilhadas ou braços 106, sendo simetricamentedispostos em relação à porção de sela 104, de modo ainterceptar os pedúnculos de seus respectivos corposvertebrais.Cada ligação fendilhada 106 é dotada de um entalhe 108,adaptado para permitir que uma ponta de um furador 110 ou deuma ferramenta de marcação passe através. O furador pode serdotado de uma ponta adaptada para arranhar o córtex do corpovertebral nos pedúnculos. A ferramenta de marcação pode serdotada, por exemplo, de uma ponta adaptada para marcar com umponto sendo, por exemplo, colorido, o córtex do corpovertebral nos pedúnculos.

Os dois elementos de medição 100, 102 podem seraxialmente ajustados entre si, ao longo de um eixo geométricode extensão mútua por intermédio de uma chave de fenda 112.Preferivelmente, uma escala graduada é inserida na porção deconexão entre os dois elementos de medição 100, 102, parafornecer uma medição direta do tamanho do dispositivo quemelhor se adapta ao comprimento da coluna.

Uma ferramenta adicional para inserir o dispositivo érepresentada por um fixador 114 tendo um par de meios deagarrar 116, 118. Os meios de agarrar 116, 118 sãodeslizavelmente associados entre si em uma primeiraextremidade 120 pela interposição de um pivô 122, ao passoque, em uma segunda extremidade 124 oposta à primeiraextremidade 120, cada um é dotado de um par de dentes 126adaptados para segurar o dispositivo no elemento de junção 84.

O fixador 114 é dotado de um parafuso calibrado 130adaptado para ajustar a distância axial entre os doiselementos de agarrar 116, 118 que podem deslizarrelativamente entre si ao longo do pivô 122 em comum, em umaporção central 128, incluída entre as extremidades 120, 124.

O fixador 114 permite que o dispositivo 4 seja seguro apartir, do lado do elemento de junção pelo travamento dosdentes 126 entre o elemento de junção e as barras de fixação44, 80.

A técnica para inserir o dispositivo, de acordo com ainvenção, será descrita agora abaixo.

Particularmente, o dispositivo 4 é preferivelmente pré-montado, isto é, os elementos de fixação 32, 34 e o elementode junção já são pré-montados entre si de modo a formar umdispositivo único 4.

A pré-montagem pode ser preferida tanto na modalidadecom um elemento de junção de mola 84, e nas modalidades comuma junta do tipo de esfera ou amortecimento.

Vantajosamente, antes de prosseguir com a inserção dodispositivo, a ferramenta de gabarito 98 é utilizadaaproximando essa ferramenta do comprimento de coluna a serestabilizado.

A ferramenta de gabarito 98 é primeiramente adaptada nosossos espinhais das vértebras a serem estabilizadas, dessemodo colocando as porções de sela 104 em contato com os ossosespinhais; a seguir, a posição axial entre os dois elementosde medição 100, 102 é ajustada.

A marcação dos pedúnculos de vértebra nos quais odispositivo 4 terá de ser subseqüentemente fixado é entãorealizada. A marcação pode ser realizada com o auxilio de umponteiro 110 ou um marcador, pela inserção do último atravésdos entalhes 108 fornecidos nas ligações fendilhadas 106.

A ferramenta de gabarito 98 que pode desse modo fornecera indicação do tamanho do dispositivo a ser implantado éentão removida. Com dimensão ou tamanho quer se dizer adistância entre os dois entalhes 40 e 76 em uma configuraçãode descanso do elemento de junção 84. Desse modo, é possívelselecionar o dispositivo 4 com o tamanho que é maisfacilmente adaptado à morfologia do comprimento de coluna aser estabilizado.

O posicionamento de parafuso nos pedúnculos e oatarraxamento de parafuso sobre os pedúnculos são realizadosnas marcações de modo a travar as buchas em posição. Apósatarraxar os parafusos, as buchas podem girar vantajosamenteem relação aos pedúnculos, de modo a orientar os encaixes 64das buchas paralelas ao arranjo final que as barras deconexão dos dispositivos de fixação terão de assumir; porexemplo, longitudinalmente no caso do primeiro elemento detravamento e transversalmente no caso do segundo elemento detravamento.

Portanto, com o auxilio do fixador 114, o dispositivo 4é seguro e posicionado próximo às vértebras para serconectado, por inserção das garras dos primeiro e segundoelementos de fixação 32, 34 em seus respectivos encaixes dasbuchas já fixados aos pedúnculos. Particularmente, as barrasde conexão são colocadas em encosto nas fresagens 60 dosretentores 58.

O agarramento do dispositivo com o fixador,como ilustrado na figura 17A, pode ser executado travando osdentes 126 entre as porções de acoplamento 38, 72 e suasbarras de fixação respectivas 44, 80, de modo a permitir queo elemento de junção seja comprimido para posicionar o ultimoentre os ossos espinhais.

De acordo com uma modalidadeadicional, como ilustrado na figura 17B, os dentes podem seradaptados em aloj amentos ou ranhuras apropriadas fornecidasno elemento de junção em um comprimento incluido entre asbarras de fixação 44, 80.

Ao mesmo tempo, as selas do dispositivo são inseridassobre os ossos espinhais correspondentes, desse modocolocando o fundo do entalhe em encosto contra os ossos. espinhais. Particularmente, com a remoção do fixador 114, oelemento de junção é axialmente pré-carregado, isto é, aolongo do eixo geométrico Z, em compressão, de modo aassegurar o contato entre as selas e seus respectivos ossosespinhais.

Os encaixes de bucha permitem vantajosamente modificar aposição relativa entre as barras e as buchas, de modo a sercapaz de adaptar o dispositivo à fisiologia especifica do comprimento de coluna.

Após a posição adequada dos elementos de fixação tersido definida, o travamento final das barras de dispositivo éentão realizado pela inserção e atarraxamento das tampas 68sobre as buchas 52, por intermédio de uma chave de fixaçãoapropriada inserida no furo 69. Após essa fixação, a tampa 68empurra a barra de conexão contra o retentor 58, em umadireção de abordagem ao osso espinhal. A cabeça 61 éadicionalmente travada de forma giratória por fricção contrao retentor 58.

A operação do dispositivo, de acordo com a invenção,será descrita agora abaixo.

Após ter sido fixado em pelo menos dois corposvertebrais sendo adjacentes entre si, o dispositivo de acordocom a invenção permite movimentos relativos entre os corposvertebrais conectados entre si. Esses movimentos são do tipoaxial, de flexão e torção e são assegurados pela deformaçãodo elemento de junção.

Particularmente, o dispositivo permite que a rigidezaxial, de flexão e de torção seja uniformemente egradualmente distribuída ao longo do comprimento de colunaenvolvido, sem alterações súbitas que poderiam causar tensõesexcessivas nas áreas denominadas fronteiriças, como ilustradonas figuras 19A-19C. Particularmente, as figuras 19A-19Cmostram diagramas de rigidez de compressão, flexão e torção,respectivamente, de um dispositivo 4 de acordo com a presenteinvenção em comparação com variantes possíveis adicionais dosdispositivos marcados com referências 150, 160. O dispositivopossível 150 somente compreende barras de conexão rígidassendo fixadas aos pedúnculos, ao passo que o dispositivopossível 160 compreende barras de conexão rigidas entre ospedúnculos cujas barras estão lado a lado com elementoselásticos entre os ossos espinhais, os elementos elásticossendo mecanicamente não fixados pelas barras de conexão, istoé, não há conexões mecânicas entre as barras e os elementoselásticos, portanto as barras e os elementos elásticos são dispostos em sucessão entre si.

A rigidez é representada na forma de histogramas que seestendem ao longo de uma direção W em comum. O valor kOrepresenta a rigidez do comprimento da coluna livre dequalquer dispositivo de estabilização.

Em todos os diagramas, os valores kl, k2, k3 representama contribuição de rigidez fornecida pelas barras peduncularesfabricadas em polímero, titânio e aço, respectivamente, nostamanhos normalmente empregados na técnica. Os valoresmarcados com k4 representam a contribuição fornecida pelodispositivo de estabilização 160 compreendendo barras deconexão rigidas entre os pedúnculos, lado a lado comelementos elásticos entre os ossos espinhais, nos quais oselementos elásticos são mecanicamente não fixados pelasbarras de conexão. Os valores marcados com k5 representam acontribuição de rigidez fornecida pelo .dispositivo deestabilização de acordo com a invenção. Deve ser observadoque o dispositivo de estabilização de acordo com a invenção,em comparação com os outros dispositivos, sempre assegura amenor descontinuidade entre a rigidez do comprimento decoluna e conseqüentemente uma distribuição de tensão gradualentre as vertebras diretamente conectadas entre si, e entreas vertebras adjacentes entre si nas zonas fronteiriças.

Os elementos de fixação conectam diretamente as porçõesde acoplamento às barras de fixação. Desse modo, as tensõesno comprimento de coluna são uniforme e gradualmentedistribuidas tanto nos ossos espinhais como nos pedúnculos.

A pré-carga comprimida do elemento de junção,. após ainserção do mesmo entre os corpos vertebrais, assegura umcontato continuo entre os elementos de fixação e os ossosespinhais. Desse modo, as cargas são sempre distribuidastârtóém nos ossos espinhais, além dos pedúnculos.

A rigidez do comprimento de coluna envolvida com odispositivo, em comparação com a fisiologia do comprimento decoluna perfeito, é também gradual e uniformemente modificadasem alterações súbitas ocorrendo tanto na rigidez axial, deflexão como de torção. Por estender as barras de fixação, ascargas do comprimento de coluna, bem como sua rigidezrespectiva, podem ser distribuidas em um número crescente devertebras, de modo a respeitar a fisiologia do comprimento decoluna tanto quanto possível. Desse modo, alterações súbitasem rigidez nas zonas fronteiriças ou áreas, isto é, as zonasde coluna adjacentes ao dispositivo, não ocorrem.Como pode ser reconhecido a partir do que foi descrito,o dispositivo descrito permite que uma pessoa supere asdesvantagens ocorridas na técnica anterior.

Particularmente, o dispositivo permite uma distribuição uniforme de carga entre os pedúnculos e os ossos espinhaisdos corpos vertebrais.

Desse modo, as zonas fronteiriças são carregadasgradualmente, sem a presença de súbitas alterações de carga.

Na realidade, cada rigidez dos corpos vertebrais mudagradualmente entre si, sem descontinuidades súbitas.

Além disso, os ossos espinhais são adequadamentecarregados, isto é, não são sobrecarregados porque não sedestinam a sofrer todas as tensões transmitidas entre duasvértebras contíguas; o risco de quebras perigosas das últimas é desse modo evitado. Em outras palavras, a carga que carregaos corpos vertebrais não é totalmente descarregada nos ossosespinhais, porém é adequadamente distribuída entre os corposespinhais e os pedúnculos.

As cargas que carregam o comprimento espinhalrelacionado ao dispositivo de acordo com a invenção, sãovantajosamente distribuídas tanto nos ossos espinhais comonos pedúnculos dos corpos vertebrais; desse modo, alteraçõessúbitas e perigosas na distribuição de tensão nas vértebrasadjacentes ao comprimento espinhal, as denominadas zonasfronteiriças, não ocorrem.

O dispositivo também pode ser facilmente implantado emum comprimento espinhal graças à possibilidade de ajusteoferecido pelas buchas de travamento. Esse ajuste é tantoaxial, isto é, uma translação de deslizamento ou relativa entre as barras de conexão e os encaixes de bucha, e angular,isto é, uma orientação dos encaixes de bucha.

A presença do elemento de junção dotado de entalhes decurso helicoidal assegura uma rigidez adequada tanto deflexão como de torção de modo a assegurar como também suportar os movimentos de flexão e torção normais da coluna.

O dispositivo de acordo com a invenção é capaz de mantera cinemática do segmento de coluna ao qual é conectado e aomesmo tempo é capaz de fornecer um suporte elástico e atuarcomo um amortecedor sendo disposto entre os ossos espinhaisdos corpos vertebrais do mesmo segmento.

0 dispositivo assegura as principais funçõesfisiológicas dos discos intervertebrais, como a cinemáticacorreta, por exemplo, do raque e a capacidade de transferiras cargas e amortecer as tensões dinâmicas.

A junta permite movimentos e flexão e também atua comoum amortecedor de choque.

A interação entre as barras pedunculares, fixadas aospedúnculos dos corpos vertebrais, e a junta associada aosossos espinhais assegura uma distribuição de carga adequada egradual não somente no comprimento da coluna relacionado aodispositivo como também nas zonas fronteiriças, isto é, nasvértebras adjacentes.

Com essa interação, os ossos espinhais não sãosobrecarregados e ao mesmo tempo uma parte das cargas éabsorvida pelos corpos vertebrais adjacentes e, desse modoperfeitos.

O dispositivo não causa artrodese, desse modo sempreassegurando a cinemática correta entre os corpos vertebrais.

Aqueles versados na técnica, com o objetivo desatisfazer necessidades contingentes e especificas, serãocapazes de realizar várias modificações e variantes nosdispositivos intervertebrais descritos acima, todos sendoconsiderados compreendidos no escopo da invenção comodefinido pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Dispositivo de estabilização intervertebral,adaptado para ser interposto entre pelo menos uma primeira(8) e uma segunda (12) vértebras adjacentes entre si,compreendendo um primeiro elemento de fixação (32) adaptadopara ser associado à primeira vértebra (8) e um segundoelemento de fixação (34) adaptado para ser associado àsegunda vértebra (12), o primeiro e o segundo elementos defixação (32, 34) compreendendo cada um uma porção deacoplamento (38, 12) adaptada para ser acoplada a um ossoespinhal (20, 28) da primeira e segunda vértebras (8, 12) ,respectivamente, o primeiro e o segundo elementos de fixação(32, 34) sendo conectados de modo operativo entre si por meiode um elemento de junção (84) adaptado para permitirmovimentos relativos entre os elementos de fixação (32, 34),o dispositivo caracterizado pelo fato de que:pelo menos um dos elementos de fixação (32, 34)compreende barras de fixação (44, 80) adaptadas para seremfixadas a pedúnculos (18, 2 6) de pelo menos uma dentre aprimeira e a segunda vértebras (8, 12), de modo a descarregaras forças trocadas entre a primeira e a segunda vértebras (8,12), tanto nos ossos espinhais (20, 28) das vértebras (8, 12)quanto nos pedúnculos (18, 26) de pelo menos uma dasvértebras (8, 12).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundoelementos de fixação (32, 34) compreendem primeira e segundabarras de fixação (44, 80), respectivamente, adaptadas paraserem fixadas a seus respectivos pedúnculos (18, 26) da primeira e segunda vértebras (8, 12) .

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a primeira porção deacoplamento (38) tem uma configuração de sela ou formato deWU" compreendendo dois ramais (39) de modo a ser instalada no primeiro osso espinhal (20) de acordo com um acoplamento deformato.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a primeira porção deacoplamento (38) é associada ao primeiro par de barras defixação (44) de modo que as tensões transmitidas ao primeiroelemento de fixação (32) sejam distribuídas tanto no primeiroosso espinhal (20) quanto no primeiro par de pedunculos (18).

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que asprimeiras barras de fixação (44) são orientadas de modo queem um plano perpendicular a um plano de simetria (8') daprimeira vértebra (8) elas são anguladas de acordo com umprimeiro ângulo de incidência (a' ) em relação a um eixovertical (Z) da primeira vértebra (8) de modo a interceptar oprimeiro par de pedunculos (18),

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo deincidência (a') varia entre 0 e 20 graus.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que o primeiro ângulo deincidência (cc/ ) é igual a 12 graus.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer reivindicaçãoprecedente, caracterizado pelo fato de que a segunda porçãode acoplamento (72) tem uma configuração de sela ou umformato de "U" compreendendo dois segundos ramais (74) demodo a serem instalados no segundo osso espinhal (28) deacordo com um acoplamento de formato.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que a segunda porção deacoplamento (72) é associada ao segundo par de barras defixação (80) de modo que as tensões transmitidas para osegundo elemento de fixação (34) sejam distribuídas tanto nosegundo osso espinhal (28) quanto no segundo par depedunculos (26).

10. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 8 ou-9, caracterizado pelo fato de que as segundas barras defixação (80) são orientadas de modo que em relação a um planoque é perpendicular a um plano de simetria (S'') da segundavértebra (8) sejam anguladas em um segundo ângulo deincidência (a' ' ) de modo a interceptarem o segundo par depedúnculos (18).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que o segundo ângulo de incidência(a'') varia entre 0 e 20 graus.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o segundo ângulo de incidência(a'') é igual a 12 graus.

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de quepelo menos um dentre o primeiro e o segundo elementos defixação (32, 34) compreende parafusos de fixação (50)adaptados para fixar de modo firme os elementos de fixação(32, 34) aos pedúnculos (18, 26) das vértebras (8, 12).

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que os parafusos de fixação (50)compreendem uma bucha (52) compreendendo um entalhe (64) quese estende ao longo de um diâmetro da bucha (52) e tendo umaespessura que não é inferior à espessura das barras defixação (44, 80) de modo a alojar uma porção das barras defixação (44, 80) a fim de permitir que os parafusos (50)sejam acoplados às barras de fixação (44, 80).

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que aancoragem entre os ossos espinhais (20, 28) e as porções deacoplamento (38, 72) é efetuada por meio de pequenos cordõespassando em torno dos ossos espinhais (20, 28) através defuros de acoplamento adequados previstos nas porções deacoplamento (38, 72).

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que asporções de acoplamento (38, 72) são fixadas aos ossosespinhais (20, 28) por meio de cavilhas (79) passando pelomenos parcialmente através das porções de acoplamento (38,-72) e dos ossos espinhais (20, 28).

17. Dispositivo, de acordo cora qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que oelemento de junção (84) é um elemento flexível adaptado parapermitir movimentos de rotação, translação e flexão entre oselementos de fixação (32, 34).

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que oelemento de junção (84) compreende um corpo cilíndrico (86)previsto com uma pluralidade de entalhes (88) disposto nacircunferência do último, os entalhes (88) tendo umaprofundidade radial que é menor do que o raio do corpocilíndrico (86), de modo a proporcionar uma mola helicoidal.

19. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de que o corpo cilíndrico (86) éprevisto com um único entalhe helicoidalmente disposto demodo a proporcionar uma única espiral continua.

20. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 18 ou-19, caracterizado pelo fato de que o corpo cilíndrico (86) éprevisto com um furo cilíndrico central (91).

21. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de que o furo cilíndrico central (91)é previsto com um diâmetro igual a cerca de 1/3 o diâmetroexterno do mesmo corpo cilíndrico.

22. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que oelemento de junção (84) é uma junta do tipo esférica (92)adaptada para permitir movimentos rotativos relativos entreos mesmos elementos.

23. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 22,caracterizado pelo fato de que a junta do tipo esférico (92)compreende um elemento elástico de mola na mesma, de modo aamortecer o movimento relativo entre os elementos de fixação(32, 34) .

24. Dispositivo, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que asbarras de conexão (44, 80) compreendem elementos flexíveis(97) de modo a assegurarem mais flexibilidade às barras deconexão assim como um melhor ajuste das barras de conexão àmorfologia do comprimento da coluna.

25. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de que os elementos flexíveis (97)compreendem um corpo cilíndrico previsto com um rasgocontínuo helicoidal e um furo central sendo coaxial com ocorpo cilíndrico.

26. Kit médico para estabilização intervertebral,compreendendo um dispositivo intervertebral (4) de acordo comqualquer uma das reivindicações precedentes e uma ferramentagabarito (98) para montar o dispositivo (4) , o kitcaracterizado pelo fato de que a ferramenta de gabarito (98)compreende um primeiro e um segundo elementos de medição(100, 102) cada um adaptado para ser interf aceado com osossos espinhais (20, 28) dos dois corpos vertebraisadjacentes (8, 12), cada um dos elementos de medição (100,102) compreendendo uma porção de sela (104) adaptada para ser instalada em seu respectivo osso espinhal e um par de enlacesranhurados (106), simetricamente dispostos em relação àporção de sela (104) de modo a interceptarem os pedúnculos deseus respectivos corpos vertebrais.

27. Kit médico, de acordo com a reivindicação 26,caracterizado pelo fato de que' cada enlace ranhurado (106) éprevisto com um rasgo (108) adaptado para permitir que umaponta de um punção (110) ou uma ferramenta de marcação paramarcar os pedúnculos das vértebras (8, 12) passe por ele.

28. Kit médico, de acordo com a reivindicação 26 ou 27,caracterizado pelo fato de que os elementos de medição (100, 102) podem ser axialmente ajustados entre si ao longo de umeixo Y de extensão mútua por meio de uma chave de f enda(112), uma porção de conexão entre os dois elementos demedição (100, 102) sendo prevista com uma escala graduada a fim de proporcionar uma medição direta do tamanho dodispositivo (4) que é mais facilmente adaptado ao comprimentoda coluna.

29. Kit médico, de acordo com qualquer um dasreivindicações 2 6 a 28, caracterizado pelo fato de quecompreende um apertador tendo um par de elementos de pega(116, 118) associados de modo deslizante entre si em umaprimeira extremidade (120) e cada um é previsto com um par deforquilhas (126), em uma segunda extremidade (124) sendoopostos à primeira extremidade (120) adaptados para agarrar odispositivo no elemento de junção (84).

30. Kit médico, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 2 6 a 2 9, caracterizado pelo fato de que oapertador (114) é previsto com um parafuso calibrado (130)adaptado para ajustar a distância axial entre os doiselementos de pega (116, 118) que podem deslizar relativamenteentre si.

31. Método de estabilização intervertebral,caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:avaliar a morfologia do comprimento da coluna a serestabilizado medindo a distância entre dois ossos espinhais(20, 28) de duas vértebras (8, 12) adjacentes entre si;marcar a zona dos pedúnculos (18, 26) nos quais odispositivo (4) necessita ser fixado;fixar os parafusos de fixação (50) nos pedúnculos (18, 26) de modo a orientar os entalhes (64) das buchas (52) deuma maneira paralela à disposição final que as barras deconexão (44, 80) dos elementos de fixação (32, 34) terão queassumir;agarrar e instalar o dispositivo (4) entre os corposvertebrais inserindo as barras do primeiro e do segundo elementos de fixação (32, 34) em seus respectivos entalhes(64) das buchas e inserindo as porções de acoplamento (38, 72) do dispositivo nos ossos espinhais correspondentes (20, 28).

32. Método, de acordo com a reivindicação 31,caracterizado pelo fato de que compreende a etapa detravamento final das barras do dispositivo inserindo eaparafusando as capas (68) nas buchas (52).

33. Método, de acordo com a reivindicação 31 ou 32,caracterizado pelo fato de que a etapa de avaliação damorfologia do comprimento da coluna a ser estabilizado éconduzida instalando uma ferramenta de gabarito (98) previstacom dois elementos de medição entre os ossos espinhais (20,28) das vértebras (8, 12) e ajustando a posição axial entreos dois elementos de medição (100, 102).

34. Método, de acordo com a reivindicação 33,caracterizado pelo fato de que a etapa de marcação dospedúnculos (18, 26) é conduzida com o auxilio de um punção(110) ou um marcador inserindo o último através de rasgos(108) previstos nas ranhuras (106) da ferramenta de gabarito.