BRPI0614095B1

BRPI0614095B1 - Ferramenta para girar e reter um parafuso

Info

Publication number: BRPI0614095B1
Application number: BRPI0614095-5A
Authority: BR
Inventors: Bryan Griffiths
Original assignee: Synthes Gmbh
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2020-08-18
Also published as: ZA200801112B; BRPI0614095A2; DE602006011470D1; CN101237962A; KR101337929B1; US7690282B2; AU2006278593A1; JP4904350B2; PL1910033T3; WO2007019252A3; TW200720027A; EP1910033B1; ATE453486T1; US20070028728A1; ES2335695T3; JP2009502543A; WO2007019252A2; EP1910033A2; TWI361743B; KR20080025201A

Abstract

ferramenta para girar e reter um parafuso. a presente invenção refere-se a uma ferramenta na forma de uma chave de fenda apresentando um mecanismo de retenção para temporariamente reter um parafuso no lugar em sua ponta enquanto o parafuso está sendo posicionado, girado ou removido. mais particularmente, uma chave de fenda com uma cabeça cruciforme é usada na instalação e na remoção de parafusos de osso durante a cirurgia maxilofacial.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO

[0001] Este pedido é uma continuação do Pedido Provisório U.S. N° 60.705.668, depositado em 3 de agosto de 2005, a totalidade do qual é aqui incorporada para referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção refere-se a uma chave de fenda que apresenta um mecanismo de retenção para temporariamente reter um parafuso no lugar em sua ponta enquanto o parafuso está sendo posicionado, girado ou removido. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma chave de fenda com uma cabeça cruciforme usada na instalação e na remoção de parafusos de osso durante a cirurgia maxilofacial.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] Uma variedade de procedimentos médicos, tal como a cirurgia maxilofacial, exige o uso de parafusos que são cravados no osso de um paciente, podendo ser posteriormente removidos. Antes de ser cravado no osso, o parafuso tem que ser manobrado no lugar e, depois da remoção do parafuso, é necessário manobrar o parafuso fora do corpo sem deixar cair o parafuso. Um parafuso caído pode ficar perdido dentro do paciente ou pode ficar localizado em uma posição da qual é difícil removê-lo.

[0004] Adicionalmente, tanto na instalação de parafusos no osso como na remoção de parafusos do osso, pode ser necessário aplicar um torque considerável ao parafuso. Desse modo, um acoplamento firme entre a ponta da chave de fenda e o parafuso é necessário para permitir a transmissão de tal torque e impedir o movimento lateral indesejável que pode causar o desalinhamento do parafuso.

[0005] Enfim, pode haver apenas acesso restrito ao local do paciente, sendo, portanto, impraticável o uso de um segundo aparelho para posicionar ou prender o parafuso, tal como quando usado através de uma cânula.

[0006] Portanto, é desejável um único aparelho que disponha de uma ponta capaz de firmemente e temporariamente engatar e reter o parafuso. Adicionalmente, às vezes é necessário cravar um parafuso com o eixo da lâmina em um ângulo com relação ao eixo do parafuso, tal como em abordagens difíceis e minimamente invasivas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] O objetivo da invenção é o de prover uma chave de fenda com um mecanismo de retenção sobre sua ponta para reter um parafuso. O objetivo é alcançado com uma chave de fenda que compreende um eixo com uma extremidade proximal e uma extremidade distai; uma ponta conectada à extremidade proximal do eixo e consistindo pelo menos em uma primeira lâmina e uma segunda lâmina, onde o plano da primeira lâmina e o plano da segunda lâmina são perpendiculares ao eixo longitudinal do eixo, nos lados opostos do eixo longitudinal, e são paralelas entre si e deslocadas em uma direção perpendicular a seu plano. Este deslocamento produzirá uma força de atrito entre as lâminas e uma fenda de parafuso, quando a lâmina for inserida na fenda do parafuso com força, fazendo com que a lâmina retenha o parafuso. Isto é conhecido como um ajuste por interferência.

[0008] Em outra concretização da invenção, a chave de fenda contém uma terceira lâmina e uma quarta lâmina conectadas à extremidade proximal do eixo e que são substancialmente coplanares, perpendiculares às primeira e segunda lâminas, localizadas ao longo do eixo longitudinal e substancialmente formando uma forma de cruz que permite que o aparelho seja usado com parafusos com fendas tipo cruciforme em sua cabeça.

[0009] Em uma concretização adicional, a chave de fenda contém uma protuberância que se estende além da extremidade proximal da ponta ao longo do eixo longitudinal do aparelho. A protuberância engata um rebaixo correspondente em uma cabeça de parafuso que ajuda na orientação da lâmina no lugar em operação.

[00010] Em ainda outra concretização, a chave de fenda contém um cabo operativamente conectado à extremidade distal do eixo permitindo uma maneira conveniente de aplicar torque ao eixo usando força humana ou outra força externa, tal como energia de bateria.

[00011] Em ainda outra concretização, a chave de fenda contém lâminas que são adelgaçadas ao longo do eixo longitudinal com o adelgaçamento apresentando seu ponto mais estreito na extremidade proximal do aparelho. O adelgaçamento ajuda na criação de um ajuste firme entre a lâmina e a fenda de parafuso.

[00012] O deslocamento entre a primeira lâmina e a segunda lâmina pode estar entre 0,2 e 0,02 mm. A cabeça da ponta pode ter um corte transversal substancialmente cruciforme. A extremidade distal do eixo pode ser conectada a uma seção de acoplamento. O dispositivo pode ser usado para acionar parafusos com um diâmetro maior de cerca de 0,5 mm a cerca de 10 mm.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00013] Características preferidas da presente invenção são descritas nos desenhos anexos, onde caracteres de referência similares indicam elementos similares por todas as diversas vistas, e onde: a Figura 1A é uma vista plana de uma concretização preferida da chave de fenda; a Figura 1B é uma vista em perspectiva parcial ampliada da chave de fenda da Figura 1A, que mostra em maiores detalhes a ponta esfericamente cortada; a Figura 2A é uma vista em corte transversal da ponta da chave de fenda ao longo da linha A-A da Figura 1, que mostra um desenho de cabeça chata e extremidades deslocadas; a Figura 2B é um corte transversal de uma ponta de chave de fenda alternativa ao longo da linha A-A da Figura 1, que mostra um desenho cruciforme e extremidades deslocadas; a Figura 3 é um corte transversal da ponta da chave de fenda ao longo da linha B-B da Figura 1, que mostra o adelgaçamento das extremidades; e a Figura 4 é uma vista plana de uma segunda concretização preferida da chave de fenda mostrando um cabo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00014] A Figura 1A mostra uma chave de fenda 2 adequada para a presente invenção. A chave de fenda 2 pode incluir um membro alongado 4 com uma extremidade proximal 6 e uma extremidade distai 8 e que define o eixo longitudinal 10 da chave de fenda. Uma ponta 12 pode se estender da extremidade proximal 6 do membro alongado 4 ao longo do eixo longitudinal 10.

[00015] A Figura 1B mostra a ponta 12 da chave de fenda 2 da Figura 1A em maiores detalhes. Especificamente, a ponta esfericamente cortada 12 pode permitir que as lâminas da chave de fenda 2 pivotem no rebaixo de um parafuso, de modo que o parafuso possa ser acionado em um eixo 11 não alinhado com o eixo longitudinal 10 da chave de fenda 2. Isto pode ser benéfico em procedimentos minimamente invasivos ou, de outro modo, difíceis.

[00016] Conforme visto em maiores detalhes na Figura 2A, a ponta 12 pode ter pelo menos uma primeira lâmina 14 e uma segunda lâmina 16, cada qual com uma superfície perpendicular ao eixo longitudinal 10 do membro alongado 4. As primeira e segunda lâminas 14, 16 podem ser substancialmente opostas em torno do eixo longitudinal 10, mas podem ser deslocadas uma da outra na direção perpendicular a sua superfície. O desenho de deslocamento pode fazer com que as superfícies externas das primeira e segunda lâminas 14, 16 sejam pressionadas contra as paredes de uma fenda de parafuso à medida que elas são inseridas na fenda, criando atrito ao longo da parede da fenda, e pode fazer com que o parafuso seja retido na ponta da chave de fenda 12. Acredita-se que isto seja benéfico para criar um ajuste de atrito eficaz, já que os desenhos anteriores caracterizaram apenas uma relação de atrito ao longo das bordas da cabeça de parafuso. O desenho desta ponta 12 é preferivelmente usado em conjunção com um parafuso tipo cabeça chata, embora outros desenhos sejam contemplados.

[00017] Uma protuberância 18 pode se estender da extremidade distal da ponta ao longo do eixo longitudinal 10 da chave de fenda. A protuberância 18 pode ser dimensionada para engatar uma cavidade correspondente no centro da cabeça do parafuso e pode permitir que a chave de fenda seja mais facilmente posicionada e engate o parafuso com maior facilidade.

[00018] Em uma concretização preferida da Figura 2B, a lâmina pode apresentar uma terceira lâmina 20 e uma quarta lâmina 22, cada qual apresentando uma superfície perpendicular ao eixo longitudinal 10, e cada qual substancialmente oposta à outra em torno do eixo longitudinal 10. A terceira lâmina 20 e a quarta lâmina 22 podem ser perpendiculares à primeira lâmina 14 e à segunda lâmina 16 produzindo uma lâmina de chave de fenda tipo cruciforme adequada para uso com parafusos com uma fenda de cabeça cruciforme. A terceira lâmina 20 e a quarta lâmina 22 podem ser deslocadas uma da outra em uma direção perpendicular a sua superfície.

[00019] A extremidade proximal de cada lâmina pode ser afunilada na direção do eixo longitudinal. Um adelgaçamento permite que a espessura efetiva da lâmina aumente à medida que ela é inserida na fenda de parafuso assegurando um melhor ajuste entre a fenda de parafuso e a lâmina. O adelgaçamento pode ser substancialmente linear com um gradiente constante. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 3, o adelgaçamento pode ocorrer em estágios com um adelgaçamento mais acentuado do ângulo ai na extremidade proximal da lâmina seguido por um adelgaçamento mais largo do ângulo 012. Tal adelgaçamento de dois estágios pode ser vantajoso visto que o adelgaçamento acentuado mais proximal pode ajudar no alinhamento da chave de fenda com as fendas do parafuso e o adelgaçamento mais largo seguinte pode ajudar na criação de um melhor ajuste entre a lâmina da chave de fenda e o parafuso, visto que a lâmina é empurrada mais profundamente na fenda do parafuso.

[00020] O membro alongado 4 e a ponta 12 podem ser formados de um material ou de uma combinação de materiais que seja compatível e que tenha resistência física para resistir às forças de rotação a que ele é submetido em uso e seja resiliente ao calor e a pressões químicas impostas sobre o material em procedimentos de esterilização típicos. Tais materiais podem incluir aço inoxidável, titânio, e ligas de titânio.

[00021] A chave de fenda 2 pode ser usada com inúmeros tipos de parafusos incluindo, mas não limitados a parafusos de autoperfuração, parafusos de auto-rosqueamento e parafusos de travamento. De modo geral, o parafuso terá pelo menos uma fenda com uma profundidade e uma largura. O parafuso poderá ter também um rebaixo localizado no centro da cabeça do parafuso para engatara protuberância 18 da chave de fenda 2.

[00022] Aquele versado na técnica irá apreciar que o desenho e as dimensões exatos da ponta 12 irão variar dependendo das dimensões e das tolerâncias dos parafusos escolhidos para os quais se considera o uso. De maneira geral, parafusos com fendas maiores irão ditar uma ponta de chave de fenda 12 apresentando lâminas com uma maior espessura e deslocamentos maiores. E parafusos usinados com maiores tolerâncias de largura de fenda e com fendas mais rasas podem exigir uma ponta 12 com uma menor espessura, deslocamentos menores e maiores gradientes de cunha.

[00023] Uma chave de fenda exemplificativa 2 para uso em conjunção com um parafuso com uma cabeça apresentando um diâmetro entre cerca de 1,5 mm e cerca de 2 mm, uma fenda de cerca de 0,6 mm de largura usinada a uma tolerância de cerca de +/- 0,05 mm, e com uma profundidade de cerca de 0,75 mm pode ser usada em conjunção com uma ponta 12 apresentando lâminas com uma espessura de cerca de 0,5 mm e um deslocamento de cerca de 0,08 mm usinada a uma tolerância de cerca de +/- 0,01 mm com um adelgaçamento de borda com um ângulo de cerca de 0,76 graus para a primeira de cerca de 0,3 mm e um ângulo de cerca de 3,72 graus daí em diante.

[00024] Outra chave de fenda exemplificativa 2 para uso em conjunção com parafuso com uma cabeça de cerca de 1,3 mm de diâmetro, uma fenda de cerca de 0,42 mm de largura usinada em uma tolerância de cerca de +/- 0,02 mm, e com uma profundidade de 0,65 mm pode ser usada em conjunção com uma ponta 12 com lâminas apresentando uma espessura de cerca de 0,4 mm e um deslocamento de cerca de 0,7 mm usinada a uma tolerância de cerca de +/- 0,01 mm, com um adelgaçamento de borda com um ângulo de cerca de 1,90 graus para a primeira de cerca de 0,3 mm e um ângulo de cerca de 8,53 graus daí em diante.

[00025] Estas dimensões são exemplificativas na medida em que variações de uma ou todas estas dimensões são contempladas e serão apreciadas por aqueles versados na técnica. Além disso, as tolerâncias fornecidas são também exemplificativas, visto que podem ser preferíveis tolerâncias maiores ou menores.

[00026] Em uma segunda concretização preferida mostrada na Figura 4, o aparelho pode conter um cabo 24 operativamente conectado à extremidade distai. O cabo 24 pode ser formado de uma variedade de materiais, mais preferivelmente daqueles materiais que são biocompatíveis e resilientes ao calor e a tratamentos químicos comumente usados nos processos de esterilização. Um material adequado é o silicone. O cabo 24 pode ser contornado de tal modo que seja confortável e firmemente segurado pela mão humana.

[00027] Em uma concretização alternativa, o aparelho pode ser conectado a um acionador mecânico ou outro mecanismo de rotação para girar o aparelho. Em uma concretização alternativa adicional, a extremidade distal do membro alongado pode ser conectada a um membro de acoplamento de tal modo que a chave de fenda possa ser intercambiavelmente conectada a uma variedade de dispositivos que sejam capazes de girar o aparelho. O membro de acoplamento pode ter muitas formas, incluindo um corte transversal principalmente octogonal ou um corte transversal principalmente retangular, embora aquele versado na técnica realize que muitos outros desenhos sejam possíveis.

[00028] A descrição contida aqui é para fins de ilustração e não para fins de limitação. Mudanças e modificações poderão ser feitas às concretizações da descrição e ainda estar dentro do escopo da invenção. Além disso, mudanças, modificações ou variações óbvias irão ocorrer àqueles versados na técnica.

[00029] Enquanto a invenção foi mostrada e descrita aqui com referência às concretizações específicas, deve ser entendido que várias adições, substituições ou modificações da forma, estrutura, disposição, proporções, materiais e componentes e que são, de outro modo, usadas na prática e particularmente adaptadas às concretizações específicas e exigências operativas podem ser formadas para as concretizações descritas sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. Conseqüentemente, deve ser entendido que as concretizações descritas aqui são meramente ilustrativas dos principios da invencao. Varias outras modificacoes poderao ser feitas por aqueles versados na tecnica que irao concretizar os principios da invencao desde que estejam dentro do espírito e do escopo da mesma.

Claims

1. Ferramenta para girar e reter um parafuso, que compreende: uma haste (4) possuindo um eixo longitudinal (10), uma extremidade proximal (6) e uma extremidade distai (8); uma ponta (12) conectada à extremidade proximal da haste (4) e apresentando pelo menos uma primeira lâmina (14) e uma segunda lâmina (16), onde o plano da primeira lâmina (14) e o plano da segunda lâmina (16) são perpendiculares ao eixo longitudinal (10) da haste (4), nos lados opostos do eixo longitudinal (10), e são paralelos entre si e deslocados em uma direção perpendicular a seu plano para, em conjunto, engatar uma porção não deslocada do parafuso para criar um ajuste por interferência entre a ponta (12) e o parafuso, caracterizada pelo fato de que: uma linha reta que divide a primeira lâmina numa direção paralela ao plano da primeira lâmina (14) passa também através da segunda lâmina (16); cada uma da primeira e segunda lâmina (14, 16) apresenta um adelgaçamento em dois estágios (ai, 012), em que o adelgaçamento em dois estágios compreende um adelgaçamento mais agudo (ai) na extremidade proximal das lâminas (14, 16) seguido de um adelgaçamento mais largo («2); e o ponto mais estreito do adelgaçamento (ai) é situado na extremidade proximal da ferramenta, sendo que a espessura efetiva da lâmina (12, 14) aumenta quando da inserção no parafuso, aumentando assim o referido ajuste por interferência entre o parafuso e a lâmina.

2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma terceira lâmina (20) e uma quarta lâmina (22) conectadas à extremidade proximal da haste (4) e que são substancialmente coplanares, e perpendiculares às primeira e segunda lâminas (12, 14) para substancialmente formar uma forma de cruz.

3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma protuberância (18) que se estende além da extremidade proximal (6) da ponta (12) ao longo do eixo longitudinal da ferramenta.

4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um cabo (24) operativamente conectado à extremidade distai da haste (4).

5. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma porção da ponta (12) apresenta um raio esférico.

6. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a cabeça da ponta (12) apresenta um corte transversal substancialmente cruciforme.

7. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a extremidade distai da haste (4) é conectada a uma seção de acoplamento.

8. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o deslocamento entre a primeira lâmina (14) e a segunda lâmina (16) é entre 0,2 mm e 0,02 mm.

9. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o adelgaçamento em dois estágios (ai, 0C2) compreende um primeiro adelgaçamento que aumenta a espessura da pelo menos uma lâmina (14, 16) a uma primeira taxa (ai) no sentido da extremidade proximal (6) para a extremidade distai (8), e um segundo adelgaçamento que aumenta a espessura da pelo menos uma lâmina (14, 16) a uma segunda taxa («2) no sentido da extremidade proximal (6) para a extremidade distai (8), a segunda taxa (α?) sendo diferente da primeira taxa (ai).

10. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o segundo adelgaçamento fica mais no sentido da extremidade distai (8) em relação ao primeiro adelgaçamento, a segunda taxa sendo mais acentuada do que a primeira taxa