BRPI0914297B1

BRPI0914297B1 - dispositivo para fixar externamente as fraturas de osso

Info

Publication number: BRPI0914297B1
Application number: BRPI0914297A
Authority: BR
Inventors: Durst Heiko; Lorenz Kai-Uwe
Original assignee: Durst Heiko; Jens Grasshoff; Kai uwe lorenz; Marcel Hauser
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2019-10-22
Also published as: AU2009260109B9; EA201170029A1; CN102083378A; MY153724A; CN102083378B; JP5572878B2; US8685022B2; BRPI0914297A2; WO2009152633A1; CH702239B1; PL2323572T3; JP2011524214A; IL209757A; EP2323572A1; AU2009260109B2; US20110144643A1; IL209757A0; AU2009260109A1; EP2323572B1; BRPI0914297B8

Abstract

dispositivo para fixar externamente as fraturas de osso a presente invenção refere-se a um dispositivo (1) de acordo com a invenção para externamente fixar ossos quebrados (62, 62') de um paciente, particularmente as extremidades, compreende um suporte (11) composto de uma pluralidade de elementos de junta (2, 2) que são dispostos em série juntos, em que o dito suporte pode ser disposto fora do corpo do paciente. as extremidades proximais (41) de pelo menos dois pinos (4) dispostos de modo percutâneo são ancoradas no tecido do osso (61) do paciente e as extremidades distais (42) são fixadas no suporte (11 ). os elementos de junta (2) são dispostos em série em um elemento de força de tração central (3) e em cada caso os dois unindo o encaixe de juntas (22). as juntas de esfera individuais e assim o suporte (11) podem ser fixadas em uma maneira engata de modo friccionalmente reversível pela aplicação de uma força de tração do elemento de força de tração central (3). os elementos de junta (2,2') por sua vez são projetados de tal modo que um pino (4) pode ser fixado no suporte (11) em uma maneira de sujeição e/ou friccionalmente engatada pela aplicação da força de tração do elemento de força de tração central (3).

Description

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um dispositivo para fixação externa de fraturas de osso, aos elementos da junta para tal dispositivo e a um processo para a fixação de fraturas de osso, de acordo com os preâmbulos das reivindicações independentes.

Técnica Anterior

Um fixador externo é um dispositivo que é montado fóra do corpo e que é fixado no osso via hastes de metal rosqueadas denominadas pinos, para o propósito de fixação externa de fraturas de osso de um paciente, e é geralmente usado nas fraturas abertas com dano do tecido mole ou em casos de danos múltiplos. Nas operações de emergência nos pacientes com múltiplos danos, é frequentemente necessário adiar o tratamento definitivo das fraturas de osso das extremidades, por exemplo, da perna superior ou perna inferior, até que outros danos que ameaçam a vida tenham sido tratados, de modo a não colocar a vida do paciente em risco. Após uma primeira redução da fratura, a última é provisoriamente estabilizada usando uma armação externa, o fixador externo. No caso de fraturas abertas, pode também ser necessário estabilizar a fratura com um fixador externo, uma vez que o tratamento primário definitivo da fratura por meio de uma placa, parafuso ou cavilha aumentaria o perigo de uma infecção pós-operatória. A subsequente remoção do fixador externo e a estabilização definitiva do osso por meio de uma placa e parafusos ou com cavilhas ocorrem, no caso de fraturas expostas, após uma limpeza ter sido obtida ou no caso de pacientes com múltiplos danos, após um estado estável tenha sido conseguido.

No que é denominado um fixador de pino, pinos, por exemplo, parafusos Schanz ou cavilhas Steinmann, são ancorados no tecido ósseo. Tais pinos são geralmente pinos de aço com dimensões padronizadas. Após a fratura do osso ter sido reduzida, os pinos são firmemente conectados um ao outro usando uma armação externa rígida, que é frequentemente composta de barras ou tubos interconectados. As formas alternativas são o fixa

2/23 dor sem pino, o anel ou halo fixador e dispositivos combinados referidos como fixadores híbridos.

Quando um paciente que tenha sofrido uma fratura exposta de alto grau (3°b ou 3°c) é admitido para uma unidade de acidente e de emergência, esta fratura não deve ser diretamente estabilizada com placa ou cavilha. Ao invés, um fixador externo é inicialmente ajustado nestes casos e o processo de tratamento é então mudado após alguns dias. O fixador externo é desmontado e osteossíntense definitivo é realizado, por exemplo, pela placa ou cavilha. O ajuste de um fixador externo é frequentemente muito consumidor de tempo nos modelos conhecidos, uma vez que muitos parafusos geralmente têm de ser apertados após a fratura tenha sido reduzida e se a posição estiver insatisfatória, eles têm de ser desfeitos novamente para permitir a correção e então apertados novamente. Se várias correções de posição forem requeridas, este procedimento pode tomar um tempo muito logo. Uma vez que os pacientes admitidos em situações de emergência com fraturas expostas de alto grau são seriamente danificados, por exemplo, com trauma adicional ao peito ou abdômen, o tratamento inicial da fratura óssea deverá ser completado quão rapidamente quanto possível a fim de assegurar que o paciente possa ser deslocado tão rapidamente quanto possível para a unidade de tratamento intensivo. Por razões apresentadas acima, isto não é possível com os sistemas de fixador prévio. Alguns desenhos dos fixadores externos também tornam o ajuste anatômico dos fragmentos da fratura óssea difícil uma vez que quatro ou mais pinos de osso têm de ser orientados em uma linha reta, que pode ser tornada difícil ou impossível por causa da posição do pino. Além disso, a estrutura dos sistemas de fixador conhecidos com barras e tubos é frequentemente grande ou volumoso.

Inúmeros sistemas de fixador tem sido desenvolvidos que são projetados para permitir melhor adaptação do fixador externo às circunstâncias específicas de uma fratura.

A Patente Alemã 10125742 C1 descreve um fixador externo em que uma série de diferentes módulos individuais providos com uma abertura transpassantes são projetados em um cabo de estiramento. Os vários tipos

3/23 de módulos individuais têm diferentes extensões e/ou ângulos de contato. Em adição, os elementos de conector especial para pinos de osso e barras de retenção são providos. Em uma face de contato em um lado, os elementos individuais cada qual têm quatro prisioneiros e, no lado oposto, eles tem quatro depressões, de tal modo que dois módulos individuais sucessivos podem ser dispostos com um ajuste da forma e com quatro diferentes ângulos de rotação um em relação ao outro. Após o fixador ter sido ajustado, o cabo de estiramento é estirado. Os módulos individuais são agora também conectados entre si com um ajuste da força na direção do cabo de estiramento. O dito fixador externo permite apenas uma adaptação relativamente grosseira nas circunstâncias anatômicas. Além disso, após os elementos terem sido esticados no cabo de estiramento, um fino ajuste na posição dos pinos não é mais preciso. A provisão é também feita que os parafusos de osso são aparafusados no osso apenas após o fixador ter sido instalado.

A Patente Norte Americana 5944719 descreve um fixador externo em que uma correia de juntas de esfera e luvas são estiradas com um cabo de estiramento e enrijecidas. Uma pluralidade de elementos de luva tem dispositivo de retenção de pino pivotáveis, com os quais os pinos montados no tecido ósseo podem ser presos no fixador externo. Para tal propósito, a extremidade distai do pino tem de ser conectada aos dispositivos de retenção de pino via uma porca. A distância do fixador a partir do osso é portanto predefinida pela extensão dos pinos, que por tal razão pode apenas ser curto. Em virtude das juntas de esfera, o fixador é móvel e seu formato pode ser adaptado exatamente à situação anatômica. Todavia, uma vez que a posição dos dispositivos de retenção no fixador é predefinida ou o fixador tem de ser correspondentemente preparado quando for montado, o dito dispositivo é apropriado em particular para operações planejadas, porém menos que isso para tratamento inicial sob restrições de tempo.

WO 99/20194 A1 descreve um dispositivo similar com uma cadeia de juntas de esfera que podem ser enrijecidas por meio de um cabo de estiramento. Em uma concretização, ao invés dos elementos de junta de esfera equipados com os dispositivos de retenção de pino, as luvas que são

4/23 usadas podem ser montadas subsequentemente na cadeia de fixador e que têm dispositivos de retenção de pino, de tal modo que a posição dos dispositivos de retenção pode ser adaptada mais rapidamente à posição real dos pinos.

WO 03/068085 A1 descreve uma variante de um fixador com elementos de junta de esfera análogos ao dispositivo acima mencionado, em cujo fixador as conexões entre as juntas de esfera individuais são fixadas e liberadas por meio de uma alavanca de sujeição rápida. Isto permite que o fixador seja construído em sequência a partir das partes individuais no local. Todavia, nesta concretização, o formato todo não pode ser adaptado tão rapidamente, uma vez que um grande número de travas primeiro tem de ser liberado.

Descrição da Invenção

É um objetivo da invenção tornar disponível um dispositivo que é do tipo mencionado no início e que não tem as desvantagens acima mencionadas ou outras desvantagens. Em particular, tal dispositivo para fixação externa de fraturas de osso permitirá redução simples de uma fratura de osso pelos pinos introduzidos nos ossos ou os fragmentos de osso e um enrijecimento subsequente rápido e dimensionalmente estável do dispositivo. Um dispositivo de acordo com a invenção deverá ser de preferência capaz de ser manipulado facilmente e com poucas manobras, mesmo sob condições de tensão total. Se a redução for insatisfatória, o dispositivo de acordo com a invenção deverá também ser fácil para destravar novamente a fim de permitir a correção da redução e então enrijecimento renovado. Um dispositivo de acordo com a invenção deverá também ser radiotransparente para a maior parte, a fim de permitir que a redução seja monitorada. Em adição, de preferência também deverá ser capaz de ser usada em um scanner de ressonância magnética nuclear.

Um outro objetivo da invenção é tornar disponível um processo para a fixação de fraturas ósseas que permite um tratamento inicial rápido e simples porém que pode também ser usado para osteossíntese definitiva.

Estes e outros objetivos são atingidos por um dispositivo de a

5/23 cordo com a invenção para a fixação externa de fraturas ósseas, por elementos de juntas para tal dispositivo e por um processo para a fixação de fraturas ósseas, de acordo com os preâmbulos das reivindicações independentes. Outras concretizações preferidas são descritas nas reivindicações dependentes.

Um dispositivo de acordo com a invenção para a fixação de fraturas ósseas é composto de um suporte enrijecível composto de elementos de junta individuais que são dispostos em série em um elemento de força de tração flexível central. Dois elementos de junta adjacentes em cada caso formam uma junta de esfera. Os pinos convencionais, que são ancorados previamente nos fragmentos de ossos individuais a serem fixados, são retidos sujeitos pelos elementos de junta e os fragmentos de osso estão neste modo estabilizados em termos espaciais um em relação ao outro. A fixação segura dos pinos e o enrijecimento do dispositivo ocorrem simultaneamente, por meio de uma força de tração suficientemente alta sendo aplicada ao elemento de força de tração. As faces de contato de juntas de esfera são assim prensadas uma contra a outra, resultando em uma conexão friccional estável entre os elementos de junta individuais do dispositivo e o dispositivo é inteiramente enrijecido. Os pinos são seguramente fixados ao mesmo tempo, entre dois elementos de junta adjacentes ou com elementos de junta de duas partes. Na liberação da força de tração, o dispositivo é destravado novamente e a conexão aos pinos liberada.

Em uma variante preferida de um dispositivo de acordo com a invenção, o elemento de força de tração já é pretendido com uma certa força de tração no estado destravado, com o resultado que, quando o dispositivo é instalado no lugar, ele retém-se provisoriamente nos pinos e ainda o dispositivo fixador pode facilmente ser trazido para o formato desejado pelo operador, quando a fratura é reduzida. Após ser liberado, o dispositivo de acordo com a invenção mantém o formato provisoriamente.

Todos os materiais apropriados, em particular metais e plásticos reforçados com fibra, podem ser usados tanto para o elemento de força de tração como também para os elementos de junta. Todavia, para os elemen

6/23 tos de força de tração, é preferível usar fios, cordas, cabos ou particularmente feixes de fibra (também referidos abaixo simplesmente como feixes) feitos de metal, fibra de carbono ou de outros plásticos apropriados ou combinações de materiais acima mencionados que, com um baixo peso, são capazes de tomar muitas forças de alta tensão, sem se deformar mesmo ao longo de um período de meses. Para os elementos de junta de esferas, os materiais de polímero reforçados com fibra são de preferência usados a fim de assegurar um alto grau de estabilidade mecânica, ao mesmo tempo, com baixo peso. Tal escolha dos materiais também tem a vantagem que o dispositivo de acordo com a invenção é radiotransparente e também não tem partes de metal que levariam os artefatos em um scanner de ressonância magnética nuclear ou proibiría seu uso no campo magnético do scanner de ressonância magnética nuclear.

Em um processo de acordo com a invenção para a fixação de fraturas ósseas, os pinos convencionais são ancorados no tecido ósseo do paciente. Normalmente, dois pinos são usados para cada grande fragmento de osso, isto quer dizer um total de pelo menos quatro pinos. Por razões mecânicas, a distância entre os pinos no mesmo fragmento é selecionada para ser tão grande quanto possível. Os pinos são então engatados em um dispositivo fixador de acordo com a invenção. Os elementos individuais do dispositivo são pivotáveis um com relação ao outro no estado não travado e seguem os movimentos dos pinos na prefixação do osso pelo operador. Pelo estiramento do elemento de força de tração central, os elementos de junta são bloqueados um em relação ao outro e também permanece na posição previamente ajustada sob uma carga. Neste modo, o osso fraturado é retido fixo na posição ajustada, que fica tão longe quanto possível da posição anatômica original. Ao mesmo tempo, os pinos são seguramente fixados e estabilizados na posição desejada no dispositivo.

Em princípio, o dispositivo fixador de acordo com a invenção é provido para tratamento temporário antes do tratamento definitivo de uma fratura com cavilhas ou placas, porém, devido a sua vantagem em termos de manipulação e peso, é pretendido especialmente para uso em situações de

7/23 emergência. Um outro campo de aplicação é destinado que seja em situações de desastre, por exemplo, terremotos, situações do mar, em que os pacientes seriamente danificados têm de ser levados prontamente ao transporte no tempo mais curto possível por meios emergenciais. Todavia, um dispositivo fixador de acordo com a invenção é também justo apropriado para tratamento definitivo de uma fratura.

Breve Descrição dos Desenhos

O dispositivo de acordo com a invenção é explicado abaixo com referência aos desenhos.

A figura 1 mostra um exemplo da extremidade traseira de um dispositivo de acordo com a invenção, (a) em vista lateral e (b) em uma seção longitudinal.

A figura 2 mostra uma seção longitudinal através de uma parte de um dispositivo de acordo com a invenção análoga à figura 1, com uma outra concretização dos elementos de junta.

A figura 3 mostra uma seção longitudinal através de uma parte de um dispositivo de acordo com a invenção análoga à figura 2, no ângulo de flexão máximo.

A figura 4 mostra esquematicamente (a) uma fratura óssea estabilizada com um dispositivo de acordo com a invenção, e (b) uma concretização com dois suportes e com um elemento intermediário disposto entre os mesmos.

A figura 5 mostra uma concretização possível de um elemento de junta individual de um dispositivo de acordo com a invenção, análogo à figura 1.

A figura 6 mostra uma outra concretização possível de um elemento de junta individual de um dispositivo de acordo com a invenção, análogo às figuras 2 e 3.

A figura 7 mostra uma concretização de duas partes de um elemento de junta para um dispositivo de acordo com a invenção.

A figura 8 mostra uma outra variante de um dispositivo de acordo com a invenção com um elemento de junta de duas partes.

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Concretizações da Invenção

Uma concretização possível de um dispositivo 1 de acordo com a invenção para a fixação externa de fraturas ósseas é mostrada na figura 1, (a) em uma vista lateral e (b) em uma seção longitudinal. A extremidade traseira do suporte 11 do dispositivo 1 é mostrada, compreendendo seis elementos de junta mais recuados 2 e, na extremidade, um dispositivo de estiramento 5 para gerar a força de tração requerida para enrijecimento do dispositivo 1. O elemento de força de tração 3 que corre ao longo de toda a extensão do suporte 11 estende-se do elemento de estiramento 5 através das passagens longitudinais 24 dos elementos de junta 2 e acaba, em uma extremidade frontal (não mostrada) do suporte, em um batente que toma uma força de tração aplicada e transmite esta para os elementos de junta 2. O elemento de força de tração é de preferência projetado como um feixe de fibra que, com menor espessura possível, tem a resistência à tração maior possível. Os feixes apropriados para esse propósito são, por exemplo, feixes de cabo, feixes de fibra de carbono ou feixes feitos de outros plásticos apropriados. O último tem a vantagem adicional de ser radiotransparente e de não ser sensível aos campos magnéticos.

Os elementos da junta individual 2 tem uma superfície da junta de esfera superior na forma de uma tampa esférica 21 e uma superfície de junta de esfera inferior na forma de um encaixe de junta 22, em que a tampa esférica 21 de um elemento da junta 2 fica em cada caso no encaixe de junta 22 do elemento de junta seguinte 2, assim resultando em uma sequência de juntas de esfera. Durante a instalação do dispositivo fixador 1, o elemento de força de tração 3 não fica sujeito à uma força de tração ou fica sujeito a apenas uma baixa força de tração, de tal modo que o engate friccional entre as superfícies da junta de esfera 21, 22 de dois elementos de junta adjacentes 22 é baixo e as juntas de esfera individuais podem ser orientadas e dispostas conforme desejado pelo operador. Quando a força de tração é aumentada, a fricção estática entre as superfícies da junta de esfera 21, 22 torna-se tão alta que uma forte conexão friccional é obtida entre os elementos de junta individual 2 e o dispositivo 1 é enrijecido em tal modo que o

9/23 mesmo não mais pode ser deformado sem ser destruído.

Os elementos de junta podem ser feitos de metal ou de um plástico de alta resistência apropriado. Uma vez que os mesmos são expostos a altas forças compressivas nas superfícies de contato 21, 22 durante um longo período de tempo, o material deverá ter uma alta resistência à deformação. Os plásticos reforçados com fibra, por exemplo, são especialmente apropriados. As superfícies pretendidas a engatar-se uma na outra com fricção estática podem ser apropriadamente tratadas a fim de aumentar o coeficiente de fricção. Por exemplo, elas podem ser tornadas rugosas ou revestidas. As faces de contato podem também ser providas com denteados.

É possível que a orientação dos elementos de junta de esfera seja selecionada de outro meio redondo, de tal modo que as tampas esféricas são direcionadas para o dispositivo de estiramento. Uma configuração é similarmente possível em que dois diferentes tipos de elementos de junta são dispostos em série alternamente juntos um com outro, dos quais um primeiro tipo tem duas tampas esféricas e um segundo tipo tem duas superfícies de junta.

O dispositivo de estiramento 5 é usado para estirar o elemento de força de tração 3. Um dispositivo de estiramento 5 pode ser configurado em diferentes modos, de preferência com apenas uma baixa força que necessita ser aplicada a fim de conseguir uma força de tração relativamente alta durante o enrijecimento e sem quaisquer forças de alavanca substanciais tendo que ser aplicadas, que podiam ser transmitidas à fratura. No exemplo mostrado, um parafuso roscado 51 é girado por meio de uma ferramenta rotativa apropriada, por exemplo, chave hexagonal, chave de fenda sem cordão, manícula, chave de aperto de torque, como um resultado do que uma mola de compressão 52 disposta em um invólucro 53 é comprimida via uma placa 54 com uma rosca oposta. A fim de tomar a força de cisalhamento da ferramenta rotativa, o dispositivo de estiramento 5 tem de ser fixado, por exemplo pela mão ou com tenazes, particularmente de modo que o batente 55 fique diretamente em contato com o primeiro elemento de junta 2. A força da mola contra-atuante do elemento de mola 52 conduz à uma força

10/23 sendo aplicada no parafuso 51. O parafuso 51 é conectado ao elemento de força de tração 3 por um acoplamento livremente rotativo e assim transmite a força da mola ao elemento de força de tração e portanto aos elementos da junta 2. Todavia, o elemento de junta individual 2 não se move aqui, de tal modo que a posição dos pinos na estabilização final não é mudada. Como é descrito em maiores detalhas abaixo, a mola 52 aplica uma força que estira os elementos da junta um contra o outro. Ainda, no aperto do parafuso roscado 51, o elemento de mola é completamente comprimido e o invólucro 53 vem a encontrar-se com uma face da extremidade 53 em um degrau oposto 55 do batente 55. O curso da mola é agora igual a zero e, ainda no estiramento do elemento 3 tomando a força de tração, os elementos da junta respectivamente adjacentes são consequentemente comprimidos crescentemente de modo mais apertado um contra outro.

No exemplo mostrado, o dispositivo de estiramento 5 é uma parte de componente integral do dispositivo 1 de acordo com a invenção. Alternativamente, todavia, é também possível para o dispositivo de estiramento 5 ser projetado em duas partes, com um batente que é disposto na extremidade traseira do dispositivo e que serve para manter a força de tração e com um dispositivo atuador que serve para gerar a força de tração e, para tal propósito, é montado temporariamente no dispositivo de acordo com a invenção. Muitos dispositivos para gerar uma força de tração são conhecidos da engenharia de maquinaria. Todavia, permanentemente montados, os dispositivos de fixação de uma parte deverão ter um desenho de espaço poupado e peso leve, de modo a não causar problemas por causa de seu volume ou peso. Isto limita as possibilidades do desenho técnico porém permite que o dispositivo seja instalado sem auxílios complicados. Em contraste, nos desenhos de duas partes do dispositivo de estiramento 5, é possível gerar forças de tração maiores sem um operador humano tendo que exercer considerável resistência quando gerar tais forças de tração ou sem o dispositivo de acordo com invenção sendo exposto à substancial força de cisalhamento durante a operação.

Alternativamente, um elemento de mola, por exemplo, pode ser

11/23 estirado usando um dispositivo atuador pneumático, hidráulico ou elétrico e pode então ser travado com o elemento de força de tração, por exemplo com uma porca de travamento, de tal modo que o dispositivo atuador pode então ser removido novamente. No caso mais simples, por exemplo, um dispositivo atuador também pode ser uma chave rotativa operada pneumática ou eletricamente.

Em uma outra concretização possível, um elemento de força da mola pode também ser montado em um batente disposto na extremidade dianteira do dispositivo. Ao invés de elementos de mola separados, a extensão elástica de um parafuso de aço ou do elemento de força de tração em si pode também ser usada como elemento de força da mola. Por exemplo, um parafuso roscado conectado ao elemento de força de tração pode ser pretendido com uma força de tração definida, após o que o parafuso é fixado com uma força sem porca de travamento sendo aplicada e a força de tração hidráulica é então removida novamente. É, também, possível usar um dispositivo de estiramento em que, após o dispositivo ter sido instalado, é atuado um disparo que tenha o efeito que o elemento de força de tração e o elemento de mola sejam instantaneamente submetidos à força de tração e o dispositivo de acordo com a invenção é portanto enrijecido imediatamente.

A figura 2 mostra, similarmente em uma seção longitudinal, uma parte de um dispositivo fixador 1 de acordo com a invenção análoga à figura 1, com dois pinos 4 mostrados em seção transversal, que são cada qual retido fixado entre dois elementos de junta. Os dois pinos 4 ancorados no tecido ósseo são conectados no suporte 11 do dispositivo 1 com uma forma ajustada e uma força ajustada, por ser fixado pela sujeição entre a tampa esférica 21 de um primeiro elemento de junta 2 e um sulco receptor 23 de um elemento de junta adjacente 2’. Para montar os pinos 4 no dispositivo 1 de acordo com a invenção, eles são engatados na folga entre o sulco receptor 23 e uma tampa esférica 21, com o segundo elemento de junta 2’ sendo temporariamente elevado ligeiramente do primeiro elemento de juntas 2. É também possível para que esta fixação provisória seja efetuada via um tipo de mecanismo de ajuste sob pressão que retém o pino provisoriamente no

12/23 lugar.

De acordo com uma outra concretização não mostrada nas figuras, a posição do sulco receptor em relação aos dois elementos de junta é outro meio redondo do qual tem sido acima descrito. Neste caso, o sulco receptor é disposto em uma tampa esférica de um primeiro elemento de junta e o segundo elemento de junta adjacente tem uma caixa de encaixe de junta sem sulco receptor. A tampa esférica e a caixa de encaixe de junta novamente juntos formam uma junta de esfera e, quando uma força de tração for aplicada no elemento de força de tração central, um pino pode ser fixado com uma forma ajustada e uma força ajustada entre o sulco receptor e o encaixe de junta.

Na base da presente descrição, é óbvio para uma pessoa versada na técnica que a geometria do sulco receptor seja adaptada ao contorno externo dos pinos. Se um meio adicional de prender os pinos contra a rotação na posição fixa tivesse que ser conseguido, as superfícies cooperantes podem ser tornadas apropriadamente rugosas e estruturadas ou, por exemplo, podem ser poligonais em seção transversal.

Os elementos de junta 2 todos têm uma passagem longitudinal 24 que, independentemente do formato do suporte 11 do dispositivo 1, forma um canal contínuo estendendo do dispositivo de estiramento na extremidade traseira para o batente na extremidade dianteira do dispositivo, em cujo canal o elemento de força de tração 3 corre. No exemplo mostrado, a passagem longitudinal 24 é composta de uma cavidade cilíndrica 244 que é aberta

241 para a tampa esférica 21 e no fundo da qual uma abertura inferior menor

242 conduz a um encaixe da junta 22. Em princípio, é preferível que o elemento de tração seja roteado através do centro do raio da tampa esférica.

A passagem longitudinal pode naturalmente também ser cônica, embora um desenho cilíndrico seja vantajoso em processos de produção envolvendo remoção de material. Quanto ao desenho da passagem longitudinal, deverá ser assegurado em princípio que a face de contato entre a tampa esférica e o encaixe de junta da junta de esfera seja suficiente em todas as orientações da junta de esfera e para todos os lados, para assegu

13/23 rar um suporte estável da junta sob tensão e para evitar a cambagem do suporte.

A figura 3 mostra, em seção longitudinal, uma parte do suporte 11 do mesmo dispositivo 1 que na figura 2, na flexão máxima do dispositivo. Em princípio, o ângulo de pivô máximo α de dois elementos de junta 2,2’ relativos entre si é determinado pela borda 243 da abertura superior 241 da passagem longitudinal 24, em cuja borda 243 o elemento de força de tração 3 encontra-se na pivotagem máxima. No exemplo mostrado, o ângulo de pivô pode ser até 15°. Todavia, a ação de se encontrar do elemento da força de tração 3 pode ter o efeito que as forças de cisalhamento atuam no elemento de força de tração 3 na borda 243 e pode conduzir aos sinais de desgaste. Além do mais, a despeito de ter extremamente alta resistência à tração, os materiais de fibra de carbono particularmente vantajosos para o elemento de força de tração 3 são muito sensíveis a tais forças de cisalhamento. Na concretização ilustrativa do elemento de junta 2 mostrado aqui, um elemento de deflexão 25 é portanto disposto na abertura inferior 242 da passagem longitudinal 24, cujo elemento de deflexão 25 protege o elemento de força de tração 3 da borda da abertura inferior 242 e limita o raio de flexão mínimo do elemento de força de tração central 3 no fundo. O elemento de deflexão 25 possui um prisioneiro 251 que se estende através da abertura inferior 242 e projeta-se além do encaixe da junta 22. O prisioneiro 251 assim forma um batente que limita a pivotagem máxima dos elementos de junta 2,2’ relativos entre si e o dito prisioneiro 251 também protege o elemento de força de tração da borda 243 da abertura superior 241 do elemento de junta adjacente 2.

A fim, também, de proteger o elemento de força de tração 3 das forças de cisalhamento que o danificam potencialmente causadas pela rotação dos elementos da junta 2, 2’ relativa entre si, o elemento de deflexão 25 deverá ter o coeficiente mais baixo possível de fricção, de tal modo que o elemento de força de tração 3 e os elementos de junta 2,2’ são de modo substancialmente mecânico desacoplados em termos de rotação. O material do elemento de deflexão é selecionado de tal modo que o elemento de tra

14/23 ção não corta no dito elemento de deflexão e de tal modo que o elemento de deflexão não deforma quando o elemento de tração suporta no mesmo e é tracionado. O elemento de junta 2 e o elemento de deflexão 25 podem também ser formados em uma peça, que pode ser de custo particularmente eficaz na produção pela moldagem por injeção.

O uso de um dispositivo de acordo com a invenção é mostrado em uma forma altamente esquemática na figura 4. A posição dos pinos em e relativo aos fragmentos de osso individuais é indicada apenas grosseiramente no desenho e, quando em uso real, os pinos são posicionados não apenas através de uma camada cortical porém através de duas camadas corticais. Após a fratura ter sido reduzida, uma pluralidade de pinos 4 são ancorados por processos conhecidos no tecido ósseo 61 dos fragmentos de osso individuais 62, 62’ de um paciente. Quatro a seis pinos são geralmente fixados. Para uso com o dispositivo 1 de acordo com a invenção, os pinos 4 podem ser posicionados sem levar em grande consideração o fixador externo que ainda seria aplicado. Na redução de fraturas abertas em uma situação de emergência, em que uma osteossíntese definitiva pela placa ou cavilha subsequentemente ocorrem, a correção não é geralmente feita exatamente nos milímetros mais próximos; aqui os fragmentos são algumas vezes ainda deslocados em até 5 a 10mm. A luz de danos que se seguem, é o tratamento rápido que é importante, não a redução perfeita da fratura. É primariamente importante que nenhum fragmento comprima a pele, nervos, músculos ou vasos sanguíneos. Em contraste, na redução pela osteossíntese definitiva, é procurado alcançar deslocamento de menos que 5 mm e desvio axial de 5^o.

Após os pinos 4 terem sido instalados, e após uma redução provisória dos fragmentos, os pinos 4 são simplesmente engatados no dispositivo fixador de acordo com a invenção. A capacidade articulável de cerca de 15° entre os elementos de junta adjacentes e a capacidade de rotação livre dos últimos significam que os pinos 4 que ficam obliquamente um em relação a outro podem também ser fixados sem problema. As distâncias entre os pinos podem também ser escolhidas largamente sem medição. O suporte flexivelmente conformável 11 do dispositivo de acordo com a invenção pode

15/23 reproduzir facilmente estas irregularidades.

Em uma versão preferida do dispositivo de acordo com a invenção, uma primeira e relativamente baixa força de tração de entre 100 e 200 N já é aplicada ao elemento de força de tração no estado instalado, de tal modo que o engate friccional já está presente entre os elementos de junta individual 2. Esta pretensão é selecionada de tal modo que o engate friccional pode ser facilmente superado durante o alinhamento manual e há suficiente folga para assegurar que os pinos podem ser engatados nos sulcos receptores 23 dos elementos de junta 2 e a força ajustada e o engate friccional entre os pinos e elementos de junta previnem patinagem espontânea dos pinos. Um outro efeito vantajoso desta baixa pretensão é que o suporte similar a correia não é tão instável e não se deforma durante a redução. A pretensão escolhida é apenas tão grande que os elementos de junta podem ainda ser facilmente movidos um relativo a outro a fim de reduzir a fratura. A baixa pretensão é consequentemente muito baixa para manter a fratura reduzida.

A fim de gerar a pretensão, é possível, como é mostrado na figura 1b, por exemplo, usar um elemento de mola 52, que não apenas provê a força para a pretensão porém também o curso da mola para engate dos pinos. No estado pretendido, o dispositivo de acordo com a invenção pode também ainda ser movido pela mão após os pinos 4 terem sido engatados e, de tal modo que a fratura pode ser corretamente alinhada. Isto pode ser monitorado por meio de radioscopia. Se a posição dos fragmentos do osso estiver satisfatória, o dispositivo de estiramento (não mostrado na figura 4) é atuado, como um resultado do que os elementos de junta 2 são estirados um contra outro pelo elemento de força de tração e são bloqueados por meio de fricção estática. O dispositivo fixador de acordo com a invenção é então enrijecido. A posição dos pinos 4 não é mudada por este procedimento de enrijecimento. A fim de manter a fratura reduzida, uma força de tração maior de 500 a 2000 N tem de ser aplicada. Isto é de preferência possível pela operação manual. O dispositivo é agora provisoriamente preso. A seguir, a força de tração é aumentado para um valor final de 5000 a 15000 N, de preferên16/23 cia um dispositivo atuador.

Em outras concretizações não mostradas nas figuras, uma chave de torque motorizada de dois estágios é usada com a qual um primeiro estágio mais leve de pretensão pode ser formado.

Um segundo estágio de estiramento com pretensão maior é formado apenas quando a mola está completamente comprimida. Para fixação definitiva do fixador, o segundo estágio alto da chave de torque de dois estágios é comutado para ΟΝ. A contrarretenção deve neste caso ser provida usando uma ferramenta, por exemplo, tenazes ou um uma chave de garfo. Alternativamente, esta fixação definitiva pode ser efetuada usando uma chave de torque manual.

O dispositivo de acordo com a invenção é de preferência projetado de tal modo que a tensão não diminui durante vários meses ou diminui apenas a uma extensão não apreciável. É também possível para um dispositivo de acordo com a invenção ser equipado com um indicador ótico que, por exemplo, mostra diferentes cores, números e/ou letras dependendo da força de tração e/ou modo (modo de instalação, modo de estiramento, primeiro e segundo estágios,etc.). Os sensores de pressão de vários tipos podem também ser usados para determinar e monitorar a força de tração real aplicada.

Pode ser necessário instalar outros pinos subsequentemente. Em tal caso, o dispositivo já enrijecido tem de ser desbloqueado a fim de engatar novos pinos no suporte. Para subsequente instalação, todavia, os elementos de adaptador são de preferência usados os quais podem ser montados de modo reversível com uma forma ajustada e/ou uma força ajustada no dispositivo enrijecido de acordo com a invenção e que têm um dispositivo de retenção apropriado para o pino adicional. Por exemplo, WO 20007/001945 A1 descreve um dispositivo de fixação apropriado para este propósito. Tais elementos de adaptador podem também ser usados para acoplamento mecânico ou outros dispositivos de fixador.

Um elemento de junta individual 2 do dispositivo de acordo com a invenção da figura 1 é mostrado na figura 5, em uma vista direcionada obliquamente para o encaixe da junta 22. O elemento de junta 2 tem substan

17/23 cialmente o formato externo de um cilindro curto com uma tampa esférica 21 em uma extremidade superior e com um encaixe de junta 22 na extremidade inferior oposta, de cujo encaixe de junta 22 o prisioneiro 251 do elemento de deflexão 25 projeta-se. Quatro dentes 28 são formados integralmente na superfície periférica do cilindro, com um sulco 23 para receber um pino estando presente em cada caso entre um dente 28 e o encaixe de junta 22. Um esforço de tração de 5000 N, um torque de fixação de 1 a 5 Nm pode ser conseguido para este retentor de pino. Em princípio, a distância entre o sulco receptor 23 e o elemento de força de tração 3 deverá ser tão curta quanto possível, a fim de conseguir um melhor efeito de fixação possível. A superfície do sulco receptor 23 pode ser apropriadamente configurada a fim de conseguir coeficiente mais alto possível de fricção, por exemplo, por meio de um perfil apropriado ou por meio de um revestimento que aumenta a fricção.

A figura 6 mostra uma outra possível concretização de um elemento de junta individual 2 de um dispositivo de acordo com a invenção, como mostrado nas figuras 2 e 3. O elemento de deflexão com o prisioneiro tem sido omitido a fim de tornar a abertura transpassante 24, 241 visível. Esta variante é particularmente apropriada para um processo de produção que envolve a remoção de material. Após um corpo principal rotativamente simétrico ter sido girado e a passagem longitudinal 24 ter sido perfurada, os quatro sulcos receptores 23 são fresados.

O diâmetro de um elemento de junta de um dispositivo de acordo com a invenção está tipicamente entre 30 e 40mm, com um compromisso tendo que ser feito entre a estabilidade mecânica e o espaço tomado. Por exemplo, na variante do dispositivo de acordo com a invenção da figura 1, o diâmetro do elemento de junta 2 é de preferência 40 mm, a altura 23 mm e o raio de esfera da tampa esférica 20 mm. No estado esticado, isto resulta em uma distância de 20 mm entre dois elementos de junta individuais. O formato e a posição dos sulcos receptores 23 são adaptados ao diâmetro dos pinos que são fixados, cujo diâmetro é um padronizado de 5 mm, embora os pinos habituais possam também ter um diâmetro de 4 mm ou 6 mm. Os elementos de junta com diferentes sulcos para diferentes diâmetros de pino são tam

18/23 bém concebíveis. Em princípio apenas um sulco receptor seria necessário, uma vez que os elementos de junta de um dispositivo de acordo com a invenção são livremente giráveis em torno de seu eixo longitudinal.

Em uma outra concretização possível de um dispositivo de acordo com a invenção, um sulco pode também ser formado na tampa esférica 21, de tal modo que um pino fica tanto no sulco receptor 23 como também no sulco na tampa esférica 21. Alternativamente, o sulco pode também ser projetado como um sulco anular que estende em torno da tampa esférica 21. Esta variante proporciona a vantagem de uma superfície de contato maior entre o pino de tampa esférica, porém também significa que os dois elementos de junta envolvidos têm de estar nivelados ao longo do seu eixo longitudinal e orientados com o ângulo de rotação correto, que reduz a flexibilidade do suporte neste ponto.

Ao invés de ser projetado como um corpo de uma parte, os elementos de junta podem também ser projetados em duas partes. Assim, a figura 7 mostra, por exemplo, concretização de duas partes de um elemento de junta 2 com uma parte superior 2a, que tem uma tampa esférica 21 e uma parte inferior 2b que é pivotavelmente conectada à parte superior 2a via uma dobradiça 27 que possui um encaixe de junta 22, (a) em uma vista lateral na direção do eixo de dobradiça, (b) em uma vista em planta ao longo do eixo longitudinal, (c) em uma vista lateral perpendicular ao eixo de dobradiça, e (d) em uma parte de um suporte 11 correspondente ao dispositivo 1 de acordo com a invenção. Dispostos voltando-se mutuamente nos lados internos de duas partes 2a, 2b existem dois sulcos receptores paralelos 23, 23a, entre os quais um pino pode ser seguramente fixados. Uma vez que a força de tração do elemento de força de tração 3 estende-se substancialmente perpendicular ao eixo da dobradiça 27, a junta 27 pode ser relativamente leve. A dita concretização é especialmente robusta e permite os sulcos receptores 23, 23a serem colocados mais próximos ao elemento de força de tração 3, assim resultando em um torque de fixação mais alto.

Como era também o caso nas concretizações de uma parte dos elementos de junta discutidos acima, a força de fixação para fixar o pino é

19/23 também gerada pelo elemento de força de tração central 3 na variante de duas partes. O exemplo da figura 7 também tem um outro elemento de mola 271, por exemplo, na forma de uma mola de tensão, que adicionalmente aplica uma ligeira forma da mola às duas partes 2a, 2b, de tal modo que os pinos podem ser provisoriamente presos enquanto o dispositivo 1 de acordo com a invenção é instalado. Estes elementos de mola integrada 271 podem também ser omitidos, em cujo caso uma força de mola para prender provisoriamente é efetuada analogamente à concretização de uma parte. Uma outra variante de um dispositivo 1 de acordo com a invenção com elementos de junta 2 em duas partes 2a, 2b e sem um elemento de mola é mostrada na figura 8.

Em uma outra concretização preferida, um dispositivo de acordo com a invenção tem meio de acoplamento para acoplar o dispositivo a outros dispositivos de fixador ou a dispositivos adicionais. Por exemplo, um acoplamento de parafuso pode ser montado em uma extremidade frontal do dispositivo de acordo com a invenção e permite o último a ser conectado a uma extremidade frontal de um outro dispositivo de acordo com a invenção ou a um elemento de acoplamento. Um elemento de acoplamento é também concebível, por exemplo, na forma de uma placa com vários pinos apropriadamente dispostos que podem ser engatados em dois dispositivos que são conectados e neste modo conectam os mesmos. Os segmentos intermediários podem também ser introduzidos deste modo, por exemplo, para ligar distâncias maiores. Fixadores externos mais longos, por exemplo, da cintura a anca, são de preferência compostos de dois ou mais dispositivos individuais de acordo com a invenção, uma vez que as forças de tração necessárias aumentam em proporção a extensão do dispositivo fixador. Se necessário, outros componentes podem ser integrados no dispositivo fixador de acordo com a invenção, por exemplo, componentes que permitem o desvio, correção do eixo ou estendimento e através do que é assim possível influenciar a cura da fratura. Exemplos são elementos de desvio e elementos de mola absorvedora de choque. É também possível para elementos de junta individuais ou para todos os elementos de junta a serem indicados em tal modo

20/23 que eles podem ser estendidos.

Um dispositivo de acordo com a invenção pode também ser conectado em um formato de estrela a dois ou mais dispositivos adicionais de acordo com a invenção via um elemento de acoplamento apropriado. Neste modo, por exemplo, um fixador híbrido pode ser produzido compreendendo um dispositivo de acordo com a invenção que é preso nos pinos e que funde em um elemento de acoplamento em dois a quatro braços, que são similarmente indicados como um dispositivo de acordo com a invenção e são conectados a um fixador de anel.

Em um processo de acordo com a invenção, grupos de pinos nos dois lados de uma fratura podem ser conectados em cada caso com um dispositivo de acordo com a invenção ou um suporte 11. Um elemento intermediário 7 é então instalado entre os mesmos, e por exemplo, permite um subsequente desvio ou correção do eixo, por exemplo durante uma correção de acompanhamento na área ou em uma consulta. Tal concretização com um elemento intermediário é mostrada esquematicamente na figura 4(b). O elemento intermediário 7 é conectado por quatro pinos 71 aos dois suportes 11 do dispositivo 1. Elementos amortecedores que permitem o ajuste da dureza da construção toda podem também ser integrados em tal elemento intermediário 7. Tal fixação elástica de fraturas pode ser desejável, por exemplo, a fim de conseguir melhor cura em certos casos.

De acordo com outras concretizações da invenção que não são mostradas nas figuras, dois ou mais elementos de suporte curtos ou elementos parciais são conectados para dar um suporte tendo uma extensão desejada. Os elementos parciais individuais são engatados juntos em ordem, por um lado, para conseguir uma extensão definitiva do suporte requerido e, por outro lado, para tornar disponível o tipo requerido do fixador. Assim, um fixador no sentido de uma bobina simples (para paciente com trauma de multiferimentos durante a noite) ou um fixador com um elemento de bobina em ambas as extremidades e um elemento amortecedor ou um elemento de correção no meio (para o tratamento definitivo de uma fratura) pode ser montado. Os elementos são conectados pelo acoplamento, tais acoplamentos permi21/23 tem, por um lado, a conexão dos elementos e, por outro lado, a transmissão da tensão central (do elemento de tração do elemento 1 ao elemento de tração do elemento 2 para o elemento de tração do elemento 3). Em outras palavras, a despeito de vários elementos sendo acoplados, apenas um dis5 positivo de estiramento é ainda requerido em um lado.

De acordo com outras concretizações vantajosas, os dispositivos de estiramento podem também ser dispostos em ambos os lados do dispositivo de acordo com a invenção.

22/23

Listagem de Referência:

1: fixador externo, dispositivo para fixação externa

11: suporte

2,2’: elemento de junta

2a,2b: parte de um elemento de junta

21: tampa esférica

22,22’: encaixe de junta, soquete

23,23a: sulco para receber o pino

24: passagem longitudinal

241: abertura superior

242: abertura inferior

243: borda

244: cavidade

25: elemento de deflexão

251: prisioneiro

27: dobradiça

271: elemento de mola

28: dente

3: elemento de força de tração central

4: pino

41: extremidade proximal

42: extremidade distai

5: dispositivo de fixação

51: parafuso

52: elemento de mola

53: invólucro

54: placa

55: batente

61: tecido ósseo

62,62’: fragmento de osso

63: parte de tecido mole

64: pele

23/23

7: elemento intermediário

71: pino

1/3

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo (1) para a fixação externa de fragmentos de osso (62, 62') de um paciente, particularmente das extremidades, com um suporte (11) que pode ser disposto fora do corpo do paciente e é composto de uma pluralidade de elementos de juntas (2, 2') dispostos juntos em série, em cujo suporte (11) pelo menos dois pinos dispostos de modo percutâneo (4), ancorados com sua extremidade proximal (41) no tecido do osso (61) do paciente, podem ser presos pela sua extremidade distal (42) e podem ser fixados na sua posição espacial relativa entre si, cujos elementos de junta (2) são dispostos em série juntos em um elemento de força de tração central (3) e dois elementos de junta adjacentes (2,2') em cada caso juntos formam uma junta de esfera com uma tampa esférica (21) e um encaixe de junta (22) e as juntas de esfera individuais e, portanto, o suporte (11), pode, ser reversivelmente fixados com um ajuste de força, de preferência pelo engate friccional, quando uma força de tração é aplicada ao elemento de força de tração central (3), caracterizado pelo fato de que os elementos de junta (2,2') são projetados em tal modo que um pino (4) pode ser preso no suporte (11) por um ajuste de força, de preferência pela sujeição e/ou engate friccional, quando uma força de tração é aplicada ao elemento de força de tração central (3).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um primeiro elemento de junta (2) do suporte (11) possui uma tampa esférica (21) e um segundo elemento de junta adjacente (2') possui um encaixe de junta (22) e um sulco receptor (23), a dita tampa esférica (21) e o encaixe de junta (22) juntos formando uma junta de esfera, em cujo caso um pino (4) pode ser fixado com um ajuste de forma e ajuste de força entre o sulco receptor (23) e tampa esférica (21) quando uma força de tração é aplicada ao elemento de força de tração central (3), ou em que um primeiro elemento de junta do suporte possui uma tampa esférica e um sulco receptor e um segundo elemento de junta adjacente possui um encaixe de juntas, a dita tampa esférica e o encaixe de junta formando juntos uma junta de esfera, em cujo caso um pino (4) pode ser fixado com o ajuste de forma e ajuste de força entre o sulco receptor e encaixe de juntas, quando uma força tensora é

Petição 870190044074, de 10/05/2019, pág. 7/12

2/3 aplicada ao elemento de força de tração central (3).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um elemento de junta (2) composto de duas partes pivotavelmente conectadas (2a, 2b), das quais uma primeira parte (2a) possui uma tampa esférica (21) cooperando com um encaixe de junta (22) de um primeiro elemento de junta adjacente (2) e do qual uma segunda parte (2b) possui um encaixe de junta (22) cooperando com uma tampa esférica (21) de um segundo elemento de junta adjacente (2), em cujo caso um pino (4) pode ser fixado com um ajuste de forma e ajuste de força entre as duas partes (2a, 2b) quando uma força de tração é aplicada ao elemento de força de tração central (3).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de deflexão (25), que limita o ângulo de flexão máximo do elemento de força de tração (3), é disposto em uma passagem longitudinal (24) de um elemento de junta individual (2,2'), através do qual a passagem longitudinal (24) do elemento de força de tração central (3) se estende.
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um prisioneiro (251) é disposto em um encaixe de junta (22) de um primeiro elemento de junta (2) e limita a pivotabilidade de uma junta de esfera formada pelo encaixe de junta (22) e por uma tampa esférica (21) de um segundo elemento de junta adjacente (2), e faz isso projetando-se para uma abertura superior (241), localizada na tampa esférica (21) da passagem longitudinal (24) do segundo elemento de junta (2).
6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os elementos de junta (2,2') são feitos de metal, um material de polímero reforçado com fibra ou um plástico apropriado.
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de força de tração

Petição 870190044074, de 10/05/2019, pág. 8/12

3/3 central (3) é um feixe, em particular um feixe de fio, um feixe de fibra de carbono ou um feixe de um outro material de plástico apropriado ou de uma combinação de materiais acima mencionados.
8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações

5 precedentes, caracterizado pelo fato de que um elemento de mola (52) que é conectado ao elemento de força de tração central (3) e por meio do que uma força de tração pode ser aplicada ao elemento de força de tração central (3).
9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de estiramento
10 (5) por meio do que uma força de tração que atua sobre o elemento de força de tração central (3) pode ser gerada.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de estiramento (5) é disposto em uma extremidade do suporte (11) do dispositivo (1) e/ou o dispositivo de estiramento (5)
15 pode ser desmantelado.