ES2205488T3 - Sistema de placa cervical anterior. - Google Patents
Sistema de placa cervical anterior.Info
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Abstract
En una realización de la invención, el sistema de fijación anterior (30) incluye una placa (31a, 31g) que define una serie de orificios para tornillos (34),un número de tornillos (32) y un número de montajes de bloqueo (33) para fijar los tornillos sobre la placa. El sistema (30) incluye dos tornillos óseos (32), un tornillo de ángulo fijo (50) y un tornillo de ángulo variable (60). Bien el tornillo de ángulo fijo (50) o bien el tornillo de ángulo variable (60) puede implantarse con una placa simple (31a, 31g) y puede colocarse cualquier tipo de tornillo (50, 60) dentro de cualquiera de los orificios para los tornillos (34) a lo largo de la placa (31a, 31g). Los diferentes orificios para los tornillos pueden tener diferentes formas (38, 39, 40, 41, 42, 43, 44). La invención también se refiere a un dispositivo de bloqueo (33) para bloquear uno o más tornillos óseos (32) dentro del orificio (34) respectivo. En una realización, el montaje de bloqueo incluye una arandela (90) que se superponea uno o más orificios y un tornillo de bloqueo (85). En otra realización, una arandela de bloqueo (120) incluye cortes (28) que se corresponden con los huecos de los tornillos (105), junto con una configuración de muesca (110) y llave (129).
Description
Sistema de placa cervical anterior.
La presente invención concierne a unos sistemas
de instrumentación vertebral, particularmente para usar en la
fijación de las vértebras cervicales. Más concretamente, la
invención se refiere a un sistema de aplicación de una placa
destinado al tratamiento de diversas patologías vertebrales.
Igual que en cualquier estructura ósea, la
columna vertebral está sujeta a diversas patologías que comprometen
sus capacidades de llevar y soportar cargas. La columna vertebral
está sujeta a enfermedades degenerativas, a los efectos de tumores
y, naturalmente, a las fracturas y dislocaciones atribuibles a
traumatismos físicos. Durante todo el siglo pasado, los cirujanos
especialistas en columnas vertebrales han abordado los espinosos
problemas asociados con el tratamiento y corrección de esas
patologías usando una gran variedad de instrumentos y una amplia
gama de técnicas quirúrgicas. Durante muchos años, el empleo de
placas rígidas y alargadas ha constituido una ayuda en la
estabilización y fijación de la región inferior de la columna
vertebral, y más en particular de las regiones vertebrales torácica
y lumbar. Esas mismas técnicas de aplicación de placas han
encontrado un camino más difícil de aceptar en los cirujanos
especializados en el tratamiento de la región vertebral
cervical.
La región vertebral cervical se puede enfocar ya
sea por la parte anterior o por la posterior, dependiendo de la
afección o patología vertebral a tratar. Muchas de las técnicas
quirúrgicas ampliamente conocidas en la exposición y fusión de la
región vertebral cervical se describen en una publicación titulada
Spinal Instrumentation, editada por los Drs. Howard An y
Jerome Cotler. Dicho texto también describe una instrumentación que
ha sido desarrollada en los recientes años para aplicar a la región
vertebral cervical, con mayor frecuencia desde un enfoque
anterior.
Dicho enfoque anterior para conseguir la fusión
de la región vertebral cervical ha constituido el enfoque más
popular. En los primeros años de la fusión vertebral cervical, las
fusiones tenían lugar sin instrumentación interna, confiando en su
lugar en medidas correctivas externas tales como la tracción
yacente prolongada, el empleo de dispositivos de halo, los
escayolados tipo Minerva, u otras estabilizaciones externas. Sin
embargo, con la llegada de las placas alargadas personalizadas para
emplear en la región cervical, los sistemas de aplicación de placa
se han vuelto los predominantes para este tipo de cirugía
vertebral.
Se ha observado que muchos diseños de placa
permiten un implante intrínsicamente estable
mono-cortical o bi-cortical. También
se ha visto que las placas de fijación pueden resultar útiles en la
estabilización de la región vertebral cervical superior o inferior
para los procesos traumáticos, degenerativos, tumorosos o
infecciosos. Además, dichas placas proporcionan los beneficios
adicionales de permitir una descompresión protuberante simultánea
con una estabilidad inmediata.
Durante los muchos años de desarrollo de sistemas
de aplicación de placas cervicales, particularmente para el enfoque
anterior, se han hecho evidentes muchas faltas en dicho sistema.
Por ejemplo, la placa debe proporcionar una fijación mecánica
robusta que pueda controlar el movimiento de cada segmento móvil
vertebral en seis grados de libertad. La placa también debe ser
capaz de resistir una carga axial en continuidad con cada una de las
tres hileras de la columna vertebral. El sistema de aplicación de
placa debe ser capaz de mantener unos niveles de tensión por debajo
de los límites de resistencia del material, y al propio tiempo
sobrepasar la resistencia de las estructuras anatómicas o
vertebrales a las cuales se inserta el sistema de placa.
Otro requisito advertido en el sistema de
aplicación de placa es que el espesor de la placa debe ser pequeño
para reducir su engrosamiento, particularmente en los espacios más
pequeños de la región cervical. Los tornillos empleados para acoplar
la placa a las vértebras no se deben aflojar con el tiempo ni
retroceder en la placa. Preferiblemente la placa debería estar
diseñada para contactar con las vértebras a fin de conferir una
mayor estabilidad.
Por otra parte, al propio tiempo que la placa
debe satisfacer ciertos requisitos mecánicos, la misma también debe
satisfacer ciertas consideraciones anatómicas y quirúrgicas. Por
ejemplo, el sistema de aplicación de placa cervical debe minimizar
la intrusión en el paciente y reducir el traumatismo al tejido
blando circundante. En el texto de la publicación Spinal
Instrumentation, así como en otra documentación sobre este
campo, se hace hincapié en que las complicaciones asociadas con los
procedimientos vertebrales, y más particularmente dentro de los
ajustados confines de los procedimientos cervicales, las
complicaciones pueden ser muy devastadoras, tales como lesiones al
bulbo raquídeo, médula espinal o arterias vertebrales. También se
ha comprobado que los sistemas óptimos de aplicación de placas
permiten la colocación de uno o más tornillos en cada una de las
vértebras instrumentadas.
En el último par de décadas se han desarrollado
muchos sistemas de aplicación de placas vertebrales dirigidos a
algunas de las necesidades y requisitos de los sistemas de fijación
cervical. Sin embargo, incluso con los más refinados diseños de
sistemas de aplicación de placa, aún subsiste la necesidad de un
sistema que tenga una aplicación universal para todas las
patologías con que se pueda encontrar el cirujano especialista en el
tratamiento de la columna vertebral. Por ejemplo, se ha demostrado
que hay diferentes grados de fijación de un tornillo para hueso con
respecto a la placa que son más ventajosos para el tratamiento de
ciertas patologías como opuestos para otras patologías.
Más particularmente, se conoce que los tornillos
para hueso se pueden sostener en una placa vertebral ya sea de
manera rígida o semi-rígida. En la manera rígida,
los tornillos para hueso no permiten ningún
micro-movimiento ni movimiento angular con respecto
a la placa. En el caso de una fijación semi-rígida,
el tornillo para hueso se puede mover algo con respecto a la placa
durante el proceso de curación de la columna. Se ha determinado que
la fijación semi-rígida es preferible para el
tratamiento de las enfermedades degenerativas de la columna. En los
casos donde se ha implantado un injerto para sustituir el cuerpo
vertebral enfermo, la presencia de un tornillo capaz de alguna
rotación asegura la carga continua del injerto. Esta carga continua
evita la protección de tensiones del injerto, lo cual a su vez
aumenta la rapidez de fusión y de incorporación del injerto en la
columna.
De manera similar, la fijación rígida de un
tornillo se considera preferible en el tratamiento de tumores o
traumatismos en la columna, particularmente en la región vertical.
Se considera que las condiciones tumorosas o traumáticas están mejor
tratadas de esta manera debido a que la colocación rígida de los
tornillos para hueso resguarda el espacio
neuro-vascular y proporciona una estabilización
inmediata. Ciertamente se puede apreciar que en el caso de una
fractura resquebrajante o de destrucción tumorosa grande de una
vértebra, la estabilización inmediata y la conservación del espacio
discal y del espacio neural es esencial. Por otra parte, la
fijación semi-rígida es preferible en las
enfermedades degenerativas ya que ese tipo de fijación permite una
construcción dinámica. En las condiciones degenerativas, se utiliza
universalmente un injerto óseo para mantener el espacio discal y/o
el mismo cuerpo vertebral. En la mayoría de casos, el injerto se
asentará o al menos será parcialmente reabsorbido por el hueso
adyacente. Una construcción dinámica, tal como la proporcionada por
la fijación semi-rígida de tornillos para hueso,
compensará este fenómeno.
Actualmente, no se conoce ningún sistema de
aplicación de placa que permita la colocación de tornillos para
hueso ni en una construcción semi-rígida ni rígida
con una sola placa. A pesar de que se hayan previsto algunas placas
para una u otra de esas fijaciones de tornillos, ningún sistema de
aplicación de placas permite al cirujano emplear una placa sola ni
seleccionar cual de los dos tipos de fijación es conveniente para la
específica patología y anatomía vertebral.
El documento
WO-A-96/29948 describe un sistema de
fijación ósea que comprende una placa para hueso con agujeros a lo
largo de su longitud destinados a la recepción de tornillos para
hueso. Los agujeros tienen forma de ranuras alargadas y están
configurados para recibir los tornillos para hueso en una de las
dos maneras. En la ranura se puede emplear un tornillo para hueso
con cabeza esférica para proporcionar una fijación de angularidad
variable, mientras que un tornillo para hueso con una cabeza
fileteada puede encajar con el fileteado trazado en el agujero y
proporcionar una disposición de angularidad fija.
Con el objeto de afrontar las necesidades dejadas
sin solucionar por los sistemas conocidos, la presente invención
contempla un sistema novedoso destinado a la fijación anterior de
la columna vertebral que utiliza una placa alargada de fijación. En
un aspecto de la invención, la placa de fijación está provista de
una pluralidad de agujeros a través de los cuales pasan unos
tornillos para hueso destinados a encajar en un cierto número de
vértebras. En la realización preferente, los agujeros para tornillo
incluyen una porción esférica destinada a recibir una cabeza
esférica de forma complementaria del tornillo para hueso. Los
agujeros para tornillo incluyen, además, una porción cilíndrica
integral con la porción cilíndrica y abertura del fondo de la
placa.
De acuerdo con la presente invención se ha
previsto un sistema de fijación en un hueso que comprende una placa
alargada que tiene una superficie superior y una superficie
inferior y que define una pluralidad de agujeros entre dichas
superficies, al menos una de los cuales incluye una porción
rebajada esférica adyacente a dicha superficie superior teniendo un
primer diámetro y definiendo una abertura en dicha superficie
inferior que tiene una dimensión mínima de sección igual que un
segundo diámetro el cual es menor que dicho primer diámetro; un
primer afianzador de encaje en un hueso que tiene un primer vástago
que lleva un fileteado de acoplamiento con el hueso, una primera
cabeza alargada y una primera porción intermedia entre dicho
vástago y dicha cabeza, cual primer vástago tiene un diámetro
exterior menor que dicho segundo diámetro a fin de que dicho primer
afianzador de encaje en un hueso se pueda insertar a través de
dicho al menos un agujero desde dicha superficie superior de la
citada placa, definiendo dicha primera cabeza alargada una
superficie parcialmente esférica complementaria de dicho rebajo
esférico de dicho al menos un agujero, y definiendo dicha primera
porción intermedia un tercer diámetro menor que dicho segundo
diámetro, con lo que dicha primera cabeza de dicho primer
afianzador de encaje en un hueso puede pivotar dentro de dicha
porción rebajada de dicho al menos un agujero para que dicho primer
afianzador de encaje en un hueso pueda asumir una pluralidad de
ángulos con respecto a dicha superficie inferior de la citada placa
cuando la primera cabeza alargada encaje en la porción rebajada; y
un segundo afianzador de encaje en un hueso que tiene un segundo
vástago que lleva un fileteado de encaje en un hueso, una segunda
cabeza alargada y una segunda porción intermedia entre dicho
vástago y dicha cabeza, cual segundo vástago citado tiene un
diámetro exterior menor que dicho segundo diámetro para que dicho
segundo afianzador de encaje en un hueso se pueda insertar a través
de dicho al menos un agujero desde dicha superficie superior de la
citada placa, definiendo dicha segunda cabeza alargada una
superficie parcialmente esférica complementaria de dicho rebajo
esférico de dicho al menos un agujero, y teniendo dicha segunda
porción intermedia una porción con un cuarto diámetro que es
aproximadamente igual que dicho segundo diámetro, con lo que dicha
segunda cabeza de dicho segundo afianzador de encaje en un hueso no
puede pivotar dentro de dicha porción rebajada de dicho al menos un
agujero para que dicho segundo afianzador de encaje en un hueso
asuma una orientación fija con respecto a dicha superficie inferior
de la citada placa cuando la segunda cabeza alargada encaje en la
porción rebajada; caracterizado porque:
- a)
- la abertura es de sección circular y define una pared cilíndrica cuyo diámetro es igual que el segundo diámetro; y
- b)
- la porción del segundo afianzador de encaje en un hueso que tiene el cuarto diámetro es cilíndrica.
La flexibilidad del sistema de aplicación de
placa de fijación anterior, objeto de la presente invención, se
consigue mediante la provisión de un tornillo de angularidad fija y
de angularidad variable que puede ser sostenido dentro del mismo
agujero para tornillo de la placa. Cada uno de los tornillos
comprende un vástago fileteado destinado a roscarlo en una vértebra
y una cabeza esférica destinada a asentarse dentro del rebajo
esférico. Ambos tornillos incluyen una porción intermedia entre la
cabeza esférica y el vástago fileteado la cual está configurada
para alojarse en la porción cilíndrica del agujero para tornillo
cuando el tornillo se fija a la placa. La porción intermedia del
tornillo de angularidad fija es preferentemente cilíndrica y tiene
un diámetro exterior dimensionado para experimentar un ajuste
apretado dentro de la porción cilíndrica del agujero para tornillo.
De esta manera, el tornillo de angularidad fija es impedido de
girar o de pivotar dentro del agujero para tornillo.
El tornillo para hueso de angularidad variable
incluye una porción intermedia que también es preferentemente
cilíndrica. Sin embargo, la porción intermedia cilíndrica del
tornillo de angularidad variable tiene un diámetro exterior
significantemente menor que el diámetro de la porción cilíndrica
del agujero para tornillo. Esta diferencia relativa de diámetros
entre la porción intermedia del tornillo y el agujero para tornillo
permite que el tornillo asuma una gama de ángulos con relación a la
superficie inferior de la placa, incluso cuando el tornillo está en
posición de bloqueo en la placa.
En otro aspecto de la invención, se ha previsto
un conjunto de bloqueo destinado a bloquear los tornillos del hueso
en la placa, impidiendo con ello que se desenrosque el tornillo. En
una realización de la invención, el conjunto de bloqueo incluye una
arandela que se aloja dentro de un rebajo de la placa. El rebajo
solapa al menos un agujero para tornillo de la placa de modo que la
arandela puede asentarse encima de la cabeza del tornillo del hueso
y retener dicho tornillo en su lugar. El conjunto de bloqueo
incluye, además, un tornillo de retención fileteado que está
encajado dentro de un agujero roscado situado concéntricamente en el
rebajo de la arandela. La propia arandela de bloqueo está
configurada con un rebajo para que la cabeza del tornillo de
bloqueo se pueda alojar esencialmente enrasado dentro de la arandela
de bloqueo.
En otra realización, el conjunto de bloqueo
incluye una arandela de bloqueo que lleva unos cortes en su
superficie exterior encarados a la cabeza del tornillo para hueso.
Dichos cortes se corresponden preferentemente con la forma del
agujero para tornillo a fin de que la arandela no solape el agujero
para tornillo en la región del corte. La arandela queda retenida en
la placa por medio de un tornillo de retención para permitir la
rotación de la arandela desde una primera posición, en la que
dichos cortes quedan alineados con los agujeros para tornillos, a
una segunda posición en la que la superficie exterior de la arandela
solapa los agujeros para tornillos para bloquear las cabezas de los
tornillos en posición. En otro aspecto, la arandela incluye un
cierto número de salientes sobresalientes de su cara inferior que
están configurados para coincidir dentro de correspondientes
muescas formadas en el rebajo para la arandela de bloqueo. La
configuración de las muescas y de los salientes bloquea
esencialmente la arandela en su posición solapando los agujeros
para tornillos.
El conjunto de la placa de fijación de la
presente invención contempla, además, varias disposiciones de
agujeros para tornillos que permiten la sujeción de múltiples
tornillos mediante un solo conjunto de bloqueo. Se han previsto
otras disposiciones de agujeros que ofrecen al cirujano diversas
opciones de fijación de tornillos cuando se está instrumentando una
o más vértebras. Por ejemplo, hay una disposición de cuatro agujeros
en la que existen cuatro agujeros para tornillos espaciados a 90º
alrededor de una sola arandela de bloqueo y conjunto de tornillos.
El cirujano puede insertar ya sean tornillos de angularidad fija o
bien de angularidad variable en uno cualquiera o más de los cuatro
agujeros para tornillos según la anatomía vertebral.
Es un objetivo de la invención el proporcionar un
conjunto de placa de fijación que se acomode tanto a la fijación de
tornillos de angularidad fija o variable en una sola placa. Otro
objetivo consiste en la provisión de un conjunto de bloqueo que
pueda bloquear uno o más tornillos para hueso dentro de la
placa.
Una ventaja conseguida por la presente invención
es que la placa de fijación y el conjunto de bloqueo mantienen un
perfil bajo dentro de la columna. Otra ventaja se consigue gracias
a la capacidad de seleccionar tanto un tornillo de angularidad fija
o variable en cualquier nivel instrumentado y dentro de una sola
placa de fijación.
Otros objetivos y ventajas de la invención se
harán más evidentes al considerar la siguiente descripción de la
invención, junto con los dibujos que se acompañan.
La figura 1 es una vista superior en perspectiva
de un sistema de aplicación de placa anterior de acuerdo con una
realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista en alzado lateral del
sistema de aplicación de placa ilustrado en la fig.1.
Las figuras
3(a)-3(g) son unas vistas en alzado
superior de una placa de fijación de acuerdo con la presente
invención, prevista en diferentes tamaños y configuraciones.
La figura 4 es una vista en alzado lateral de un
tornillo de angularidad fija para hueso, de acuerdo con un aspecto
de la presente invención.
La figura 5 es una vista en alzado lateral de un
tornillo de angularidad variable para hueso, de acuerdo con otro
aspecto de la presente invención.
La figura 6 es una vista en alzado superior de
una realización de una placa alargada destinada a emplear en el
sistema de aplicación de placa anterior de acuerdo con la presente
invención.
La figura 7 es una vista en sección longitudinal
de la placa representada en la figura 6, tomada a lo largo de la
línea 7-7 según se mira en la dirección de las
flechas.
La figura 8 es una vista extrema en alzado de la
placa ilustrada en la fig.6.
La figura 9 es una vista en sección transversal
de la placa representada en la fig.6, tomada a lo largo de la línea
9-9 según se mira en la dirección de las
flechas.
La figura 10 es una vista lateral parcial de una
porción de la placa representada en la fig.6, que ilustra
particularmente la distribución de cuatro agujeros para los agujeros
de tornillos para hueso.
La figura 11 es una vista lateral parcial de un
extremo de la placa de la fig.6, que ilustra particularmente la
distribución extrema de agujeros de tornillos para hueso.
La figura 12 es una sección transversal de la
distribución extrema de agujeros de la placa de la fig.6, tomada
particularmente a lo largo de la línea 12-12 de la
fig.11 según se mira en la dirección de las flechas.
La figura 13 es una vista en sección transversal
extrema del extremo de la placa ilustrada en la fig.6, tomada
particularmente a lo largo de la línea 13-13 de la
fig.11 según se mira en la dirección de las flechas.
La figura 14 es una vista en sección de una
abertura para tornillo para hueso de la distribución extrema de
agujeros de la placa representada en la fig.6, tomada
particularmente a lo largo de la línea 14-14 de la
fig.8 según se mira en la dirección de las flechas.
La figura 15 es una vista ampliada en alzado
lateral de un tornillo de bloqueo de acuerdo con otro aspecto de la
presente invención.
La figura 16 es una vista ampliada en alzado
lateral de una arandela de bloqueo de acuerdo con otro aspecto de
la presente invención.
La figura 17 es una vista en sección parcial de
una distribución extrema de agujeros de la placa ilustrada en la
fig.6, con el tornillo y arandela de las figs. 15 y 16,
respectivamente ilustrados en su posición operativa.
La figura 18 es una vista en sección parcial de
una placa de acuerdo con la presente invención, con los tornillos
de angularidad fija para hueso dispuestos dentro de agujeros del
hueso en una placa y encajados dentro de una vértebra.
La figura 19 es una vista en sección extrema y
ampliada de la placa de acuerdo con la presente invención, con
tornillos de angularidad variable dispuestos en la placa y
encajados en una vértebra.
La figura 20 es una vista explosiva de una
realización alternativa de un conjunto de tornillo de bloqueo
destinado a emplear en un sistema de aplicación de placa anterior
según otra realización de la invención.
La figura 21 es una vista superior en perspectiva
de los componentes ilustrados en la fig.20 en la posición montada
con la arandela de bloqueo representada en su primera posición.
La figura 22 es una vista superior en perspectiva
del tornillo de bloqueo ilustrado en la fig.20, con la arandela de
bloqueo en su segunda posición.
La figura 23 es una vista en alzado lateral de
una realización de la arandela de bloqueo usada en el conjunto de
las figs. 20-22.
Con el fin de facilitar la comprensión de los
principios de la invención, a continuación se hará referencia a la
realización ilustrada en los dibujos empleando el lenguaje
específico para describir la misma. Debe entenderse, sin embargo,
que con ello no se intenta ninguna limitación del alcance de la
invención. Cualquier cambio o modificación en el dispositivo
descrito, y cualquier aplicación adicional de los principios de la
invención que aquí se describe, se contemplará como normalmente lo
haría un experto en la materia a la que la invención se
refiere.
En las figuras 1 y 2 se ilustra un sistema de
aplicación de placa anterior o conjunto de fijación 30. De acuerdo
con la presente invención, el sistema de aplicación de placa
incluye una placa alargada 31 y un cierto número de tornillos para
hueso 32. Dichos tornillos para hueso se retienen en la placa 31
por medio de una pluralidad de conjuntos de bloqueo 33. La placa
alargada 31 está dotada de una pluralidad de agujeros para tornillo
34 en una variedad de disposiciones. La placa también se puede
dividir en engrosamientos a nivel vertebral 35, de tal modo que los
lados de la placa dan una apariencia serpenteante. En particular, la
placa 31 incluye unos entrantes entre cada uno de los
engrosamientos 35 a fin de reducir el contorno exterior y el tamaño
de la misma placa. Además, la porción de anchura reducida entre cada
uno de los engrosamientos 35 proporciona un área reducida de
material destinada a efectuar una curvatura adicional de la placa
según lo pueda requerir la anatomía de la columna.
La placa 31 incluye preferentemente un borde
superior redondeado 36 que estaría en contacto con el tejido blando
que circunda la columna. Dicho borde redondeado 36 reduce la
magnitud del traumatismo que experimentaría dicho tejido blando
circundante. La superficie inferior 37 de la placa 31 está
configurada preferentemente para contactar y encajar los cuerpos
vertebrales en cada uno de los niveles instrumentados de la columna.
En algunas realizaciones, la superficie inferior podrá texturarse
para mejorar su agarre en el cuerpo vertebral.
Con referencia ahora a las figuras
3(a)-3(g), en las mismas se ilustran
diversas variaciones de placa alargada 31. Se entiende que el
sistema de aplicación de placa anterior de acuerdo con la presente
invención se puede adaptar fácilmente para fijar varias vértebras,
dependiendo naturalmente de la longitud de la placa y del número y
disposición de los agujeros para tornillos 34. La placa ilustrada
en las figuras 1, 2 y 3(a) incluye cinco engrosamientos a
nivel vertebral 35a a fin de que la placa pueda aplicarse a cinco
vértebras de la columna. Por ejemplo, la placa 31a de la figura
3(a) se podría usar para fijar las vértebras
C1-C5. La placa alargada 31b ilustrada en la figura
3(b) está dimensionada y configurada para abarcar tres o
cuatro vértebras, según los niveles vertebrales instrumentados. En
este ejemplo, la placa 31(b) incluye cuatro engrosamientos a
nivel vertebral 35b, con dos engrosamientos en los extremos opuestos
de la placa y dos engrosamientos desfasados entre sí en la porción
media de la propia placa.
En la figura 3(c) se representa una
modificación de la placa 31b. En este caso, la placa 31c incluye
tres engrosamientos 35c, con los engrosamientos del lado opuesto de
la porción media de la placa directamente alineados en el mismo
nivel vertebral. Las placas de las figuras
3(d)-3(e), es decir, las placas 31d y
31e, son similares a la placa 31c, aunque sus longitudes son
progresivamente más cortas. Las dos placas últimas 31f y 31g de las
figuras 3(f)-3(g) respectivamente,
proporcionan la instrumentación a dos niveles vertebrales, teniendo
cada una dos engrosamientos 35f y 35g respectivamente.
De acuerdo con la presente invención, las placas
alargadas 31a-31g proporcionan una variedad de
distribución de agujeros en cada uno de los engrosamientos a nivel
vertebral 35a-35g. Dichas distribuciones de agujeros
proveen, como mínimo, el encaje de al menos dos tornillos para
hueso en cada vértebra respectiva. Como se comentó más arriba, se ha
comprobado que la colocación de dos o más tornillos en cada cuerpo
vertebral mejora la estabilidad de la construcción. Es un objetivo
de la presente invención no sólo proporcionar la colocación de
múltiples tornillos en cada cuerpo vertebral, sino el proporcionar,
también, unos medios para bloquear los tornillos en la placa
alargada para impedir el retroceso o aflojamiento de los tornillos
para hueso. En consecuencia, en otro aspecto de la invención, se
prevén varias distribuciones de agujeros para tratar esos
problemas. Una distribución consiste en una distribución de un
agujero extremo 38, como se ilustra en los extremos de la placa 31
de la figura 1 y placa 31a de la figura 3(a). En esta
disposición, hay dos agujeros para tornillos dispuestos lateralmente
en un mismo engrosamiento 35a. Se dispone un sólo conjunto de
bloqueo entre los dos agujeros para tornillos 34 y está configurado
para bloquear los tornillos para hueso dispuestos dentro de cada
agujero respectivo. Una disposición similar está prevista para la
distribución de agujeros del medio 39 en la que hay dos agujeros
para tornillos situados en un mismo nivel vertebral. Entre los dos
agujeros para tornillos para hueso está dispuesto un conjunto de
bloqueo que está configurado para bloquear los tornillos para hueso
dentro de sus respectivos agujeros, de la misma manera que se
bloquean los tornillos de la distribución extrema de agujeros
38.
La presente invención contempla una placa que
lleva unas distribuciones de cuatro agujeros. La distribución de
cuatro agujeros 40 ilustrada en la figura 1 y figuras 3(a) y
3(b), provee cuatro agujeros para tornillo para hueso 34 en
una disposición de rombo. Un solo conjunto de bloqueo 33 está
dispuesto centralmente entre todos los agujeros para tornillo para
hueso a fin de que los tornillos para hueso dentro de los
respectivos agujeros queden simultáneamente bloqueados por el único
conjunto de bloqueo. En la placa de cinco engrosamientos 31a de la
figura 3(a), se han previsto dos de dichas distribuciones de
cuatro agujeros. En la placa de tres engrosamientos 31d de la
figura 3(d), sólo se requiere una sola distribución de cuatro
agujeros 40. Se puede apreciar que la distribución de cuatro
agujeros 40 proporciona al cirujano un considerable grado de
flexibilidad al determinar cuantos tornillos para hueso 32 deberá
encajar en una misma vértebra, y con qué distribución. Por ejemplo,
como se ilustra en la figura 1, hay dos tornillos que están
situados en los agujeros para tornillos lateralmente opuestos del
engrosamiento a nivel vertebral 35. Alternativamente, los tornillos
para hueso se podrían colocar en los agujeros para tornillo
longitudinalmente opuestos orientados a lo largo de la longitud de
la placa 31a. Otras disposiciones menos convencionales contemplan
los tornillos para hueso colocados inmediatamente adyacentes a los
agujeros para tornillos 34, o la colocación de tres tornillos para
hueso en tres de los agujeros de la distribución de cuatro agujeros
40. Nuevamente, la selección de tornillos para hueso y su
disposición se puede dejar para el cirujano y basarse en el tipo de
corrección o de fijación requerida y en la anatomía de la vértebra
específica instrumentada.
En las figuras 3(b) y 3(c) se
ilustra otra disposición de agujeros para tornillos 34
proporcionada por el grupo de cuatro agujeros 41. En dicho grupo de
cuatro agujeros 41 de la placa 31b, se han previsto dos pares de
agujeros 41a y 41b. Cada uno de dichos pares de agujeros incluye su
propio conjunto de bloqueo para bloquear los dos tornillos en los
dos agujeros para tornillo de los respectivos pares de agujeros.
Como se ilustra en la figura 3(b), la orientación de los
pares específicos de agujeros proporciona un agujero para tornillo a
partir de cada par, por lo general relacionados lateralmente entre
sí en una misma vértebra. El otro de los agujeros para tornillos
para hueso de cada par respectivo está desfasado longitudinalmente
de los agujeros centrales para tornillos, quedando dispuestos más
cerca de los extremos de la placa 31b. De esta manera, los dos
agujeros centrales de cada uno de los dos pares de agujeros se
pueden encajar en una misma vértebra, mientras que los agujeros
para tornillos restantes de los pares de agujeros 41a y 41b se
pueden disponer en las vértebras adyacentes superior e inferior.
Preferiblemente, sin embargo, cada uno de los agujeros para
tornillos del grupo de cuatro agujeros 41 está orientado
generalmente sobre o ligeramente desfasado de una misma vértebra. El
cirujano tiene entonces, la opción de seleccionar cualquiera de los
agujeros para tornillos de los dos pares de agujeros 41a o 41b que
quede mejor alineado sobre la vértebra.
Una disposición similar se encuentra en la placa
31c que incluye un grupo de cuatro agujeros 42. En este caso, se
puede apreciar que el grupo de cuatro agujeros 42 incluye dos pares
de agujeros 42a y 42b, de manera similar al grupo de cuatro agujeros
41 de la figura 3(b); sin embargo, en este caso los pares de
agujeros están dispuestos más cerca entre sí, principalmente porque
la placa 31c es más corta que la placa 31b. En ambos grupos de
cuatro agujeros 40 y 41, los conjuntos de bloqueo están previstos
para bloquear sólo un par de agujeros para tornillos para hueso en
vez de todos los cuatro agujeros con un simple conjunto de
bloqueo.
La invención contempla, además, una distribución
de tres agujeros, tal como la distribución 43 prevista en la placa
31f de la figura 3(f). En esta distribución 43, se emplea un
solo conjunto de bloqueo para fijar tres tornillos para hueso dentro
de los respectivos agujeros para tornillos. En la placa 31g se
prevé una disposición de cinco agujeros 44, como se ilustra en la
figura 3(g). En esta distribución de cinco agujeros, se ha
dispuesto un simple agujero central entre los agujeros
circundantes. Los conjuntos de bloqueo 33 están previstos para
bloquear un par de los cuatro agujeros para tornillos circundantes
junto con el agujero central. En esta configuración, el agujero
central es mantenido en su lugar mediante dos conjuntos de bloqueo,
mientras que cada uno de los cuatro agujeros circundantes se
mantiene en su lugar por un sólo conjunto de bloqueo.
En un aspecto importante de la presente
invención, el tornillo para hueso 32 puede constituir tanto un
tornillo de angularidad fija 50, como se ilustra en la figura 4,
como un tornillo de angularidad variable 60, como se ilustra en la
figura 5. Pasando primero a la figura 4, el tornillo de angularidad
fija 50 incluye un vástago fileteado 51. Dicho vástago fileteado
está configurado preferentemente para encajar en el hueso anulado de
un cuerpo vertebral. El vástago fileteado también puede incluir un
fileteado autorroscante, aunque la realización específica ilustrada
requiere el taladrado y roscado previos del cuerpo vertebral para la
inserción del tornillo de angularidad fija 50. Dicho tornillo 50
incluye una porción intermedia 52 que queda dispuesta entre el
vástago fileteado 51 y la cabeza 54 del propio tornillo. El vástago
fileteado 51 se extiende hacia la porción intermedia 52 mediante un
filete extremo 53, efectuado de acuerdo con las prácticas
habituales de mecanizado de roscas. Como se puede apreciar en la
figura 4, la porción intermedia 52 comprende un segmento corto que
no lleva ningún fileteado. Este segmento corto tiene un diámetro
exterior D_{1} cuya importancia se verá al considerar los detalles
de la placa alargada 31 comentados más adelante.
La cabeza 54 del tornillo de angularidad fija 50
incluye un hueco 55 configurado para recibir una herramienta de
montaje. En una realización específica, el hueco 55 para la
herramienta puede ser hexagonal o, en una realización alternativa,
un hueco tipo "TORX". La cabeza 54 incluye una superficie
superior truncada o aplastada 56 y una superficie esférica 57 entre
dicha superficie superior 56 y la porción intermedia 52. La cabeza
54 presenta una altura H_{1} entre la superficie superior 56 y la
porción intermedia 52.
En una realización específica, la porción
intermedia 52, y más específicamente el segmento entre el filete
final 53 y la cabeza 54, tiene una altura de 1.2 mm y un diámetro
de 4.05 mm. La altura H_{1} de la cabeza 54 de esta realización
específica tiene una dimensión de 2.6 mm. En esta realización
específica, las dimensiones de la cabeza 54 y de la porción
intermedia 52 están calibradas para una longitud del vástago
fileteado 51 de entre 10 mm y 20 mm. En esta realización
específica, los tornillos para hueso están configurados
preferentemente para encajar en la columna cervical. En otro
aspecto de la realización específica, el diámetro del pie del
vástago fileteado 51 está conificado en las primeras cuatro vueltas
hacia el diámetro de pie final, que es de 2.43 mm en la realización
específica.
Pasando a la figura 5, en la misma se pueden ver
los detalles del tornillo de angularidad variable 60. Igual que en
el tornillo de angularidad fija 50, el tornillo de angularidad
variable 60 incluye un vástago fileteado 61 y una porción intermedia
62. Sin embargo, en contraste con el tornillo de angularidad fija
50, la porción intermedia 62 tiene un diámetro exterior D_{2}
aproximadamente igual que el diámetro de pie del vástago fileteado
61. En otras palabras, el diámetro D_{2} de la porción intermedia
62 del tornillo de angularidad variable 60 es menor que el diámetro
D_{1} de la porción intermedia 52 del tornillo de angularidad fija
50. Igual que en el tornillo de angularidad fija 50, el fileteado
del vástago 61 acaba en la porción intermedia 62 dejando dicha
porción 62 con una altura fileteada de unos 0.8 mm.
El tornillo de angularidad variable 60 también
incluye una cabeza 64 que tiene un hueco 65 para herramienta
definido desde la superficie superior truncada 66. La cabeza 64
también incluye una superficie esférica 67 dispuesta entre la
superficie superior 66 y la porción intermedia 62. La cabeza 64 del
tornillo de angularidad variable 60 tiene una altura H_{2} entre
la superficie superior y la porción intermedia la cual es mayor que
la altura H_{1} de la cabeza 54 del tornillo de angularidad fija
50.
En la realización específica del tornillo de
angularidad variable 60, la cabeza 64 tiene una altura H_{2} de
unos 3.3 mm. Esta altura mayor es atribuible al diámetro menor
D_{2} de la porción intermedia 62 en relación con el diámetro
D_{1} de la porción intermedia 52 del tornillo de angularidad
fija 50. Tanto la cabeza 54 como la cabeza 64 de los respectivos
tornillos tienen un diámetro exterior comparable, que es de 4.88 mm
en la realización específica. En el caso del tornillo de
angularidad variable, el diámetro de la superficie esférica 67 sigue
alrededor de un arco mayor porque la porción intermedia 62 tiene un
diámetro menor. En una realización específica, la porción
intermedia 62 tiene un diámetro D_{2} de 2.9 mm, comparado con el
diámetro D_{1} de 4.05 mm para el tornillo de angularidad fija
50.
Igual que el tornillo de angularidad fija 50, el
tornillo de angularidad variable 60 se podrá prever preferentemente
con unas longitudes entre 10 mm y 20 mm para usar en diferentes
puntos de la columna vertebral.
El encaje de los tornillos para hueso 50 y 60 en
la placa alargada 31 requiere unos comentarios adicionales a los
detalles de la misma placa. Esos detalles se pueden distinguir con
referencia a las figuras 6-14. En la figura 6, se
ilustra la placa mayor 31a, aunque se comprenderá que los diversos
aspectos estructurales geométricos de dicha placa se repiten en
cada una de las placas 31b-31g. Como se comentó
anteriormente, la placa 31a incluye unos bordes ondulantes, cuyos
picos de la ondulación corresponden a los engrosamientos a nivel
vertebral 35. El material de la placa entre los engrosamientos se
reduce para minimizar el volumen de la misma placa y para
proporcionar una anchura de placa más delgada en áreas que pueden
requerir un doblado adicional para su implantación. En la
realización específica, se han previsto una pluralidad de agujeros
para tornillos 34 por toda la longitud de la placa y en varias
distribuciones. En la realización ilustrada de la figura 6, los
agujeros están orientados en las distribuciones extremas de
agujeros 38 en extremos opuestos de la placa, la distribución media
de agujeros 39 localizada en el centro de la placa, y las dos
distribuciones de cuatro agujeros 40 dispuestas entre las
distribuciones extremas de agujeros 38 y la distribución media de
agujeros 39. En cada caso, las distribuciones de agujeros requieren
un conjunto de tornillos de bloqueo 33. En consecuencia, la placa
31a, junto con todos los otros diseños de placas contemplados por
la presente invención, incluye un agujero roscado 70 situado dentro
de un rebajo concéntrico de bloqueo 71 (ver figura 7). Como
muestran las figuras 6 y 7, el rebajo de bloqueo 71 interfiere o
solapa los agujeros adyacentes 34 para tornillos para hueso. En el
caso de la distribución extrema de agujeros 38, el rebajo para
bloqueo 71 solapa los dos agujeros para tornillos, mientras que en
el caso de la distribución de cuatro agujeros 40, dicho rebajo para
bloqueo 71 solapa los cuatro agujeros 34 dispuestos según una figura
de rombo.
Para acomodar la aplicación anterior de este
conjunto de fijación de placa 30, dicha placa está curvada en dos
grados de libertad. Específicamente, la superficie inferior 37 de
la placa puede estar curvada a lo largo de un gran radio R, como
muestra la figura 7, a fin de acomodar la curvatura cifótica de la
región vertebral cervical. Dicha superficie inferior 37 forma,
además, una curvatura media/lateral L, como ilustra la figura 9,
para corresponder a la curvatura del cuerpo vertebral. Se entiende
que la placa 31a puede ser doblada longitudinalmente a lo largo de
su longitud entre los engrosamientos a nivel vertebral 35, como se
requiere para acomodarse a la anatomía específica de la columna y a
la patología vertebral.
Los agujeros para tornillos 34 de la placa 31a
están definidos por unos rebajos esféricos 75 (ver figuras 7 y 9)
que tienen un diámetro medido alrededor de un eje 75a que cruza la
placa alargada 31a. (Ver figuras 11 y 12). En otro aspecto de la
invención, los agujeros para tornillos 34 incluyen un orificio
cilíndrico 77 comunicante entre el rebajo esférico 75 y la
superficie inferior 37 de la placa 31. Dicho orificio cilíndrico 77
define un diámetro a lo largo del eje 75a. Para facilitar la
inserción de las guías para taladrar, brocas y tornillos para hueso
32, cada agujero para tornillo 34 incluye rebajo abocinado 79. Dicho
rebajo abocinado está formado preferentemente como un avellanado
conificado a lo largo de un eje 79a (ver figuras 11 y 13). Este
rebajo abocinado 79 solapa el rebajo para bloqueo 71 del conjunto de
bloqueo 33 en un solape rebajado 80, como se ilustra mejor en las
figuras 7, 9 y 13.
En una realización específica, el rebajo esférico
75 está configurado con un diámetro de 5.0 mm, lo cual es
ligeramente mayor que el diámetro de las cabezas 54, 64 de los
tornillos para hueso 50, 60. La porción cilíndrica de los agujeros
para tornillos 34 está configurada con un diámetro de 4.1 mm, en la
realización específica, lo cual es también ligeramente mayor que el
diámetro D_{1} de la porción intermedia 52 del tornillo de
angularidad fija 50. Debe entenderse, naturalmente, que el diámetro
del orificio cilíndrico 77 es significativamente mayor que el
diámetro D_{2} de la porción intermedia 62 del tornillo de
angularidad variable 60.
Nuevamente en la realización específica, el eje
75a del rebajo esférico 75 y del orificio cilíndrico 77 está
orientado generalmente perpendicular a la superficie inferior 37 de
la placa 31a, según se mira en la dirección del eje longitudinal de
la placa. En otras palabras, el eje 75a es perpendicular a la placa
en la dirección de la curvatura media/lateral L de la citada placa.
Por otra parte, la orientación de los agujeros para tornillos 34
puede variar entre los engrosamientos a nivel vertebral 35, y más
en particular cuando se consideran las distribuciones extremas de
agujeros 38. En esta realización específica, el rebajo abocinado 79,
y específicamente su eje 79a, puede estar coalineado con el eje 75a
del rebajo 75, para las distribuciones de agujeros del interior de
la placa alargada 31a. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 6,
el rebajo abocinado 79 puede ser aproximadamente concéntrico con
los agujeros para tornillos 34 para la distribución media de
agujeros 39. Por otra parte, el rebajo abocinado 79, y
específicamente el eje 79a, en las distribuciones extremas de
agujeros 38, están desfasados con un ángulo A, según se ilustra en
la figura 14. En particular, el eje 75a del rebajo esférico está
desfasado con un ángulo A de unos 12 grados con respecto a una
perpendicular trazada desde la superficie inferior 37 de la placa
31a. De esta manera, los tornillos para hueso se dirigirán hacia
fuera y hacia el extremo de la placa al insertarse en los agujeros
para tornillos 34.
Los detalles del conjunto de bloqueo 33 se pueden
desprender de la consideración de las figuras
15-17. En esta realización específica, el conjunto
de bloqueo 33 incluye un tornillo de bloqueo 85 que lleva
mecanizado un fileteado 86. En una realización específica, el
tornillo de bloqueo 85 termina en una punta aguda 86a para permitir
su penetración en el cuerpo vertebral. La cabeza 87 del tornillo de
bloqueo 85 incluye una superficie cónica inferior 88 y lleva un
hueco 89 para recibir una herramienta de montaje.
El conjunto de bloqueo 33 también incluye una
arandela 90 que tiene una superficie exterior 91. En la realización
específica preferente, la superficie exterior 91 está definida por
una superficie curvocóncava 92. Dicha arandela 90 también incluye un
agujero para tornillo 93 que se extiende a su través comunicando
con un orificio conificado 94. Dicho orificio conificado 94 tiene
una configuración conjugada complementaria con respecto a la
superficie cónica 88 de la cabeza 87 del tornillo de bloqueo 85.
Las características cónicas conjugadas entre el tornillo de bloqueo
y la arandela proporcionan una facilidad de autocentraje de la
arandela a medida que el tornillo de bloqueo se adentra en la
placa. El orificio para tornillo 93 está dimensionado para recibir
el mecanizado de un fileteado 86 a su través y encajar con el
orificio roscado 70 de la placa 31a, como se muestra en la figura
17. Como se ilustra en dicha figura 17, la superficie exterior 91
de la arandela 90 interfiere con el solape de rebajo 80 entre el
rebajo abocinado 79 y los respectivos rebajos esféricos 75 de los
agujeros adyacentes para tornillos 34. En una realización
específica, el rebajo de bloqueo 71 tiene un diámetro de 6 mm a fin
de admitir la arandela 90 que tiene un diámetro exterior de 5.3 mm.
Igualmente en esta realización específica, la superficie
curvocóncava 92 de la arandela 90 está curvada con un radio
aproximado de 2.5 mm a fin de que la porción más inferior de la
misma tenga un diámetro menor aproximado de 4.3 mm.
Con referencia ahora a las figuras 18 y 19, se
ilustra el empleo del conjunto de la placa de fijación 30. En la
figura 18, se observa un par de tornillos de angularidad fija 50
que están dispuestos dentro de respectivos orificios 34 de tal modo
que los vástagos fileteados 51 sobresalen por la superficie
inferior 37 de la placa 31 hacia el cuerpo vertebral V. La porción
intermedia 52 del tornillo de angularidad fija 50 pasa por el
orificio cilíndrico 77 de los agujeros para tornillos 34. La
superficie esférica 57 de la cabeza 54 de los tornillos contacta con
el rebajo esférico 75 del agujero 34 para tornillo a medida que el
tornillo de angularidad fija 50 se rosca en el cuerpo vertebral V.
Una vez que el tornillo 50 está completamente asentado dentro del
rebajo esférico 75, la porción intermedia 52 proporciona una
relación ajustada con respecto al orificio cilíndrico 77, de manera
que el tornillo de angularidad fija 50 no puede pivotar ni
trasladarse con respecto a la placa 31.
Con el objeto de asegurar una fijación firme del
tornillo 50 dentro de la placa 31, el conjunto de bloqueo 33 se
aprieta sobre las cabezas 54 de los dos tornillos para hueso 50.
Particularmente, el tornillo de bloqueo 85 se rosca en el orificio
roscado 70 para llevar la arandela 90 en contacto con las cabezas
de los tornillos. La superficie cóncava 92 se asienta contra la
superficie esférica 57 de las cabezas de los tornillos 54 para hueso
a fin de asentar firmemente las cabezas de los tornillos dentro del
rebajo esférico 75 de la placa. Preferiblemente, la arandela de
bloqueo 90 se hará avanzar lo suficiente hacia el rebajo de bloqueo
71 para que quede sustancialmente enrasada con las superficies
superiores 56 de los tornillos para hueso 50. En la posición de
bloqueo, la arandela 90 no toca el fondo del rebajo de bloqueo
71.
En otro aspecto de la invención, el conjunto de
bloqueo 33 está fijado sin apretar en la placa 31, a fin de que el
cirujano no tenga que manipular el conjunto de bloqueo cuando la
placa esté encajada en una vértebra. En particular, el tornillo de
bloqueo 85 se rosca pasando previamente por la arandela de
bloqueo 90 hacia el orificio roscado 70 hasta que sobresalen unos
tres o unos pocos filetes del tornillo de bloqueo por debajo de la
superficie inferior 37 de la placa. Entonces el tornillo de bloqueo
85 se enchaveta en el filete más próximo a la placa para que el
propio tornillo no pueda salirse ni retroceder del orificio roscado
70. Naturalmente, el tornillo de bloqueo 85 podrá seguir avanzando
por el orificio 70 cuando sea necesario activar el conjunto de
bloqueo 33. Como se mencionó anteriormente, la punta aguda 86a del
tornillo de bloqueo 85 está preferentemente configurada para
penetrar en el hueso cortical. Con el tornillo de bloqueo
enchavetado en la placa, la punta aguda 86a penetrará en la vértebra
V cuando la placa 31 esté posicionada en el inicio del hueso. En
este ejemplo, el tornillo de bloqueo 85 ayuda a situar y estabiliza
temporalmente la placa en la vértebra V a medida que los tornillos
para 50 se implantan en el hueso. Esta característica de situación
temporal proporcionada por el tornillo de bloqueo 85 también se
puede usar cuando se emplea una guía de taladrado para taladrar y
roscar la vértebra a fin de recibir los tornillos para hueso 50.
El conjunto de bloqueo 33 está configurado de
manera que la arandela 90 se pueda mover distanciada de los
agujeros para tornillos 34 cuando el tornillo de bloqueo 85 se
enchaveta en la placa 31. De esta manera, incluso con el conjunto de
bloqueo 33 en su posición aflojada, los tornillos para hueso 50, 60
se podrán insertar todavía en los agujeros para tornillos 34,
preferentemente tirando de la arandela 90 hacia fuera de la placa
31.
En la figura 19 se ilustra el empleo del tornillo
de angularidad variable 60 para hueso. El conjunto de bloqueo 33
funciona como se describió más arriba para bloquear las cabezas 64
de los tornillos de angularidad variable 60 dentro de la placa 31.
Particularmente, la superficie cóncava 92 de la arandela 90
contacta y aprieta las superficies esféricas 67 de los respectivos
tornillos para hueso 60. Sin embargo, con los tornillos de
angularidad variable 60, la porción intermedia 62 no encaja
ajustadamente dentro del orificio cilíndrico 77 de los agujeros para
tornillos 34. De esta manera, incluso con la cabeza 64 de cada
tornillo 60 alojada sólidamente dentro del rebajo esférico 75, el
tornillo para hueso 60 todavía puede angularse con respecto a la
placa y al eje del rebajo esférico 75 y del orificio cilíndrico 77.
Se entiende que el grado de angularidad queda limitado por la
diferencia de diámetros entre el orificio cilíndrico 77 y la porción
intermedia 62 del tornillo de angularidad variable 60. En una
realización preferente, los diámetros relativos permiten una
angularidad de hasta 20º a partir del eje 75a del rebajo 75 y
orificio 77.
Durante el implante, la posibilidad de
angularidad variable del tornillo 60 permite al cirujano colocar el
tornillo para hueso dentro de la vértebra con cualquier ángulo
dentro de los límites de angularidad definidos (20º en una
realización específica). De esta manera, el tornillo de angularidad
variable 60 proporciona una mayor flexibilidad que el tornillo de
angularidad fija 50 para orientar el tornillo para hueso con
respecto a la anatomía de la vértebra. Además, esta posibilidad de
angularidad variable permite un grado limitado de
micro-movimiento entre el tornillo y la placa cuando
el conjunto de fijación 30 es implantado en un paciente. En otras
palabras, a medida que la columna es cargada y a medida que la carga
es transmitida a través de los tornillos y de la placa, la placa y
la vértebra se pueden mover en mutua relación. El tornillo de
angularidad variable 60 consigue este movimiento relativo pivotando
dentro del rebajo esférico 75. En cambio, el tornillo de
angularidad fija 50 impide dicho movimiento relativo. La elección
entre emplear un tornillo de angularidad fija o variable se puede
dejar a criterio del cirujano según la patología que se esté
tratando. El conjunto de placa de fijación 30 de acuerdo con la
presente invención permite hacer esta elección en cualquier momento
del procedimiento quirúrgico.
En las figuras 20-23 se ilustra
otra realización de la presente invención. En esa realización, se
prevé una alternativa del mecanismo de bloqueo. Hay un conjunto de
placa 100 que incluye una placa alargada 101 destinada a recibir
los tornillos para hueso 102. Se ha previsto un conjunto de bloqueo
103 para bloquear el tornillo para hueso en la placa. Dicha placa
101 define un rebajo esférico 105 a fin de recibir la cabeza
esférica 115 del tornillo para hueso. El vástago fileteado 114 del
tornillo para hueso sobresale a través del rebajo. Se entiende que
el tornillo para hueso 102 y el rebajo esférico 105 pueden ser
similares a los componentes semejantes descritos más arriba.
De acuerdo con esta realización, la placa
incluye, además, un orificio roscado y un rebajo de bloqueo
concéntrico 107 dispuestos adyacentes al rebajo esférico 105 para el
tornillo para hueso. Los rebajos esférico y de bloqueo contactan en
un solape de bloqueo 108. En esta realización hay una muesca 110
pasante a través del rebajo de bloqueo 107.
El conjunto de bloqueo 103 incluye una arandela
de bloqueo 120 y un tornillo de bloqueo 121. Igual que en el
anterior tornillo de bloqueo, el tornillo 121 incluye un fileteado
122 y una cabeza agrandada 123. Dicha cabeza se asienta en un rebajo
124 de la arandela 120, con el fileteado 122 sobresaliendo por un
orificio 125. Dicho fileteado 122 está configurado para acoplarse
en el orificio roscado 106 de la placa 101. El tornillo de bloqueo
121 se puede enchavetar en la placa 101 como se comentó con
respecto a la anterior realización.
La arandela de bloqueo 120, al propio tiempo que
funciona de manera similar a la arandela de la anterior
realización, ofrece una construcción diferente a la de dicha
arandela anterior. Igual que la arandela 90, la arandela de bloqueo
120 incluye una superficie circunferencial exterior 127
preferiblemente cóncava para conjugarse con una cabeza esférica del
tornillo para hueso 102. Sin embargo, en una modificación, la
arandela 120 incluye unos cortes 128 en la superficie
circunferencial 127. Dichos cortes 128 están dispuestos para
coincidir con los rebajos 105 para tornillos cuando la arandela de
bloqueo está en una primera posición, según se ilustra en la figura
21. Esta estructura de la arandela 120 permite que la misma arandela
deje libre el rebajo 105 para no impedir la inserción del tornillo
para hueso 102.
En ciertas realizaciones, la arandela 120 está
dotada de dos de los cortes citados en posiciones diametralmente
opuestas de la propia arandela. Preferentemente, los cortes 128 se
alinean con la orientación relativa de los agujeros para tornillos
105 de la placa 101. Por ejemplo, una arandela 120 adaptada para
una distribución de tres agujeros 43, como la que se muestra en la
figura 3(f), tendría tres cortes 128 espaciados a 120º. De
manera similar, una arandela 120 modificada para usar con la
distribución de cuatro agujeros 40 de la figura 3(a) tendría
cuatro cortes 128 espaciados a 90º en la superficie circunferencial
127 de la arandela.
Una vez que los tornillos para hueso han sido
implantados a través de los apropiados rebajos 105 para tornillos,
la arandela de bloqueo 120 se podrá girar a su posición de bloqueo
ilustrada en la figura 22. En esta posición, los cortes 128 habrán
girado alejándose de los rebajos para tornillos 105 a fin de que la
arandela, y más particularmente la superficie circunferencial
exterior 127, solape los rebajos para tornillos 105. En otra
modificación de la arandela citada, la arandela 120 incluye un
cierto número de dientes 129 en la cara inferior de la misma.
Dichos dientes están configurados para asentarse en correspondientes
muescas 110 de la placa 101 cuando la arandela de bloqueo está en
la posición de bloqueo ilustrada en la figura 22. Una vez que los
tornillos para hueso han sido implantados y la arandela de bloqueo
120 se ha girado a su posición de bloqueo, los dientes 129 caerán
en las muescas 110 fijando la posición de la arandela mientras se
aprieta el tornillo de bloqueo 121.
Aún cuando la invención se haya ilustrado y
descrito en detalle en los dibujos y descripción precedentes, se
considera que los mismos son ilustrativos y no de carácter
limitativo, debiéndose entender que sólo se han ilustrado y descrito
las realizaciones preferentes y que se desea proteger todos los
cambios y modificaciones que caigan dentro del alcance de la
invención según se define en las reivindicaciones anexas.
Claims (13)
1. Un sistema de fijación de un hueso que
comprende:
una placa alargada (31) que tiene una superficie
superior y una superficie inferior (37) y que define una pluralidad
de agujeros (34) entre dichas superficies, donde al menos uno de
dicha pluralidad de agujeros incluye una porción rebajada esférica
(75) adyacente a dicha superficie superior que tiene un primer
diámetro y que define una abertura (77), en dicha superficie
inferior (37), que tiene una dimensión de sección mínima igual que
un segundo diámetro el cual es menor que dicho primer diámetro,
un primer afianzador de encaje en un hueso (60)
que tiene un primer vástago alargado (61) que lleva un fileteado de
encaje en un hueso, una primera cabeza agrandada (64) y una primera
porción intermedia (62) entre dicho vástago y dicha cabeza, teniendo
dicho primer vástago un diámetro exterior menor que dicho segundo
diámetro a fin de que dicho primer afianzador de encaje en un hueso
(60) se pueda insertar a través de dicho al menos un agujero (34)
desde dicha superficie superior de la citada placa (31), definiendo
dicha primera cabeza agrandada (64) una superficie parcialmente
esférica (67) complementaria de dicho rebajo esférico (75) de dicho
al menos un agujero, y teniendo dicha primera porción intermedia
(62) un tercer diámetro que es menor que dicho segundo diámetro,
con lo que dicha primera cabeza (64) de dicho primer afianzador de
encaje en un hueso puede pivotar dentro de dicha porción rebajada
(75) de dicho al menos un agujero (34) a fin de que dicho primer
afianzador de encaje en un hueso (60) pueda asumir una pluralidad
de ángulos con respecto a dicha superficie inferior (37) de la
citada placa cuando la primera cabeza agrandada (64) encaje en la
porción rebajada (75); y
un segundo afianzador de encaje en un hueso (50)
que tiene un segundo vástago alargado (51) que lleva un fileteado
de encaje en un hueso, una segunda cabeza agrandada (54) y una
segunda porción intermedia (52) entre dicho vástago y dicha cabeza,
teniendo dicho segundo vástago (51) un diámetro exterior menor que
dicho segundo diámetro a fin de que dicho segundo afianzador de
encaje en un hueso (50) se pueda insertar a través de dicho al
menos un agujero (34) desde dicha superficie superior de la citada
placa (31), definiendo dicha segunda cabeza agrandada (54) una
superficie parcialmente esférica (57) complementaria
de dicho rebajo esférico (75) de dicho al menos un agujero (34), y
teniendo dicha segunda porción intermedia (52) una porción con un
cuarto diámetro que es aproximadamente igual que dicho segundo
diámetro, con lo que dicha segunda cabeza (54) de dicho segundo
afianzador de encaje en un hueso (50) no puede pivotar dentro de
dicha porción rebajada (75) de dicho al menos un agujero (34) a fin
de que dicho segundo afianzador de encaje en un hueso asuma una
orientación fija con respecto a dicha superficie inferior (37) de
la citada placa (31) cuando la segunda cabeza agrandada encaje en
la porción rebajada; caracterizado porque:
a) la abertura (77) es de sección circular y
define una pared cilíndrica cuyo diámetro es igual que el segundo
diámetro; y
b) la porción del segundo afianzador de encaje en
un hueso (50) que tiene el cuarto diámetro es
\hbox{cilíndrica.}
2. El sistema de fijación de un hueso de la
reivindicación 1 que comprende, además, un conjunto de tornillo de
bloqueo (33) destinado a bloquear dichas cabezas de dichos
afianzadores de encaje en un hueso (50;60) dentro de dicha porción
rebajada esférica (75) de la citada placa (31).
3. El sistema de fijación de un hueso de la
reivindicación 2, en el que dicho conjunto de tornillo de bloqueo
(33) incluye:
un orificio de afianzamiento (70) definido en
dicha placa (31) adyacente a dicho al menos un agujero (34);
una arandela (90) que define una abertura central
(93) y un rebajo (94) comunicante con dicha abertura, teniendo
además, dicha arandela, una superficie exterior circunferencial
(91) configurada para contactar con dicha cabeza (54;64) de dicho
afianzador de encaje en un hueso (50;60) que se extiende a través
de dicho al menos un agujero (34); y
un afianzador de bloqueo (85) que tiene una
cabeza (87) configurada para alojarse en dicho rebajo (94) de dicha
arandela (90) y un vástago alargado pasante a través de dicha
abertura central (93) y que está configurado para encajar en dicho
orificio (70) de la citada placa (31).
4. El sistema de fijación de un hueso de la
reivindicación 3, en el que dicha superficie circunferencial
exterior (91) de dicha arandela (90) tiene una curvatura cóncava
que se corresponde sustancialmente con dicha superficie parcialmente
esférica (57;67) de dicha cabeza de dicho afianzador de encaje en
un hueso (50;60).
5. El sistema de fijación de un hueso de la
reivindicación 3 ó 4, en el que dicha placa (31) define, además, un
rebajo de bloqueo (71) en dicha superficie superior concéntrico con
dicho orificio para afianzador (70) y porque dicho al menos un
agujero (34) incluye un rebajo abocinado (79) que solapa dicho
rebajo de bloqueo (71).
6. El sistema de fijación de un hueso de las
reivindicaciones 3,4 ó 5, en el que la arandela (90;120) tiene una
superficie inferior configurada para contactar con dicha cabeza del
citado afianzador de encaje en un hueso cuando dicho afianzador de
encaje en un hueso pasa a través de dicho al menos un agujero,
definiendo además, dicha arandela (120) una superficie
circunferencial que tiene una primera porción (127) que solapa dicho
al menos un agujero (34) cuando dicha arandela está en una primera
posición con respecto a dicho al menos un agujero y que tiene una
segunda porción (128) que no solapa dicho al menos un agujero cuando
dicha arandela ha girado desde dicha primera posición a una segunda
posición, con lo que dicho afianzador de encaje en un hueso se
puede insertar a través de dicho al menos un agujero con dicha
arandela encajada en dicha placa cuando la misma arandela está en
la citada segunda posición.
7. El sistema de fijación de un hueso de
cualquiera de las reivindicaciones 3,4, 5 ó 6 que comprende,
además, una muesca (110) definida en dicha placa (31) adyacente a
dicho orificio para afianzador, incluyendo dicha arandela un diente
(129) adyacente a dicha abertura central y configurado para
asentarse dentro de dicha muesca de dicha placa a fin de impedir el
giro de dicha arandela con respecto a la citada placa.
8. El sistema de fijación de un hueso de
cualquier reivindicación precedente, en el que la placa alargada
lleva una pluralidad de engrosamientos vertebrales (35) a lo largo
de la longitud de dicha placa.
9. Un sistema de fijación de un hueso según la
reivindicación 8, en el que se han previsto al menos dos agujeros
(34) en un correspondiente engrosamiento (35).
10. El sistema de fijación de un hueso según
cualquier reivindicación precedente, en el que dicha placa alargada
(31) tiene un borde redondeado (36) que se extiende entre dichas
superficies superior e inferior.
11. El sistema de fijación de un hueso de acuerdo
con cualquier reivindicación precedente, en el que las cabezas de
afianzador incluyen una superficie superior truncada (56).
12. El sistema de fijación de un hueso según
cualquier reivindicación precedente, en el que los fileteados de
encaje en un hueso de dichos primer y segundo afianzadores (50;60)
de encaje en un hueso son autorroscantes.
13. El sistema de fijación de un hueso de
cualquier reivindicación precedente, en el que dicho tercer
diámetro es aproximadamente de 2.90 milímetros y dicho cuarto
diámetro es aproximadamente de 4.05 milímetros.
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