ES2210491T3

ES2210491T3 - Dispositivo de fijacion y protesis que incluye el mismo.

Info

Publication number: ES2210491T3
Application number: ES97901297T
Authority: ES
Inventors: Bjorn Albrektsson; Lars Carlsson; Magnus Jacobsson; Tord Rostlund; Stig Wennberg
Original assignee: Astra Tech AB
Current assignee: Astra Tech AB
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: RU2189200C2; AU1459697A; CN1213283A; HUP9902463A3; CN1142750C; AU723598B2; TR199801375T2; NO311323B1; NO983235D0; DE69725961D1; IS4792A; SE9600208D0; IL125376A0; KR19990077371A; US6610099B1; EP0874605A1; NO983235L; PL327612A1; IL125376A; HUP9902463A2

Abstract

LA INVENCION TRATA DE UN FIJADOR PARA LA INSERCION EN UNA CAVIDAD (32) FORMADA EN TEJIDO OSEO, Y SU ANCLAJE PERMANENTE EN LA MISMA. EL FIJADOR INCLUYE UN ELEMENTO DE FIJACION (2), QUE PRESENTA UNA SUPERFICIE FINAL DE INSERCION (10) Y UNA SUPERFICIE PERIFERICA CILINDRICA (6) PROVISTA DE ROSCAS DE TORNILLO, Y UNA PLURALIDAD DE REBAJES DE CORTE ESPACIADOS CIRCUNFERENCIALMENTE (9), QUE ESTAN FORMADOS EN UNA PORCION FINAL DE AUTORROSCADURA CON MACHO ANTERIOR (7) DE LA SUPERFICIE PERIFERICA ROSCADA (6) ADYACENTE A DICHA SUPERFICIE FINAL DE INSERCION (10), Y QUE SE ABRE DE FORMA AXIAL EN DICHA SUPERFICIE FINAL DE INSERCION (10). UNA PLURALIDAD DE RANURAS DE RECOGIDA DE TEJIDO Y DE DISTRIBUCION DE TEJIDO ESPACIADAS CIRCUNFERENCIALMENTE (17) ESTAN FORMADAS EN LA PORCION NO AUTORROSCADA CON MACHO POSTERIOR (8) DE LA SUPERFICIE PERIFERICA ROSCADA (6). LAS RANURAS (17) SE ABREN RADIALMENTE HACIA AFUERA Y SE EXTIENDEN AL MENOS PARCIALMENTE EN LA DIRECCION LONGITUDINAL DEL ELEMENTO DE FIJACION (2), Y CADA RANURA (17) ESTA CONECTADA, EN UN EXTREMO ANTERIOR DE LA MISMA, A UNO DE DICHOS REBAJES DE CORTE (9) PARA RECOGER EL MATERIAL OSEO CORTADO (B) DEL MISMO Y PARA GUIARLO RADIALMENTE HACIA EL EXTERIOR DE LAS RANURAS (17) CON EL FIN DE DISTRIBUIR EL MATERIAL OSEO CORTADO (B) CIRCUNFERENCIALMENTE ALREDEDOR DE LA PARED INTERNA DE LA CAVIDAD (32) DURANTE LA INSERCION DEL FIJADOR.

Description

Dispositivo de fijación y prótesis que incluye el mismo.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo para el anclaje en tejido esqueletal u óseo humano. Más específicamente, la invención se refiere a un dispositivo de fijación roscado atornillado autorroscante que es especialmente adecuado para el anclaje permanente de una prótesis de articulación de cadera en una cavidad formada en el cuello del fémur. Se conoce a partir del documento WO 93/16663 del solicitante un dispositivo de fijación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Esta invención también se refiere a una prótesis que incluye un dispositivo de fijación de este tipo.

Técnica anterior

El documento GB 1 291 470 describe un dispositivo de prótesis para el anclaje en el tejido del hueso, específicamente para el montaje de una prótesis dental en el hueso de la mandíbula. El dispositivo de fijación comprende un perno sustancialmente hueco que se encuentra roscado externamente. Las roscas están destinadas a ser atornilladas en una cavidad del hueso taladrada y previamente roscada para su implantación permanente. Adyacente a su extremo distal o extremo de inserción, el perno está dotado de un número de orificios dirigidos radialmente, guiando cada orificio desde la superficie roscada exterior a un pozo central. Los orificios radiales están destinados a promover un crecimiento integrador de tejido óseo recién formado durante el proceso de cicatrización. El crecimiento final hacia dentro forma un "enclavamiento rotacional", que impide el desatornillado no deseado y el aflojamiento del dispositivo de fijación. En este documento también se contempla que no sólo el material óseo recién formado, sino también tejido óseo suelto separado como resultado de la inserción del dispositivo de fijación en la cavidad, pueda participar también en el crecimiento integrador en los orificios radiales. El pozo central, en el cual se recoge el tejido óseo raspado, se abre hacia abajo en la superficie extrema distal del perno.

El documento EP-A1-0 237 505, que también describe un dispositivo para el anclaje permanente de una prótesis dental, introduce una modificación en el dispositivo de fijación anterior de acuerdo con el documento GB 1 291 470, siendo su finalidad evitar una desventaja alegada referente a que tejido óseo desprendido cayera hacia abajo desde el pozo central del perno a la cavidad inferior del hueso, perjudicando de esta manera la integración ósea de la base del dispositivo de fijación. Con este fin, se prescinde del pozo central en el dispositivo de fijación del documento EP-A1-0 237 505, y los orificios pasantes radiales son reemplazados por una o más cavidades periféricas que se comunican sólo con la superficie cilíndrica exterior del dispositivo de fijación. Como resultado, la superficie extrema distal del dispositivo de fijación está intacta y se impide que el tejido óseo suelto caiga hacia abajo al fondo de la cavidad del hueso. El borde de cada cavidad periférica en la superficie cilíndrica forma una superficie cilíndrica con un borde de corte afilado para ser autorroscante cuando se atornilla el dispositivo de fijación en el tejido óseo. Una característica esencial del dispositivo de fijación de la técnica anterior es que el volumen total de recogida de tejidos en las cavidades periféricas se selecciona de forma que contenga y almacene todo el tejido óseo desprendido por los bordes de corte.

El documento US 5 129 901 describe un tornillo de cadera autorroscante, autoperforante, encanulado, para anclaje permanente en cirugía ortopédica de huesos. El tornillo está diseñado para reducir al mínimo la necrosis térmica y para permitir una retirada eficiente del tejido óseo desprendido del hueso (al que se denomina "virutas") tanto durante la inserción como durante la retirada del tornillo, con lo cual se facilita la inserción y la posterior retirada del mismo. El tornillo tiene un orificio central que se abre en la superficie de corte extrema del tornillo y que está destinado a recibir un pasador de guía de broca. La superficie exterior periférica del tornillo presenta una porción roscada relativamente corta adyacente al extremo de perforación del tornillo, y una porción de vástago no roscada relativamente larga en su extremo posterior. El diámetro de la porción de vástago es menor que el diámetro de la porción roscada. Se forma un primer par de cavidades relativamente cortas, longitudinales y periféricas o "surcos" y se espacian circunferencialmente en la porción con rosca de tornillo adyacente al extremo de corte. Estos surcos forman bordes de corte autorroscantes a lo largo de las roscas y se abren en la superficie del extremo delantero del tornillo. Cuando el tornillo está taladrado en el hueso, los surcos dirigen las virutas de hueso hacia atrás, a un espacio anular formado entre la pared interior del canal taladrado en el hueso y la periferia de la porción de vástago de diámetro reducido. También se forma un par de surcos de corte invertido en la porción con rosca de tornillo en un emplazamiento axial espaciado hacia atrás desde el extremo de perforación y está dispuesto de forma que corte a través del hueso al destornillar el tornillo del hueso.

También se describen surcos similares en el documento US 4 537 185, citado en el documento US 5 129 901 arriba mencionado. En el documento US 4 537 185 se proporciona un tornillo de fijación autorroscante autoperforante con roscas externas intersectadas por surcos o ranuras. Las ranuras forman bordes de corte autorroscantes a lo largo del dispositivo de fijación, y en la parte delantera se sitúan los dientes de perforación, en una porción delantera, no roscada del dispositivo de fijación.

En el documento WO 93/16663 que se mencionó en la introducción de esta especificación, se describe una prótesis de articulación de cadera para su anclaje permanente en el cuello del fémur humano. La prótesis comprende un dispositivo de fijación formado en pasos, que incluye un primer miembro del dispositivo de fijación cilíndrico delantero y un segundo dispositivo de fijación cilíndrico posterior de tipo clavija conectado rígidamente o integrado con el primer miembro del dispositivo de fijación, y una cabeza de prótesis soportada por el extremo posterior del dispositivo de fijación. Cada uno de los dos miembros del dispositivo de fijación presenta una superficie exterior provista de rebajes cortantes de bordes afilados cortos en sus extremos de inserción. El primer miembro del dispositivo de fijación es introducido como terraja en un agujero relativamente estrecho taladrado a través del cuello del fémur en el hueso canceloso a lo largo de un eje predeterminado, con lo cual el segundo miembro actúa para quedar roscado como terraja en una cavidad cilíndrica mayor del hueso canceloso del cuello y siendo coaxial con el agujero estrecho. La extensión axial de los rebajes cortantes es sustancialmente menor que la extensión axial con rosca de tornillo. Más específicamente, los rebajes cortantes del segundo miembro están confinados en una porción de extremo relativamente corta, la cual presenta una conicidad ligeramente hacia dentro para facilitar la inserción y el centrado del dispositivo de fijación cuando se inserta en la cavidad más amplia. Así, la mayor parte de la superficie exterior con rosca de tornillo del segundo miembro está intacta, es decir, no presenta entrantes, y sirve para establecer una conexión mecánica buscada con la pared interior de la cavidad preformada. En contraste con el anterior dispositivo de fijación de acuerdo el con documento EP-A1-0 237 505, los rebajes cortantes del segundo miembro del dispositivo de fijación se extienden hacia delante en todo el camino a la superficie extrema delantera de ese miembro del dispositivo de fijación, y se abren en ella. Mediante esta disposición, el tejido óseo desprendido o raspado por los rebajes cortantes saldrá en la dirección delantera, es decir, en la dirección de inserción, saliendo de los rebajes y penetrando en la cavidad.

Como se indicó en el documento WO 93/16663, el dispositivo de fijación se lleva preferentemente a su aplicación con el interior del hueso cortical duro del cuello a fin de reducir el riesgo de un aflojamiento mecánico del dispositivo de fijación. Sin embargo, el contacto mecánico entre el segundo miembro del dispositivo de fijación y el hueso cortical se limita a una parte menor circunferencial de la superficie con rosca de tornillo. La parte principal remanente del segundo miembro del dispositivo de fijación no se aplica al hueso cortical, sino que sólo lo hace al hueso canceloso sustancialmente más blando. Como resultado, sólo una parte menor del segundo miembro del dispositivo de fijación estará en aplicación mecánica con el hueso "duro" y participará en la transferencia de la carga desde la cabeza al cuello del fémur.

La presente invención pretende superar, o al menos reducir, este problema. Así, un propósito específico de la presente invención es mejorar un dispositivo de fijación del tipo descrito en el documento WO 93/16663, y más generalmente mejorar la conexión mecánica entre el hueso y un dispositivo de prótesis, con lo cual se logra un anclaje permanente más fuerte.

Descripción de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo de fijación para su inserción y anclaje permanente en una cavidad formada en el tejido óseo, que comprende un miembro de dispositivo de fijación, el cual tiene una superficie extrema de inserción y una superficie periférica cilíndrica provista de roscas de tornillo, y una pluralidad de rebajes espaciados circunferencialmente, que están formados en una porción delantera autorroscante extrema de la superficie periférica roscada adyacente a dicha superficie extrema de inserción y que se abren axialmente a dicha superficie extrema de inserción. El dispositivo de fijación se caracteriza porque comprende además una pluralidad de ranuras recogedoras de tejido y distribuidoras de tejido espaciadas circunferencialmente formadas en una porción posterior no autorroscante de la superficie periférica roscada, abriéndose dichas ranuras radialmente hacia fuera y extendiéndose al menos parcialmente en la dirección axial del miembro del dispositivo de fijación, abriéndose cada ranura, en un extremo delantero de la misma, axialmente a uno de dichos rebajes cortantes para recoger material óseo allí desprendido y guiarlo radialmente fuera de las ranuras a fin de distribuir el material óseo desprendido recogido circunferencialmente alrededor de la pared interior de la cavidad durante la inserción del dispositivo de fijación.

De acuerdo con la presente invención, también se proporciona una prótesis, especialmente una prótesis de articulación de cadera, que incluye un dispositivo de fijación de este tipo.

Un método para anclar un dispositivo de fijación según la invención en el tejido del hueso comprende los pasos de formar una cavidad en el tejido del hueso, proporcionar un dispositivo de fijación autorroscante y que tiene rebajes cortantes para formar roscas interiores en la pared interior de la cavidad durante una inserción del dispositivo de fijación en la cavidad y que tiene una superficie periférica exterior para encaje con dichas roscas interiores de la cavidad; e insertar dicho dispositivo de fijación en dicha cavidad, con lo cual se forman dichas roscas interiores en la cavidad y dicha superficie exterior periférica roscada del dispositivo de fijación se encaja con dichas roscas interiores, donde el método se caracteriza porque durante la inserción del dispositivo de fijación en la cavidad y la formación de dichas roscas interiores, el material desprendido por dichos rebajes cortantes para la formación de dichas roscas interiores es recogido y distribuido circunferencialmente alrededor de la pared interior de la cavidad.

Cuando el dispositivo de fijación de la invención se inserta en una cavidad ósea, esta porción delantera autorroscante del miembro del dispositivo de fijación cortará en la pared interior de la cavidad y formará roscas en la misma para el subsiguiente encaje roscado con la porción posterior no autorroscante del miembro del dispositivo de fijación. El material óseo que es desprendido durante la inserción del dispositivo de fijación en la cavidad e inicialmente cae dentro de los rebajes cortantes de rosca, se desplazará hacia atrás desde los mismos, de forma que entre en las ranuras de recogida. Este movimiento hacia atrás del material óseo es debido al hecho de que la pared de la cavidad ejerce fuerzas de fricción hacia atrás sobre el material óseo desprendido en los rebajes cortantes y en las ranuras de recogida, y al hecho de que, una vez ha entrado en las ranuras de recogida, el material óseo se expone a una presión hacia atrás ejercida por el material óseo que sigue después. Así los rebajes cortantes sirven para una doble finalidad, tener una función cortadora de rosca convencional y también la función de empujar al tejido óseo recién cortado hacia atrás a las ranuras de recogida.

Cuando las ranuras de recogida se han llenado de material óseo de la manera descrita arriba, la rotación continuada del dispositivo de fijación atornillado en el interior de la cavidad da lugar a que el material del hueso situado en las ranuras de recogida se desplace radialmente saliendo del dispositivo de fijación y siendo apretado contra la pared interior de la cavidad.

Puesto que los rebajes cortantes están abiertos en la dirección hacia delante, parte del material desprendido del hueso se desplazará hacia delante y caerá en el interior de la cavidad, es decir, delante de la superficie del extremo delantero del miembro del dispositivo de fijación. Cuando esta superficie extrema se aproxime a la superficie del fondo de la cavidad al final de la operación de atornillamiento, la cantidad de material óseo que se encuentre en la cavidad será comprimida entre estas dos superficies. El apriete final del dispositivo de fijación dará lugar por tanto a una fuerte presión hacia atrás de material ejercida sobre el material que se encuentra en los rebajes cortantes, siendo a su vez esta presión transferida como una presión hacia atrás sobre el material del hueso que se encuentra en las ranuras. Como resultado, se obtiene una descarga radial vigorosa de material óseo durante la operación de atornillado. El hecho de que los rebajes cortantes estén abiertos en la dirección hacia delante asegura así que existe un flujo hacia fuera efectivo de material de hueso al término de la operación de atornillado desde las ranuras de recogida hacia la pared interior de la cavidad.

Puesto que las ranuras están formadas en la porción roscada no autorroscante, los bordes exteriores de las ranuras no actuarán como bordes cortantes y por tanto, no habrá ningún desprendimiento de material a lo largo de las ranuras que pudiera generar fuerzas de compresión dirigidas hacia dentro sobre el material del hueso en las ranuras y así contrarrestar el efecto de descarga buscado.

El flujo radial hacia fuera de material óseo desprendido del dispositivo de fijación que se produce cuando el dispositivo de fijación según la invención se atornilla en la cavidad, como resultado de la rotación del dispositivo de fijación se distribuirá circunferencialmente alrededor de la pared interior de la cavidad. El efecto resultante resuelve, o al menos reduce sustancialmente, el problema resultante del pobre anclaje en el hueso canceloso blando. La distribución automática de material óseo que tiene lugar se puede considerar como un "transplante autólogo" de material óseo. Cuando los rebajes cortantes de rosca cortan hueso cortical, la presente invención da lugar a un ventajoso desplazamiento o "transplante" de material óseo cortical duro desde la parte de la cavidad en la que cortan los entrantes en el hueso cortical a la parte de la cavidad que sólo presenta hueso canceloso más blando. Puesto que el hueso canceloso tiene una estructura casi como una esponja y muchísimos pequeños huecos y puesto que algunos de estos huecos están abiertos hacia dentro hacia la cavidad, el material óseo duro descargado de las ranuras de recogida llenará en forma eficiente estos huecos, formando así una capa sustancialmente tubular de hueso cortical alrededor del dispositivo de fijación. Como resultado, el encaje mecánico de las roscas del dispositivo de fijación se refuerza.

Sin embargo, debería observarse que el transplante autólogo anterior de material óseo desprendido también ocurre en el caso de que el dispositivo de fijación se rosque sólo en hueso canceloso. En ese caso, el material de hueso canceloso desprendido, de acuerdo con la invención,. Es distribuido en una capa compacta alrededor de la pared interior de la cavidad, permitiendo por tanto un mejor anclaje que en el hueso esponjoso intacto.

La principal función de las ranuras de recogida y distribución es así distribuir o "transplantar" material óseo alrededor del dispositivo de fijación, con lo cual se refuerza el anclaje del dispositivo de fijación.

Las ranuras sirven además para evitar la emergencia de necrosis de hueso cortical debidas a que el dispositivo de fijación dañe o bloquee los canales normales para el abastecimiento de nutrientes en la médula ósea desprendida y en el periostio interior. Gracias a (i) la disposición de ranuras de recogida espaciadas circunferencialmente, que se extienden al menos parcialmente en forma axial sobre una porción posterior del dispositivo de fijación, y (ii) al hecho de que esas ranuras contendrán materiales óseos que pueden constituir una base de formación para el crecimiento de nuevo hueso, las ranuras de recogida con crecimiento de nuevo hueso en las mismas formarán canales para el abastecimiento de nutrientes al hueso cortical, evitando de esta forma la necrosis.

Además, las ranuras de recogida sirven todavía para otro propósito, que es conocido per se a partir del anteriormente mencionado documento GB 1 291 470, es decir, que el crecimiento hacia dentro de nuevo material óseo que tiene lugar en las ranuras contribuye a reforzar el anclaje mecánico del dispositivo de fijación.

A fin de lograr un transplante autólogo eficiente, el volumen total de rebajes cortantes y las ranuras de recogida se debería restringir y ser especialmente más pequeño que el volumen de material óseo cortado por los rebajes cortantes, o al menos menor que el volumen total de material óseo desprendido recogido en los rebajes cortantes. Esto se encuentra en contradicción directa con el dispositivo de fijación descrito en el documento EP-A1-0 237 505, cuyos orificios radiales están diseñados de tal manera que son capaces de recibir y de almacenar el volumen total de material óseo cortado durante la inserción del dispositivo de fijación. Esta restricción del volumen de almacenamiento de hueso del dispositivo de fijación de la invención se puede lograr variando los parámetros de profundidad, anchura y longitud de los rebajes cortantes y/o de las ranuras de recogida.

A fin de hacer más efectivo el movimiento hacia atrás del material óseo dentro de las ranuras y a través de las mismas, éstas últimas pueden tener preferentemente una sección transversal que sea menor que la de los rebajes cortantes, con lo cual producen un "efecto embudo" para el material óseo suelto. Una presión hacia atrás determinada en el material óseo en los rebajes cortantes se convierte así en una presión hacia atrás más elevada en el material óseo de las ranuras, especialmente durante la operación de atornillado final, cuando el material óseo que se encuentra en la cavidad es apretado hacia atrás en el interior de los rebajes cortantes. Tal sección transversal reducida de las ranuras se puede lograr dando a las ranuras una anchura circunferencial menor que la de los rebajes cortantes. Esta solución es ventajosa al "ahorrar" filetes de rosca necesarios para el encaje mecánico en la pared de la cavidad. Otra solución que da lugar al "efecto embudo" anterior es aumentar la profundidad radial de los rebajes cortantes. También se pueden combinar estas dos soluciones.

Las ranuras pueden ser perfectamente dirigidas en la dirección longitudinal del dispositivo de fijación. Las ranuras pueden también estar inclinadas en una dirección tal que la rotación del dispositivo de fijación contribuya a que el material del hueso que se desplace hacia atrás a través de las ranuras y fuera de las mismas.

En una realización preferida, el extremo delantero de cada entrante se abre en su parte posterior, como se ve en la dirección de atornillado, del correspondiente entrante de corte, para lograr de esta manera una guía o transferencia efectiva del material óseo desprendido de los rebajes cortantes y en los entrantes.

Se contempla que no todos los rebajes cortantes tengan que estar conectados a una ranura correspondiente.

Otros aspectos y detalles de la invención aparecerán a partir de las reivindicaciones anexas y de la descripción siguiente de dos realizaciones de la invención a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que se anexan.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva frontal de una primera realización del dispositivo de fijación según la invención, la cual se destina a su uso en una prótesis de articulación de cadera,

la Fig. 2 es una vista en corte longitudinal del dispositivo de fijación mostrado en la Fig. 1,

la Fig. 3 es una vista por el extremo del dispositivo de fijación mostrado en la Fig.1,

la Fig. 4 es una vista ampliada fragmentaria desde el extremo que ilustra los rebajes cortantes y las ranuras de recogida y distribución en detalle,

la Fig. 5 es una vista fragmentaria en corte del cuello de un fémur humano, con una cavidad formada en el mismo para recibir el dispositivo de fijación de la Fig. 1,

la Fig. 6 es una vista fragmentaria en perspectiva correspondiente a la Fig. 5 y que ilustra la forma en corte de la cavidad del hueso,

la Fig. 7 es una vista en corte correspondiente a la Fig. 5 del dispositivo de fijación mostrado en la Fig. 1 siendo aquí insertado en la cavidad del hueso,

la Fig. 8 es una vista fragmentaria en corte que ilustra esquemáticamente la función de las ranuras de recogida y distribución,

la Fig. 9 es una vista en corte del cuello correspondiente a la Fig. 5, una segunda realización del dispositivo de fijación siendo insertada aquí en la cavidad del hueso, y

la Fig. 10 es una vista en alzado lateral fragmentaria de los rebajes cortantes y de las ranuras de distribución de la segunda realización mostrada en la Fig. 9, ilustrando la función de esta segunda realización.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas de la invención

Las Figs. 1 y 2 ilustran una primera realización del dispositivo de fijación según la invención, la cual está destinada al uso en un anclaje permanente de una prótesis de articulación de cadera en el cuello de un fémur humano. El dispositivo de fijación, que generalmente es del tipo descrito en el documento WO 93/16663, comprende un primer miembro 1 cilíndrico del dispositivo de fijación y un segundo miembro 2 cilíndrico de tipo clavija del dispositivo de fijación. El segundo miembro 2 del dispositivo de fijación está provisto de una pestaña circunferencial 3 que limita la intersección poniéndose a tope contra una superficie (número de referencia 33 de la Fig. 5) a lo largo de la cual se ha retirado la cabeza del cuello. El primer miembro 1 del dispositivo de fijación presenta una superficie exterior con rosca de tornillo provista de un número de rebajes cortantes cortos de borde afilado 4 en su inserción 5 y a fin de ser autorroscantes en un orificio taladrado relativamente estrecho (número de referencia 30 de la Fig. 5).

El segundo miembro 2 del dispositivo de fijación presenta también una superficie exterior con rosca de tornillo, la longitud axial de la cual se indica por el número de referencia 6 de la Fig. 2 y la cual tiene una porción delantera 7 extrema, relativamente corta, autorroscante, y una porción posterior 8, de encaje no autorroscante, relativamente larga. Ocho rebajes cortantes 9, igualmente espaciados, de borde afilado, están circunferencialmente espaciados en la porción 7 del extremo delantero para autocortar en una cavidad precortada de hueso (número de referencia 32 en la Fig. 5) que es coaxial con el orificio taladrado 30 estrecho. Los rebajes cortantes 9 se abren axialmente a una superficie extrema radial 10 del segundo miembro 2 del dispositivo de fijación. La porción delantera 7 extrema autorroscante es ligeramente cónica a fin de guiar y centrar el dispositivo de fijación durante la inserción del mismo.

Como se ilustra con más detalle en las Figs. 3 y 4, se proporcionan ocho rebajes cortantes 9, cada uno de los cuales está definido por una pared radial 11 y una pared del fondo 12 perpendicular a la misma. La dirección de atornillado del dispositivo de fijación se indica mediante una flecha 13. Entre cada par de rebajes cortantes consecutivos, tales como los rebajes cortantes 9a y 9b de la Fig. 4, se extiende una superficie de separación 14 desde el rebaje cortante posterior 9a, tal como se ve en la dirección de rotación, en el borde delantero de la pared del fondo 12, al rebaje cortante 9b delantero, tal como se ve en la dirección de rotación, en el borde cortante 15 del mismo coincidente con el borde radial exterior de la pared radial 11.

Como aparece más claramente en la Fig. 4, cada superficie de separación forma un ángulo \alpha con una tangente 16 a la superficie exterior cilíndrica, asegurando de esta forma la función buscada autorroscante.

Ocho ranuras 17 espaciadas circunferencialmente, abiertas radialmente, de recogida y distribución, están formadas en la porción posterior 8, no autorroscante, y se extienden en paralelo con el eje longitudinal del dispositivo de fijación. En el extremo delantero, cada ranura 17 se abre al rebaje cortante 9 asociado. Las ranuras 17 están desplazadas de tal manera en la dirección circunferencial en relación con el rebaje cortante 9 que el borde longitudinal de cada ranura 17, tal como se ve en la dirección de atornillado 13, coincide con el borde cortante 15 arriba mencionado del correspondiente rebaje 9.

En la realización ilustrada, cada ranura 17, tiene una pared de límite 18 sustancialmente semicilíndrica y está dimensionada de tal manera en relación con los rebajes cortantes 9 que los últimos son más amplios en la dirección circunferencial así como más profundos en la dirección radial que lo que son las ranuras 17. Así los rebajes cortantes 9 tienen una sección transversal radial mayor que las ranuras de recogida 17. Preferiblemente, la transición entre los rebajes cortantes 9 y las ranuras 17 respectivas es suavemente redondeada.

En la realización ilustrada, las ranuras 17 se extienden a lo largo esencialmente de toda la longitud de la porción no autorroscante 8, pero las ranuras 17 pueden también ser más cortas dentro del objeto de la invención. Además, pueden ser provistas ranuras 17 de recogida de longitudes diferentes, como pueden los rebajes cortantes 9, con ranuras de recogida y sin ellas.

A continuación se aclarará más la función de las ranuras 17 haciendo referencia a las Figs. 5-8. Como aparece más claramente en la Fig. 5 y 6, el orificio taladrado 30 y la cavidad cortada 32, están posicionados y dirigidos de tal manera que en los casos en los que el dispositivo de fijación está montado como se indica en la Fig. 7, existe un encaje roscado entre el hueso duro cortical 34 y la porción 8 posterior no autorroscante. La sección de la superficie ósea 33 cortada es no circular. Tal como aparece especialmente en la Fig. 6 en conjunción con la Fig. 5, la pared interior de la cavidad 32 está formada de dos porciones laterales inferiores de hueso cortical duro 34 con una "hebra" intermedia 36 de hueso canceloso blando, así como una porción superior bastante grande de hueso canceloso 38.

Cuando el segundo miembro 2 del dispositivo de fijación es roscado en la cavidad 32, los rebajes cortantes 9 cortarán desprendiendo hueso cortical de las zonas 34, así como hueso canceloso de las zonas 36 y 38. El material óseo desprendido entonces llenará casi inmediatamente los relativamente pequeños rebajes cortantes 9 y, como resultado de la fricción dirigida axialmente contra la pared interior de la cavidad 32, será apretado hacia atrás y recogido en las respectivas ranuras 17, tal como se indica esquemáticamente por las flechas de trazo discontinuo de la Fig. 8. En esta figura, el material óseo desprendido se designa por B y se señala mediante un fondo más oscuro. La dirección de atornillado axial del dispositivo de fijación se indica por una flecha 44.

Conforme se llenan las ranuras 17, el material B subsiguientemente suministrado desde los rebajes 9 ejercerá una presión axial hacia atrás sobre el material que ya se encuentra en las ranuras 17. Cuando las ranuras 17 se hayan llenado así por completo como consecuencia del efecto combinado de las fuerzas de fricción axial hacia atrás y de las fuerzas de compresión hacia atrás, el atornillado y desprendimiento continuado de material originará un flujo radial hacia fuera de material óseo de las ranuras recogedoras 17 y hacia los huecos del hueso canceloso 38, tal como se indica esquemáticamente con el número de referencia 40 de la Fig. 8. En particular, el material óseo cortical de las áreas 34 de la Fig. 6 se desplazará (transplante autólogo) a las zonas cancelosas 36 y 38, para obtener así alrededor del dispositivo de fijación una distribución mejorada de hueso cortical a fin de reforzar el anclaje del mismo.

Se apreciará que el volumen total de los rebajes cortantes 9 y de las ranuras de recogida 17 debería ser más pequeño, preferiblemente mucho más pequeño, que la cantidad total de material óseo desprendido durante la operación de atornillado. Esto debería ser así a fin de asegurar que las ranuras 17 se llenan con rapidez y que el efecto de distribución se activa lo antes posible.

Puesto que los rebajes cortantes 9 se abren axialmente hacia delante, como es evidente en el número de referencia 46 de la Fig. 8, parte del material óseo desprendido B caerá axialmente hacia dentro de la cavidad 32. Al término del proceso de atornillado, este material óseo será comprimido entre la superficie final 10 y la pared del fondo 50 de la cavidad 32. El apriete final del dispositivo de fijación comprimirá así efectivamente el material óseo "atrapado", que de esta forma será fuertemente apretado hacia atrás en las ranuras 17 y será distribuido sobre la pared interior de la cavidad 32.

Las Figs. 9 y 10 ilustran una segunda realización del dispositivo de fijación de acuerdo con la invención. Esta segunda realización corresponde en gran medida a la realización anteriormente descrita, por cuya razón no se realiza aquí una descripción de las partes equivalentes. Así, se ha dado números de referencia análogos a los elementos correspondientes. En la Fig. 9, se muestra el dispositivo de fijación cuando está montado parcialmente, y la figura 10 es una vista ampliada con desprendimiento que ilustra el modo de funcionamiento.

La segunda realización de las Figs. 9 y 10 difiere de la primera realización de las Figs. 1-8 en que las ranuras de recogida 17 están inclinadas en relación con la dirección longitudinal del dispositivo de fijación, de tal manera que la rotación del dispositivo de fijación durante la operación de atornillado promueve un movimiento hacia atrás de material óseo en las ranuras 17. Así, el extremo de entrada de las ranuras 17 está situado delante de su extremo posterior cerrado, como se ve en la dirección de atornillado 13. Además, la segunda realización ilustra el hecho de que las ranuras 17 pueden ser más cortas que en la primera realización.

Claims

1. Un dispositivo de fijación (1, 2) para su inserción y anclaje permanente en una cavidad (32) formada en tejido óseo, que comprende un miembro (2) del dispositivo de fijación, el cual tiene una superficie extrema de inserción (10) y una superficie periférica cilíndrica (6) provista de roscas de tornillo, y una pluralidad de rebajes cortantes (9) espaciados circunferencialmente, que están formados en una porción delantera extrema (7) autorroscante de la superficie periférica roscada (6) adyacente a dicha superficie extrema de inserción (10) y que se abren axialmente a dicha superficie extrema de inserción (10), caracterizado por una pluralidad de ranuras (17) recogedoras de tejido y distribuidoras de tejido, espaciadas circunferencialmente, formadas en una porción posterior no autorroscante (8) de la superficie periférica roscada (6), abriéndose dichas ranuras (17) radialmente hacia fuera y extendiéndose, al menos parcialmente, en la dirección longitudinal del miembro (2) del dispositivo de fijación, estando cada ranura (17), en un extremo delantero de la misma, conectada y abierta a uno de dichos rebajes cortantes (9) para recoger material óseo (B) del mismo y guiarlo radialmente fuera de las ranuras (17) a fin de distribuir el material óseo desprendido (B) circunferencialmente alrededor de la pared interior de la cavidad (32) durante la inserción del dispositivo de fijación (1, 2).

2. Un dispositivo de fijación como el de la reivindicación 1, donde el volumen total de recogida de tejido de los rebajes cortantes (9) y de las ranuras (17) de recogida y distribución es menor que el volumen total de material óseo (B) desprendido durante la inserción del dispositivo de fijación (1, 2).

3. Un dispositivo de fijación como el de la reivindicación 1 ó 2, donde el volumen total de recogida de tejido de los rebajes cortantes (9) y de las ranuras (17) de recogida y distribución es menor que el volumen total de material óseo (B) recogido por dichas ranuras (17) durante la inserción del dispositivo de fijación (1, 2).

4. Un dispositivo de fijación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde la sección transversal de las ranuras (17) es menor que la de los rebajes cortantes (9).

5. Un dispositivo de fijación como el de la reivindicación 4, donde la anchura circunferencial de las ranuras (17) es menor que la de los rebajes cortantes (9).

6. Un dispositivo de fijación como el de las reivindicaciones 4 ó 5, donde la profundidad radial de las ranuras (17) es menor que la de los rebajes cortantes (9).

7. Un dispositivo de fijación como el de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las ranuras (17) se extienden sólo en la dirección longitudinal del miembro (2) del dispositivo de fijación.

8. Un dispositivo de fijación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, donde las ranuras (17) están inclinadas de tal forma en relación a la dirección longitudinal del miembro (2) del dispositivo de fijación que el movimiento rotacional del dispositivo de fijación (1, 2) durante la inserción del mismo en la cavidad (32) promueve un movimiento hacia atrás del material óseo (B) dentro de las ranuras (17).

9. Un dispositivo de fijación como el de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las ranuras (17), en la dirección longitudinal del miembro (2) del dispositivo de fijación, se extienden sobre la porción principal de la parte no autorroscante (8).

10. Una prótesis, tal como una prótesis de articulación de cadera, que comprende un dispositivo de fijación como el de cualquiera de las reivindicaciones 1-9.