ES2223764T3 - Implante longitudinal. - Google Patents

Implante longitudinal.

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ES2223764T3 ES01810243T ES01810243T ES2223764T3 ES 2223764 T3 ES2223764 T3 ES 2223764T3 ES 01810243 T ES01810243 T ES 01810243T ES 01810243 T ES01810243 T ES 01810243T ES 2223764 T3 ES2223764 T3 ES 2223764T3
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Abstract

Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión en el que dicho implante longitudinal (1, 17, 30) está fijado a los huesos en ambos lados de una zona dañada mediante dicho dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21); dicho implante (1, 17, 30) está fabricado con un material compuesto por filamentos o fibras, y dichos filamentos o fibras (18, 19) están orientados para resistir las fuerzas biomecánicas; y dicho dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21) está compuesto por un material más duro que dicho implante longitudinal (1, 17, 30), y se caracteriza porque el dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21) ajusta y bloquea el implante longitudinal (1, 17, 30) en su posición gracias tanto a la depresión causada por el ajuste como al incremento de la fricción entre el material más duro del dispositivo de conexión y el material compuesto del implante longitudinal (1, 17, 30); y el implante longitudinal (1, 17, 30) consta de una placa elongada (1), un pasador (30) o una barra de apoyo (17), y la placa (1) presenta una ranura longitudinal (2) que se extiende a lo largo de una parte sustancial de su longitud en la que los filamentos o fibras (18) están alineados de manera longitudinal, de modo que la compresión no cambie de ningún modo sus características de resistencia incluso cuando se encuentran comprimidos.

Description

Implante longitudinal.
La presente invención hace referencia a un implante longitudinal y al dispositivo de conexión realizados de conformidad con el preámbulo de la 1ª reivindicación.
En algunos casos de reparación vertebral, la zona dañada de la columna se fija mediante una placa ranurada a través de la cual se insertan tornillos pedunculares que se acoplan a los huesos pedunculares situados a ambos lados de la zona dañada. Este mecanismo permite fijar la distancia espacial entre los huesos pedunculares, fijando por lo tanto la distancia entre las vértebras de modo que se pueda reparar la zona dañada de la columna. En otras situaciones vertebrales, la zona dañada de la columna se fija mediante un pasador. Existen al menos dos conectores que se pueden deslizar a lo largo del pasador y que conectan los ganchos o los tornillos pedunculares al pasador. Dicho sistema de fijación y pasador se describe en EP 0 923 908 (Robert Lange).
WO 97/09000 describe una placa ósea que cuenta con orificios cónicos y tornillos con una cabeza cónica. Las cabezas están configuradas para adaptarse a los orificios. La placa y los tornillos no resultan adecuados para reparar zonas dañadas de la columna.
EP-A-O B37 437 describe un dispositivo vertebral compuesto que consta de una placa compuesta que cuenta con una ranura elongada con el fin de albergar un tornillo óseo. Una arandela de transferencia actúa como interfaz entre la placa y el tornillo óseo. La arandela de transferencia actúa como interfaz en relación con las muescas semicirculares situadas en las caras externas de la placa, con el fin de bloquear la placa en su posición.
US-A-4 743.260 describe un dispositivo longitudinal de estabilización que se ancla en la vértebra mediante un tornillo. El dispositivo de estabilización cuenta con una zona dentada que se acopla a la zona dentada del tornillo con el fin de bloquear el dispositivo longitudinal en su posición. La reparación vertebral con frecuencia se lleva a cabo mediante receptáculos huecos en los que se insertan fragmentos óseos que crecerán y se extenderán hasta fusionar las vértebras superior e inferior en la zona dañada. Mediante la fijación y el mantenimiento de la distancia entre dichas vértebras, el hueso colocado en los receptáculos dispondrá de tiempo para crecer y fusionar las vértebras.
Uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un implante elongado y un tornillo peduncular o un sistema de fijación de gancho que suministre una mayor estabilidad.
El implante del dispositivo realizado de conformidad con la presente invención consta de un material filamentoso compuesto, y los citados tornillos o ganchos pedunculares están compuestos por un material más duro que dicho implante. El implante proporciona una superficie que presenta una fricción más elevada que los implantes de titanio. Si el implante es una placa que cuenta con una ranura longitudinal, la placa se coloca entre una tuerca y una superficie superior de un tornillo peduncular. La placa puede ser ajustada y bloqueada en su posición debido al ajuste y al incremento de la fricción entre el titanio y el material filamentoso compuesto. Cuando todos los elementos están compuestos por titanio, la posición requerida no siempre se encuentra disponible y con frecuencia se producen indentaciones a lo largo de la ranura.
Los sistemas de fijación fabricados con metales como las aleaciones de titanio y el acero inoxidable generan confusión en las evaluaciones radiológicas post-operatorias puesto que son radioopacas y pueden producir efectos artificiales. El uso de un implante realizado con un compuesto polimérico reforzado de fibra permite una mejor evaluación del diagnóstico de los tejidos blandos y de los huesos mediante métodos radiográficos normales.
De acuerdo con la materialización preferente de la invención, las fibras se alinean en sentido longitudinal de modo que la compresión no modifique de ningún modo sus características de resistencia, incluso cuando se encuentran comprimidas. De forma preferente, las fibras o filamentos están orientados para resistir las fuerzas biomecánicas.
Otras ventajas y características de la presente invención resultan evidentes para los profesionales de esta materia, cumpliendo las siguientes especificaciones en referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es una perspectiva de una materialización de un implante realizado de conformidad con la presente invención.
La Figura 2 es una sección a lo largo de la línea (-) de la Figura 1.
La Figura 3 es una sección de una materialización del implante con una curvatura diferente.
La Figura 4 muestra el implante de acuerdo con la Figura 3 que conecta dos tornillos pedunculares.
La Figura 5 es una perspectiva esquemática de un bloque de material con fibra horizontal y de un implante maquinado a partir de dicho bloque.
La Figura 6 es una perspectiva esquemática de un bloque de material con una orientación de fibra que presenta una curvatura y de un implante maquinado a partir de dicho bloque.
La Figura 7 es una perspectiva lateral de un dispositivo de conexión realizado de acuerdo con la presente invención.
La Figura 8 es una sección parcial transversal del dispositivo de conexión.
La Figura 9 es una perspectiva lateral de una configuración de verificación del implante.
Las Figuras 10 y 11 son unas perspectivas globales que muestran los pasadores o barras de apoyo que conectan dos vértebras de una columna vertebral.
La Figura 12 es una perspectiva de otra materialización de un implante realizado de acuerdo con la presente invención.
La Figura 13 es una sección a lo largo de la línea XIII-XIII de la Figura 12.
Las Figuras 1 y 2 muestran una placa (1) que cuenta con una ranura longitudinal (2) que se extiende a lo largo de una parte sustancial de su longitud. La placa presenta una curvatura de aproximadamente 10º tal y como se muestra en la Figura 2. La Figura 3 muestra una placa (1') que presenta una curvatura de 20º.
Las placas (1 y 1'), así como los pasadores (30) y las barras de apoyo (17) están fabricados por un material compuesto que consta de largos filamentos o fibras (18 y 19) que están encapsulados en una matriz (4) tal y como se muestra en la Figura 13. Los filamentos o fibras (18 y 19) son preferentemente filamentos largos de carbono y la matriz preferentemente es un polímero. Preferentemente los filamentos o fibras de carbono (18 y 19) están encapsulados en el polímero poliéter-cetonaetercetonacetona (PEKEKK - "Polyether-ketoneetherketoneketone"). El PEKEKK es un conocido polímero biocompatible. Otro polímero posible es el polieteretercetona (PEEK - "Polyetheretherketone"). El PEKEKK tiene carácter preferente frente al PEEK debido a sus propiedades más elevadas de resistencia química y física. Estas características proporcionan una mayor estabilidad a las placas (1 y 1'), los pasadores (30) y las barras de apoyo (17), así como a otras piezas de conexión durante los implantes a largo plazo.
Las Figuras 4, 7 y 8 muestran unos sistemas de fijación peduncular de la placa (5 y 5') que constan de una placa (1'), dos tornillos óseos (6) y dos tuercas(7). Los tornillos (6) y las tuercas (7) están fabricadas en aleación de titanio de grado médico o en acero. Los tornillos óseos están generalizados en el sector de la ortopedia. Los tornillos (6) cuentan con roscas de ajuste óseo (6 a) en su otro extremo y un segmento de tornillo (6 b) con una rosca convencional. La rosca (6 a) se extiende hacia el exterior hasta una sección ampliada (6 c). Las secciones ampliadas (6 c) presentan una anchura mayor que la anchura de la inclinación (2). El segmento de tornillo (6 b) se extiende hacia el exterior desde la parte ampliada (6 c) y se prolonga a través de la ranura (2). La tuerca (7) se coloca en el segmento de tornillo (6 b), de modo que la placa (1') puede ser fijada entre la sección ampliada (6 c) y la tuerca (7) con el fin de asegurar completamente la placa (1) mediante el roscado de la tuerca (7) en dirección a la sección ampliada (6 c).
La materialización realizada de conformidad con la Figura 7 cuenta con arandelas abiertas (20, 21 y 22) que disponen de una superficie plana (20 a, 21 a y 22 a) y una superficie cóncava o convexa (20 b, 21 b y 22 b). Las superficies planas (20 a y 21 a) están tocando la placa (1') y de forma preferente están equipadas con hendiduras (que no se muestran) que se han rebajado en la placa (1') y que impiden que el tornillo (6) se mueva a lo largo de la ranura (2).
Puesto que el material compuesto por filamentos de carbono de la placa (1) es más blando que el titanio y que su superficie es en cierto modo más rugosa que una superficie de titanio, la placa (1) se puede ajustar entre la sección ampliada (6 c) y la tuerca (7). Esto impide que los tornillos (6) se muevan a lo largo de la ranura (2) gracias tanto a la depresión generada por el ajuste como a la mejora de la fricción entre los elementos.
Los filamentos (3) encapsulados en la matriz de polímero (4) están orientados tal y como se muestra en las Figuras 7 y 8. La placa (1) ha sido maquinada a partir de un bloque (8) que presenta una orientación de fibra con una curvatura tal y como se muestra en la Figura 6. La curvatura de la configuración de la fibra es la misma que la curvatura de la placa (1) o de la placa (2). Por lo tanto, los filamentos (3) de la matriz (4) se encuentran alineados de manera longitudinal en relación con la ranura (2). La Figura 5 muestra un bloque (8') con una configuración de curvatura paralela, y en la placa (1'') maquinada a partir de este bloque (8') los filamentos no siguen la curvatura de la placa (1') y son más cortos. En la configuración de verificación (10) que se reseña en la Figura 9, se realizaron pruebas de verificación utilizando los procedimientos provisionales ASTM para implantes vertebrales. Dichas pruebas de verificación mecánicas han demostrado que la resistencia de la placa (1 y 1') es similar a la de las placas realizadas en acero inoxidable y en titanio. El objetivo de la estabilización no se ve menoscabado. Puesto que el material de las placas (1 y 1') es radiotransparente, las placas no suponen una interferencia para los métodos de diagnóstico.
Tal y como se ha mencionado, el implante realizado de acuerdo con la presente invención también puede ser un pasador (12) tal y como se muestra en las Figuras 10 y 11 o una barral de apoyo de acuerdo con las Figuras 12 y 13. Existen asimismo dos conectores (13) que incluyen dos elementos de sujeción (14) que conectan los tornillos pedunculares (15) a los citados pasadores. Los pasadores (12) y las barras de apoyo están fabricados con el mismo material que las placas (1 y 1'), y los filamentos encapsulados en la matriz están orientados de forma preferente en dirección axial. La barra de apoyo (17) con una sección transversal rectangular tal y como se muestra en las Figuras 12 y 13 es más estable a la rotación que un pasador.
Otra ventaja de los implantes fabricados con un material compuesto de filamentos de carbono es que su resistencia, su flexibilidad y su dureza pueden ser modificadas mediante el cambio del porcentaje de filamentos y de plástico. Se ha demostrado que el "crecimiento óseo" se mejora cuando éste se encuentra bajo un cierto grado de presión fisiológica. Por lo tanto, sería conveniente seleccionar un porcentaje de composición de la placa que permita obtener el nivel requerido de rigidez sin menoscabar su resistencia. El porcentaje de filamentos y de plástico debe ser de forma preferente superior al 40% (peso) y de forma más preferente superior al 60% (peso).
Los filamentos o fibras no están intercalados de forma aleatoria, sino que se encuentran orientados en capas (A) tal y como se muestra en la Figura 13. Las capas (A) pueden estar compuestas por filamentos tejidos (18 y 19). Los filamentos (18) están orientados en la dirección axial del implante longitudinal (1, 17, 30). Los filamentos (19) están orientados de forma perpendicular a la dirección axial. Los filamentos (18 y 19) están orientados con el fin de resistir las fuerzas biomecánicas, como, por ejemplo, la fuerza de flexión tal y como se muestra en la Figura 9. Los filamentos también se pueden unir para resistir las fuerzas de torsión. La distancia (D) entre dos capas (A) debe ser preferentemente inferior a 0,5 mm y de forma más preferente de aproximadamente 0,1 mm.

Claims (9)

1. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión en el que dicho implante longitudinal (1, 17, 30) está fijado a los huesos en ambos lados de una zona dañada mediante dicho dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21); dicho implante (1, 17, 30) está fabricado con un material compuesto por filamentos o fibras, y dichos filamentos o fibras (18, 19) están orientados para resistir las fuerzas biomecánicas; y dicho dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21) está compuesto por un material más duro que dicho implante longitudinal (1, 17, 30), y se caracteriza porque el dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21) ajusta y bloquea el implante longitudinal (1, 17, 30) en su posición gracias tanto a la depresión causada por el ajuste como al incremento de la fricción entre el material más duro del dispositivo de conexión y el material compuesto del implante longitudinal (1, 17, 30); y el implante longitudinal (1, 17, 30) consta de una placa elongada (1), un pasador (30) o una barra de apoyo (17), y la placa (1) presenta una ranura longitudinal (2) que se extiende a lo largo de una parte sustancial de su longitud en la que los filamentos o fibras (18) están alineados de manera longitudinal, de modo que la compresión no cambie de ningún modo sus características de resistencia incluso cuando se encuentran comprimidos.
2. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 1ª reivindicación, y el implante longitudinal (1, 17, 30) está fabricado con un material compuesto de filamentos de carbono.
3. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 1ª o la 2ª reivindicación, y los filamentos (18, 19) están encapsulados en una matriz de polímero.
4. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 3ª reivindicación, y los filamentos (18, 19) están encapsulados en PEEK o PEKEKK.
5. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 1ª reivindicación, y el dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21) consta de un tornillo peduncular (6) que cuenta con una sección superior (16 c) que presenta una anchura superior a la anchura de la citada ranura (2) y una sección roscada exteriormente (6 b) que se extiende hacia el exterior desde dicha sección y que se prolonga a través de dicha ranura (2).
6. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 5ª reivindicación, equipados con una tuerca roscada interiormente (7) que es albergada en el extremo externo de dicha sección roscada (6 b), por lo que dicha placa (1) puede ser fijada entre la citada sección superior (6 c) y dicha tuerca (7) con el fin de asegurar con firmeza dicha placa (1) mediante el roscado de la citada sección superior (6 c).
7. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 1ª reivindicación, y dicho dispositivo de conexión (6, 7, 20, 21) consta de un tornillo (6) y una tuerca (7) que están compuestos por titanio.
8. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con la 1ª reivindicación, y dicho implante es una barra de apoyo (17) que presenta una sección transversal rectangular.
9. Un implante longitudinal y un dispositivo de conexión realizados de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 6ª, y los filamentos (18, 19) están tejidos.
ES01810243T 2001-03-09 2001-03-09 Implante longitudinal. Expired - Lifetime ES2223764T3 (es)

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EP01810243A EP1238637B1 (en) 2001-03-09 2001-03-09 Longitudinal implant

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Publication Number Publication Date
ES2223764T3 true ES2223764T3 (es) 2005-03-01

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