ES2225357T3 - Dispositivo de desmontaje de bolas para protesis de vastago. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de desmontaje de bolas, para prótesis de vástago con bolas (3) que pueden colocarse en el cuello (2) de una prótesis, caracterizado por dos cuerpos (5a, 5b) rotativos, apoyados giratorios en una carcasa (4), cada uno de los cuales puede girar con un brazo (6a, 6b) de la palanca, y que están situados con sus ejes (7a, 7b) de rotación en un plano F común, y en la proyección sobre el plano F, forman una hendidura S abierta para la introducción del cuello (2) de la prótesis, presentando los cuerpos (5a, 5b) rotativos, un perfil (8a, 8b) que al aumentar la rotación, reduce la hendidura S para sujetar el cuello (2) de la prótesis, y da lugar a un aumento de la distancia de su arista (9a, 9b) superior, al plano F, para directa o indirectamente mediante un cuerpo intermedio, producir una fuerza P de extracción en la bola (3) colocada.

Description

Dispositivo de desmontaje de bolas para prótesis de vástago.

La invención trata de un dispositivo de desmontaje de bolas, para prótesis de vástago con bolas que pueden colocarse en el cuello de la prótesis, como se conoce, por ejemplo por la memoria de patente DE 44 41 870 C.

En operaciones reparadoras de articulaciones de cadera, ocurre que un vástago del fémur está tan bien anclado todavía que no es necesario un vástago nuevo. En tal caso es suficiente retirar la bola de la articulación, del vástago de la prótesis, y colocar una nueva bola de la articulación, que se combina, por ejemplo, con un acetábulo completamente nuevo.

Hasta ahora las bolas de articulación que están colocadas en un vástago del fémur con un ajuste prensado cónico, se rodeaban con una herramienta auxiliar, y se retiraban mediante cuidadoso golpeteo con un martillo deslizante. Este golpeteo en un vástago intacto y anclado en el hueso, representa un riesgo innecesario de un aflojamiento del vástago, puesto que la adherencia de la bola en el vástago no es previsible exactamente.

Es misión de la invención crear instrumentos sencillos que aseguren una retirada precautoria de la bola. Esto se consigue haciendo que el dispositivo presente dos cuerpos rotativos apoyados giratorios en una carcasa, cada uno de los cuales puede girar con un brazo de la palanca, y que están situados con sus ejes de rotación en un plano F común, y en la proyección sobre el plano F, forman una hendidura S abierta para la introducción del cuello de la prótesis, presentando los cuerpos rotativos un perfil que al aumentar la rotación, reduce la hendidura S para sujetar el cuello de la prótesis, y da lugar a un aumento de la distancia de su arista superior, al plano F, para directa o indirectamente mediante un cuerpo intermedio, producir una fuerza P de extracción en la bola colocada.

La ventaja de este dispositivo reside en que es utilizable para las más distintas realizaciones de vástago de prótesis, puesto que en el cuello de la prótesis se efectúa una sujeción que es tan fuerte que, con este apoyo del cuello, puede producirse la fuerza necesaria de extracción, produciéndose la fuerza de sujeción y la fuerza de extracción mediante dos brazos antagonistas de la palanca, cuyos momentos de flexión se compensan respecto al punto de sujeción, cuando en las palancas actúan fuerzas opuestas de la misma magnitud. El dispositivo se compone de pocas piezas, y es sencillo de esterilizar. Los ensayos han mostrado que en los cuellos de las prótesis, con la producción de la fuerza de sujeción, se generan marcas que reflejan la alta presión superficial. Aquí el perfil en los cuerpos rotativos está diseñado de manera que el producto de la fuerza de sujeción y el rozamiento, sea siempre algo mayor que la necesaria fuerza de extracción. En caso de bolas muy grandes, la arista superior de los cuerpos de sujeción, con la rotación de los cuerpos rotativos, puede atacar directamente en el zócalo de la bola. No obstante, en la mayoría de los casos se prefiere un cuerpo intermedio que transfiera las fuerzas de extracción, desde la arista superior de los cuerpos rotativos, a la bola.

No obstante, también es posible, correspondiendo a la reivindicación 2 independiente, transmitir directamente el movimiento de rodadura del perfil de los cuerpos rotativos, a la carcasa en forma de un levantamiento, y desmontar la bola con una carcasa ranurada correspondientemente.

Otras mejoras de la invención, se deducen de las reivindicaciones 3 a 14 secundarias.

Cuando la hendidura S entre los cuerpos rotativos, que está prevista para el alojamiento del cuello de la prótesis, se reduce en forma de V, para desmontar las bolas pueden introducirse cuellos de prótesis con diámetros de diferente tamaño. Esto puede conseguirse mediante una ligera conicidad de los cuerpos rotativos con ejes paralelos de rotación, o mediante una disposición en forma de V de los ejes de rotación, y cuerpos rotativos cilíndricos en la zona de la hendidura S. La última disposición tiene la ventaja de que, con independencia del diámetro de cuello de la prótesis, se generan iguales relaciones en función del ángulo de rotación, para la sujeción y para el levantamiento de la arista superior. Basta pues, avanzar con un cuerpo intermedio de forma de horquilla hasta el cuello de la prótesis, introducirlo debajo de ella con el dispositivo de desmontaje, apretar ligeramente los dos instrumentos hacia la bola, y accionar las palancas para dar lugar simultáneamente a la sujeción y al desmontaje. En caso de cuellos cortos de la prótesis, es ventajoso un cuerpo intermedio separado de forma de horquilla, puesto que sus lados pueden realizarse muy bajos, cuando estén situados transversales a la arista superior de los cuerpos rotativos.

Pero también se puede anclar un cuerpo intermedio de forma de horquilla, móvil en la carcasa, cuya rendija de entrada discurra paralela a la hendidura entre los cuerpos rotativos. Esta disposición tiene la ventaja de que no es necesaria ninguna tercera mano para sujetar el cuerpo intermedio, y que el operador puede desmontar la bola sin ayuda adicional.

Cuando los cuerpos rotativos están dispuestos con simetría de espejo, y están unidos uno con otro cinemáticamente con simetría de espejo, se levantan las aristas superiores de los cuerpos rotativos al mismo tiempo, y se genera una carga simétrica.

La reducción teórica de la hendidura en función del ángulo de rotación, de un cuerpo rotativo, es menor que el aumento de la elevación de su arista superior respecto al plano F. Forman una relación entre 0,05 y 0,5.

La reducción teórica de la anchura S de la hendidura, predeterminada por los perfiles, solamente proporciona resultado limitado, produciéndose una pequeña deformación plástica en el cuello de la prótesis, mientras que prácticamente, una parte del movimiento sirve para separar elásticamente unos de otros los cuerpos rotativos y su apoyo, hasta que se produzca la fuerza necesaria de sujeción.

Por este motivo es ventajoso apoyar los cuerpos rotativos en su cara exterior, con cuerpos de apoyo, que sobresalgan de la carcasa como vigas solicitadas a flexión.

El levantamiento de la arista superior de los cuerpos rotativos, debería de ser mayor de 0,5 mm. Un levantamiento de 3 mm es suficiente para las uniones cónicas corrientes.

Con el movimiento de extracción, los brazos de la palanca reducen su distancia, de manera que en la fase final, los dos brazos de la palanca pueden empuñarse con una mano, para producir la máxima fuerza necesaria de extracción.

A continuación se describe la invención de la

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de ejemplos de realización. Se muestran:

Figura 1 Esquemáticamente, una vista de un dispositivo de desmontaje de bolas, sin cuerpo intermedio.

Figura 2 Esquemáticamente, un corte ampliado de un dispositivo de desmontaje de bolas según la figura 1, con un cuerpo intermedio separado, después de la colocación del dispositivo en el cuello de una prótesis.

Figura 3 Esquemáticamente, la disposición de la figura 2 al aflojar la unión cónica entre bola y cuello de la prótesis.

Figura 4 Esquemáticamente, un corte aumentado de cuerpos rotativos según la figura 1, en el que pueden verse el dentado de los cuerpos rotativos, y el anclaje de las palancas en los cuerpos rotativos.

Figura 5 Esquemáticamente, un corte aumentado de cuerpos rotativos según la figura 1, en el que pueden verse las relaciones geométricas en la zona de sujeción.

Figura 6 Esquemáticamente, un corte aumentado de una disposición análoga a la figura 3, en el que un cuerpo intermedio está sujeto en la carcasa, móvil en la dirección de extracción.

Figura 7 Esquemáticamente, otra realización en la que la carcasa produce con brazos de apoyo, una fuerza directa de extracción en la bola colocada.

Figura 8 Esquemáticamente, un corte de la disposición en la figura 7, y

Figura 9 Esquemáticamente, una vista de los cuerpos rotativos de la figura 7, con su dentado.

La invención trata de un dispositivo de desmontaje de bolas, para prótesis de vástago con bolas 3 que pueden colocarse en el cuello 2 de la prótesis. El dispositivo posee dos cuerpos 5a, 5b rotativos apoyados giratorios en una carcasa 4, cada uno de los cuales puede girar con un brazo 6a, 6b de la palanca, y que están situados con sus ejes 7a, 7b de rotación en un plano F común, y en la proyección sobre el plano F, forman una hendidura S abierta para la introducción del cuello 2 de la prótesis. Los cuerpos rotativos poseen un perfil que al aumentar la rotación, reduce la hendidura S para sujetar el cuello 2 de la prótesis, y da lugar a un aumento de la distancia de su arista 9a, 9b superior, al plano F, para directa o indirectamente mediante un cuerpo intermedio, producir una fuerza P de extracción en la bola colocada.

En las figuras, para elementos iguales se utilizan iguales signos distintivos.

En las figuras 1, 4 y 5 se muestra un ejemplo de realización, en el que dos cuerpos 5a, 5b rotativos están apoyados giratorios en una carcasa 4. La carcasa posee dos ventanas 23, a través de cada una de las cuales penetra un brazo 6a, 6b de la palanca en el cuerpo 5a, 5b rotativo, y allí está anclado con un pasador 21 de seguridad. Los cuerpos 5a, 5b rotativos se solapan en la zona de los brazos 6a, 6b de la palanca, y presentan allí un dentado 22 que permite una rotación limitada, simultánea y con simetría de espejo, de los cuerpos rotativos. Las ventanas 23 están realizadas correspondientemente grandes en la dirección de rotación, mientras que en la dirección axial de los cuerpos 5a, 5b rotativos, aseguran los cuerpos rotativos unidos con los brazos 6a, 6b de la palanca. Los cuerpos rotativos se apoyan en la carcasa 4 con una superficie 24 lateral determinada por un radio R_{1}, de manera que los taladros de la carcasa con un radio R_{1} establezcan la posición de los ejes 7a, 7b de rotación de los cuerpos 5a, 5b rotativos. Los ejes 7a, 7b de rotación están situados en un plano F, y están ligeramente abiertos uno respecto al otro en forma de V, para formar con un perfil 8a, 8b cilíndrico, una hendidura S abierta, en la que pueden introducirse cuellos de prótesis con diámetro diferente, hasta el contacto lateral en los puntos 13a, 13b de contacto. En la figura 1, la hendidura S está dibujada en su anchura máxima, en la que los brazos 6a, 6b de la palanca están separados uno de otro al máximo, y mediante muelles 18 de retroceso están mantenidos en esta posición de entrada prevista para la introducción de los cuellos de las prótesis. Los cuerpos 5a, 5b rotativos están apoyados en toda la longitud de la hendidura S, en su cara exterior, en su superficie 24 lateral, mediante los brazos de apoyo que sobresalen de la carcasa 4, y que como muelle de flexión, absorben las fuerzas de compresión producidas al sujetar los cuellos de las prótesis, y las compensan a través de la carcasa. Los perfiles 8a, 8b están diseñados de manera que la hendidura S se reduzca desde la posición de entrada, con la rotación de los cuerpos 5a, 5b rotativos, y al mismo tiempo se lleve a cabo una rodadura de los perfiles 8a, 8b sobre el cuello de la prótesis. Los perfiles 8a, 8b presentan a lo largo de los cuerpos 5a, 5b rotativos, una arista 9a, 9b superior que, con la rotación, se mueve con relación al eje 7a, 7b de rotación, más rápidamente hacia arriba, que lo que se mueven hacia abajo los puntos de contacto con relación al eje 7a, 7b de rotación, de manera que se amplifica el movimiento de elevación de la arista 9a, 9b superior respecto a la bola. En caso de grandes diámetros de las bolas, las aristas 9a, 9b superiores pueden atacar directamente en la bola, para producir una fuerza de extracción. Para diámetros medios y menores de las bolas es conveniente disponer entre bola y aristas 9a, 9b superiores, un cuerpo 11 intermedio horquillado que transmita las fuerzas a la bola.

En la figura 5 se muestra un ejemplo de un perfil 8a, 8b. Los cuerpos 5a, 5b rotativos con ejes 7a, 7b de rotación, poseen en su cara exterior, una porción de superficie 24 lateral con radio R_{1} que asciende hasta la arista 9a, 9b superior. El perfil 8a, 8b de rodadura, propiamente dicho, se determina mediante un segmento circular de radio R_{2}, cuyo centro M está dispuesto una cantidad 14 por encima del plano F. En correspondencia, los puntos 13a, 13b de contacto con el cuello de la prótesis, están dispuestos por encima del plano F. Esta disposición tiene la ventaja de que el radio R_{3} de un punto de 13a, 13b de contacto, respecto al eje 7a, 7b de rotación, y el radio R_{2} del perfil, se cortan en un ángulo discrecional que determina el crecimiento de la sujeción con la rotación de los cuerpos 5a, 5b rotativos.

Básicamente también es posible poner el centro M en el plano F, y seleccionar el radio R_{2} de curvatura, mayor que R_{3}, para conseguir una sujeción con rotación creciente. El acuerdo del perfil 8a, 8b de rodadura propiamente dicho, a la arista 9a, 9b superior, se hace mediante una escotadura 10a, 10b.

En las figuras 2 y 3 se muestra la acción combinada de un dispositivo de desmontaje de bolas según la invención, con cuerpo 11 intermedio separado, en el cuello 2 de una prótesis, que pertenece a una prótesis 1 de vástago o, en general, al vástago de una prótesis en un hueso tubular. Según la figura 2, se introduce primeramente un cuerpo 11 intermedio en forma de un instrumento 12 de forma de horquilla, alrededor del cuello 2 de la prótesis. A continuación se introduce el dispositivo de desmontaje en su posición de entrada (palancas 6a, 6b abiertas) transversalmente a él, y se tira hacia la bola 3 hasta que por una parte los brazos del instrumento 12 de forma de horquilla, se apoyen en la bola 3 y en las aristas 9a, 9b de los cuerpos 5a, 5b rotativos, y por otra parte, el cuello 2 de la prótesis se apoye en los puntos 13a, 13b de contacto, en la hendidura S de forma de V. A continuación se mueven los brazos 6a, 6b de la palanca acercando uno al otro, y con el movimiento de rodadura del perfil 8a, 8b, se genera una sujeción del cuello de la prótesis, y un movimiento de elevación de las aristas 9a, 9b superiores y del instrumento 12 de forma de horquilla, para repeler la bola 3 que está montada en un cono 19, y anclada con un ajuste zunchado, a lo largo de su recorrido de montaje, hasta que se suelte. En la figura 3 la bola 3 está suelta del cono 19, y puede ser retirada hacia arriba. El perfil 8a, 8b de rodadura todavía tiene alguna reserva para una posible rotación ulterior. Las palancas 6a, 6b que continúan en los mangos 16a, 16b (figura 1), están situadas tan cerca una de otra, que en la fase final de la rotación pueden accionarse con una mano. El radio R_{2} de curvatura del perfil 8a, 8b, está elegido de manera que, durante la sujeción y la extracción de la bola, no se genere daño ninguno perceptible en el cuello 2 de la prótesis.

La figura 6 muestra otro ejemplo de realización. La sujeción y funcionamiento de las piezas individuales son como se ha descrito en la figura 1. Al contrario que en la figura 1, a la carcasa está fijado móvil un cuerpo 11 intermedio que presenta una rendija abierta que discurre paralela a la hendidura S, y es algo mayor que la hendidura S. La pieza intermedia posee lados 20 laterales que le proporcionan una guía en la dirección de desmontaje, y topes 26 terminales que limitan su movimiento de elevación. El cuerpo intermedio está guiado en forma de cubeta alrededor de la carcasa 4, para absorber los momentos producidos en el cuerpo 11 intermedio, por las fuerzas P de extracción, debido a su distancia a las aristas 9a, 9b superiores. Un juego 25d de los lados 20 laterales respecto a los brazos 17a, 17b de apoyo, está dimensionado tan grande que, a pesar de la deformación elástica de los brazos de apoyo, los lados laterales no se agarroten. En la representación mostrada, ya se ha llevado a cabo una gran parte del movimiento de extracción. Una ventaja de esta disposición es que el operador puede introducir sin ayuda ajena, el dispositivo de desmontaje con el cuerpo 11 intermedio, en una sola dirección, y puede desmontar la bola, sin aflojar el vástago de la prótesis en el hueso.

Otro ejemplo de realización que corresponde a la reivindicación 2 independiente, está mostrado en las figuras 7, 8 y 9. Para la producción de la fuerza P de extracción se utiliza solamente todavía el movimiento de rodadura de los cuerpos 5a, 5b rotativos, cuya fuerza se transmite como elevación, a la carcasa 4 y a los brazos 17a, 17b de apoyo. Por este motivo, los cuerpos 5a. 5b rotativos están rodeados en un ángulo periférico mayor, sobre todo en la cara superior. Los cuerpos 5a, 5b rotativos presentan asimismo un perfil 8a, 8b que con la rotación creciente, disminuye la hendidura S, para sujetar un cuello introducido de la prótesis, y con los brazos 17a, 17b de apoyo, desmontar la bola 3. Los cuerpos 5a, 5b rotativos están introducidos en taladros de la carcasa 4, dispuestos en forma de V, y se aseguran en su dirección longitudinal con una luneta 28. Cada uno de los dos cuerpos 5a, 5b rotativos, presenta un collarín 28a, 28b con un dentado 22, que se engranan uno con otro para producir movimientos con simetría de espejo. En los extremos de los cueros rotativos están conformadas palancas 6a, 6b para realizar la rotación a mano. La acción elástica de los brazos 17a, 17b de apoyo, se utiliza asimismo para la producción de una fuerza definida de sujeción. Para reducir un "resbalamiento" de los cuerpos 5a, 5b de sujeción antes de llegar a una fuerza necesaria de sujeción, en los brazos 17a, 17b de apoyo están incrustados elementos 27 elásticos, como por ejemplo, listones salientes de goma, que calzan elástica y conjuntamente durante una parte del recorrido de elevación, antes de que sea necesaria la fuerza P de extracción propiamente dicha. De este modo puede establecerse primeramente una fuerza de sujeción suficientemente grande, en contra de la fuerza de extracción a aplicar bruscamente.

Claims (14)

1. Dispositivo de desmontaje de bolas, para prótesis de vástago con bolas (3) que pueden colocarse en el cuello (2) de una prótesis, caracterizado por dos cuerpos (5a, 5b) rotativos, apoyados giratorios en una carcasa (4), cada uno de los cuales puede girar con un brazo (6a, 6b) de la palanca, y que están situados con sus ejes (7a, 7b) de rotación en un plano F común, y en la proyección sobre el plano F, forman una hendidura S abierta para la introducción del cuello (2) de la prótesis, presentando los cuerpos (5a, 5b) rotativos, un perfil (8a, 8b) que al aumentar la rotación, reduce la hendidura S para sujetar el cuello (2) de la prótesis, y da lugar a un aumento de la distancia de su arista (9a, 9b) superior, al plano F, para directa o indirectamente mediante un cuerpo intermedio, producir una fuerza P de extracción en la bola (3) colocada.

2. Dispositivo de desmontaje de bolas, para prótesis de vástago con bolas (3) que pueden colocarse en el cuello (2) de una prótesis, caracterizado por dos cuerpos (5a, 5b) rotativos, apoyados giratorios en una carcasa (4), cada uno de los cuales puede girar con un brazo (6a, 6b) de la palanca, y que están situados con sus ejes (7a, 7b) de rotación en un plano F común, y en la proyección sobre el plano F, forman una hendidura S abierta para la introducción del cuello (2) de la prótesis, presentando los cuerpos (5a, 5b) rotativos, un perfil (8a, 8b) que al aumentar la rotación, reduce la hendidura S para sujetar el cuello (2) de la prótesis, y rueda sobre el cuello (2) de la prótesis para, con la carcasa (4), mediante brazos (17a, 17b) de apoyo, producir una fuerza P de extracción en la bola (3) colocada.

3. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la hendidura S está abierta en forma de V, para poder introducir cuellos (2) de prótesis con diámetros de diferentes tamaños.

4. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que los ejes (7a, 7b) de rotación están abiertos uno respecto al otro en forma de V.

5. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 ó 3 a 4, caracterizado por que un cuerpo (11) intermedio está realizado como instrumento (12) separado de forma de horquilla, que puede desplazarse sobre el cuello (2) de la prótesis, y que puede ser movido por los dos cuerpos (5a, 5b) rotativos, hacia la bola (3).

6. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 ó 3 a 4, caracterizado porque un cuerpo (11) intermedio de forma de horquilla, que puede desplazarse sobre el cuello (2) de la prótesis, está anclado móvil en la carcasa (4), y que puede ser movido por los dos cuerpos rotativos, hacia la bola (3).

7. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los cuerpos (5a, 5b) rotativos están unidos uno con otro cinemáticamente, por ejemplo, mediante un dentado (22), para realizar movimientos con simetría de espejo, uno respecto al otro.

8. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 ó 3 a 7, caracterizado porque la relación de la reducción de la hendidura de un cuerpo (5a, 5b) rotativo, en su proyección sobre el plano F, al aumento de la elevación de su arista superior respecto al plano F, asciende a entre 0,05 y 0,5.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque la elevación de la arista superior asciende a más de 0,5 mm, de preferencia a 3 mm.

10. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque en una posición de entrada para el cuello (2) de la prótesis, los puntos (13a, 13b) de contacto de los cuerpos (5a, 5b) rotativos, en el cuello de la prótesis, están alejados del plano F una cantidad (14) de menos de 6 mm, para en el marco de una deformación elástica de los cuerpos (5a, 5b) rotativos, con su apoyo y con una deformación plástica parcial en el cuello (2) de la prótesis, producir un movimiento de rodadura de los cuerpos (5a, 5b) rotativos en el cuello (2) de la prótesis.

11. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque, al introducir el cuello (2) de la prótesis, los brazos (6a, 6b) de la palanca están más alejados uno de otro que durante una rotación subsiguiente de los cuerpos (5a, 5b) rotativos.

12. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 ó 3 a 11, caracterizado porque los brazos (6a, 6b) de la palanca casi se tocan cuando se ha alcanzado una elevación (15a, 15b) máxima prevista de la arista (9a, 9b) superior de los cuerpos (5a, 5b) rotativos, sobre el plano F.

13. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los cuerpos (5a, 5b) rotativos están apoyados mediante brazos (17a, 17b) de apoyo, elásticamente flexibles, que sobresalen de la carcasa (4), y que con su acción elástica, determinan la fuerza de sujeción vinculada con el aumento del perfil (8a, 8b).

14. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque en los brazos (17a, 17b) de apoyo están incrustados elementos (27) elásticos, que al producir una fuerza P de extracción, están primeramente comprimidos entre la bola (3) y los brazos (17a, 17b) de apoyo, para producir una fuerza mayor de sujeción durante esta elevación parcial de la carcasa (4).