ES2230602T3 - Dispositivo casquete de fijacion unitario que fija una varilla situada en la parte cabezal de un tornillo de pediculo. - Google Patents

Dispositivo casquete de fijacion unitario que fija una varilla situada en la parte cabezal de un tornillo de pediculo.

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ES2230602T3 ES97921473T ES97921473T ES2230602T3 ES 2230602 T3 ES2230602 T3 ES 2230602T3 ES 97921473 T ES97921473 T ES 97921473T ES 97921473 T ES97921473 T ES 97921473T ES 2230602 T3 ES2230602 T3 ES 2230602T3
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Abstract

MECANISMO DE TAPON UNITARIO PARA FIJACION QUE SE UTILIZA CON TORNILLOS DE PEDUNDULO Y OTROS IMPLANTES ORTOPEDICOS QUE ACOPLAN HUESOS A VARILLAS. TIENE UN BORDE (120) Y UNA SUJECION (140) ACOPLADOS Y QUE GIRAN UNO RESPECTO A OTRO PARA PERMITIR EL MOVIMIENTO EN RELACION UNO CON OTRO. EL BORDE (120) TIENE UN CUERPO CILINDRICO (122) CON UN EXTREMO ABIERTO (124) Y OTRO CERRADO (126). EL EXTREMO CERRADO TIENE ALTERNATIVAMENTE UN ORIFICIO CONCENTRICO (130) DEFINIDO POR UN COLLARIN DIRIGIDO HACIA DENTRO. EL TAPON DE FIJACION UNITARIO SE PROVEE EN VARIAS MATERIALIZACIONES DEL INVENTO. CADA UNA DE ELLAS ESTA DISEÑADA ALTERNATIVAMENTE PARA QUE LA SUJECION (140) O LA SUPERFICIE INTERNA DEL BORDE (120) ESTEN ROSCADAS DE TAL MANERA QUE PUEDAN COINCIDIR CON UNA ROSCA (114A, 114B) EN LAS PIEZAS QUE CONFORMAN EL CANAL INTERNO O EXTERNO EN FORMA DE U (105A, 105B) QUE SE PROLONGA HACIA ARRIBA EN LAS CABEZAS DE LOS TORNILLOS DE PEDUNCULO (100A, 100B).

Description

Dispositivo casquete de fijación unitario que fija una varilla situada en la parte cabezal de un tornillo de pedículo.
1. Campo del invento
Este invento se refiere generalmente a un dispositivo casquete de fijación unitario que fija una varilla situada en la parte cabezal de un tornillo de pedículo, y más concretamente a un casquete de fijación que tiene una parte interior y una exterior concéntricas que giran libremente.
2. Descripción de la técnica anterior
La columna vertebral es un sistema bastante complejo de huesos y tejidos conectivos que alberga y protege elementos críticos del sistema nervioso y los cuerpos arteriales y venosos cercanos a ellos. A pesar de estas complejidades, la columna es una estructura muy flexible, capaz de conseguir un alto grado de curvatura y de retorcerse en varios movimientos.
Sin embargo, las irregularidades genéticas o de desarrollo, trauma, estrés crónico, tumores y enfermedades pueden dar lugar a patologías de la columna vertebral que podrían bien limitar esta diversidad de movimientos, o bien amenazar los elementos críticos del sistema nervioso albergado dentro de la columna vertebral. En la técnica se ha dado a conocer una serie de sistemas que consiguen esta inmovilización mediante la implantación de piezas artificiales en el interior o exterior de la columna vertebral. Las piezas más utilizadas de entre estas piezas de inmovilización, especialmente en la columna lumbar, son las piezas de tornillo y varilla de pedículo posterior. Estas piezas consisten en tornillos que se insertan en los pedículos y/o sacro, y en varillas que se acoplan a las cabezas de los tornillos. Las cabezas de los tornillos tienen canales receptores en forma de U en la parte superior o en los laterales de la misma. Además, una clase de estos dispositivos incluye tornillos que tienen partes cabezales que son poliaxiales puesto que los cabezales pueden doblarse con relación al eje. Un tornillo poliaxial de pedículo de este tipo se describe en la especificación U.S.S.N. 08/559.196, titulada "Un elemento de acoplamiento de tornillo de retención poliaxial y varilla", emitida el 13 de noviembre de 1995. En los dispositivos de esta clase, normalmente la inserción de la varilla en el canal en forma de U, y consiguientemente la fijación de la varilla en el mismo, provoca que el cabezal y el eje queden sujetos en posición con relación el uno con el otro. La fijación de la varilla en el canal se consigue mediante la aplicación de una tuerca roscada en la parte superior externa del canal en forma de U, y/o mediante la inserción de un poste roscado hacia abajo entre las piezas que se extienden hacia arriba.
Se ha reconocido que si sólo se usa uno de los elementos de fijación, es decir, la tuerca roscada de la cara externa del canal o el poste roscado entre las piezas que se extienden hacia arriba, en circunstancias normales de carga de fuerza, las piezas que se extienden hacia arriba y que allí forman el canal en forma de U pueden curvarse, soltando de ese modo la varilla en el canal. (Si se usa la tuerca roscada, las piezas pueden curvarse hacia dentro; si se usa el poste roscado, las piezas pueden curvarse hacia fuera).
Se han propuesto diferentes soluciones a este problema, las cuales incluyen generalmente un montaje de fijación doble que tiene tanto una tuerca de fijación externa como un poste roscado interno. Por ejemplo, el dispositivo descrito en la patente EE.UU. Nº 5.443.467 de Biedermann y otros, nos muestra un mecanismo de fijación que incluye un poste roscado que se inserta hacia abajo por el eje central del canal en forma de U en la parte cabezal del tornillo de pedículo, y una tuerca roscada que también se aplica a la superficie exterior de la parte canal del cabezal. Usar el dispositivo de Beidermann y otros resulta engorroso en el sentido de que los mecanismos de fijación doble deben aplicarse simultáneamente, puesto que si se coloca uno primero, el segundo no engranará el roscado (debido a una deflexión forzada de las piezas que se extienden hacia arriba - hacia fuera en el caso del poste enroscado, y hacia dentro con la tuerca roscada). Además, la multiplicidad de piezas que deben coordinarse y tenerse en cuenta durante una operación, así como el tamaño de dichas piezas, son inconvenientes considerables de las piezas del tipo descrito en la referencia de Beidermann y otros.
La especificación US 5.217.497 se refiere a un implante a usar en la fijación de un segmento de una columna vertebral a otro segmento de la misma.
La especificación US 5.261.912 describe un implante para un dispositivo de osteosíntesis, que contiene una parte inferior a asegurar en el hueso y una parte superior a fijarse de forma ajustable a una barra longitudinal.
La especificación US 5.129.388 describe un dispositivo para soportar una columna vertebral el cual incluye un tornillo con cabezal en forma de U, un elemento de unión que se recibe en el cabezal, un perno roscado que se recibe en el cabezal y encaja con el enroscado, y un casquete que cubre una parte superior del cabezal. El cabezal está roscado internamente.
Por lo tanto, un objetivo principal del presente invento es facilitar un mecanismo de fijación unitario para retener la varilla en el canal del cabezal de un tornillo de pedículo.
Por consiguiente, también es objetivo del presente invento el facilitar un medio de fijación que elimine piezas pequeñas engorrosas de manipular y que conllevan el riesgo de ser colocadas incorrectamente durante un procedimiento quirúrgico.
Se presentarán ahora otros objetivos del presente invento que no se establecen explícitamente y se entenderán mejor conjuntamente con las descripciones de las representaciones preferidas descritas de aquí en adelante.
Resumen del invento
Los objetivos anteriores del invento se consiguen con el presente invento, el cual se trata de un casquete de fijación unitario para usar con dispositivos de acoplamiento hueso a varilla, y especialmente para usar con sistemas de estabilización e inmovilización de la varilla en la columna vertebral. (Se entenderá que pueden contemplarse varios implantes ortopédicos que incluyan dispositivos de fijación que acoplen las varillas al hueso, y es de anticipar que este casquete de fijación unitario pueda utilizarse con muchos dispositivos así).
Más particularmente, el casquete de fijación unitario se usa con los tornillos que tengan un roscado en el interior de las piezas que se extienden hacia arriba, e incluye un par concéntrico de postes centrales acoplados libremente de forma giratoria y piezas de cerco exteriores. Las varias maneras en que pueden acoplarse estos elementos para ofrecer un movimiento que gire independientemente se exponen también en el presente.
De acuerdo con el presente invento se facilita un montaje de casquete de fijación unitario para fijar una varilla en un canal receptor de la varilla definido entre un par de piezas que se extienden hacia arriba de un aparato de implante ortopédico, cada una de dichas piezas que se extienden hacia arriba posee superficies exteriores e inferiores definidas entre sí con superficies interiores roscadas. El montaje consta de:
(1) un cuerpo cilíndrico que tiene un flanco con superficies interior y exterior, un primer extremo el cual está abierto, y un segundo extremo, dicho segundo extremo incluyendo un reborde en sentido hacia dentro que consta de una pluralidad de ranuras radiales en el mismo dividiendo el reborde en secciones en forma de cuña, reborde que define un orificio que tiene un primer diámetro (D1); dicho cuerpo se monta alrededor de las superficies exteriores definidas entre sí de dicho par de piezas que se extienden hacia arriba;
(2) una pieza poste que tiene una sección inferior y un segundo diámetro (D2) mayor que el primer diámetro y al menos un hueco anular que tiene un tercer diámetro (D3) inferior al primer diámetro, de manera tal que cuando se coloca el poste axialmente en dicho orificio insertando el poste a través del mismo, se provoca el desvío del reborde ranurado en sentido hacia dentro y se asienta en el hueco anular de la pieza poste, permitiendo por lo tanto que la pieza poste y el cuerpo cilíndrico giren independientemente mientras se retiene la pieza poste axialmente en el orificio; y
(3) un roscado correspondiente en el exterior de la pieza poste para engranar el roscado en las piezas que se extienden hacia arriba.
La pieza poste es normalmente un elemento cilíndrico que tiene un diámetro básicamente uniforme a lo largo de la mayor parte de la longitud axial, desde un primer extremo (inferior) hasta una posición que se halla debajo del segundo extremo superior del poste. La parte superior del poste puede tener una variedad de conformaciones diferentes que le permiten engranar el segundo extremo del cerco exterior de tal manera que las dos partes pueden acoplarse permanentemente, a la vez que pueden seguir girando la una con relación a la otra.
El diámetro del orificio definido por el reborde del cuerpo cilíndrico es aproximadamente igual al diámetro de la parte poste.
Las ranuras radiales del reborde permiten la expansión y contracción del orificio concéntrico por medio de la desviación de los rebordes.
La parte poste de esta representación tiene una forma generalmente cilíndrica que posee un primer y un segundo extremo, con un hueco anular pequeño formado en el flanco preferiblemente cerca del segundo extremo. El segundo extremo del poste tiene un diámetro (más denso) básicamente más grande que el orificio concéntrico de manera que el poste no caiga fácilmente por el orificio. El diámetro del eje del poste también es más grande, aunque no tanto como el segundo extremo más denso, que el diámetro no divergente del orificio concéntrico del segundo extremo de la parte de cerco, sin embargo, el diámetro del hueco anular del poste es más pequeño que este orificio no divergente. Por lo tanto, curvando los bordes inicialmente, es posible insertar el poste por el orificio concéntrico hasta que las cuñas del reborde ranurado encajan en el hueco anular. Como antes, este acoplamiento permite que el poste y el cerco giren independiente y libremente el uno del otro.
Nuevamente, también se entenderá que este aspecto del invento puede ser modificado con el fin de permitir que el poste o la superficie interior del cerco tengan un roscado.
De acuerdo con un segundo aspecto del invento, se facilita un aparato de implante de varilla ortopédica, el cual consta de:
al menos una varilla;
al menos un dispositivo correspondiente de acoplamiento hueso a varilla que tenga un cabezal, dicho cabezal incluyendo un par de piezas que se extiendan hacia arriba las cuales definen entre sí un canal receptor de la varilla, cada una de dichas piezas que se extienden hacia arriba teniendo superficies exterior e inferior definidas entre sí con roscado en la superficie interior; y
un montaje de casquete de fijación de acuerdo con el invento para fijar con seguridad dicha varilla en dicho canal de dicho cabezal de dicho dispositivo de acoplamiento hueso a varilla, dicho casquete pudiéndose montar alrededor de las superficies exteriores definidas entre sí de dichas piezas que se extienden hacia arriba.
Descripción breve de las figuras
Ahora se describirá aún más el invento a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva lateral del cabezal de un tornillo de pedículo que tiene un roscado en la superficie interior de las piezas que se extienden hacia arriba y definen el canal en forma de U.
Las Figuras 2a y 2b son una vista transversal lateral y una superior, respectivamente, de la parte de cerco que forma parte de otra representación del presente invento.
La Figura 3 es una vista lateral de la parte poste que forma parte de otra representación del presente invento.
La Figura 4 es una vista montada de la representación del dispositivo de casquete de fijación unitario del presente invento, el cual incluye las partes de cerco y poste que se muestran en las Figuras 2a, 2b y 3, que se presenta montado en el cabezal del tornillo de pedículo que se muestra en la Figura 1.
Descripción detallada de la representación preferida
Aunque el presente invento se describirá más detalladamente de aquí en adelante con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran las representaciones concretas, deberá entenderse de entrada que las personas entendidas en la técnica pueden modificar el invento aquí descrito al tiempo que consiguen las funciones y resultados de este invento. Por consiguiente, las siguientes descripciones se entenderán como ilustrativas y ejemplares de estructuras específicas, aspectos y funciones dentro de la envergadura amplia del presente invento y no como limitadoras de dicha envergadura amplia.
Sin embargo, haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1, resulta instructivo, para entender la función y la utilidad del presente invento en sus varias representaciones, el describir la conformación superior de los tornillos de pedículo con los que puede usarse este invento. Más específicamente, con referencia a la Figura 1, se muestra el cabezal de un tornillo de pedículo 100b que incluye un par de piezas que se extienden hacia arriba 102b y 104b, las cuales definen entre sí un canal en forma de U 105b para recibir una varilla R de un aparato de implante posterior en la columna vertebral.
La conformación transversal exterior de estas piezas 102b y 104b define un círculo parcial y son lisas. Las superficies interiores 106b y 108b del tornillo de pedículo 100b son curvadas y roscadas, definiendo entre sí un círculo incompleto (con el canal entre las dos piezas que dividen el círculo). El roscado 114b de las superficies interiores está preparado para recibir un poste roscado, como se describirá más ampliamente aquí más adelante.
Con referencia a las Figuras 2a y 2b, la parte de cerco del montaje de fijación del presente invento aparece en vistas lateral y superior, respectivamente. Esta parte de cerco junto con las partes poste de la Fig. 3 pueden usarse con los cabezales de tornillo de pedículo 100b que tienen roscado 114b en las superficies interiores 106b y 108b de las piezas que se extienden hacia arriba 102b y 104b.
Más específicamente, con relación a la parte de cerco 220, ésta consta de un cuerpo generalmente cilíndrico 222 que tiene unas superficies interiores y exteriores lisas, 232 y 221 respectivamente. El extremo inferior 224 está abierto; el extremo superior 226 incluye un reborde que se extiende hacia dentro y hacia arriba 228 el cual define un orificio concéntrico 230 (que tiene una cámara D1) en la parte superior 226. Este reborde 228 incluye ranuras radiales 231 tales que constan de cuñas en forma circular 229. El cuerpo cilíndrico 222 tiene un grosor de flanco más delgado en la conexión circunferencial 223 con el reborde 228. Este flanco más delgado y las ranuras radiales 231 del reborde permiten que las cuñas en forma circular 229 del reborde 228 se desvíen de manera que el orificio concéntrico 230 pueda expandirse o contraerse al aplicar una fuerza hacia arriba o hacia abajo, respectivamente.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3, la parte poste 240 del montaje de casquete de fijación ilustrado aparece en una vista transversal lateral. La parte poste 240 consta de un cuerpo cilíndrico 22 con un ánima axial 244 que se extiende en dirección descendente desde la parte superior 248 del mismo, el cual está diseñado para recibir una herramienta atornilladora para girar selectivamente el poste. La conformación externa del poste 240 incluye un roscado 246 que se extiende desde la parte inferior 245 del mismo hasta un punto espaciado axialmente de la parte superior 248 del poste. En este espacio axial entre el terminal del roscado y la parte superior 248, el poste 240 también incluye un hueco anular 250. El diámetro exterior (D2) del poste es más grande que el diámetro no divergente del orificio concéntrico 230 formado por las cuñas en forma circular del borde 228 del cerco. Sin embargo, el diámetro (D3) del hueco anular 250 es más pequeño que el diámetro no divergente del orificio 230. En esta representación preferida se muestra la parte inferior 245 del poste con una pluralidad de rebordes de sujeción 252 que se facilitan para sujetar con seguridad la varilla a la que tiene que engranarse.
La parte poste 240 se acopla a la parte de cerco 220 mediante cuñas 229 en forma circular con desviación hacia arriba del reborde 228 del cerco e insertando la parte superior 248 del poste a través del orificio 230. Al soltar las cuñas 229 de tal manera que se fijen en el hueco anular 250 del poste, el poste 240 y el cerco 220 se acoplan juntos dado que se acoplan coaxialmente, pero cada uno puede girar independientemente y es capaz de dar vueltas el uno con relación al otro.
(Se entenderá que en una variación de esta representación, podrá asentarse un anillo automático de retención en el hueco anular 250 más que en el reborde 228. En una representación así, el diámetro del orificio 230 sería más grande que el diámetro de la parte superior del poste de tal manera que el anillo de retención mantendría el poste en el cerco, y no el encajamiento del reborde en el hueco anular).
Refiriéndonos ahora a la Figura 7, se muestra el casquete unitario totalmente montado habiendo encajado con la parte superior de un tornillo de pedículo 100b del tipo que se muestra en la Figura 1b. Una vez la parte poste y la parte de cerco 240 y 220, respectivamente, han sido encajadas como se describe más arriba (preferiblemente en el lugar de fabricación, más que en el entorno hospitalario), el cirujano sólo tiene que colocar el montaje de casquete unitario en las piezas que se extienden hacia arriba 102b y 104b y avanzar enroscando la parte poste por el roscado interior 114b del cabezal del tornillo. La fuerza descendente aplicada por el poste provoca que la parte de cerco avance hacia abajo a lo largo del exterior liso de los brazos que se extienden hacia arriba 102b y 104b. Esta fuerza descendente también provoca que las cuñas 229 del reborde 228 se curven ligeramente hacia abajo, al interior del hueco anular 250, asegurando aún más el cerco 220 y el poste 240.
Aunque se ha descrito e ilustrado representaciones de un montaje de casquete de fijación unitario para usar con los tornillos de pedículo en aparatos de implantación posterior de varilla vertebral (u otro aparato de fijación de varilla), será evidente para todos los entendidos en la técnica que es posible realizar variaciones y modificaciones sin desviarse del principio amplio del presente invento. Por lo tanto, el presente invento se verá limitado únicamente por la envergadura de las reivindicaciones adjuntas al presente.

Claims (4)

1. Un montaje de casquete de fijación unitario para fijar una varilla en un canal receptor de la varilla (105b) definido entre un par de piezas que se extienden hacia arriba de un aparato de implante ortopédico, dichas piezas que se extienden hacia arriba poseen superficies exteriores (110) e inferiores (106b y 108b) definidas entre sí y superficies interiores roscadas (114b), cuyo montaje consta de:
(1) un cuerpo cilíndrico (222) que tiene un flanco con superficies interior (232) y exterior (221), un primer extremo (224) el cual está abierto, y un segundo extremo (226), dicho segundo extremo incluyendo un reborde (228) en sentido hacia adentro que consta de una pluralidad de ranuras radiales (231) en el mismo dividiendo el reborde (228) en secciones en forma de cuña (229), dicho reborde (228) definiendo un orificio (230) que tiene un primer diámetro (D1), dicho cuerpo montándose alrededor de las superficies exteriores definidas entre sí de dicho par de piezas que se extienden hacia arriba;
(2) una pieza poste (240) que tiene una sección inferior (245) y un segundo diámetro (D2) mayor que el primer diámetro y al menos un hueco anular (250) que tiene un tercer diámetro (D3) inferior al primer diámetro, de manera tal que cuando se coloca el poste axialmente en dicho orificio insertando el poste a través del mismo, se provoca el desvío del reborde ranurado (228) en sentido hacia dentro y se asienta en el hueco anular (250) de la pieza poste (240), permitiendo por lo tanto que la pieza poste (240) y el cuerpo cilíndrico (222) giren independientemente mientras se retiene la pieza poste (240) axialmente en el orificio (230); y
(3) un roscado correspondiente (246) en el exterior de la pieza poste (240) para engranar el roscado en las piezas que se extienden hacia arriba.
2. Un montaje como el reivindicado en la reivindicación 1, en el cual dicho flanco de dicho cuerpo cilíndrico (222) tiene un grosor reducido en una unión circunferencial (223) de dicho reborde (228) con dirección hacia dentro de tal manera que dichas secciones en forma de cuña (229) puedan desviarse elásticamente.
3. Un montaje de casquete de fijación unitario como el reivindicado en la reivindicación 2, en el cual se halla un anillo automático de sujeción en el hueco anular (250) de tal manera que el anillo de sujeción es capaz de mantener la pieza poste (240) en el cuerpo cilíndrico (222).
4. Un aparato para implante de una varilla ortopédica que consta de:
al menos una varilla (R);
al menos un correspondiente dispositivo de acoplamiento hueso a varilla que tiene un cabezal (100b), dicho cabezal incluyendo un par de piezas que se extienden hacia arriba (102b y 104b), y definen allí un canal receptor de la varilla (105b), teniendo cada una de dichas piezas que se extienden hacia arriba (102b y 104b) unas superficies exteriores (110b y 112b) e interiores (106b y 108b) definidas entre sí con roscado (106b y 108b) en la superficie interior (114b); y
un montaje de casquete de fijación como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores para fijar con seguridad dicha varilla (R) en dicho canal (105b) de dicho cabezal (100b) de dicho dispositivo de fijación de hueso a varilla, dicho casquete pudiéndose montar alrededor de las superficies exteriores definidas entre sí (110b y 112b) de dichas piezas que se extienden hacia arriba (102b y 104b).
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