ES2286728T3 - Elemento de anclaje para el anclaje en un hueso o en una vertebra y dispositivo de estabilizacion con elemento de anclaje de este tipo. - Google Patents
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Abstract
lemento de anclaje para huesos con un elemento (1) con un vástago (2) para el anclaje en un hueso o una vértebra y con una primera parte de cabeza (4) conectada con el vástago (2), una segunda parte de cabeza (10) que se puede conectar con el elemento (1), segunda parte de cabeza (10) en la que se sujeta de manera orientable la primera parte de cabeza, una parte de alojamiento (40, 200) que recibe la segunda parte de cabeza (10), y un sistema de fijación (60; 260; 280) para fijar la segunda parte de cabeza (10) en la parte de alojamiento (40; 200), caracterizado porque la segunda parte de cabeza (10) tiene un diseño en forma de casquillo para alojar la primera parte de cabeza (4) y está sujeta de forma orientable en la parte de alojamiento (40, 200), el sistema de fijación sujeta la segunda parte de cabeza (10) en la parte de alojamiento (40, 200) en una posición que determina una posición angular de reposo del vástago (2) con relación a la parte de alojamiento, y la primera y la segunda partes de cabeza están unidas elásticamente entre sí de manera que el vástago (2) se puede desviar con relación a la segunda parte de cabeza (10) sacándolo de la posición angular de reposo y una fuerza de retroceso actúa entonces sobre la primera parte de cabeza (4) empujándola de nuevo hasta la posición del ángulo de reposo.
Description
Elemento de anclaje para el anclaje en un hueso
o en una vértebra y dispositivo de estabilización con elemento de
anclaje de este tipo.
La invención se refiere a un elemento de anclaje
para huesos para el anclaje en un hueso o en una vértebra y a un
dispositivo de estabilización con un elemento de anclaje para huesos
de este tipo.
Para la fijación de fracturas de huesos o para
la estabilización de la columna vertebral se conocen sistemas de
fijación y de estabilización que consisten, como mínimo, en dos
tornillos para huesos anclados en el hueso o la vértebra y unidos
mediante una placa o una barra. Tales sistemas rígidos no permiten
ningún movimiento de las partes del hueso ni de las vértebras
fijadas relativamente entre sí.
Sin embargo, para determinadas indicaciones es
deseable una estabilización dinámica en la que las partes de hueso o
de vértebra a estabilizar pueden realizar un movimiento limitado
entre sí y controlado. Existe la posibilidad de realizar un sistema
de estabilización dinámico mediante la utilización de un elemento
móvil en lugar de una barra rígida que une los elementos de anclaje
para huesos, como se ha descrito, por ejemplo, en la EP 0 669 109 B1
o en la US 2003/0109880 A1.
En estos sistemas conocidos se puede presentar
con mayor frecuencia el problema de que se produzca una transmisión
de los momentos resultantes del movimiento al vástago del elemento
de anclaje anclado en el hueso o la vértebra, lo que puede producir
un aflojamiento del vástago en el material óseo que lo rodea y por
lo tanto en que se suelte el anclaje debido a la solicitación
parcial permanente cíclica del elemento de anclaje para huesos.
Por lo tanto, existe por lo tanto la necesidad
de desacoplar en gran medida el movimiento del hueso o de la
vértebra del anclaje del vástago para poder cumplir con la exigencia
de que el implante ha de quedar anclado con seguridad en el cuerpo
del paciente con frecuencia durante toda la vida. Sin embargo, al
desacoplar el movimiento del hueso o de la vértebra del anclaje del
vástago, ha de existir a pesar de ello la posibilidad de poder
posicionar de manera óptima el elemento de anclaje con relación a
una barra o una placa que conectan varios de tales elementos, como
se conoce, por ejemplo, en los tornillos poliaxiales
tradicionales.
La US 6.022.350 revela un sistema de fijación
para huesos con un medio de unión longitudinal que aloja un tornillo
para huesos pasado a través de una abertura en el medio de unión. En
el fondo del medio de unión se ha previsto una superficie de apoyo
con una sección transversal, en principio, circular, y la cabeza del
tornillo comprende una superficie esencialmente esférica que se
apoya sobre la superficie de apoyo. En un tipo de ejecución, en la
abertura del medio de unión se han previsto además dos anillos
tóricos de, por ejemplo, silicona.
Por la US 5.474.555 se conoce, además, un
elemento de anclaje para huesos en forma de un tornillo poliaxial
para huesos con un elemento de tornillo y un alojamiento para su
unión con una barra, en el que el elemento de tornillo a anclar en
el hueso está unido con la parte de alojamiento de manera que se
permiten movimientos pivotantes entre el elemento de rosca y la
parte de alojamiento. Sin embargo, la solución descrita no permite
ninguna estabilización de las partes de hueso entre sí con un
movimiento parcial controlado.
El objetivo de la invención es proporcionar un
elemento de anclaje para huesos y un sistema de estabilización para
huesos o vértebras con un elemento de anclaje de huesos tal que
permite un movimiento parcial controlado de las partes del hueso o
de la vértebra a estabilizar al mismo tiempo que se consigue una
gran seguridad del anclaje y que al mismo tiempo puede posicionarse
de forma óptima.
El objetivo se alcanza con un elemento de
anclaje para huesos para su anclaje en un hueso o en una vértebra de
acuerdo con la reivindicación 1 y con un sistema de estabilización
con un elemento de anclaje de huesos de este tipo según la
reivindicación 15.
En las subreivindicaciones se indican
perfeccionamientos de la invención.
La invención tiene la ventaja de que el elemento
de anclaje de huesos absorbe fuerzas axiales en dirección a su eje
de vástago, fuerzas de flexión y fuerzas de torsión debido a su
conexión elástica de la primera parte y la segunda parte de la
cabeza. Así se permite un movimiento limitado por la fuerza de
resistencia al avance de la parte del hueso o de la vértebra en
donde se encuentra anclado, y se reducen los momentos que actúan
durante el movimiento del vástago de manera que no se suelta la
unión debido a una solicitación parcial cíclica del anclaje.
Además, la invención tiene la ventaja de que
puede ajustarse una posición angular de reposo deseada entre el
vástago y la parte de alojamiento igual que con un tornillo
poliaxial tradicional.
Las características elásticas del elemento de
anclaje de huesos pueden alcanzarse durante la fabricación de modo
sencillo mediante la modificación de las dimensiones de la primera
parte de cabeza, la segunda parte de cabeza y el elemento de presión
elástico y/o de material utilizado para el elemento de presión
elástico. El elemento de anclaje de huesos puede utilizarse con los
elementos de conexión conocidos, como son placas y barras. Así se
puede proporcionar un sistema dinámico de estabilización con una
limitación deseada del movimiento mediante la selección de elementos
de anclaje de huesos con características elásticas adecuadas
utilizando placas o barras
tradicionales.
tradicionales.
De la descripción de ejemplos de ejecución con
ayuda de las figuras adjunta, resultan otras características y
funcionalidades de la invención.
Las figuras muestran:
- La figura 1: representación parcialmente en
corte de un elemento de anclaje de huesos según un primer tipo de
ejecución.
- La figura 2: representación parcialmente en
corte del despiece del elemento de anclaje de huesos del primer tipo
de ejecución.
- Las figuras 3a a 3c: representaciones
esquemáticas parcialmente en corte de una desviación elástica del
elemento de anclaje de huesos del primer tipo de ejecución desde la
posición del ángulo de reposo.
- La figura 4: representación parcialmente en
corte de un elemento de anclaje de huesos según un segundo tipo de
ejecución.
- La figura 5: representación parcialmente en
corte de un elemento de anclaje de huesos según un tercer tipo de
ejecución.
- La figura 6 y última: representación
parcialmente en corte de un elemento de anclaje de huesos según un
cuarto tipo de ejecución.
Un elemento de anclaje de huesos según el primer
tipo de ejecución representado en las figuras 1 y 2 está diseñado
como tornillo de huesos poliaxial para conectarlo con una barra 100.
El tornillo de huesos poliaxial tiene para su anclaje en el hueso un
elemento de tornillo 1 con un vástago y con rosca para huesos 3 y
con una primera parte de cabeza 4 la cual en este ejemplo de
ejecución está unida con el vástago 2 en una sola pieza. El tornillo
de huesos poliaxial tiene, además, una segunda parte de cabeza 10 en
forma de casquillo para alojar la primera parte de cabeza 4 y una
parte de recepción 40 para el alojamiento de la segunda parte de
cabeza 10, de un segundo elemento de presión 50 que actúa sobre la
última y de la barra 100, así como un primero y un segundo tornillo
de retención 60, 70.
La primera parte de cabeza 4 del elemento de
tornillo 1 tiene, lindante con el vástago, una sección en forma de
segmento esférico 5 con un diámetro mayor que el diámetro del
vástago. En el lado opuesto al vástago 2 se ha previsto un borde
ensanchado 6 o collarín debido a lo cual se forma una superficie
circular 7 esencialmente lisa y en la que se encuentra, coaxialmente
al eje del vástago, una entalladura 8 para el ataque con un
destornillador. En la figura 1 se ha representado una entalladura 8
hexagonal para una llave Allen.
Sin embargo, también es posible otra entalladura
como, por ejemplo, una ranura en cruz, para encajar un
destornillador.
La segunda parte de cabeza 10 en forma de
casquillo está diseñada en forma de segmento esférico con una
superficie exterior 11 esférica y dos extremos planos opuestos 12,
13. Desde un extremo 12 se extiende un primer taladro 15 coaxial con
un diámetro mayor que el diámetro exterior del borde ensanchado 6
del elemento de tornillo 1. Adyacente a este primer taladro 15 se
extiende un segundo taladro 16 coaxial cuyo diámetro lindante con
el segundo extremo 13 es menor que el diámetro de la esfera de la
primera parte de cabeza 4 pero mayor que el diámetro del vástago 2,
de manera que éste puede pasar a través del mismo. El segundo
taladro 16 se ensancha, además, a partir del segundo extremo 13
hasta el primer taladro 15 de manera esférica con un radio esférico
que ha sido dimensionado de manera que la segunda parte de cabeza 4
se apoya en el mismo. Al lado de este primer taladro 15 el diámetro
del segundo taladro es menor que el radio esférico de la parte de
cabeza 4.
El elemento de tornillo 1 se ha encajado de
manera en la segunda parte de cabeza 10 que el vástago 2 pasa a
través del extremo 13 que linda con el taladro 16 y que la sección
en forma de segmento esférico 5 de la primera parte de cabeza 4
queda sujeta en el segundo taladro 16 de la segunda parte de cabeza
10.
Sobre la superficie 7 formada por el borde
ensanchado 6 de la primera parte de cabeza 4 se ha dispuesto un
primer elemento de compresión 20 elástico hecho, de preferencia, de
un elastómero. El primer elemento de compresión 20 tiene la forma de
un disco con una sección transversal circular y con un espesor
predeterminado y tiene un taladro coaxial 21 que permite pasar un
destornillador para que penetre en la entalladura 8 de la superficie
7 formada por el borde ensanchado 6. El diámetro exterior del primer
elemento de compresión 20 ha sido seleccionado de manera que se
puede introducir en el primer taladro 15 de la segunda parte de
cabeza 10. De preferencia se ha previsto un espacio libre 22 entre
el elemento de compresión 20 y la pared lateral del taladro, de
manera que el elemento de compresión puede desviarse en caso de
deformación elástica.
En el lado del primer elemento de compresión 20
opuesto al borde 6 de la primera parte de cabeza se ha dispuesto una
caperuza rígida de fijación 30. La caperuza de fijación 30 tiene la
forma de un disco circular con un taladro coaxial 31 que permite el
paso del destornillador arriba mencionado.
El diámetro exterior de la caperuza de fijación
30 corresponde, en una sección 32 que mira hacia el primer elemento
de compresión 20, al diámetro interior del primer taladro 15 en la
segunda parte de cabeza 10 o es menor en la medida necesaria para
que sea posible su introducción y fijación, por ejemplo con ajuste
forzado, en la segunda parte de cabeza 10.
En la sección 33 opuesta al primer elemento de
compresión 20, la caperuza de fijación 30 tiene en estado encajado
un diámetro exterior ensanchado que, con la introducción en la
segunda parte de cabeza 10 forma un tope por la acción combinada con
el primer extremo 12 de la segunda parte de cabeza 10. La superficie
exterior de la sección 33 está conformada esféricamente de manera
que, estando encajada la caperuza de fijación 30 forma una
continuación de la superficie exterior 11 esférica de la segunda
parte de cabeza 10.
El espesor del primer elemento de compresión 20
ha sido elegido de manera que, cuando la caperuza de fijación 30
está encajada en la segunda parte de cabeza, queda sujeto de forma
pretensada y ejerce una presión sobre la superficie 7 formada por el
borde ensanchado 6 de la primera parte de cabeza 4, de modo que la
primera parte de cabeza 4 queda apretada contra el segundo taladro
16 de la segunda parte de cabeza 10 y el elemento de tornillo 1
queda sujeto de forma elástica en la segunda parte de cabeza 10.
Ventajosamente, se optimiza el apoyo de la primera parte de cabeza 4
en el segundo taladro 16 mediante la introducción de un
revestimiento especial de deslizamiento, una lámina de deslizamiento
o un anillo de deslizamiento, con vistas a que las fuerzas de
fricción que actúan entre la sección 5 en forma de segmento esférico
y el segundo taladro 16 sean mínimas.
La parte de alojamiento 40 tiene, en principio,
un diseño cilíndrico. Partiendo de su primer extremo 41 se ha
previsto un primer taladro coaxial 48 cuyo diámetro es mayor que el
diámetro exterior de la segunda parte de cabeza 10. Adyacente al
otro extremo 49 se ha previsto un segundo taladro coaxial 47 cuyo
diámetro se estrecha esféricamente desde el diámetro del primer
taladro 48 en dirección al segundo extremo 49. Debido a ello se
sujeta la segunda parte de cabeza 10 en la parte de alojamiento 40 y
puede pivotar en un margen de ángulos predeterminado.
Partiendo de su primer extremo 41 se ha
previsto, además, una entalladura 42 con una sección transversal en
forma de U que tiene las dimensiones precisas para que se pueda
insertar la barra 100. Por la entalladura en forma de U 42 se forman
dos lados libres 44, 45 los cuales, adyacente a sus extremos libres,
tienen una rosca interior 46 que actúa junto con una correspondiente
rosca exterior 61 del primer tornillo de retención 60 a atornillar
entre los lados 44, 45.
En el lado opuesto al segundo taladro 47 se
encuentra en la parte de alojamiento 40 un segundo elemento de
compresión 50 que actúa sobre la segunda parte de cabeza. El segundo
elemento de compresión 50 es, en principio, cilíndrico y simétrico
con un diámetro exterior menor que el diámetro interior del primer
taladro 48, de forma que se puede introducir en el primer taladro
48. El lado frontal 51 del segundo elemento de compresión 50 que
mira hacia la segunda parte de cabeza 10 tiene un diseño cóncavo
esférico, cuyo radio corresponde al radio de la superficie exterior
esférica 11 de la segunda parte de cabeza 10 y de la caperuza de
fijación 30 retenida en la misma. En el lado opuesto a la segunda
parte de cabeza 10, el segundo elemento de compresión 50 tiene una
entalladura con una sección transversal en forma de U cuyo fondo 53
tiene un radio algo mayor que el radio de la barra 100 y en la que
encaja dicha barra 100.
El segundo elemento de compresión 50 tiene,
además, un taladro coaxial para el paso de un destornillador.
En dirección del eje de cilindro de la parte de
alojamiento 40 la altura del segundo elemento de compresión 50 ha
sido elegida de manera que mediante el apriete del primer tornillo
de retención 60 se puede ejercer una presión sobre el segundo
elemento de compresión 50 de modo que se puede prefijar la segunda
parte de cabeza 10 en la parte de alojamiento 40 en una posición
angular ajustada en el momento del apriete del tornillo de
retención 60, posición angular que se llama a continuación posición
angular de reposo.
Con esta disposición se consigue que la segunda
parte de cabeza 10 se puede alinear con relación a la parte de
alojamiento 40 y prefijar a continuación en esta alineación.
El primer tornillo de retención 60 tiene un
taladro 62 provisto de una rosca interior 63 que actúa junto con una
rosca exterior 71 del segundo tornillo de retención 70. El tornillo
de retención 60 tiene, además, en su lado opuesto al elemento de
compresión 50, entalladuras no representadas para el ataque con un
destornillador.
El segundo tornillo de retención 70 tiene en su
lado superior una entalladura 72 para poder encajar un
destornillador. En la figura 1 se ha representado una entalladura
hexagonal 72 para una llave Allen. Sin embargo también es posible
otra entalladura como, por ejemplo, una ranura en cruz para poder
introducir una herramienta de atornillado.
Mediante el apriete del segundo tornillo de
retención 70 se aprieta la barra 100 contra el fondo 53 de la
entalladura 52 y, por lo tanto, se ejerce una presión sobre el
segundo elemento de compresión 50 y, consecuentemente, sobre la
segunda parte de cabeza 10 para conseguir una fijación óptima de la
posición angular de reposo. La barra 100 se fija en la entalladura
42 en forma de U de la parte de alojamiento con ayuda del segundo
tornillo de retención 70 y del fondo.
Durante la operación se pasa, en primer lugar,
el elemento de tornillo 1 con el vástago 2 a través de los taladros
15, 16 de la segunda parte de cabeza 10 de manera que la primera
parte de cabeza 4 se sujete en el segundo taladro 15. A continuación
se introduce el primer elemento de compresión 20 en la segunda parte
de cabeza 10 y se presiona contra la superficie 7 de la primera
parte de cabeza 4 mediante la colocación de la caperuza de fijación
30 en la segunda parte de cabeza 10, y en este estado pretensado se
mantiene a través de la caperuza de fijación 20 colocada. Después se
introduce el elemento formado por el elemento de tornillo 1 y la
segunda parte de cabeza 10 en la parte de alojamiento 40 y a
continuación se coloca el segundo elemento de compresión 50 en la
parte de alojamiento 40. Después se atornilla el elemento de
tornillo 1 mediante un destornillador, que encaja en la entalladura
8 del elemento de tornillo, en el hueso o la vértebra pasando el
elemento de tornillo 1 a través de taladros coaxiales del segundo
elemento de compresión 50, de la caperuza de fijación 30 y del
primer elemento de compresión 20. A continuación se coloca la barra
ajustándose la posición de la parte de alojamiento 40 con relación a
la segunda parte de cabeza 10. Esta posición, que es la posición
angular de reposo deseada, es prefijada por el primer tornillo de
retención 60 que ejerce una presión sobre el segundo elemento de
compresión 50.
Cuando se fija previamente la posición angular
de reposo, se aprieta la caperuza de fijación 30 contra el primer
elemento de compresión 20 mediante la acción combinada de su
superficie exterior esférica con la entalladura esférica del lado
frontal 51 del segundo elemento de compresión 50 y se asegura así
que no se produce un aflojamiento.
A continuación se aprieta y, por lo tanto se
fija, la barra 100 contra el fondo 53 atornillando el segundo
tornillo de retención 53. Al mismo tiempo se ejerce a través de la
barra 100 una presión sobre el segundo elemento de compresión 50 y,
por lo tanto, sobre la segunda parte de cabeza 10 de manera que se
consigue así una fijación adicional de la posición angular de
reposo.
El haber previsto los dos tornillos de retención
60, 70 hace que se puedan fijar independientemente entre sí la
segunda parte de la cabeza 10 y la barra 100.
En las figuras 3a a 3c se ha representado de
manera esquemática la orientabilidad del elemento de tornillo con
relación a la segunda parte de la cabeza 10. En la figura 3a se
muestra una posición angular de reposo previamente ajustada, las
figuras 3b y 3c muestran cada una una desviación desde esta posición
angular de reposo en direcciones diferentes, donde la flecha indica
la dirección de la desviación.
Como se muestra en la figura 3a, el primer
elemento de compresión 20 tiene en la posición angular de reposo un
espesor uniforme. En la figura 3b se ha representado de manera
esquemática que una desviación del elemento de tornillo hace que un
lado 22 del elemento de compresión se vea comprimido mientras que el
lado opuesto 23 se distensa. La deformación del primer elemento
elástico de compresión 20 conduce a la generación de tensiones
internas en el mismo que producen una fuerza de resistencia al
avance que actúa en contra de la desviación, de manera que el
elemento de tornillo 1 es empujado de nuevo hasta la posición
angular de reposo.
La magnitud de la fuerza de resistencia al
avance puede ajustarse por un lado por el espesor del primer
elemento de compresión 20 que determina la tensión previa del primer
elemento de compresión 20 en estado montado. La magnitud de la
fuerza de resistencia al avance puede ajustarse, además por la
selección del material para el primer elemento de compresión 20,
siendo posibles diferentes grados de elasticidad y de compresión, y
por la conformación exacta del primer elemento de compresión 20, de
manera que se puede conseguir una rigidez deseada del elemento de
anclaje para huesos frente a las fuerzas axiales, fuerzas de flexión
y fuerzas de torsión.
Durante la desviación desde la posición del
ángulo de reposo, la orientabilidad queda limitada por la relación
del diámetro del borde 6 del elemento de tornillo 1 con el diámetro
del primer taladro 15 de la segunda parte de cabeza 10. Debido a
diferentes relaciones de tamaño entre el diámetro del borde 6 y el
diámetro interior del taladro 15 se puede variar, por lo tanto, la
orientabilidad. Por ejemplo, mediante la selección de elementos de
tornillo 1 con bordes 6 de diferentes diámetros, que se colocan en
una segunda parte de cabeza con un diámetro interior predeterminado
del taladro 15, se pueden proporcionar elementos de anclaje con
orientabilidades diferentes.
Una especial ventaja de este diseño de un
elemento de anclaje para huesos consiste en el desacoplamiento de la
desviación elástica del elemento de tornillo 1 de la posibilidad de
ajuste de la posición angular de reposo lo que se consigue por la
combinación de la primera parte de cabeza 4, la segunda parte de
cabeza 10 y la parte de alojamiento 40.
Un sistema de estabilización según la invención
comprende, como mínimo, un elemento de anclaje para huesos según se
describe más arriba en combinación con una barra y un segundo
elemento de anclaje para huesos el cual, de preferencia, también
está construido según se describe más arriba.
Cuando se mueve el hueso o la vértebra desde su
posición de reposo estabilizada se ejerce una fuerza de resistencia
al avance sobre el hueso o la vértebra a través del primer elemento
elástico de compresión 20, fuerza que le devuelve a su posición de
reposo y limita, por lo tanto, el movimiento. Así se absorbe un
momento de flexión que actúa sobre el vástago del tornillo a través
del movimiento del hueso y no se afloja el anclaje del hueso.
En un elemento de anclaje para huesos del
segundo tipo de ejecución representado en la figura 4 se ha
configurado el elemento de anclaje para huesos de manera que en
lugar de la fijación de una barra se ha previsto la de una placa. En
este tipo de ejecución, el diseño del primer elemento de tornillo 1,
del primer elemento de compresión 20, de la caperuza de fijación 30
y de la segunda parte de la cabeza 10 corresponde al diseño del
primer tipo de ejecución, por lo que para estos componentes se
utilizan las mismas referencias y se obvia una descripción
repetida.
La diferencia esencial del segundo tipo de
ejecución frente al primer tipo de ejecución consiste en que la
parte de alojamiento es formado por la placa a fijar 200.
La placa 200 tiene un primer taladro 248 que
pasa desde un lado de la placa al interior de la placa y cuyo
diámetro es mayor que el diámetro exterior de la segunda parte de
cabeza 10. El primer taladro 248 muestra, además, una rosca interior
246, en la zona que mira hacia el primer lado de la placa. Adyacente
con el otro lado 249 de la placa se ha previsto un segundo taladro
247 coaxialmente al primer taladro 248 y unido con el mismo, taladro
247 cuyo diámetro se estrecha en forma esférica partiendo del
diámetro del primer taladro 248 en dirección del segundo lado 249.
Así se mantiene la segunda parte de la cabeza 10 en la placa 200 y
es orientable en un determinado rango de ángulos igual que en el
primer tipo de ejecución.
En el lado opuesto al segundo taladro 247 se
encuentra en el primer taladro 248 un segundo elemento de compresión
250 que actúa sobre la segunda parte de cabeza 10. El segundo
elemento de compresión 250 es esencialmente cilíndrico y simétrico
con un diámetro exterior inferior al diámetro interior del primer
taladro 248 de manera que el elemento de compresión puede colocarse
en el primer taladro 248. El lado frontal 251 del segundo elemento
de compresión 250, que mira hacia la segunda parte de cabeza 10,
tiene un diseño cóncavo esférico cuyo radio corresponde al radio de
la superficie exterior 11 esférica de la segunda parte de cabeza 10
y de la caperuza de fijación 30 sujeta en la misma. El segundo
elemento de compresión 250 tiene, además, un taladro coaxial para el
paso de un destornillador.
En dirección del taladro en la placa se ha
seleccionado la altura del segundo elemento de compresión 250 de
forma que mediante el apriete de un tornillo de retención 260, que
se puede atornillar dentro de la rosca interior 246 del taladro 248,
se puede ejercer una presión sobre el segundo elemento de compresión
250 de manera que la segunda parte de la cabeza 10 puede fijarse en
la placa en una posición angular ajustada en el momento del apriete
del tornillo de retención 260, posición que se llama a continuación
la posición del ángulo de reposo, y de forma que la placa se une
aquí al mismo tiempo con el elemento de tornillo 1.
Con esta disposición se consigue que la segunda
parte de cabeza 10 se puede alinear con relación a la placa 200 y
prefijar a continuación en esta alineación.
El tornillo de retención 260 tiene un taladro
coaxial 262 para poder introducir un destornillador. En la figura 4
se ha representado un taladro 262 hexagonal para una llave Allen.
Sin embargo, también es posible otra forma para la introducción de
un atornillador.
El taladro coaxial 262 tiene una sección
transversal tal que se permite el paso de un destornillador para el
cual se ha previsto la entalladura 8 en la primera parte de
cabeza.
Este tipo de ejecución tiene la ventaja especial
de que toda la conformación puede premontarse. Durante la operación,
en el primer momento, únicamente el tornillo de retención 260 no se
encuentra apretado. El elemento de tornillo puede atornillarse en el
hueso o en la vértebra en estado premontado, encajando la
herramienta de atornillado a través de los taladros concéntricos del
primer elemento de compresión 20, de la caperuza de fijación 30,
del segundo elemento de compresión 250 y del tornillo de retención
260 dentro de la entalladura 8 del elemento de tornillo 1. A
continuación se puede ajustar la posición del ángulo de la placa 200
frente al vástago 2 y, mediante el apriete del tornillo de retención
260, se puede ejercer una presión sobre el segundo elemento de
compresión 250 y, por lo tanto, sobre la segunda parte de cabeza 10
para conseguir una fijación en la posición del ángulo de reposo.
En un elemento de anclaje para huesos del tercer
tipo de ejecución, representado en la figura 5, el elemento de
anclaje para huesos se diferencia del segundo tipo de ejecución en
que el segundo elemento de compresión y el tornillo de retención
están conformados en una sola pieza en forma de un tornillo de
retención 280.
En este tipo de ejecución, el diseño del primer
elemento de tornillo 1, del primer elemento de compresión 20, de la
caperuza de fijación 30, de la segunda parte de cabeza 10 y de la
placa 200 corresponden al diseño del segundo tipo de ejecución por
lo que se utilizan las mismas referencias para estos componentes y
se obvia una descripción repetida.
El tornillo de retención 280 tiene una primera
sección 281 provisto de una rosca exterior 281 para atornillarlo en
la rosca interior 246 del taladro 248. Lindante con esta primera
sección 281, el tornillo de retención 280 tiene, en el lado que mira
hacia el segundo taladro 247, una segunda sección 282. La segunda
sección 282 es esencialmente cilíndrica y simétrica con un diámetro
exterior menor que el diámetro interior del primer taladro 248 de
manera que se puede atornillar el tornillo de retención 280 en el
primer taladro 248.
El lado frontal 283 del tornillo de retención
280, que mira hacia la segunda parte de la cabeza 10, tiene un
diseño cóncavo esférico, cuyo radio corresponde al radio de la
superficie exterior 11 esférica de la segunda parte de cabeza 10 y
de la caperuza de fijación 30 sujeta en la misma.
En dirección del taladro en la placa se ha
elegido la altura del tornillo de retención 280 de manera que
mediante el apriete la superficie frontal 283 ejerce una presión
sobre la segunda parte de cabeza 10 de manera que la misma puede
fijarse en la placa en una posición angular ajustada en el momento
del apriete del tornillo de retención 280, posición angular que se
llama a continuación, posición del ángulo de reposo. Al mismo tiempo
se conecta aquí la placa 200 con el elemento de tornillo 1.
Con esta disposición se consigue que la segunda
parte de la cabeza 10 se puede alinear con relación a la placa y
fijar a continuación en esta alineación.
El tornillo de retención 280 tiene un taladro
coaxial 285 que permite encajar una herramienta de atornillado. En
la figura 5 se ha representado un taladro hexagonal 285 para una
llave Allen. Sin embargo, también es posible otra forma para encajar
una herramienta de atornillado.
El taladro coaxial 285 tiene una sección
transversal tal que se ha previsto el paso de una herramienta de
atornillado para la que se ha previsto la entalladura 8 en la
primera parte de cabeza.
Este tipo de ejecución tiene la ventaja especial
de que se puede premontar toda la estructura. En operación, en el
primer momento únicamente el tornillo de retención 280 no se
encuentra apretado. El elemento de tornillo puede atornillarse en el
hueso o la vértebra en estado premontado, encajando la herramienta
de atornillado a través de los taladros concéntricos del primer
elemento de compresión 20, de la caperuza de fijación 30 y del
tornillo de retención 280 en la entalladura 8 del elemento de
tornillo 1. A continuación se puede ajustar la posición angular de
la placa 200 frente al vástago 2 y se puede fijar con el tornillo de
retención 280.
El cuarto tipo de ejecución de la presente
invención representado en la figura 6, difiere del primer tipo de
ejecución preferido esencialmente solo en el diseño de la primera
parte de cabeza y del primer elemento de compresión elástico y los
elementos iguales o similares llevan las mismas referencias.
En el cuarto tipo de ejecución, en contra del
primer tipo de ejecución, en el borde ensanchado 6 del lado opuesto
al vástago 2 se ha unido un segmento 9 cilíndrico, en este tipo de
ejecución formando una sola pieza con la primera parte de cabeza 4',
segmento cilíndrico que sirve como primer elemento de compresión
elástico. El segmento cilíndrico 9 se extiende esencialmente en
forma de un cilindro hueco coaxialmente al eje del vástago 2 en
dirección del segundo elemento de compresión 50. El segmento
cilíndrico 9 tiene en dirección del segundo elemento de compresión
50 una zona 9b con un diámetro exterior ensanchado que queda sujeto
en el primer taladro 15 de la segunda parte de cabeza 10. La
superficie frontal del segmento cilíndrico 9, que mira hacia el
segundo elemento de compresión 50, tiene un diseño esférico de
manera que en estado ensamblado del elemento de anclaje para huesos
forma una continuación de la superficie exterior esférica 11 de la
segunda parte de cabeza 10. La envolvente cilíndrica del segmento
cilíndrico 9 tiene entalladuras 9a circunferenciales de forma que el
segmento cilíndrico 9 forma un resorte helicoidal que va paralelo al
eje del vástago.
Durante la operación se procede en principio
como en el primer tipo de ejecución y la segunda parte de cabeza 10
es fijada en la parte de alojamiento 40 en una posición angular de
reposo deseada por la presión ejercida por el segundo elemento de
compresión 50. En este estado es posible, de nuevo igual que en el
primer tipo de ejecución, una desviación del vástago 2 con relación
a la segunda parte de cabeza 10 saliendo de la posición angular de
reposo. Durante la desviación de la posición angular de reposo se
deforma elásticamente el resorte helicoidal del segmento cilíndrico
9 y, por lo tanto, una fuerza de retroceso actúa sobre la primera
parte de cabeza 4' en dirección de la posición del ángulo de reposo.
En este tipo de ejecución, un resorte helicoidal conformado en una
sola pieza con la primera parte de la cabeza 4 un lado de presión y
un lado de tracción contribuyen al retroceso, debido a que durante
una desviación un lado se comprime y el lado opuesto se expande.
Mediante el resorte helicoidal del segmento
cilíndrico 9 se pueden realizar fuerzas de retroceso de diferente
magnitud a través de una selección adecuada de la fuerza del resorte
y de la pretensión, lo que permite una gran variabilidad del
elemento de anclaje para huesos.
Además, también es posible una combinación de
las características del cuarto tipo de ejecución con las de otros
tipos de ejecución, especialmente la estructura descrita también
puede utilizarse con una placa igual que en el segundo y tercer tipo
de ejecución.
La primera parte de cabeza 4 y el segundo
taladro 16 en la segunda parte de cabeza 10 no han de tener la forma
de segmento esférico o de segmento esférico hueco, y pueden tener
otra forma siempre que quede garantizado que la primera parte de
cabeza 4 queda sujeta en la segunda parte de cabeza de forma
orientable.
Tampoco la segunda parte de la cabeza 10 y la
zona de la parte de alojamiento que sujeta la segunda parte de
cabeza han de tener forma de segmento esférico o forma de segmento
esférico hueco, pero han de permitir una orientabilidad de la
segunda parte de cabeza 10 en la parte de alojamiento y han de
permitir una fuerza de sujeción suficiente al fijarla en la posición
deseada del ángulo de reposo.
La sujeción de la caperuza de fijación 30 en la
segunda parte de cabeza 10 también puede realizarse por medio de una
rosca exterior prevista en el segmento 32, rosca exterior que
coopera con una rosca interior del taladro 15 en una zona adyacente
al primer extremo 12.
El primer elemento de compresión 20 no ha de
estar hecho forzosamente de un elastómero, sino que también puede
realizarse, por ejemplo, por medio de resortes de disposición
correspondiente, que generan la fuerza de retroceso.
También es posible utilizar solamente un
tornillo interior para fijar la barra 100 y para la fijación en la
posición de reposo, tornillo interior que genera una presión a
través de la barra 100 sobre el segundo elemento de compresión 50 y,
por lo tanto, también sobre la segunda parte de cabeza 10.
El vástago 2 y la primera parte de cabeza han
sido representados como una sola pieza, sin embargo, también es
posible un diseño en varias piezas en el que, por ejemplo, el
vástago 2 y la primera parte de cabeza 4 están conectados entre sí
por medio de una unión roscada, un ajuste fino o un método
similar.
Son posibles otras variaciones de los tipos de
ejecución arriba descritos. Especialmente, se pueden combinar
elementos de un tipo de ejecución con
elementos de otro tipo de ejecución.
elementos de otro tipo de ejecución.
Se pueden utilizar dos o más elementos de
anclaje para huesos según la invención en combinación con una barra
o con una placa. De la misma manera se pueden combinar elementos de
anclaje para huesos según la invención con elementos de anclaje para
huesos conocidos, especialmente con tornillos para huesos o
ganchos.
La invención no se limita a los ejemplos
concretos descritos de un elemento poliaxial de anclaje para huesos.
También son posibles otras configuraciones del mismo, especialmente
de las partes de alojamiento y de los sistemas de fijación. Lo
decisivo es que el vástago pueda desviarse de forma elástica desde
una posición angular de reposo y que el ajuste de la posición
angular de reposo sea independiente de la orientabilidad
elástica.
En todos los tipos de ejecución mencionados
existe, además, la ventaja de que la posibilidad limitada de
movimiento de las partes del hueso o de las vértebras conduce a una
mayor solicitación parcial cíclica que estimula el crecimiento del
hueso. Al mismo tiempo se garantiza la seguridad del anclaje en
el
hueso.
hueso.
Claims (15)
1. Elemento de anclaje para huesos con
un elemento (1) con un vástago (2) para el
anclaje en un hueso o una vértebra y con una primera parte de cabeza
(4) conectada con el vástago (2),
una segunda parte de cabeza (10) que se puede
conectar con el elemento (1), segunda parte de cabeza (10) en la que
se sujeta de manera orientable la primera parte de cabeza,
una parte de alojamiento (40, 200) que recibe la
segunda parte de cabeza (10), y
un sistema de fijación (60; 260; 280) para fijar
la segunda parte de cabeza (10) en la parte de alojamiento (40;
200),
caracterizado porque la segunda parte de
cabeza (10) tiene un diseño en forma de casquillo para alojar la
primera parte de cabeza (4) y está sujeta de forma orientable en la
parte de alojamiento (40, 200),
el sistema de fijación sujeta la segunda parte
de cabeza (10) en la parte de alojamiento (40, 200) en una posición
que determina una posición angular de reposo del vástago (2) con
relación a la parte de alojamiento, y
la primera y la segunda partes de cabeza están
unidas elásticamente entre sí de manera que el vástago (2) se puede
desviar con relación a la segunda parte de cabeza (10) sacándolo de
la posición angular de reposo y una fuerza de retroceso actúa
entonces sobre la primera parte de cabeza (4) empujándola de nuevo
hasta la posición del ángulo de reposo.
2. Elemento de anclaje para huesos según la
reivindicación 1, caracterizado porque la desviación del
vástago (2) desde la posición del ángulo de reposo es independiente
de la fijación de la posición del ángulo de reposo.
3. Elemento de anclaje para huesos según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque tiene un diseño
tal que se ha previsto un elemento elástico de compresión (20, 9)
que actúa sobre la primera parte de cabeza (4).
4. Elemento de anclaje para huesos según la
reivindicación 3, caracterizado porque el elemento elástico
de compresión (20) ha sido conformado con un elastómero.
5. Elemento de anclaje para huesos según la
reivindicación 3, caracterizado porque el elemento elástico
de compresión (9) está hecho en una sola pieza con la primera parte
de cabeza (4).
6. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la segunda
parte de cabeza (10) tiene una superficie exterior esencialmente en
forma de segmento esférico.
7. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la primera
parte de cabeza (4) tiene un diseño esencialmente en forma de
segmento esférico.
8. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el diámetro
interior de la segunda parte de cabeza (10) en forma de casquillo es
mayor en una primera zona (15) que el diámetro de la primera parte
de cabeza (4) y en una segunda zona (16) menor, de manera que la
primera parte de cabeza (4) se puede introducir en dicho casquillo y
queda sujeta en el mismo de forma orientable.
9. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la primera
parte de cabeza (4) tiene un borde ensanchado (6) en su lado opuesto
al vástago (2).
10. Elemento de anclaje para huesos según la
reivindicación 9, caracterizado porque el borde ensanchado
(6) limita la orientabilidad de la primera parte de cabeza (4) desde
la posición del ángulo de reposo.
11. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque el elemento
elástico de compresión (20, 9) está fijado bajo pretensión entre la
primera parte de cabeza (4) y una caperuza (30) que cubre la segunda
parte de la cabeza (10).
12. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se ha
previsto un segundo elemento de compresión (50; 250; 280) que actúa
sobre la segunda parte de cabeza para fijar la posición del ángulo
de reposo.
13. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la parte de
alojamiento (40) tiene esencialmente un diseño en forma de cilindro
hueco y tiene en un extremo una zona (47) con un diámetro interior
estrechado para sujetar la segunda parte de cabeza (10).
14. Elemento de anclaje para huesos según una de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la parte de
alojamiento está diseñada como una placa (200) con un taladro (248;
247) esencialmente en forma de cilindro hueco y que en un extremo
del taladro tiene una zona (247) con un diámetro interior estrechado
para sujetar la segunda parte de cabeza (10).
15. Sistema de estabilización con un primer
elemento de anclaje para huesos y un segundo elemento de anclaje
para huesos y una barra (100) o una placa (200) que conecta los
mismos, caracterizado porque, como mínimo, uno de los
elementos de anclaje para huesos está conformado de acuerdo con una
de las reivindicaciones 1 a 14.
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