ES2306877T3 - Elemento de anclaje para fijar una barra o varilla de un dispositivo que sirve para ajustar una columna vertebral humana o animal en una vertebra. - Google Patents

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Abstract

Elemento de anclaje para la fijación de una varilla de un dispositivo que sirve para ajustar una columna vertebral humana o animal en una vértebra, con un soporte(10)para el alojamiento de la varilla, con un elemento de seguridad (26) que se aplica en el soporte y actuando contra la varilla, con un elemento de fijación (14) que se colocará en la vértebra y con un dispositivo pinza (12) dispuesto entre el soporte(10) y el elemento de fijación (14) que rodea un engarce en forma anular (32), un cojinete (28) y un elemento intermedio (30) insertado en el engarce (32) y agarrado al cojinete, de manera que el cojinete 28 presenta una forma de segmento esférico con dos laterales enfrentados (34, 36) y dos superficies planas (38, 40) dispuestas entre los laterales (34, 36), que asimismo se disponen una frente a la otra, y donde el elemento intermedio (30) presenta una forma anular y en la zona que aloja el cojinete (28) presenta dos segmentos planos (42, 43) opuestos y dos segmentos curvados opuestos (44, 46), de forma que las superficies guía (38, 40) se disponen en las superficies opuestas (50, 52)configuradas en los segmentos planos (42, 43), de tal modo que el engarce(32) en un estado suelto se nueve libremente con respecto al cojinete (28) en la dirección de las superficies guía (38, 40), mientras que el engarce (32) en un estado pinzado se mantiene sobre el elemento intermedio (30) sujeto al cojinete (28).

Description

Elemento de anclaje para fijar una barra o varilla de un dispositivo que sirve para ajustar una columna vertebral humana o animal en una vértebra.
La presente invención se refiere a un elemento de anclaje para fijar una barra o varilla de un dispositivo que sirve para ajustar una columna vertebral humana o animal en una vértebra, con un soporte que aloja la barra, con un elemento de seguridad aplicado al soporte y que actúa sobre la barra, con un elemento de fijación aplicado para adaptarse al cuerpo de la vértebra y con un dispositivo pinza dispuesto entre el soporte y el elemento de fijación, que incluye un engarce en forma anular, un cojinete en forma de segmento esférico y un elemento intermedio adaptado al engarce y que se agarra al cojinete, de manera que el engarce se pueda mover libremente quedando suelto con respecto al cojinete, mientras que el engarce en un estado pinzado se mantenga sobre el elemento intermedio en el cojinete y el cojinete quede sólidamente unido al elemento de fijación.
De la EP 0 885 598 A2 se conoce un elemento de anclaje configurado como tornillo pedicular con las características anteriormente mencionadas. Este elemento de fijación se ha configurado como eje roscado, en cuyos extremos se ha conformado un cojinete. Este cojinete está unido por una sola pieza al eje roscado y se ha estructurado en forma de esfera en la dirección de la circunferencia. El cojinete está rodeado de un elemento intermedio que descansa en el cojinete en la dirección de la esfera. Por lo que las áreas opuestas del elemento intermedio tienen una forma curvada de manera que se adaptan exactamente al cojinete para su instalación. El elemento intermedio posee tres ranuras en dirección axial distribuidas en toda su dimensión, de manera que los segmentos que se forman entre las ranuras se deslizan radialmente. El elemento intermedio se mantiene en un engarce, que se estrecha con respecto al eje roscado, de forma que el elemento intermedio no pueda caer hacia abajo. En el engarce se dispone un soporte en forma de U de una sola pieza para alojar una varilla o barra de unión, compresión o distracción. En ambas bridas de sujeción del soporte se ha previsto una rosca dentada en el interior, en la cual se fija un elemento de seguridad estructurado como un tornillo gusano para fijar la varilla. El elemento intermedio se coloca de tal forma que su zona superior penetra en la ranura de alojamiento del soporte. Por rosca dentada se entiende además de la rosca dentada según DIN 513 también la rosca dentada con un ángulo de flanco algo mayor o alguno menor, con un ángulo de flanco de 0º o un ángulo de flanco negativo, así como roscas dentadas conforme a EP 885 598.
También de las patentes DE 39 23 996 C2, DE 100 05 385 A1, EP 1 090 595 A2 y WO 98/25534 A1 se conocen elementos de anclaje en los cuales los tornillos pediculares presentan unos extremos en forma de segmento esférico, que se mantienen pinzados en el soporte correspondiente.
En la implantación de estos elementos de anclaje inicialmente se enroscará el eje roscado al cuerpo de vértebra correspondiente. A continuación, se colocará la varilla en la ranura de alojamiento y se sujetará con un tornillo gusano. Apretando el tornillo gusano la varilla presiona sobre el elemento intermedio, de manera que el engarce se desliza relativamente hacia el elemento intermedio. Debido a la configuración más estrecha del engarce, los segmentos del elemento intermedio se comprimen radialmente y ejercen una fuerza sobre el cojinete. Es decir en otras palabras, en una situación aflojada el engarce junto con el soporte se pueden mover libremente respecto al cojinete o al eje roscado, mientras que en un estado apretado el engarce debido a la acción de la pinza se mantiene fijo e inmóvil sobre el cojinete. De este modo el engarce o el soporte pueden girar hacia el cojinete alrededor del eje longitudinal y el engarce o el soporte son virados conforme al segmento circular del cojinete, perpendicularmente al eje longitudinal. De este modo es posible anclar una vez el tornillo pedicular a la vértebra y seguidamente enderezar el soporte del modo deseado para que la varilla se pueda fijar en la posición óptima respecto al cuerpo de la vértebra.
En este tipo de elementos de anclaje se mantiene el soporte unido al eje por medio de una unión cinemática de fuerza. Al emplear este tipo de elementos de anclaje en la columna vertebral ocurre sin embargo que las fuerzas que se transfieren desde la varilla al cuerpo de la vértebra son muy grandes y que la unión cinemática de fuerza aquí existente no puede tolerar estas fuerzas tan elevadas. En estos casos el soporte se desprende y la varilla ya no está en la posición deseada.
El cometido de la presente invención se basa pues en poder crear un elemento de anclaje del tipo mencionado al principio, el cual a pesar de moverse en el soporte transmita unas fuerzas relativamente elevadas desde la varilla al cuerpo de la vértebra sin que se desprenda.
Como solución técnica a este cometido se ha propuesto conforme a la invención configurar el elemento de anclaje mencionado al principio según las características de la reivindicación 1. Las configuraciones preferidas se deducen de las subreivindicaciones.
Un elemento de anclaje según estas directrices técnicas tiene la ventaja de que el engarce y el soporte se mueven como antes con respecto al cojinete y al eje y que aun así debido a las zonas guía configuradas y a las superficies opuestas correspondientes se transmiten las fuerzas aparecidas en unión positiva. Con esta configuración, el engarce y el soporte se mueven únicamente en una dirección perpendicular al eje longitudinal en comparación a la tecnología actual. Por este motivo el elemento de anclaje conforme a la invención se podría calificar de tornillo monoaxial, mientras que el elemento de anclaje según la técnica debido a su movilidad en todas las direcciones se describe como tornillo poliaxial.
Otra ventaja del elemento de anclaje conforme a la invención consiste en que debido a la transmisión en unión positiva de las fuerzas ahora se puede reducir claramente la zona necesaria de la pinza, puesto que ya no se producirá una unión por fricción tan intensa. Por este motivo el elemento de anclaje puede ser mucho más pequeño. Este pequeño elemento de anclaje se puede instalar preferiblemente en una zona de la vértebra cervical.
En las configuraciones preferidas, las zonas guía y/o las zonas opuestas presentan una forma áspera o estriada. Aquí la fricción de ambas superficies aumenta y a consecuencia de ello las fuerzas requeridas para fijar el engarce o la suspensión pueden ser claramente inferiores. También esta característica tiene como resultado una reducción de todo el elemento de anclaje ya que se necesita una superficie pequeña para lograr un apriete suficiente.
En otra configuración preferida se muestra un mecanismo de enclavamiento en las superficies guía y en las zonas opuestas. Este presenta especialmente en las superficies guía y en las zonas opuestas unas ranuras o muescas dispuestas radialmente, que se distancian una de la otra, de manera que la superficie opuesta encaja en la ranura situada frente a ella de la superficie guía y viceversa. Mediante este encaje preciso de ambas superficies se puede ajustar el soporte o el engarce en los escalones de enclavamiento preestablecidos, previamente a colocar la varilla. Antes de apretar firmemente el tornillo de seguridad todavía es posible un ajuste fino. Este enclavamiento facilita la implantación del elemento de anclaje y permite una reducción del mismo, ya que el soporte o el engarce se fija ya mediante el enclavamiento, de manera que la propia superficie de apriete todavía se puede reducir más.
En otra configuración preferida el cojinete presenta una estructura rugosa al menos en en la zona que forma el segmento esférico y/o en las superficies del elemento intermedio dirigidas hacia esa zona. Mediante esta rugosidad se mejora la sujeción del engarce en el cojinete, de manera que para una misma superficie se consigue un mejor efecto pinza.
Otras ventajas del elemento de anclaje conforme a la invención se deducen de la figura adjunta y de las versiones o modelos descritos a continuación. Asimismo se pueden emplear las características anteriormente mencionadas y seguidamente puestas en práctica según la invención, tanto individualmente como en combinación. Las versiones mencionadas no se han de entender como una lista excluyente, sino que más bien tienen un carácter de ejemplo. Se muestran:
Figura 1 una visión frontal de un elemento de anclaje conforme a la invención con un elemento de seguridad que se desacopla tipo explosión.
Figura 2a, 2b Elemento de anclaje conforme a la figura 1, recortado a la largo de la línea II-II;
Figura 3 vista en planta del elemento de anclaje conforme a la figura 1, recortado a lo largo de la línea III-III;
Figura 4a, 4b una visión parcial en perspectiva del elemento de anclaje conforme a la fig. 2a y 2b;
Figura 5 una visión en perspectiva del elemento intermedio del elemento de anclaje conforme a la figura 1;
Figura 6 una visión en perspectiva del cojinete del elemento de anclaje conforme a la figura 1.
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El elemento de anclaje representado en las figuras 1 hasta 6 es un componente de un dispositivo que se instala en una columna vertebral humana o animal, como, por ejemplo, el que se ofrece bajo el nombre comercial XIA de la empresa Stryker. Este elemento de anclaje sirve para la fijación de una varilla larga a una vértebra e incluye un soporte 10 para el alojamiento de una varilla aquí no representada, un dispositivo de sujeción tipo pinza 12 y un elemento de fijación 14. El elemento de fijación 14 se forma a partir de un eje 16 que se estrecha en forma cónica, en el que por ejemplo se coloca una rosca Bio o Spongiosa o algo similar. Con el elemento de fijación 14 se lleva y se fija el elemento de anclaje al cuerpo de la vértebra.
El soporte 10 tiene forma en U y engloba dos bridas dispuestas coaxialmente 20, 22, en cuyo lado interior se ha configurado una rosca en diente de sierra 24. Esta rosca en diente de sierra 24 se describe con detalle en la EP 0 885 598 A2. En este soporte 10 se puede enroscar en un sentido axial un elemento de seguridad 26 como un tornillo gusano, para fijar la varilla colocada en el soporte 10.
El dispositivo de sujeción 12 incluye un cojinete 28 en una prolongación axial del eje 16 y formando una sola pieza con éste, un elemento intermedio 30 que abarca el cojinete 28 y un engarce 32 que incluye el elemento intermedio 30. El cojinete 28 se ha configurado en forma de segmento esférico en dos lados opuestos 34, 36 y se une al eje 16 formando una sola pieza. Entre los lados 34, 36 se han previsto dos superficies guía planas que asimismo se disponen una opuesta a la otra.
El elemento intermedio 30 que esencialmente tiene forma anular presenta en la zona que abarca el cojinete 28 dos segmentos planos opuestos 42, 43 y dos segmentos curvados opuestos 44, 45, que se mantienen en un aro giratorio 46. Entre los segmentos plano y curvado 42, 43, 44, 45 se forma respectivamente una hendidura o rendija 48. De esta forma los segmentos planos 42, 43 descansan con sus dorsos 50, 52 ras con ras con las superficies guía de forma plana 38, 40, mientras que los segmentos curvados 44, 45 se disponen ras con ras con los laterales 34, 36 que tienen forma circular. Los segmentos planos y curvados 42, 43, 44, 45 presentan una forma redonda hacia fuera y se adaptan con exactitud pero con juego al engarce 32. El engarce 32 está unido al soporte 10 formando una sola pieza.
En una situación en la que todavía no se ha hecho el implante, el engarce 32 junto con el soporte 10 giran alrededor del eje longitudinal del elemento de anclaje. Al mismo tiempo, el engarce 32 o el soporte 10 son virados en paralelo a las superficies guía 38, 40 y las opuestas 50, 52. Al introducir la varilla aquí no representada en el soporte 10 en forma de U la varilla descansa sobre el elemento intermedio engarzado en la ranura en forma de U y se desplaza estirando el elemento de seguridad 26 con respecto al engarce 32 o al soporte 10, de manera que el elemento intermedio entre el engarce 32 y el cojinete 28 se pinza para fijar el soporte 10 al eje 16. Para ello el elemento de anclaje se enrosca a la vértebra de tal forma que las superficies guía 38, 40 se disponen a ser posible perpendicularmente a la dirección de la varilla. Aquí las fuerzas procedentes de la varilla se pueden dirigir de forma óptima sobre las superficies guía 38, 40 en el eje 16 y en las vértebras.
En otra versión que no se ha representado aquí, se configura un retículo sobre las superficies guía 38, 4 y las superficies opuestas correspondientes 50, 52, en el cual se insertan las ranuras que transcurren radialmente en cada una de las superficies opuestas. Para ello las ranuras o muescas de una superficie recogen las elevaciones de la superficie opuesta, de manera que las superficies guía 38, 40 se agarran a las superficies opuestas 50, 52. Se crea aquí un mecanismo de enclavamiento, con el cual se puede ajustar previamente el soporte 10 en cualquier etapa, de manera que se puede realizar la propia aplicación de la varilla rápidamente y sin demora.
En otra versión no representada, tanto las superficies guía 38, 40 como las superficies opuestas 50, 52 son de tipo rugoso para lograr un mejor efecto pinza.
La implantación del elemento de anclaje conforme a la invención y del dispositivo que se adapta en una columna vertebral humana o animal se lleva a cabo del modo siguiente:
Inicialmente se gira el eje 16 con el cojinete 28 agarrado al mismo en las vértebras correspondientes. Para ello se recomienda disponer las superficies guía 38, 40 perpendicularmente a la dirección de la varilla posteriormente prevista. Luego se coloca el soporte 10 de un modo aproximado en la posición deseada antes de que se introduzca la rosca dentada 24 en el soporte en forma de U y se fija con el elemento de seguridad. Para ello el elemento de seguridad 26 presiona el anillo intermedio 30 y eleva al mismo tiempo el engarce 32 contra el anillo intermedio 30, de manera que el anillo intermedio 30 queda entre el soporte 10 y el cojinete 28. En esta posición el dispositivo pinza fija el elemento de anclaje de forma duradera, mientras que las fuerzas de la varilla sobre las zonas guía 38, 40 y las zonas opuestas 50, 52 son conducidas por el eje 16 y de nuevo a las vértebras. En otra configuración o versión preferida las superficies presentan una forma rugosa o áspera y consiguen por tanto una mejor sujeción.
Mediante la separación de la propia fuerza de sujeción y de la fuerza transmitida se reduce claramente la superficie necesaria para conseguir la sujeción, de manera que el elemento de anclaje puede ser mucho más pequeño o bien se pueden transmitir fuerzas mayores que corresponden a un tamaño similar. Los elementos de anclaje más pequeños se pueden colocar, por ejemplo, en la zona de la vértebra cervical o en otro lugar, donde no se requiera tanto espacio.
Lista de referencia
10
Soporte
12
Dispositivo pinza
14
Elemento de fijación
16
Eje
18
Rosca
20
Brida
22
Brida
24
Rosca de diente de sierra
26
Elemento de seguridad
28
Cojinete
30
Elemento intermedio
32
Engarce
34
Lateral
36
Lateral
38
Superficie guía
40
Superficie guía
42
Segmento plano
43
Segmento plano
44
Segmento curvado
45
Segmento curvado
46
Aro
48
Rendija
50
Superficie opuesta
52
Superficie opuesta.

Claims (7)

1. Elemento de anclaje para la fijación de una varilla de un dispositivo que sirve para ajustar una columna vertebral humana o animal en una vértebra, con un soporte(10)para el alojamiento de la varilla, con un elemento de seguridad (26) que se aplica en el soporte y actuando contra la varilla, con un elemento de fijación (14) que se colocará en la vértebra y con un dispositivo pinza (12) dispuesto entre el soporte(10) y el elemento de fijación (14) que rodea un engarce en forma anular (32), un cojinete (28) y un elemento intermedio (30) insertado en el engarce (32) y agarrado al cojinete, de manera que el cojinete 28 presenta una forma de segmento esférico con dos laterales enfrentados (34, 36) y dos superficies planas (38, 40) dispuestas entre los laterales (34, 36), que asimismo se disponen una frente a la otra, y donde el elemento intermedio (30) presenta una forma anular y en la zona que aloja el cojinete (28) presenta dos segmentos planos (42, 43) opuestos y dos segmentos curvados opuestos (44, 46), de forma que las superficies guía (38, 40) se disponen en las superficies opuestas (50, 52)configuradas en los segmentos planos (42, 43), de tal modo que el engarce(32) en un estado suelto se nueve libremente con respecto al cojinete (28) en la dirección de las superficies guía (38, 40), mientras que el engarce (32) en un estado pinzado se mantiene sobre el elemento intermedio (30) sujeto al cojinete (28).
2. Elemento de anclaje conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza porque, el engarce (32) se une rígidamente al soporte (10) y al cojinete (28) con el elemento de fijación (14).
3. Elemento de anclaje conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque, las superficies opuestas planas (50, 52) se han configurado sobre un segmento plano (42, 43) del elemento intermedio (30), que se distancia de los segmentos curvados (44, 45) en forma de segmentos esféricos del elemento intermedio (30).
4. Elemento de anclaje conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque, las superficies guía y/o las superficies opuestas tienen una forma estriada.
5. Elemento de anclaje conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3, que se caracteriza porque, las superficies guía y las superficies opuestas presentan ranuras dispuestas radialmente, de forma que las ranuras se distancian unas de otras, de manera que la superficie opuesta en las ranuras opuestas encaja con la superficie guía y viceversa.
6. Elemento de anclaje conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3, que se caracteriza porque, las superficies guía (30, 40) y /o las superficies opuestas (50, 52) son rugosas.
7. Elemento de anclaje conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque, el cojinete al menos en su zona que forma un segmento curvado y/o en la superficie soporte del elemento intermedio dirigida hacia esta zona es/son de aspecto rugoso.
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