ES2313182T3 - Tormillo poliaxial pivotable en un solo plano. - Google Patents

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ES2313182T3 ES05022263T ES05022263T ES2313182T3 ES 2313182 T3 ES2313182 T3 ES 2313182T3 ES 05022263 T ES05022263 T ES 05022263T ES 05022263 T ES05022263 T ES 05022263T ES 2313182 T3 ES2313182 T3 ES 2313182T3
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Abstract

Dispositivo de anclaje óseo que comprende: - una parte de recepción (1) para recibir una varilla, teniendo la parte de recepción un primer taladro (5) coaxial con el eje longitudinal (4) de la parte de recepción y un segundo taladro (6); - un elemento de anclaje (13) con un primer extremo (14) para insertarlo en el hueso y un segundo extremo que forma una cabeza (15) que se puede colocar en el segundo taladro (6); - pudiéndose mover el elemento de anclaje (13) en relación con la parte de recepción (1) en una extensión angular limitada con respecto al eje longitudinal (4), encontrándose los ángulos en un único plano (P); y - un elemento de fijación (30) que coopera con la parte de recepción (1) para bloquear el elemento de anclaje (13) con respecto a la parte de recepción (1), caracterizado porque un elemento de presión (20) está previsto para bloquear la posición angular del elemento de anclaje (13) con respecto a dicha parte de recepción (1), estando limitado el movimiento del elemento de anclaje (13) antes del bloqueo al único plano por una conexión de adaptación de formas entre su cabeza (15) y el elemento de presión (20).

Description

Tornillo poliaxial pivotable en un solo plano.
Campo y antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de anclaje óseo que comprende un elemento de anclaje para anclarlo en el hueso y una parte de recepción para recibir una varilla a fin de conectarla con el elemento de anclaje, en donde la parte de recepción tiene un primer taladro coaxial con un eje longitudinal de la parte de recepción y un segundo taladro, teniendo el elemento de anclaje un primer extremo para insertarlo en el hueso y un segundo extremo que se puede colocar en el segundo taladro y en donde el elemento de anclaje se puede mover en relación con la parte de recepción en una extensión angular limitada con respecto al eje longitudinal de la parte de recepción. El elemento de anclaje puede pivotar en relación con la parte de recepción con respecto a un único eje de rotación transversal al eje longitudinal de la parte de recepción. Por tanto, el elemento de anclaje se puede ajustar con respecto a la parte de recepción en un plano único.
La US 5.005.562, describe un dispositivo de anclaje óseo que tiene un árbol roscado o gancho para anclarlo en el hueso y una cabeza formada de manera solidaria con el árbol, teniendo la cabeza un hueco en forma de U para recibir una varilla. El mencionado dispositivo de anclaje óseo monoaxial tiene una alta resistencia a las cargas. Sin embargo, tiene limitada la posibilidad de ajustar la posición de la cabeza a las condiciones anatómicas.
La US 5.443.467, describe un dispositivo de anclaje óseo que comprende una parte de recepción para recibir una varilla y un elemento de anclaje óseo que tiene un árbol roscado y una cabeza esférica que se mantiene de forma pivotante en la parte de recepción. Con este denominado elemento de anclaje óseo poliaxial, el elemento de anclaje puede pivotar en una extensión aproximadamente de \pm25º con respecto al eje longitudinal de la parte de recepción en direcciones que están en un rango de 360º con respecto al eje longitudinal. Por tanto, es posible incluso después de atornillar la sección roscada del elemento de anclaje óseo en el hueso, ajustar la orientación de la parte de recepción con respecto al elemento de anclaje con miras a recibir la varilla. Una vez ajustada la orientación de la parte de recepción a las condiciones anatómicas y la varilla insertada en la parte de recepción, se inmoviliza el dispositivo de anclaje óseo.
Para determinadas aplicaciones clínicas, por ejemplo en la zona de las vértebras cervicales, debido a las pequeñas dimensiones de estas vértebras cervicales, se necesita un mayor grado de giro hasta un lado específico como es el caso en la zona de las vértebras torácicas y las vértebras lumbares que son más grandes. La US 6.736.820 B2 describe un tornillo óseo que tiene un elemento de tornillo con una sección roscada y una cabeza que se mantiene sobre pivote en una parte de recepción que recibe una varilla. El elemento de tornillo puede pivotar como mínimo hasta un lado, un ángulo más grande. Esto se consigue proporcionando un borde de la parte de recepción con una estructura asimétrica. Sin embargo, el elemento de tornillo aún puede pivotar en todas las direcciones una extensión angular de 360º con respecto a su eje de tornillo.
El Sistema Dinámico Posterior Cósmico que se muestra en la figura 17 describe un dispositivo de anclaje óseo que comprende una parte de recepción 100 que recibe una varilla 101 y un tornillo óseo 102, en donde el tornillo óseo se mantiene sobre pivote en la parte de recepción con respecto a un eje de pivote 103 formado por un pasador transversal 105 perpendicular al eje longitudinal 104 de la parte de recepción y perpendicular a la varilla. Por tanto, el tornillo óseo puede pivotar en un único plano que contiene el eje longitudinal de la parte de recepción. La posición del tornillo óseo con respecto a la parte de recepción no puede bloquearse y por tanto, el tornillo óseo y la parte de recepción pueden moverse entre sí todo el tiempo.
El documento EP 0879579 A2 describe un conjunto de tornillo de pedículo. Un tornillo óseo que puede acoplarse en un elemento de acoplamiento puede pivotar con respecto al mismo. El movimiento pivotante se limita a un único plano y se obtiene mediante una superficie de guía en forma de asiento formada en una cabeza esférica del tornillo. La superficie de guía en forma de asiento recibe la varilla, que se va a conectar mediante el conjunto.
El documento 6.800.079 B2 describe un dispositivo de estabilización ortopédico. En una realización, el dispositivo tiene un asiento formado entre salientes externos de una cabeza de sujetador. El asiento está dispuesto para recibir una varilla, limitando así un movimiento pivotante del sujetador con respecto a una copa de recepción a un giro con respecto a un único eje.
Breve descripción de la invención
Un propósito de la invención es proporcionar un dispositivo de anclaje óseo que sea ajustable, que tenga una resistencia a la carga mejorada, que sea fácil de manejar y seguro para bloquear la posición angular del tornillo óseo.
Este propósito se consigue con un dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 1. Otras novedades se explican en las reivindicaciones dependientes.
El elemento de anclaje óseo según la invención combina las ventajas de ser un dispositivo de anclaje óseo monoaxial y poliaxial. Permite un ajuste monoplanar en un solo plano, de preferencia conteniendo el eje longitudinal de la parte de recepción. El elemento de anclaje óseo puede pivotar en relación con la parte de recepción con respecto a un eje de rotación transversal al eje longitudinal de la parte de recepción. Por tanto, es, por ejemplo, posible ajustar la posición de la parte de recepción con respecto al elemento de anclaje óseo únicamente en un solo plano. Este plano puede, por ejemplo, extenderse paralelo a la varilla que en uso es a menudo el plano sagital, mientras que se evita un movimiento lateral en una dirección transversal a la varilla. Por otro lado, el plano puede extenderse transversal a la varilla o en otra dirección definida. Por tanto, todo el dispositivo de anclaje óseo es más estable.
La parte de recepción puede formarse como las partes de recepción conocidas para los dispositivos de anclaje óseo poliaxiales. Por tanto, es posible premontar un dispositivo de anclaje óseo deseado, ya sea poliaxial o monoplanar según las necesidades reales en el quirófano, lo que permite reducir los costes para mantener en existencia los dispositivos de anclaje óseo.
Otras características y ventajas de la invención quedan claras y se entienden mejor con referencia a la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos que se adjuntan.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1, muestra una vista en perspectiva despiezada del dispositivo de anclaje óseo según una realización de la invención.
La figura 2, muestra una vista en sección, por el eje longitudinal de la varilla, del dispositivo de anclaje óseo de la figura 1 en estado montado.
La figura 3, muestra una vista en perspectiva del elemento de anclaje óseo del dispositivo de anclaje óseo.
La figura 4, muestra una vista superior del elemento de anclaje óseo de la figura 3.
La figura 5, muestra una vista de lado parcial del elemento de anclaje óseo de la figura 3.
La figura 6, muestra una vista de lado parcial girada 90º del elemento de anclaje óseo de la figura 3.
La figura 7, muestra una vista superior del elemento de presión del dispositivo de anclaje óseo.
La figura 8, muestra una vista de lado del elemento de presión del dispositivo de anclaje óseo.
La figura 9, muestra una vista en perspectiva del elemento de presión del dispositivo de anclaje óseo desde el fondo.
La figura 10, muestra otra vista en perspectiva del elemento de presión de la figura 9.
La figura 11, muestra una vista inferior del elemento de presión del dispositivo de anclaje óseo.
La figura 12, muestra una vista de lado de otra realización del elemento de presión.
La figura 13, muestra una vista en perspectiva del elemento de presión de la figura 12.
Las figuras 14a y 14b muestran vistas de lado del elemento de anclaje óseo junto con el elemento de presión en dos posiciones angulares distintas.
La figura 15, muestra una vista en perspectiva del elemento de anclaje óseo junto con el elemento de presión.
La figura 16, muestra dos elementos de anclaje óseo según la invención junto con una varilla.
La figura 17, muestra el sistema dinámico posterior cósmico.
Descripción detallada de la invención
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo de anclaje óseo comprende una parte de recepción 1 que es sustancialmente cilíndrica y tiene un primer extremo 2 y un segundo extremo 3 opuesto al primero. Los dos extremos se extienden perpendicularmente a un eje longitudinal 4. Coaxialmente con el eje longitudinal 4, se proporciona un taladro 5 que se extiende desde el primer extremo 2 hasta una distancia predeterminada del segundo extremo 3. En el segundo extremo 3 se proporciona una abertura 6 cuyo diámetro es menor que el del taladro 5. El taladro coaxial 5 se inclina hacia la abertura 6 en una sección 7 que puede ser, por ejemplo, esférica o cónica.
La parte de recepción 5 tiene también un hueco en forma de U 8 que empieza en el primer extremo 2 y se extiende en la dirección del segundo extremo 3 hasta una distancia predeterminada de dicho segundo extremo 3. Por medio del hueco en forma de U 8, se forman dos patas libres 9, 10 que se extienden hacia el primer extremo 2. Al lado del primer extremo 2, la parte de recepción 1 comprende una rosca interna 11 en dichas patas 9, 10. El hueco en forma de U 8 sirve para recibir una varilla 12 mediante la cual se van a conectar varios dispositivos de anclaje óseo.
El dispositivo de anclaje óseo comprende también un elemento de anclaje óseo 13 que comprende a su vez un vástago 14 con una rosca de huesos y una cabeza en un extremo. Como se muestra en las figuras 3 a 6, la cabeza 15 tiene dos secciones 16a, 16b opuestas entre sí que tienen una superficie externa esférica con el centro M de la esfera situado en el centro de la cabeza 15. Entre las dos superficies esféricas opuestas 16a, 16b, la cabeza 15 comprende dos superficies cilíndricas 17a, 17b siendo el eje del cilindro C perpendicular al eje longitudinal L del elemento de anclaje óseo 13 y extendiéndose a través del centro M de la cabeza. En el lado opuesto a la sección roscada 14, la cabeza 15 comprende una superficie lisa 18. En la superficie lisa 18, se proporciona un hueco 19 para acoplar una herramienta de atornillar. El radio del cilindro de las superficies cilíndricas 17a, 17b es menor que el de las superficies esféricas 16a, 16b. El diámetro de la sección roscada 14 es menor que el de la abertura 6 de la parte de recepción por lo cual el elemento de anclaje 13 puede insertarse en la parte de recepción 1 desde el primer extremo 2, siendo la sección roscada 14 guiada a través de la abertura inferior 6 hasta que las superficies esféricas 16a, 16b se ponen en contacto con la sección inclinada 7 de la parte de recepción 1.
Como puede verse en las figuras 1 y 7 a 15, el dispositivo de anclaje óseo también comprende un elemento de presión 20 para actuar sobre la cabeza 15 y para limitar un movimiento pivotante de la cabeza 15 en la parte de recepción 1. El elemento de presión 20 es sustancialmente cilíndrico y comprende un primer extremo 21 y un segundo extremo 22. El diámetro externo del elemento de presión 20 es ligeramente menor que el diámetro interno del taladro 5 de la parte de recepción 1 con lo cual el elemento de presión 20 puede insertarse en la parte de recepción 1 y deslizarse por el interior del taladro 5. Al lado del primer extremo 21, el elemento de presión 20 comprende un hueco en forma de segmento cilíndrico 23 cuyo tamaño es tal que la varilla se ajusta en el hueco 23. Al lado del segundo extremo 22, el elemento de presión 20 comprende un segundo hueco en forma de segmento cilíndrico 24 cuyo eje del cilindro es perpendicular al eje del cilindro del primer hueco en forma de segmento cilíndrico 23.
El radio del segmento del cilindro del segundo hueco en forma de segmento cilíndrico 24 se corresponde básicamente con el radio de las superficies cilíndricas 17a, 17b de la cabeza 15. La anchura W del segundo hueco en forma de segmento cilíndrico 24 se corresponde con la anchura de las superficies cilíndricas 17a, 17b de la cabeza 15 de manera que el hueco en forma de segmento cilíndrico 24 cubre al menos parcialmente las superficies cilíndricas 17a, 17b cuando el elemento de anclaje 13 y el elemento de presión están insertados en la parte de recepción 1. El elemento de presión 20 también comprende al lado del segundo extremo 22 dos huecos esféricos opuestos 25a 25b que se extienden por ambos lados del segundo hueco en forma de segmento cilíndrico 24 y tienen un diámetro, por ejemplo igual o mayor que el de las superficies esféricas opuestas 16a, 16b de la cabeza 15 con lo cual, como puede verse en las figuras 14a, 14b y 15, el elemento de presión 20 no cubre las superficies esféricas 16a, 16b de la cabeza 15.
Además, el elemento de presión 20 comprende taladros rebordeados 26 en su superficie externa, situados preferiblemente opuestos entre sí en los lados que tienen los huecos 25a, 25b y que cooperan con taladros rebordeados correspondientes 27 que hay en las patas de la parte de recepción 1, respectivamente. Los taladros rebordeados 26, 27 sirven para un premontaje suelto del elemento de presión 20 en el interior de la parte de recepción, a fin de que el elemento de presión 20 no pueda salirse. De ese modo, también se predefine el plano pivotante del elemento de anclaje en relación con la parte de recepción.
Además, el elemento de presión 20 tiene un taladro coaxial 28 para permitir el acceso a una herramienta de atornillar en el hueco 19 de la cabeza 15.
En las figuras 12 y 13 se muestra una realización modificada del elemento de presión. El elemento de presión 20' difiere del elemento de presión que se muestra en las figuras 7 a 11, en que el segundo hueco cilíndrico 24' está alineado con respecto al primer hueco cilíndrico 23 de manera que los ejes cilíndricos son paralelos. Como resultado de esto, el eje de rotación para el movimiento pivotante del elemento de anclaje se gira 90º en comparación con el caso en el que se usa el elemento de presión que se muestra en las figuras 7 a 11.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo de anclaje óseo también comprende un tornillo interno 30 que puede atornillarse entre las patas 9, 10 para asegurar la varilla 12 y para ejercer presión sobre la cabeza 15 vía la varilla 12.
Todo el dispositivo está hecho con material biocompatible, por ejemplo titanio.
En uso, el elemento de anclaje 13 se introduce en la parte de recepción 1 guiando el árbol roscado 14 a través de la abertura 6 hasta el segundo extremo 3 de la parte de recepción hasta que la cabeza 15 se apoya en la sección 7 adyacente a la abertura 6. A continuación, se introduce el elemento de presión 20 en la parte de recepción 1 con su segundo extremo 22 orientado hacia la cabeza y se mantiene suelto mediante los taladros rebordeados cooperantes 26, 27 en una posición en la que el hueco 23 del elemento de presión es coaxial con el hueco 8 de la parte de recepción 1. Las superficies cilíndricas 17a, 17b de la cabeza 15 se cubren al menos en parte con la superficie cilíndrica del hueco 24 del elemento de presión. Premontado de este modo, el elemento de anclaje 13 se atornilla en el hueso.
En este estado, el elemento de anclaje 13 aún puede pivotar en relación con la parte de recepción 1, sin embargo, la extensión angular de giro es limitada y se encuentra en un plano P que contiene el eje longitudinal 4 de la parte de recepción y forma el plano de simetría especular de la parte de recepción 1. En la realización, el plano P es el plano seccional de la sección que se muestra en la figura 2. El giro en un único plano se realiza mediante el elemento de presión 20 actuando sobre la cabeza 15 sin ejercer presión sobre la cabeza 15 únicamente mediante la cooperación de las superficies 17a, 17b con el segundo hueco en forma de segmento cilíndrico 24 que permite un movimiento pivotante con respecto al eje del cilindro C aunque impide el giro en otra dirección. Por tanto, es posible ajustar la posición de la parte de recepción con respecto al elemento de anclaje 13 en el plano sagital, es decir, por la varilla 12 cuando el dispositivo está en uso, mientras que se bloquea un ajuste en dirección lateral, es decir transversal a la varilla 12, cuando el dispositivo está en uso. Después del ajuste de posición de la parte de recepción 1, se inserta la varilla 12 y se atornilla el tornillo interno 30 entre las patas 9, 10 y se aprieta para ejercer presión sobre la varilla que a su vez ejerce presión sobre el elemento de presión 20. El elemento de presión 20 ejerce después presión sobre la cabeza 15 para bloquearla en su posición final. Por tanto, se impide la rotación del elemento de anclaje 13 con respecto al eje longitudinal 4 mediante la cooperación de adaptación de formas de las superficies cilíndricas de la cabeza 15 y del elemento de presión mientras que el bloqueo del movimiento angular de la cabeza en el plano único se consigue mediante fuerzas de rozamiento que actúan entre la cabeza 15 y el elemento de presión 20.
En la figura 16, se muestran dos dispositivos de anclaje óseo 50, 50' conectados mediante una varilla 12. El primer dispositivo de anclaje óseo 1 comprende el elemento de presión 20 que se muestra en las figuras 7 a 11. El eje de rotación del elemento de anclaje es perpendicular al eje A de la varilla que permite un ajuste en un plano definido por el eje longitudinal 4 de la parte de recepción 1 y el eje A de la varilla. El segundo elemento de anclaje óseo 50' comprende un elemento de presión 20' como se muestra en las figuras 12 y 13. El eje de rotación del elemento de anclaje óseo 13 es paralelo al eje A de la varilla que permite un ajuste del elemento de anclaje 13 en un único plano que es perpendicular al eje A de la varilla e incluye el eje longitudinal 4 de la parte de recepción.
Como puede verse en las figuras 14a, 14b, 15 y 16, el dispositivo de anclaje óseo según la invención permite un ajuste en un único plano o, dicho de otro modo, una rotación con respecto al eje de rotación. Por tanto, el elemento de anclaje se conecta a la parte de recepción de un modo monoplanar. El dispositivo de anclaje óseo es más estable que un dispositivo de anclaje óseo poliaxial, lo que permite un giro en una extensión de 360º con respecto al eje longitudinal. Tiene una resistencia mejorada a las cargas y permite un ajuste de posición de la parte de recepción suficiente para determinadas aplicaciones clínicas. Si se selecciona el elemento de presión adecuado, es posible montar un dispositivo de anclaje óseo que pueda ajustarse en un plano deseado en relación con la varilla según las necesidades anatómicas reales.
La invención no se limita a la realización que se muestra. Admite modificaciones. Permite cualquier orientación de dos ejes cilíndricos del primer y segundo hueco cilíndrico del elemento de presión entre sí.
Se puede omitir el hueco en forma de segmento cilíndrico 23 del elemento de presión. Esto quiere decir que el primer extremo 21 del elemento de presión puede tener una superficie lisa. En ese caso, el elemento de presión puede orientarse en la parte de recepción de manera que el segundo hueco en forma de segmento cilíndrico 23 se alinee en cualquier dirección deseada.
No es necesario que las superficies 16a, 16b de la cabeza 15 sean esféricas. También pueden ser lisas.
El plano único en el que puede pivotar el elemento de anclaje no tiene que incluir el eje longitudinal. Puede extenderse también paralelo al eje longitudinal.
La parte de recepción puede tener un borde asimétrico en la abertura 6 para permitir un ángulo de giro mayor en un lado del eje que en el otro lado. La asimetría en el ángulo de giro puede conseguirse también de otros modos.
En la realización que se muestra, la presión se ejerce vía la varilla 12 sobre el elemento de presión 20 que a su vez ejerce presión sobre la cabeza. Sin embargo, se puede separar la inmovilización de la cabeza 15 vía el elemento de presión, de la inmovilización de la varilla 12. Para este fin, el hueco 23 del elemento de presión 20 comprende patas que se extienden hacia arriba por encima de la varilla insertada 12 con lo cual estas patas se pueden apretar por separado vía un tornillo interno independiente que rodea el tornillo interno 30 que ejerce presión sobre la varilla.
En otra modificación, es posible una estructura en la que la cabeza se inserta en la parte de recepción 1 desde el segundo extremo 3. En este caso, la abertura 6 tiene que ser suficientemente grande para introducir la cabeza y se deben proporcionar medios para impedir que se salga.
En vez del árbol 14, se puede proporcionar cualquier otro medio de anclaje óseo tal como uñas o ganchos.
El dispositivo de anclaje óseo no necesita ser montado antes de usarlo en cirugía. También se puede montar durante la misma.

Claims (9)

1. Dispositivo de anclaje óseo que comprende:
-
una parte de recepción (1) para recibir una varilla, teniendo la parte de recepción un primer taladro (5) coaxial con el eje longitudinal (4) de la parte de recepción y un segundo taladro (6);
-
un elemento de anclaje (13) con un primer extremo (14) para insertarlo en el hueso y un segundo extremo que forma una cabeza (15) que se puede colocar en el segundo taladro (6);
-
pudiéndose mover el elemento de anclaje (13) en relación con la parte de recepción (1) en una extensión angular limitada con respecto al eje longitudinal (4), encontrándose los ángulos en un único plano (P); y
-
un elemento de fijación (30) que coopera con la parte de recepción (1) para bloquear el elemento de anclaje (13) con respecto a la parte de recepción (1),
caracterizado porque un elemento de presión (20) está previsto para bloquear la posición angular del elemento de anclaje (13) con respecto a dicha parte de recepción (1), estando limitado el movimiento del elemento de anclaje (13) antes del bloqueo al único plano por una conexión de adaptación de formas entre su cabeza (15) y el elemento de presión (20).
2. Dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 1, en donde el plano único incluye el eje longitudinal (4).
3. Dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 1 ó 2, en donde el ángulo de movimiento del elemento de anclaje óseo (13) con respecto a la parte de recepción (1) en el plano (P) es simétrico con respecto al eje longitudinal (4).
4. Dispositivo de anclaje óseo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el elemento de anclaje comprende la cabeza (15), pudiendo dicha cabeza pivotar en el segundo taladro (6) en un único plano (P).
5. Dispositivo de anclaje óseo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la cabeza (15) es simétrica y tiene una superficie de guía (17a, 17b) que coopera con una superficie de guía coincidente (24) situada en la parte de recepción (1).
6. Dispositivo de anclaje óseo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicha superficie de guía (17a, 17b) es cilíndrica, siendo el eje del cilindro perpendicular al eje longitudinal (4) de la parte de recepción (1).
7. Dispositivo de anclaje óseo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el bloqueo del movimiento angular del elemento de anclaje óseo (13) en la parte de recepción lo realizan fuerzas de rozamiento.
8. Dispositivo de anclaje óseo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la superficie interna de la parte de recepción (1) es sustancialmente simétrica en rotación con respecto al eje longitudinal (4).
9. Dispositivo de anclaje óseo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el elemento de anclaje (13) puede girar con respecto a la parte de recepción (1) alrededor de un único eje de rotación transversal al eje longitudinal (4) de la parte de recepción.
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