ES2323863T3

ES2323863T3 - Un dispositivo de fijacion.

Info

Publication number: ES2323863T3
Application number: ES03781239T
Authority: ES
Inventors: Per Ingvar Branemark
Original assignee: Medevelop AB
Current assignee: Medevelop AB
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2009-07-27
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: BR0317532B1; EP1575447A1; JP4578246B2; KR101021401B1; CN1725985A; US20060173460A1; SE526682C2; US7753942B2; CN100467003C; AU2003289697A1; KR20050091009A; ATE424782T1; SE0203786L; BR0317532A; PT1575447E; WO2004056285A1; SE0203786D0; DE60326643D1; JP2006510445A; EP1575447B1

Abstract

Un dispositivo de fijación que está destinado a ser enroscado firmemente dentro de tejido óseo y que incluye una porción de anclaje generalmente cilíndrica (1) que está provista de una rosca de tornillo externa (3), porción de anclaje que tiene una cavidad (5) que se abre en el extremo de inserción (4) de dicha porción de anclaje y un número de muescas penetrantes pasantes (9) que se extienden desde dicho extremo de inserción (4), en el que cada muesca (9) conecta la cavidad (5) con el exterior de la porción de anclaje (1), y en el que cada muesca (9) está definida por una pared de muesca de entrada (13) y una pared de muesca de salida (12), donde dichas paredes de muesca de entrada y de salida están relacionadas con la dirección de rotación (A) definida por la rosca de tornillo (3) cuando se enrosca el dispositivo de fijación, y al menos la parte radialmente más exterior de la pared de muesca de salida (12) define un ángulo (alfa) con la dirección radial y se inclina oblicuamente hacia delante desde dentro y hacia fuera en dicha dirección de rotación (A), caracterizado porque el ángulo (alfa) es de 20º-40º, preferentemente de 27º-33º, en el extremo radialmente exterior de la pared de muesca de salida (12).

Description

Un dispositivo de fijación.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un denominado dispositivo de fijación según el preámbulo de la reivindicación 1, que está pensado para ser enroscado firmemente dentro de tejido óseo y que es de la clase que incluye una porción de anclaje generalmente cilíndrica que está provista de una rosca de tornillo externa, porción de anclaje que tiene una cavidad que se abre en el extremo de inserción de la porción de anclaje, y varias muescas penetrantes pasantes que se extienden desde dicho extremo de inserción, en el que cada muesca conecta la cavidad con el lado exterior de la porción de anclaje y en el que cada muesca está delimitada por una pared de muesca de entrada y de salida, donde las paredes de entrada y de salida están relacionadas con la dirección de rotación definida por la rosca de tornillo cuando se enrosca el dispositivo de fijación.

Antecedentes de la invención

Los dispositivos de fijación de esta clase se usan en el campo de la cirugía protésica, en la que la prótesis, partes de una prótesis o un soporte de prótesis es/son anclados en el tejido óseo de una persona con la ayuda de uno o más de tales dispositivos de fijación.

Sin embargo, los dispositivos de fijación según la presente invención están pensados fundamentalmente para ser anclados en hueso hueco o tubular y pueden usarse, por ejemplo, en la reconstrucción de articulaciones, por ejemplo, articulaciones de dedos o articulaciones de cadera. Los dispositivos de fijación también pueden usarse para sujetar piernas artificiales u otros tipos de prótesis. Sin embargo, la invención no está limitada a tales aplicaciones. El dispositivo de fijación tiene una porción de anclaje y una porción de aplicación. La porción de anclaje se enrosca dentro de un orificio pretaladrado en el tejido óseo. Al orificio se le da un diámetro que es menor que el diámetro exterior de la rosca de tornillo de la porción de anclaje. La porción de anclaje es autorroscante y de este modo produce una rosca de tornillo en la pared del orificio pretaladrado cuando se enrosca dentro de la misma, mientras que elimina fragmentos de hueso. El enroscado de la porción de anclaje dentro de dicho orificio se facilita por las muescas, en virtud de que los fragmentos de hueso son sacados sueltos del orificio por los bordes formados entre la periferia exterior de la porción de anclaje y las muescas. Estos fragmentos de hueso son transportados a dicha cavidad a través de las muescas.

Un ejemplo de tal dispositivo de fijación se describe en el documento EP0595782, en el que el extremo de anclaje del dispositivo de fijación está provisto de cuatro muescas que se extienden helicoidalmente. Se ha descubierto que este dispositivo de fijación conocido es altamente satisfactorio en muchos sentidos y ha proporcionado anclaje fiable y positivo de una prótesis sujeta con tal dispositivo de fijación. Otro ejemplo se desvela en el documento US-A-5871356.

Sin embargo, el dispositivo de fijación conocido tiene ciertos inconvenientes. Por ejemplo, a medida que se gira el dispositivo de fijación, el tejido óseo es trabajado por esos bordes que están formados entre la periferia de la porción de anclaje y las paredes de salida de muescas respectivas. El borde entre la pared de muesca dirigida radialmente y dicha superficie periférica define generalmente un ángulo recto. Tal borde trabaja el tejido óseo fundamentalmente frotando contra y desgarrando fragmentos de hueso sueltos de la pared del orificio pretaladrado al enroscar en la porción de anclaje. Esto tiene como resultado una acción áspera desfavorable sobre el tejido óseo. Además, los fragmentos de hueso que son soltados de ese modo son inusualmente grandes y de una forma irregular. Esto hace difícil de lograr la recuperación y cicatrización del material óseo que se recoge en la cavidad de dicho dispositivo de fijación.

Otro inconveniente con el dispositivo de fijación conocido es que las muescas radiales hacen que la geometría de la porción de anclaje se vuelva desfavorable cuando dicha porción es sometida a las fuerzas compresivas que actúan radialmente creadas al enroscar la porción de anclaje dentro del orificio pretaladrado. El efecto combinado de la rotación de la porción de anclaje y de las fuerzas que actúan radialmente hacia dentro hace que las partes situadas ente las muescas se distorsionen como resultado de dicha compresión, haciendo con ello que la porción de sujeción se deforme en una forma no redonda. Esto reduce la resistencia del anclaje. Aunque esta deformación puede evitarse aumentando el grosor de pared de dichas porciones, este aumento del grosor de pared hará que la porción de anclaje se vuelva más rígida y haga difícil lograr la elasticidad radial deseada para lograr un anclaje fuerte.

El objeto de la presente invención es proporcionar un tipo mejorado de dispositivo de fijación en el que los inconvenientes anteriormente descritos se eliminan o al menos se reducen. El objeto primario de la invención es proporcionar un denominado dispositivo de fijación con el que los fragmentos de hueso serán quitados favorablemente cuando se enrosque el dispositivo de fijación.

Resumen de la invención

Este objeto de la invención se logra en virtud de la pared de muesca de salida en la porción de anclaje que define un ángulo con la dirección radial y que se inclina oblicuamente hacia delante desde dentro y hacia fuera en la dirección en la que se gira el dispositivo de fijación a medida que es enroscado, estando definido dicho ángulo al menos en la parte radialmente exterior de la porción de anclaje, siendo dicho ángulo 20º-40º, preferentemente 27º-33º.

Como resultado de que la pared de muesca de salida está inclinada de ese modo, se define un ángulo agudo entre dicha pared y la periferia de la porción de anclaje. Como resultado de este ángulo agudo, el trabajado del hueso en la pared del orificio pretaladrado se logra más eficazmente y más suavemente, de manera que los fragmentos de hueso serán cortados sueltos en lugar de ser desgastados sueltos como en el caso de los dispositivos de fijación conocidos anteriores de una clase correspondiente. El ángulo agudo proporciona así un borde afilado que trabaja a la manera de un bisturí al quitar dichos fragmentos de hueso.

El ángulo definido entre la pared de muesca de salida y dicha dirección radial es del orden de 20º-40º. En este intervalo angular, el ángulo es suficientemente grande para proporcionar una buena acción de corte y suficientemente pequeño para evitar el riesgo de fractura o daño similar en el filo. En la mayoría de las aplicaciones, se piensa que un ángulo en el intervalo de 27º-33º es el más adecuado, con lo cual un ángulo de aproximadamente 30º puede ser el más adecuado.

Según una realización preferida del dispositivo de fijación inventivo, no sólo la parte radialmente más exterior de dicha muesca es la que define dicho ángulo, sino que toda la pared de muesca de salida define el mismo ángulo. Con respecto al procedimiento de trabajo real, bastará, per se, para que únicamente estén inclinadas las partes exteriores. Haciendo que toda la pared de muesca se incline, también se obtiene una geometría favorable para la compresión radial de la porción de anclaje del dispositivo de fijación a medida que dicha porción de anclaje es enroscada. Cuando esas partes de la porción de anclaje situadas entre las muescas son presionadas radialmente hacia dentro, la pared de muesca de salida que se extiende oblicuamente soportará la pared de muesca de entrada, lo que significa que la porción de anclaje conservará su forma circular aun cuando sea comprimida radialmente. Las partes situadas entre las muescas pueden ser relativamente delgadas, de manera que la elasticidad de dichas partes facilitará la compresión radial de la porción de anclaje. La posibilidad de comprimir la porción de anclaje radialmente conservando su forma circular contribuye además a obtener una sujeción fuerte y segura.

Según otra realización preferida, la pared de muesca de entrada se inclina oblicuamente hacia delante desde dentro y hacia fuera en la dirección en la que se gira la porción de anclaje a medida que se enrosca. Como ambas paredes de muesca está inclinadas, las condiciones geométricas se mejoran aún más, contribuyendo con ello a conservar la forma circular de la porción de anclaje durante la compresión radial que se produce al enroscar dicha porción.

Según otra realización preferida, el número de muescas está comprendido entre 3 y 10, preferentemente entre 5 y 7, adecuadamente seis muescas. El número óptimo de muescas puede variar, dependiendo fundamentalmente del tamaño del dispositivo de fijación, en otras palabras de la aplicación protésica usada. El número óptimo de muescas también puede depender de otros factores. En muchos casos, un dispositivo de fijación que incluye aproximadamente seis muescas constituye el mejor equilibrio entre los aspectos que deben observarse para lograr condiciones favorables para enroscar la porción de anclaje y también para lograr una sujeción segura y duradera.

Según otra realización preferida, la cavidad tiene una forma de sección transversal circular y se ensancha cónicamente en una dirección hacia el extremo de inserción. Como resultado de esta forma cónica, aquellas partes situadas entre las muescas tendrán la forma de lengüetas cuyos grosores disminuyen hacia dicho extremo de inserción. La flexibilidad de las lengüetas aumenta así hacia dicho extremo de inserción para lograr la resiliencia o elasticidad radial deseada de dichas lengüetas.

Según otra realización preferida, la anchura de la muesca en su extremo radialmente exterior corresponde al 15-35% de la distancia periférica entre dos muescas en el exterior del dispositivo de fijación. La relación entre anchura de muesca y separación de muescas permite que se logre un equilibrio óptimo entre los aspectos técnicos de trabajo y resistencia de la función del dispositivo de fijación.

Según una nueva realización preferida de la invención, el dispositivo de fijación está hecho de titanio. Aunque el dispositivo de fijación puede estar hecho de cualquier otro material adecuado, por ejemplo un material polimérico, material compuesto u otros metales, se prefiere usar titanio. Se ha descubierto principalmente que el titanio posee la capacidad particular de adherirse al material óseo mediante la denominada oseointegración en ausencia de las reacciones negativas que se producen a menudo cuando se implanta material extraño en tejido corporal. A un nivel molecular, el titanio puede interactuar e integrarse con tejido óseo, como para fusionarse con el hueso. Esto significa que un dispositivo de fijación de titanio se anclará muy firmemente.

Estas realizaciones preferidas del dispositivo de fijación inventivo resultarán evidentes a partir de las Reivindicaciones dependientes adjuntas.

Más adelante se describirá la invención más detalladamente con referencia a una realización ventajosa del dispositivo de fijación inventivo y con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista cortada longitudinalmente de un dispositivo de fijación según la invención;

la Fig. 2 es una vista desde un extremo del dispositivo de fijación según la Fig. 1 visto desde el extremo de inserción;

la Fig. 3 es una vista desde un extremo desde el extremo de aplicación del dispositivo de fijación según la Fig. 1;

(Las figuras están dibujadas a una escala de 5:1).

Descripción de realizaciones ventajosas

La Fig. 1 es una vista en corte longitudinal de un dispositivo de fijación inventivo. El dispositivo de fijación ilustrado está pensado para una articulación de dedo y está dimensionado con este fin. El dispositivo de fijación comprende una porción de anclaje 1 y una porción de aplicación 2. La porción de anclaje tiene una longitud de aproximadamente 20 mm y la porción de aplicación una longitud de aproximadamente 10 mm.

La porción de anclaje incluye una rosca de tornillo externa 3 que está adaptada para permitir que el aplicador sea enroscado dentro de un orificio pretaladrado en el tejido óseo. La rosca es una rosca M6 en el caso ilustrado. El orificio pretaladrado tendrá preferentemente un diámetro que es ligeramente menor que el diámetro interior de la rosca, es decir, aproximadamente 4,5 mm. La rosca 3 se extiende a lo largo de toda la longitud de la porción de
anclaje 2.

La porción de anclaje incluye una cavidad 5 que se extiende axial y centralmente en la porción de anclaje desde el extremo de inserción 4 de la misma. La cavidad tiene una profundidad de aproximadamente 12 mm e incluye en su zona más interior una parte cilíndrica corta 6 y una parte cónica 7 que está situada entre dicha parte cilíndrica y dicho extremo de inserción. La parte cónica tiene una longitud de aproximadamente 10 mm, un diámetro más pequeño de aproximadamente 3 mm y un diámetro más grande de aproximadamente 4,4 mm, correspondiendo a un ángulo de cono de 4º.

La porción de anclaje 1 tiene en su extremo de inserción 4 un chaflán 8 que facilita el enroscado de la porción de anclaje 1 dentro del orificio pretaladrado. El chaflán se extiende a lo largo de aproximadamente 2 mm del dispositivo de fijación y tiene un ángulo de aproximadamente 15º.

Como se mencionó anteriormente, la Fig. 2 es una vista desde un extremo del dispositivo de fijación visto desde su extremo de inserción. Como se observará a partir de la Fig. 2, seis muescas 9 están dispuestas alrededor de la porción de anclaje 1 del dispositivo de fijación. Cada muesca conecta la cavidad 5 con la superficie exterior de la porción de anclaje 1 y se extiende axialmente hacia arriba a lo largo de la mayor parte de la cavidad 5 desde el extremo de inserción. Con ello se tiene como resultado la formación de lengüetas 10 entre las muescas, donde cada lengüeta 10 disminuye de grosor en una dirección hacia el extremo de inserción 4.

Cada muesca está definida por dos paredes de muesca mutuamente paralelas, es decir una pared de muesca de entrada 13 y una pared de muesca de salida 12 vistas en la dirección de rotación A cuando se enrosca la porción de anclaje. Cada muesca se inclina hacia delante y hacia fuera en dicha dirección de rotación. Las paredes de muesca 12, 13 definen así un ángulo \alpha con la dirección radial, dicho ángulo \alpha midiéndose con respecto a la intersección de paredes de muesca respectivas con la superficie exterior de la porción de anclaje. El ángulo \alpha es aproximadamente 30º en el caso ilustrado.

De este modo se forma un borde afilado 14 entre la pared de muesca de salida 12 y la porción exterior de la porción de anclaje, dicho borde constituyendo un filo al enroscar la porción de anclaje. El filo tiene un ángulo superior de aproximadamente 60º. Cada muesca tiene una anchura de aproximadamente 0,5 mm, es decir, la distancia entre las paredes de muesca es aproximadamente 0,5 mm.

La Fig. 3 es una vista desde un extremo del dispositivo de fijación visto desde el extremo de aplicación. El extremo de aplicación puede estar diseñado de diferentes maneras. En el caso de la realización ilustrada, el extremo de aplicación incluye un taladro central 15 que tiene un diámetro de 2,5 mm. La parte superior del extremo de aplicación tiene una forma hexagonal 16 a la que puede aplicarse una herramienta al enroscar la porción de anclaje.

El dispositivo de fijación ilustrado se asegura de la manera descrita más adelante.

En primer lugar, se taladra un orificio en el tejido óseo al que será sujetado el dispositivo de fijación. El diámetro del orificio taladrado será menor que el diámetro interior de la rosca de tornillo de la porción de anclaje 1.

Después se introduce el dispositivo de fijación dentro del orificio pretaladrado, facilitado por el chaflán 8 en el extremo interior 4 de la porción de anclaje, y se gira el dispositivo de fijación en la dirección de la flecha A con la ayuda de una herramienta de giro aplicada a la forma hexagonal 16. Después se enrosca el dispositivo de fijación dentro del orificio, perforando con ello una rosca de tornillo en el mismo. Esto se logra con la ayuda de las muescas 9, más específicamente mediante los filos 14 de paredes de muesca de salida 12 respectivas.

El filo afilado 14 corta virutas sueltas del material óseo en la pared del orificio pretaladrado, estas virutas siendo transportadas a través de la muesca 9 y recogidas en la cavidad 5 dentro de la porción de anclaje del dispositivo de fijación. Al mismo tiempo, las lengüetas 10 formadas entre las muescas 9 son presionadas radialmente hacia dentro por la presión ejercida desde la pared definitoria del orificio pretaladrado, después de lo cual, las paredes de muesca respectivas son presionadas entre sí más cerca para reducir la anchura de las muescas. La oblicuidad de las muescas tiene como resultado una acción soportante entre las mismas. Esta oblicuidad de las muescas y dicha acción soportante permiten que la porción de anclaje o la porción de sujeción conserven su forma circular cuando son comprimidas radialmente.

Las virutas cortadas de la pared del orificio taladrado en el tejido óseo son recogidas en la cavidad y posteriormente contribuyen a reforzar el anclaje en el tejido óseo reformado.

Claims

1. Un dispositivo de fijación que está destinado a ser enroscado firmemente dentro de tejido óseo y que incluye una porción de anclaje generalmente cilíndrica (1) que está provista de una rosca de tornillo externa (3), porción de anclaje que tiene una cavidad (5) que se abre en el extremo de inserción (4) de dicha porción de anclaje y un número de muescas penetrantes pasantes (9) que se extienden desde dicho extremo de inserción (4), en el que cada muesca (9) conecta la cavidad (5) con el exterior de la porción de anclaje (1), y en el que cada muesca (9) está definida por una pared de muesca de entrada (13) y una pared de muesca de salida (12), donde dichas paredes de muesca de entrada y de salida están relacionadas con la dirección de rotación (A) definida por la rosca de tornillo (3) cuando se enrosca el dispositivo de fijación, y al menos la parte radialmente más exterior de la pared de muesca de salida (12) define un ángulo (\alpha) con la dirección radial y se inclina oblicuamente hacia delante desde dentro y hacia fuera en dicha dirección de rotación (A), caracterizado porque el ángulo (\alpha) es de 20º-40º, preferentemente de 27º-33º, en el extremo radialmente exterior de la pared de muesca de salida (12).

2. Un dispositivo de fijación según la Reivindicación 1, caracterizado porque toda la pared de muesca de salida (12) define el mismo ángulo (\alpha).

3. Un dispositivo de fijación según la Reivindicación 2, caracterizado porque la pared de muesca de entrada (13) también se inclina oblicuamente hacia delante desde dentro y hacia fuera en dicha dirección de rotación (A).

4. Un dispositivo de fijación según la Reivindicación 3, caracterizado porque las paredes de muesca (12, 13) son paralelas entre sí.

5. Un dispositivo de fijación según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque las muescas (9) son entre 3 y 10 en número, preferentemente entre 5 y 7.

6. Un dispositivo de fijación según una cualquiera de las Reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la cavidad (5) es de sección transversal circular y se ensancha cónicamente en una dirección hacia dicho extremo de
inserción (4).

7. Un dispositivo de fijación según una cualquiera de las Reivindicaciones 1-6, caracterizado porque la anchura de la muesca en el extremo radialmente exterior de dicha muesca (9) corresponde al 15-35% de la distancia periférica entre dos muescas en el exterior del dispositivo de fijación.

8. Un dispositivo de fijación según una cualquiera de las Reivindicaciones 1-7, caracterizado porque el dispositivo de fijación está hecho de titanio.