ES2325871T3 - Sistema de fijacion occipito-cervical. - Google Patents

Abstract

Un sistema (100) occipital para asegurar los extremos (104a) distales de varillas (104) vertebrales al cráneo (140) de un paciente, teniendo dicho sistema una orientación arriba/abajo y superior/inferior, y comprendiendo: una placa (101) que tiene una o más aberturas (106) para recibir sujetadores (105) óseos adaptados para asegurar la citada placa (101) a dicho cráneo (140); al menos un raíl (102a, 102b) que se extiende hacia fuera desde la citada placa (101), y al menos un receptáculo (103) de varilla que comprende una porción (107) de cuerpo y una porción (108) receptora, definiendo dicha porción (108) receptora una cavidad (110) para recibir una varilla (104) y roscas (111) por encima de la citada cavidad (110) para recibir un tornillo (112) fijador, de tal modo que al menos una porción de dicha varilla (104) y dicho tornillo (112) fijador están contenidos en el interior de dicho receptáculo (103) de varilla, que se caracteriza porque la citada porción (107) de cuerpo define un paso (109) para encajar deslizantemente con el citado raíl (102a, 102b), de tal modo que al menos una porción de dicho raíl (102a, 102b) está contenida en el interior de dicho receptáculo (103) de varilla.

Description

Sistema de fijación occipito-cervical.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema para estabilizar la columna vertebral. Más en particular, la presente invención está relacionada con un sistema de placa occipital, que asegura un sistema de fijación cervical al occipucio de un paciente.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de fijación occipito-cervical proporcionan la estabilización de la base del cráneo (u occipucio) con respecto al cuello. Para que funcionen de manera efectiva, los sistemas de fijación occipito-cervical deben cumplir un número de criterios de diseño. Por ejemplo, tales sistemas deben ser extremadamente fuertes y rígidos, ser incluso mínimamente invasivos y tener un perfil bajo. Tales sistemas deben ser también relativamente fáciles de ensamblar, implantar y mantener. Aunque se han desarrollado sistemas en espiral para las áreas lumbar y torácica de la columna de modo que cumplen estos criterios de diseño, el área occipito-cervical presenta retos adicionales en cuanto a la implantación, dado su tamaño más pequeño y la concentración incrementada de nervios y arterias que necesitan ser identificados y evitados. Además, existe menos masa muscular en el occipucio para cubrir el implante.

Los sistemas de fijación occipito-cervical incluyen típicamente una placa occipital, que se asegura al occipucio del cráneo, varillas por cada lado de la columna vertebral, que se fijan a vértebras con tornillos o ganchos, y receptáculos de varilla, que sujetan las varillas a la placa occipital. En la presente descripción son de particular interés la placa occipital y los receptáculos de varilla, mencionados aquí en su conjunto como sistema de placa occipital. Recientemente, se han desarrollado sistemas de placa occipital en los que los componentes de placa y varilla son discretos, para permitir una mayor flexibilidad durante la instalación. Tales sistemas de placa occipital funcionan así para asegurar las varillas al occipucio del cráneo, mientras que permiten el ajuste de las varillas en relación con la placa antes de que el sistema se "fije", normalmente apretando los receptáculos de varilla de alguna manera.

Por ejemplo, la Patente US núm. 6.547.790 revela un mecanismo de unión de placa y varilla para asegurar la varilla a la placa. El mecanismo comprende un perno con una ranura para recibir la varilla, una plataforma de soporte de varilla que se acopla sobre el perno, y una tuerca que se aprieta sobre el perno para empujar a la varilla contra la plataforma de soporte y hacia la placa. La base del perno está redondeada para que gire libremente en una abertura abocardada de la placa. La plataforma de soporte consiste en una arandela anular, gruesa, que se extiende sobre la base del perno, y que tiene una ranura redondeada para recibir la varilla. Cuando se instala, la placa está dispuesta en sándwich entre la base del perno y la plataforma de soporte.

Aunque los sistemas desarrollados recientemente, tal como el que se describe en la Patente 6.547.790, proporcionan flexibilidad/susceptibilidad de configuración, los solicitantes reconocen que éstos tienden a tener un "área de contacto" pequeña "en virtud de que el perno reside en una ranura". Según se utiliza aquí, el término "área de contacto" se refiere a las superficies interfaciales entre la varilla y la placa, que son sometidas a una fuerza de compresión cuando el sistema de placa occipital se fija en su lugar. En general, debe existir un área de contacto adecuada entre la varilla y la placa, ya sea de manera directa o ya sea a través de insertos/arandelas, de tal modo que una vez que el sistema se aprieta, no exista ningún movimiento relativo entre la varilla y la placa. En el sistema de la Patente 6.547.790, la intersección de la placa y la varilla está limitada solamente a una porción del borde de la abertura en la que se aloja el perno. Para compensar esta área de contacto limitada, el sistema de la Patente 6.547.790 utiliza la plataforma de soporte para expandir
esencialmente el área de contacto del dispositivo, para hacer que sea adecuado para contrarrestar el movimiento.

Aunque la plataforma de soporte de la Patente 6.547.790 aumenta el área de contacto entre la varilla y la placa occipital, su uso se enfrenta a un número de inconvenientes. Por ejemplo, añade otro componente al sistema de placa occipital, el cual, a su vez, incrementa la complejidad del sistema y complica su instalación. Adicionalmente, debido a que la plataforma de soporte circunda al perno, añade voluminosidad al sistema, lo que puede resultar problemático dado el espacio restringido del occipucio.

Por lo tanto, existe una necesidad de un sistema de placa occipital que asegure apretadamente la varilla a la placa, pero que evite voluminosidad y complejidad. La presente invención cumple esta necesidad, entre otras.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un sistema de placa occipital que tiene un área de contacto adecuada entre las varillas vertebrales y la placa para asegurar las dos rígidamente, mientras que evita la complejidad y la voluminosidad de tuercas externas y plataformas de soporte. A este fin, el sistema de placa occipital de la presente invención está configurado de tal modo que el área de contacto entre la varilla y la placa occipital se extiende por el interior de los confines del receptáculo de varilla. Es decir, en vez de tener un sujetador deslizante por el interior de una abertura de la placa occipital (en la que el área de contacto está limitada solamente a una porción del borde de la abertura alrededor del sujetador), la presente invención proporciona un sistema de placa occipital en el que un raíl de la placa occipital desliza por el interior de los receptáculos de varilla.

Esta configuración proporciona un número de beneficios. En primer lugar, la anchura total del raíl se utiliza como área de contacto en contraste con la técnica anterior en la que solamente se utiliza el borde de la abertura alrededor del sujetador. Esto elimina la necesidad de una plataforma de soporte o componente similar para incrementar el área de contacto, simplificando con ello el sistema de placa occipital de la presente invención y minimizando su tamaño.

Adicionalmente, puesto que el raíl no necesita albergar ninguna abertura para el perno, se puede utilizar un raíl más alargado. Esto tiene la ventaja de reducir el factor de forma del sistema de placa occipital, que es crítico en el espacio restringido del occipucio. Además, con la reducción del tamaño de los raíles, se puede utilizar una placa occipital más grande que tenga una superficie más grande con aberturas adicionales para tornillos óseos. Una placa occipital más grande, con tornillos óseos adicionales, equivale a una conexión más robusta con el cráneo.

Finalmente, el área de contacto entre la varilla y la placa occipital, está situada directamente por debajo del tornillo fijador. Esto da como resultado una línea directa entre los componentes dentro de los confines del receptáculo de varilla, optimizando con ello la fuerza de compresión impartida por el tornillo fijador, y eliminando la necesidad de cualquier tuerca externa como la utilizada en la técnica anterior. Esto tiene como beneficio, no solo mantener un factor de forma
pequeño, sino también optimizar la fuerza del tornillo fijador para sujetar la varilla rígidamente con respecto a la placa.

En consecuencia, un aspecto de la invención consiste en un sistema de placa occipital en el que el área de contacto entre la placa y las varillas vertebrales es interna al receptáculo de varilla. El sistema comprende: (a) una placa que tiene una o más aberturas para recibir sujetadores óseos adaptados para asegurar la placa al cráneo; (b) al menos un raíl que se extiende hacia el exterior desde la placa; (c) al menos un receptáculo de varilla, donde cada uno comprende una porción de cuerpo y una porción receptora, definiendo la porción de cuerpo un paso a través del cual desliza el raíl, y definiendo la porción receptora una cavidad para recibir una varilla y roscas por encima de la cavidad para recibir un tornillo fijador, de tal modo que al menos una porción del raíl, la varilla y el tornillo fijador, están contenidos en el interior del receptáculo. Con preferencia, al menos una porción del raíl, la varilla y el tornillo fijador, se solapan a lo largo de un eje vertical, y más preferiblemente, el eje vertical es el eje central del tornillo fijador.

Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1(a) muestra una vista en perspectiva de una realización preferida del sistema de placa occipital de la presente invención;

la Figura 1(b) muestra una vista en perspectiva de la placa occipital mostrada en la Figura 1(a), implantada en el occipucio de un paciente;

la Figura 2 muestra una configuración ligeramente diferente de la placa occipital mostrada en la Figura 1(a);

la Figura 3 muestra una vista en perspectiva, en sección transversal, del receptáculo de varilla de la placa occipital de la Figura 1(a);

la Figura 4 muestra una vista lateral de una realización alternativa de la placa occipital, en la que el raíl tiene una sección transversal circular;

la Figura 5 muestra una realización alternativa de la placa occipital mostrada en la Figura 1(a);

las Figuras 6(a)-(c) muestran una realización alternativa del receptáculo de varilla.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

Haciendo referencia a las Figuras 1(a) y 1(b), se muestran vistas en perspectiva de una realización preferida de un sistema 100 de placa occipital de la presente invención. El sistema 100 de placa occipital es adecuado para asegurar los extremos 104a distales de varillas 104 vertebrales al occipucio del cráneo 140 de un paciente. A efectos de descripción de la posición relativa de los diversos elementos del sistema, el sistema se estima que tiene una parte superior 121 (la cual, en la Figura 1, se proyecta hacia fuera de la página), una parte inferior 122 (que se proyecta hacia la página), un extremo 117a superior (hacia parte superior de la página), y un extremo 117b inferior (hacia la parte inferior de la página). Se debe entender que esta orientación se considera a efectos de descripción únicamente, y no puede ser utilizada para limitar el alcance de la invención.

El sistema 100 de placa occipital comprende: (a) una placa 101 que tiene una o más aberturas 106 para recibir sujetadores 105 óseos adaptados para asegurar la placa 101 al cráneo del paciente; (b) dos raíles 102a, 102b, que se extienden hacia fuera de la placa 101; y (c) dos receptáculos 103 de varilla, cada uno de los cuales comprende una porción 107 de cuerpo y una porción 108 receptora. La porción 107 de cuerpo define un paso 109 a través del cual desliza un raíl 102a, 102b. La porción receptora define una cavidad 110 para recibir la varilla 104, y roscas 111 por encima de la cavidad 110 para recibir un tornillo 112 fijador. Con esta configuración, al menos una porción del raíl 102a, de la varilla 104 y del tornillo 112 fijador, están contenidos en el interior del receptáculo de varilla. Con preferencia, al menos una porción del raíl 102a, de la varilla 104 y del tornillo fijador 112, se solapan a lo largo de un eje vertical y, más preferiblemente, el eje vertical es el eje 113 central del tornillo fijador. Cada uno de estos elementos va a ser considerado con detalle en lo que sigue. Se debe entender, no obstante, que la clasificación del sistema de placa occipital en estos elementos, se realiza a efectos descriptivos únicamente, y que está dentro del alcance de la invención el hecho de combinar uno o más de estos elementos en un elemento común, o dividir uno o más de estos elementos en elementos adicionales.

Placa Occipital

Con referencia a las Figuras 1a y 1b, la placa 101 va a ser considerada ahora con detalle. La placa 101 actúa de modo que asegura el sistema occipital al cráneo del paciente. A este fin, la placa comprende un número de aberturas 106 configuradas para recibir tornillos 105 óseos según se ha descrito con anterioridad. Tales tornillos óseos son bien conocidos en el estado de la técnica, y no van a ser discutidos aquí con detalle. En una realización preferida, los tornillos comprenden rebabas 440 para encajar con la placa alrededor de la abertura una vez que los tornillos han sido roscados como se muestra en la Figura 4. En una realización preferida, las cabezas de los tornillos están hechas de modo que enrasan con la parte superior de la placa cuando se han instalado.

Se ha encontrado que la masa ósea a lo largo de la línea central del occipucio tiende a ser relativamente gruesa, y proporciona el mejor punto de asido para los tornillos óseos. En consecuencia, en una realización preferida, un número de aberturas se encuentran situadas en el centro de la placa occipital.

Con preferencia, el lado inferior de la placa occipital es rugoso para aumentar su capacidad de afianzamiento mientras está instalada. Una superficie rugosa fomenta también la integración de la placa con el hueso del cráneo.

Los solicitantes han encontrado que para acomodar el espacio confinado del occipucio, la placa occipital debe ser curvable. A este fin, en una realización preferida, la placa 101 comprende un número de almenas 116 para permitir que las porciones de la placa se curven con relación a otras porciones. En una realización preferida, estas almenas separan la placa en varias porciones. Por ejemplo, con referencia a la realización representada en la Figura 2, la placa comprende una porción 117 central que tiene extremos 117a, 117b superior e inferior, y una porción 117c intermedia. Desde la porción 117c intermedia se extienden porciones 119, 118 laterales desde las que se extienden raíles 102a, 102b, respectivamente.

Además de tener la placa curvable, puede ser preferible tener ciertas porciones separables para acomodar el espacio confinado del occipucio. A este fin, en la realización de la Figura 2, la porción central comprende una porción 120 de cola inferior respecto a la porción 117c intermedia. La porción de cola está desmarcada del resto de la placa 101 por medio de una almena 116a de cola. Esta almena proporciona una localización conveniente para separar la porción 120 de cola del resto de la placa 101 en caso de que exista un alojamiento insuficiente en el occipucio.

Debido a la naturaleza alargada de los raíles que se extienden desde la placa (discutidos más adelante), existe suficiente espacio para que la placa albergue tornillos óseos adicionales en las porciones laterales, ya sea superior o inferior de los raíles. Aunque se prefiere en general incrementar el número de orificios a lo largo de la porción central de la placa según se muestra en las Figuras 1(a) y (b), puede ser preferible en caso de occipucios más pequeños reducir el tamaño y el número de orificios de tornillo en la placa. Por ejemplo, con referencia a la Figura 5, se muestra una realización alternativa de una placa 501. Esta placa es más pequeña que las representadas en las Figuras 1(a) y 2, y tiene menos tornillos óseos. A la vista de esta descripción, un experto en la materia puede configurar otras configuraciones y tamaños de placas alternativas dentro del alcance de la invención.

Raíles

Con referencia a las Figuras 1 y 2, los raíles 102(a) y (b), van a ser considerados ahora con detalle. Los raíles funcionan de modo que proporcionan un punto de conexión variable entre el receptáculo de varilla y la placa occipital. Con preferencia, los raíles se extienden hacia fuera desde la placa, aproximadamente en el mismo plano que la placa. Específicamente, con respecto a la Figura 1(b), los raíles se extienden esencialmente hacia fuera e inferiormente desde la porción 117b inferior de la placa. En la realización de la Figura 2, los raíles se extienden desde la parte inferior de las porciones 118, 119 laterales de la placa occipital. En efecto, son posibles otras configuraciones dentro del marco de la invención. Por ejemplo, los raíles pueden extenderse inferiormente desde las porciones laterales de la placa occipital antes de extenderse hacia fuera, los raíles pueden extenderse hacia fuera antes de extenderse inferiormente, o pueden curvarse o formar arco inferiormente y hacia fuera siempre que el receptáculo 103 de varilla sea susceptible de deslizar sobre los mismos.

Según se discute con mayor detalle en lo que sigue, con respecto al movimiento del receptáculo de varilla en torno a los raíles, en una realización preferida, la sección transversal del raíl no es circular con el fin de impedir el pivotamiento del receptáculo de varilla alrededor del raíl. Tales secciones transversales no-circulares incluyen configuraciones poligonales y, con preferencia, una configuración rectangular. Más preferiblemente, la sección transversal del raíl tiene una forma 144 rectangular alargada como se muestra en la sección transversal de la Figura 3. Se prefiere esa realización por un número de razones. En primer lugar, tiene un perfil bajo en la dirección de arriba/abajo. Esto es crítico debido a que existe un alojamiento pequeño en el occipucio para acomodar la altura del receptáculo de varilla. Por el contrario, una sección transversal redonda, como se muestra en la Figura 4, eleva la altura global del receptáculo de varilla, aunque una sección transversal redonda tiene otros beneficios como se menciona en lo que sigue.

Adicionalmente, además de su bajo perfil, el raíl rectangular alargado proporciona una superficie 145 superior planar (véase la Figura 3). Se prefiere una superficie superior planar, no solo porque impide la rotación alrededor del raíl, sino también porque proporciona una gran área de contacto. La gran superficie proporciona una base excelente en la que puede asentar un inserto 203 o incluso la varilla 104 en oposición a, por ejemplo, un raíl 402 redondo en el que la superficie de contacto estaría limitada únicamente a una línea delgada en la parte superior del raíl en ausencia del uso de un inserto. Finalmente, la superficie planar actúa como superficie de apoyo sobre la que puede pivotar fácilmente el inserto 203 o la varilla 104. Por el contrario, la superficie convexa proporcionada por un raíl 402 redondo, no facilitaría el pivotamiento de un inserto sobre la misma a menos que el inserto estuviera cortado para proporcionar una superficie de apoyo planar según se describe en lo que sigue.

Aunque no sea necesario, puede resultar preferible configurar el sistema de placa occipital de tal modo que, una vez que los receptáculos de varilla estén dispuestos sobre los raíles, no puedan deslizar hacia fuera. Una configuración de ese tipo facilita la implantación puesto que los cirujanos no necesitan ocuparse ellos mismos de sujetar todos los componentes entre sí mientras intentan asegurar las varillas a la placa. A este fin, en una realización, el extremo distal del raíl 102 se deforma una vez que el receptáculo de varilla se monta deslizablemente en el mismo para impedir que el receptáculo de varilla deslice hacia fuera. Esta deformación puede ser alcanzada por estampación del extremo distal de cada raíl una vez que los receptáculos de varilla han deslizado por el mismo, para crear una porción sobresaliente que impida que los receptáculos de varilla deslicen de nuevo hacia fuera. La estampación y otras técnicas para deformar o producir de otro una porción sobresaliente o una superficie que interfiera de otro modo con el movimiento deslizante de los receptáculos de varilla, son técnicas bien conocidas.

Alternativamente, en vez de deformar el raíl, el raíl puede comprender una ranura 150 interior que recorra una porción de su longitud. Con referencia a la Figura 3, esta ranura 150 interior está configurada para recibir una porción sobresaliente 220 que se extienda hacia abajo desde el inserto 203 (descrito con detalle en lo que sigue). Así, cuando el receptáculo 103 de varilla está sobre el raíl 102(b) y el inserto 203 está en el receptáculo de varilla, la porción 220 sobresaliente del inserto se sitúa en el interior de la ranura 150. Según se menciona en lo que sigue, en una realización preferida, se acopla un inserto en el receptáculo de varilla para mantenerlo en el interior del receptáculo de varilla. Con preferencia, el movimiento axial del inserto en el interior del receptáculo de varilla está limitado una vez que se ha acoplado ha en su lugar, de tal modo que se impide que abandone la ranura interior. De ese modo, la porción sobresaliente del inserto permanece atrapada por la ranura interior, sujetando con ello el receptáculo de varilla sobre el raíl mientras le permite que deslice.

En una realización preferida, los raíles se han formado integralmente con la placa, aunque está dentro del alcance de la invención el hecho de que los raíles sean discretos desde la placa. Por ejemplo, puede ser preferible que los raíles sean independientemente móviles con respecto a la placa occipital de tal modo que pueden estar ajustados para que se acoplen en el espacio del occipucio de un paciente. Además, se contempla que los raíles pueden ser una porción de miembros más grandes que se extiendan desde los lados de la placa. Por ejemplo, cada raíl puede comprender un nervio elevado a lo largo de un brazo más grande.

Receptáculos de varilla

La función del receptáculo de varilla es la de facilitar el movimiento de la varilla con relación a la placa en un estado, pero la de fijar la posición de la varilla con relación a la placa en otro estado. El primer estado se define como la condición anterior a que el tornillo fijador sea apretado, y el segundo estado se define como la condición posterior a que el tornillo fijador se haya apretado. Para describir el movimiento de la varilla respecto a la placa, es conveniente orientar el receptáculo de varilla con respecto a dos ejes: un eje X que discurre a lo largo del raíl, y un eje Y que discurre esencialmente a lo largo del eje central del receptáculo de varilla. Estos ejes están indicados con líneas discontinuas en la Figura 1(a). En una realización preferida, los receptáculos 103 de varilla son idénticos, de modo que cualquier descripción de un receptáculo de varilla se aplica también al otro receptáculo de varilla.

Según se ha mencionado en lo que antecede, cada receptáculo de varilla comprende una porción 107 de cuerpo y una porción 108 receptora. La porción receptora actúa para recibir y asegurar la varilla 104. En una realización preferida, éste posee una pared 207 cilíndrica o cilíndrica ahusada, que define una cavidad 110 y aberturas 142 de varilla para albergar la varilla. En una realización preferida, la pared 207 cilíndrica comprende también ranuras 141 que se extienden desde las aberturas 142 de varilla hasta la parte superior 121 de la porción receptora. Las ranuras 141 están dimensionadas para recibir la varilla 104 de modo que permiten que las varillas deslicen hacia la porción receptora desde la parte superior en vez de ser roscadas a través de las aberturas 142 de varilla. La porción receptora comprende también roscas 111 que cooperan con roscas del tornillo 112 fijador. En consecuencia, las roscas 111 están situadas interiormente a la pared 207 de cilindro, por encima de la cavidad 110. En una realización preferida, el mecanismo de tornillo de la porción receptora es esencialmente el mismo que el descrito en las solicitudes US núms. 10/124.945 y 10/369.158, a las que se remite al lector para una referencia adicional.

La porción 107 de cuerpo del receptáculo actúa de modo que sujeta la porción receptora a un raíl de la placa occipital. Específicamente, el paso 109 de la porción 107 de cuerpo recibe deslizablemente el raíl. Puede ser preferible que el paso abra por uno o más lados. Por ejemplo, el paso puede tener forma de C, siempre que una parte suficiente de la porción 107 de cuerpo envuelva el raíl para asegurar el receptáculo de varilla al raíl. En una realización preferida, las porciones de cuerpo y receptora se forman integralmente como se muestra en las Figuras 1(a) y 2. Alternativamente, las dos porciones pueden ser discretas como se muestra en las Figuras 6(a) y (b).

Haciendo de nuevo referencia a la Figura 1(a), para incrementar el área de contacto entre la varilla y la placa, la realización preferida del sistema 100 de placa occipital comprende un inserto 203. El inserto sirve como interfaz entre la varilla redonda y el raíl de la placa occipital. Para acomodar la varilla redonda, el inserto 203 comprende una superficie 204 cóncava. Opuesta a la superficie 204 cóncava, se encuentra una superficie 205 complementaria con la superficie 115 superior del raíl 102(a). En una realización preferida, según se discute en lo que sigue, la superficie superior del raíl es planar y, de ese modo, la parte inferior del inserto deberá ser también planar.

Para realizaciones en las que el raíl 402 tiene una superficie superior redondeada como se muestra en la Figura 4, se prefiere que el inserto entre la varilla y el raíl esté partido. Es decir, puesto que la varilla está adaptada para pivotar en torno al eje Y cuando el receptáculo de varilla se encuentra en su primer estado, el inserto debe ser adecuado para albergar este movimiento. A este fin, se prefiere un inserto partido que tenga una primera mitad 203a para acoplarse con la varilla y una segunda mitad 203b para acoplarse con el raíl. La primera y la segunda mitades son similares en cuanto a forma, ya que ambas comprenden una superficie cóncava para recibir el raíl o la varilla, y su superficie opuesta debe ser planar para acoplarse con la superficie planar de la otra mitad del inserto. De ese modo, según pivota la varilla en torno al eje Y, el primer y el segundo insertos 203a, 203b pivotarán cada uno con relación al otro sobre sus superficies planares.

Haciendo de nuevo referencia a la Figura 1(a), el inserto 203 está configurado preferentemente para acoplarse en el receptáculo de varilla para mantenerlo en su lugar. En esta realización, el inserto 203 tiene un brazo 206 elástico contra-apalancado con una porción 206a sobresaliente en el extremo libre del mismo. El receptáculo 103 de varilla tiene una abertura 143 para recibir la porción 206a sobresaliente. Cuando se empuja el inserto descendentemente en el receptáculo 103 de varilla, el brazo 206 contra-apalancado se desvía hacia el interior hasta que la porción sobresaliente 206a se alinea con la abertura 143. En este punto, la elasticidad del brazo 206 acopla la porción 206a sobresaliente en la abertura 143, para mantener el inserto en el receptáculo de varilla. Con preferencia, el movimiento axial del inserto 203 (es decir, su movimiento arriba y abajo), está limitado de tal modo que su porción 220 sobresaliente, según se muestra en la Figura 3, permanece en la ranura 150. Se comprenderá que pueden usarse otros mecanismos de acoplamiento. Por ejemplo, en vez de tener el brazo elástico dispuesto sobre el inserto, el brazo puede estar dispuesto en el receptáculo de varilla y la porción sobresaliente puede estar dispuesta sobre el inserto.

También se puede preferir utilizar un segundo inserto que se acople entre la varilla y el tornillo 112 fijador. Por ejemplo, el segundo inserto puede comprender una superficie cóncava para acoplarse con la varilla 104, y una superficie opuesta para acoplarse con el tornillo fijador. Suponiendo que el extremo del tornillo fijador sea planar, la superficie opuesta del segundo inserto deberá tener también una superficie planar.

Para incrementar la rigidez de la varilla con relación a la placa occipital en este segundo estado (es decir, después de que el tornillo fijador se haya apretado), se prefiere aumentar la superficie del raíl 102 y posiblemente la superficie de la varilla 104 para incrementar la fricción o facilitar la inmovilización mecánica. Por ejemplo, se prefiere contornear la superficie superior de los raíles 102a, 102b con ranuras 115. Adicionalmente, en una realización preferida, el inserto comprende un material que se deforma con la compresión mediante el tornillo fijador para sobresalir hacia los contornos de la superficie contorneada. Los materiales adecuados incluyen, por ejemplo, titanio puro o PEEK. Con preferencia, el material es titanio esencialmente puro. Alternativamente, en vez de diseñar el inserto de modo que sea más blando que el raíl, el raíl puede estar diseñado de modo que sea más blando que el inserto. Un material adecuado para un inserto duro puede ser, por ejemplo, cromo cobalto.

El receptáculo de varilla de la presente invención puede estar configurado de modo que proporcione un alto grado de flexibilidad en su movimiento relevante con respecto a la placa. Es decir, puede estar configurado para moverse en torno a cualquier eje o para ser estacionario en torno a cualquier eje. El grado de libertad del receptáculo de varilla es una cuestión de preferencia.

Por lo general, se prefiere que las varillas se muevan (deslicen) con relación a la placa a lo largo del eje X (es decir, a lo largo del raíl). Tal movimiento permite que el médico ajuste la posición lateral de las varillas con relación a la columna vertebral, lo cual es importante puesto que evita la necesidad de curvar las varillas. El curvado de las varillas es por lo general indeseable, puesto que interrumpe el procedimiento quirúrgico y debilita el sistema, conduciendo posiblemente a su fallo. El movimiento lateral se logra mediante la relación de deslizamiento de los raíles 102a, 102b con relación al paso 109.

Aunque se desea en general la libertad de movimiento entre la varilla y la placa occipital, el deseo de que el receptáculo de varilla pivote en torno al eje X en el primer estado importa más que la necesidad de tener rigidez absoluta en torno a este eje en el segundo estado. En consecuencia, en vez de configurar el raíl de manera que tenga una sección transversal circular para facilitar la rotación del receptáculo de varilla alrededor del eje X (véase, por ejemplo, el raíl de la placa occipital representada en la Figura 4), se prefiere proporcionar un raíl con una sección transversal 144 no circular, para evitar tal rotación.

Aunque se prefiere evitar que la porción de cuerpo pivote en torno al eje X, esto no se hace con medios que estén fuera del alcance de la invención. Por ejemplo, con referencia a la Figura 4, se muestra un sistema 400 de placa occipital, en el que el receptáculo 401 de varilla ha sido configurado con un paso 403 circular para albergar un raíl 402 circular. Tal configuración permite que el receptáculo 401 pivote en torno al raíl 402 (es decir, alrededor del eje X), cuando el receptáculo de varilla está en su primer estado. En realizaciones que tienen raíles circulares, la porción de cuerpo puede asemejarse alternativamente a una abrazadera para un conducto convencional, que tenga una banda elástica que se sitúa alrededor del raíl redondo. Esta banda se aprieta para evitar el movimiento en torno al eje X en el segundo estado. Tales abrazaderas para conducto son conocidas y se utilizan, por ejemplo, en andamiaje y como sustentadores de conductos.

También se prefiere que la varilla pivote alrededor del eje Y. De nuevo, ese movimiento permite que el médico ajuste la posición relativa de las varillas con respecto a la placa sin necesidad de curvar las varillas. El grado hasta el que la varilla puede pivotar con respecto a la placa en el primer estado se menciona en la presente descripción como ángulo de pivotamiento. Se ha encontrado que se prefiere un ángulo de pivotamiento mínimo de alrededor de 5º, un ángulo de alrededor de 15º es más preferido, y de alrededor de 20º es aún más preferido.

La presente invención contempla varios mecanismos mediante los que se puede lograr el ángulo de pivotamiento mínimo deseado. Estos mecanismos de pivotamiento pueden estar clasificados como los que efectúan (1) un pivotamiento del receptáculo de varilla con relación al raíl, (2) un pivotamiento de la varilla con relación al receptáculo de varilla, y (3) un pivotamiento de la porción receptora con relación a la porción de cuerpo.

Con referencia a las Figuras 1(a) y 1(b), se ilustra un ejemplo de la primera categoría de mecanismos de pivotamiento. Según se muestra, el paso 109 definido en la porción de cuerpo está acampanado hacia fuera por cualquier extremo para permitir que la porción 106 de cuerpo pivote sobre el raíl 102. El grado hasta el que está acampanado el paso 109 define la extensión del ángulo de pivotamiento en el primer estado.

La fijación de este mecanismo en el segundo estado ha sido ilustrada en la Figura 3. La fuerza aplicada por el tornillo 112 fijador provoca que la varilla 104 empuje contra el inserto 203, el cual empuja a su vez contra el raíl 102(b), impartiendo con ello una fuerza reactiva, ascendente, sobre el receptáculo 103 de varilla en su totalidad. Esta fuerza reactiva ascendente empuja la parte inferior 310 de la porción 108 de cuerpo contra la parte inferior 311 del raíl 102(b). Este contacto, más el contacto del inserto contra el raíl, impide el movimiento de la porción de cuerpo con respecto al raíl en el segundo estado.

Esta configuración es beneficiosa por varias razones. En primer lugar, la varilla está sujeta rígidamente en la porción receptora, puesto que la abertura está acoplada en contacto íntimo alrededor de la varilla. En otras palabras, no existe oportunidad alguna de que la varilla se mueva o pivote con respecto a la porción receptora en el primer o el segundo estado. Además, puesto que el área de contacto entre la parte inferior 310 de la porción de cuerpo y la parte inferior 311 del raíl es grande en comparación con las áreas de contacto de la técnica anterior, tiende a proporcionar una mayor rigidez en el segundo estado con relación a otros sistemas.

Con referencia a la Figura 2, se ha ilustrado un ejemplo de la segunda categoría de mecanismos de pivotamiento. El movimiento pivotante en torno al eje Y se realiza por medio de la abertura 201 alargada de la porción 108 receptora. Las aberturas alargadas son más largas que el diámetro de la varilla 104, para permitir que la varilla pivote en la porción receptora en el primer estado. Por lo tanto, en vez de tener un pivotamiento del receptáculo de varilla completo sobre el raíl, la posición radial del receptáculo de varilla sobre el raíl es fija, mientras que la varilla pivota en el interior de la porción receptora.

Con referencia a la Figura 4, se muestra una realización del segundo mecanismo de pivotamiento con un raíl que tiene una sección transversal circular. La forma en que este mecanismo asegura la varilla con relación a la placa en el segundo estado, es esencialmente la misma que en la realización mostrada en la Figura 3. De manera resumida, el tornillo fijador (no representado) es apretado causando que el primer y el segundo insertos 203a, 203b que contienen la varilla 104, empujen contra el raíl 402 y aseguren con ello la varilla al raíl.

La segunda categoría de mecanismos de pivotamiento es ventajosa debido a que el receptáculo de varilla es siempre rígido con respecto a la placa en uno cualquiera del primer o el segundo estado.

La tercera categoría de mecanismos de pivotamiento ha sido mostrada en las Figuras 6(a)-(c). En este caso, el pivotamiento entre la varilla y la placa se consigue mediante la porción 601 receptora, que pivota con respecto a la porción 602 de cuerpo en el primer estado. La porción 601 retenedora ha sido configurada para recibir la varilla 609 ajustadamente en la ranura 603 de varilla, como en la realización de la Figura 1(a), mientras que la porción 602 de cuerpo recibe el raíl 608 ajustadamente en el paso 607, como en la realización de la Figura 2. La porción retenedora, sin embargo, está configurada para moverse en el interior de la porción de cuerpo en el primer estado. Más específicamente, la porción 601 retenedora, en esta realización, se inserta en la porción 602 de cuerpo de tal modo que la pared 613 cilíndrica, que define la ranura 603 de varilla, pasa a través de una abertura 614 superior de la porción 602 de cuerpo. Cuando está ensamblada, la primera superficie 604 de apoyo de la porción 604 retenedora monta en la segunda superficie 606 de apoyo de la porción de cuerpo, permitiendo con ello que la porción 601 receptora gire en el interior de la porción de cuerpo en el primer estado.

Para acoplar la varilla con el raíl, se prefieren insertos 611 y 612, los cuales son iguales que el primer y el segundo insertos 203a, 203b descritos en lo que antecede con respecto a la Figura 3. De manera resumida, el inserto 611 es cóncavo en la parte superior para albergar una varilla, y plano en la parte inferior para acoplarse con el inserto 612.

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De igual modo, el inserto 612 es cóncavo por la parte inferior para albergar el raíl 608 redondo, y plano por la parte superior para acoplarse con el inserto 611. Las dos superficies planas de los insertos son libres de deslizar cada una sobre la otra en el primer estado, cuando la porción retenedora (y la varilla) se hace girar con relación a la porción de cuerpo (y al raíl). Debe quedar claro que si la parte superior del raíl es planar, entonces no se necesita el segundo inserto 612, y solamente se puede utilizar un inserto en la realización mostrada en la Figura 1.

Esta configuración ofrece un número de ventajas incluyendo, por ejemplo, una unión de alta integración, mecánicamente inmovilizada, entre la varilla y la porción receptora, y entre el raíl y la porción de cuerpo. Adicionalmente, esta configuración proporciona una unión rígida entre las porciones receptora y de cuerpo cuando el receptáculo de varilla está en su segundo estado. Esta rigidez está basada en dos mecanismos. En primer lugar, como en la realización representada en la Figura 1, cuando el tornillo fijador se aprieta, éste empuja contra la varilla, la cual, a su vez, empuja contra los insertos 611-612, los cuales, a su vez, empujan contra el raíl para afianzar esencialmente estos componentes en su posición relativa, según se ha discutido en lo que antecede. Sin embargo, a diferencia con las realizaciones consideradas anteriormente, las porciones receptora y de cuerpo encajan también a lo largo de sus respectivas superficies de apoyo. Específicamente, puesto que la porción receptora es discreta a partir de la porción de cuerpo, la fuerza descendente aplicada por el tornillo fijador provoca, en efecto, que la porción receptora se eleve con relación a la porción de cuerpo, de tal modo que la primera superficie 604 de apoyo de la porción receptora y la segunda superficie 606 de apoyo de la porción de cuerpo, contactan cada una con la otra para impedir el movimiento relativo de los componentes en el segundo estado. En una realización preferida, estas superficies de apoyo están texturadas para aumentar el enclavamiento friccional/mecánico.

Claims (21)

1. Un sistema (100) occipital para asegurar los extremos (104a) distales de varillas (104) vertebrales al cráneo (140) de un paciente, teniendo dicho sistema una orientación arriba/abajo y superior/inferior, y comprendiendo:

una placa (101) que tiene una o más aberturas (106) para recibir sujetadores (105) óseos adaptados para asegurar la citada placa (101) a dicho cráneo (140);

al menos un raíl (102a, 102b) que se extiende hacia fuera desde la citada placa (101), y

al menos un receptáculo (103) de varilla que comprende una porción (107) de cuerpo y una porción (108) receptora, definiendo dicha porción (108) receptora una cavidad (110) para recibir una varilla (104) y roscas (111) por encima de la citada cavidad (110) para recibir un tornillo (112) fijador, de tal modo que al menos una porción de dicha varilla (104) y dicho tornillo (112) fijador están contenidos en el interior de dicho receptáculo (103) de varilla,

que se caracteriza porque la citada porción (107) de cuerpo define un paso (109) para encajar deslizantemente con el citado raíl (102a, 102b), de tal modo que al menos una porción de dicho raíl (102a, 102b) está contenida en el interior de dicho receptáculo (103) de varilla.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que dicha al menos una porción de dicho raíl (102a, 102b), dicha cavidad (110) para recibir una varilla (104) y dicho tornillo (112) fijador, se solapan a lo largo de un eje (113) vertical.

3. El sistema de la reivindicación 2, en el que dicho eje vertical (113) es el eje (113) central de dicho tornillo (112) fijador.

4. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho cuerpo y las porciones (107, 108), se han formado integralmente.

5. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho paso (109) está acampanado en su abertura para permitir que dicha porción (107) de cuerpo gire sobre uno citado de dichos raíles (102a, 102b) con anterioridad a que dicho tornillo (112) fijador sea apretado sobre la citada varilla (104).

6. El sistema de la reivindicación 5, en el que dichas roscas (111) son internas.

7. El sistema de la reivindicación 5 ó 6, en el que dicha porción (108) receptora comprende una pared (207) cilíndrica que define ranuras (141) que se extienden normalmente desde las citadas aberturas (142) alargadas hasta la parte superior de dicha porción (108) receptora, estando dichas ranuras (141) dimensionadas para recibir la citada varilla (104).

8. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un inserto (203) entre la citada varilla (104) y dicho raíl (102a, 102b), incrementando dicho inserto (203) el área de contacto entre la citada varilla (104) y el citado raíl (102a, 102b).

9. El sistema de la reivindicación 8, en el que dicho inserto (203) comprende una porción cóncava para recibir la citada varilla (104), y una porción plana para contactar con el citado raíl (102a, 102b).

10. El sistema de la reivindicación 9, en el que dicho inserto (203) comprende un brazo (206) elástico que tiene una porción (206a) sobresaliente, y dicha porción (108) receptora comprende una abertura (143) adaptada para recibir la citada porción (206a) sobresaliente de tal modo que, cuando dicho inserto (203) es empujado hacia la citada porción (108) receptora, dicha porción (206a) sobresaliente se acopla en la citada abertura (143) para asegurar dicho inserto (203) en la citada porción (108) receptora.

11. El sistema de la reivindicación 10, en el que dicho raíl (102a, 102b) comprende una ranura (150) interior que recorre una porción de su longitud, y dicho inserto (203) comprende una porción sobresaliente inferior que se extiende desde su parte inferior, recibiendo dicha ranura (150) la citada porción sobresaliente inferior, impidiendo con ello que dicho receptáculo (103) de varilla deslice sobre el citado raíl (102a, 102b) más allá de la citada ranura (150)
interior.

12. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que dicho raíl (102a, 102b) comprende una superficie contorneada.

13. El sistema de la reivindicación 12, en el que dicho inserto (203) comprende un material que se deforma con la compresión aplicada por el citado tornillo (112) fijador para sobresalir hacia los contornos de la citada superficie contorneada.

14. El sistema de la reivindicación 13, en el dicho inserto (203) comprende titanio puro.

15. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, que comprende además un inserto superior para acoplarse entre dicho tornillo fijador y la citada varilla, comprendiendo dicho inserto superior una porción cóncava para recibir la citada varilla y una porción plana para contactar con el citado tornillo fijador.

16. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos raíles están formados integralmente con la citada placa (101).

17. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho raíl (102a, 102b) posee una superficie superior planar.

18. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha placa (101) comprende una o más almenas (116) que definen porciones curvables de dicha placa (101).

19. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además dichas varillas (104).

20. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además los citados sujetadores (105) óseos.

21. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que existen dos raíles (102a, 102b) y dos receptáculos (103) de varilla.