ES2325989T3 - Dispositivo para la estabilizacion elastica de los cuerpos vertebrales. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) para la estabilización elástica de los cuerpos vertebrales con A) al menos dos medios de fijación del hueso (2), que presentan un eje central (3) y un segmento superior (4); y B) medios elásticos(5), que presentan un eje longitudinal (12) y se enlazan a los segmentos superiores (4) de los dos medios de fijación del hueso colindantes (2), de manera que el eje longitudinal (12) se mantiene perpendicular a los ejes centrales (3), donde C) los medios elásticos (5)presentan en caso de carga por presión una característica de muelle progresiva (20), se han fabricado a base de un material metálico y solamente incluyen un elemento flexible; donde D) los medios elásticos (5) incluyen espiras (19), entre las cuales al menos dos espiras (19) presentan una dimensión geométrica diferente una de otra, que se caracteriza porque E) la característica del muelle (20) del medio elástico (5) presentan un curso progresivo escalonado en un diagrama de fuerza-recorrido.
Description
Dispositivo para la estabilización elástica de
los cuerpos vertebrales.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la estabilización elástica de los cuerpos
vertebrales, según el término genérico de la reivindicación 1.
En los tratamientos de cuerpos vertebrales
dañados o adheridos a tumores normalmente se emplean soportes
longitudinales rígidos sujetados a los cuerpos vertebrales por
medio de elementos de sujeción al hueso, por ejemplo tornillos
pediculares o ganchos pediculares. De este modo se puede evitar el
movimiento relativo de los cuerpos vertebrales estabilizados, de
tal forma que se fortalezca la fusión de los cuerpos vertebrales
colindantes.
De la FR-A-2 799
949 BENAZZA se conoce un dispositivo para la fijación de columnas
vertebrales, que consta de una serie de tornillos pediculares en
forma de tulipán, que en lugar del soporte longitudinal rígido
habitual están unidos entre ellos con algunos elementos de una
espiral. La longitud de la espiral es ciertamente ajustable, pero
con ello solamente se consigue un cambio de la fuerza de carga
previa de los elementos de la espiral.
De la EP-A-0 516
567 NAVAS se conoce otro dispositivo para la fijación de la columna
vertebral, que consta de una serie de tornillos pediculares en
forma de tulipán, que en lugar del soporte longitudinal rígido
habitual están unidos entre ellos con algunos elementos de
amortiguación. El inconveniente de estos elementos de amortiguación
es su fabricación, de manera que el elemento de amortiguación
presenta una característica de resorte lineal.
Otros dispositivos para la fijación de la
columna vertebral con unas piezas de unión elásticas dispuestas
entre dos tornillos pediculares paralelamente al eje longitudinal de
la columna vertebral se conocen de la GB 2 383 304 DILIP, de la EP
0 667 127 ACROMED y de la US 6 267 764 ELBERG.
De la US 6.206.882 COHEN se conoce otro
dispositivo para la fijación de la columna vertebral, que incluye
una placa dotada de varias ranuras.
Otro dispositivo de fijación de la columna
vertebral con dos elementos de anclaje y un medio elástico dispuesto
entre ellos se conoce de la US 64440169 ELBERG.
Otro dispositivo para la fijación de la columna
vertebral con una multitud de tornillos pediculares y paralelo al
eje longitudinal de la columna entre dos piezas de unión elásticas
con dos tornillos pediculares se conoce de la EP 0 677 277 MOREAU.
Este conocido dispositivo incluye piezas de unión elásticas con
características progresivas de resorte. Los medios elásticos
incluyen un muelle de tornillos, cuyo orificio central se rellena
de un material viscoelástico. El inconveniente de este dispositivo
es que debido a la configuración del medio elástico con dos
elementos que presentan una diferente elasticidad se necesita un
proceso de fabricación costoso del elemento elástico.
Aquí la invención sugiere alguna ayuda. El
cometido de la invención consiste en crear un dispositivo para la
estabilización de los cuerpos vertebrales, que comprenda únicamente
un elemento resorte o muelle fabricado a base de un material
metálico con una característica de resorte progresiva frente a una
carga de presión.
La invención resuelve este cometido con un
dispositivo para la estabilización elástica de los cuerpos
vertebrales, que tiene las características de la reivindicación
1.
Las ventajas que se consiguen por medio de la
invención permiten que gracias al dispositivo conforme a la
invención
- -
- en el caso de fuerzas de presión pequeñas se garantice una gran flexibilidad y amortiguación elásticas. De este modo se consigue una libertad de movimiento satisfactoria de la columna vertebral en esta zona;
- -
- para cargas de presión elevadas o cargas por choques no se necesita ningún gran recorrido del resorte para la recogida de la fuerza de presión, de manera que se puede evitar una sobrecarga de los elementos posteriores;
- -
- con un único elemento elástico fabricado a base un material metálico biocompatible, por ejemplo titanio, se puede conseguir una característica elástica progresiva escalonada.
La característica elástica del medio elástico
presenta un curso progresivo escalonado en un diagrama de
fuerza-recorrido. Por eso el medio elástico se ha
configurado preferiblemente como un muelle helicoidal o resorte
helicoidal con un paso variado de las espiras del muelle.
Otras versiones de un muelle helicoidal con
parte elástica progresiva se obtienen por ejemplo de la
- -
- Fabricación de un muelle helicoidal que al medir paralelamente al eje longitudinal presenta entre al menos dos espiras del muelle colindantes una anchura de ranura x distinta; o
- -
- Fabricación de un muelle helicoidal de un material elástico cuya área de la sección ortogonal al eje longitudinal al medir paralelamente al eje longitudinal presenta entre al menos dos espiras colindantes del muelle una altura distinta h.
En una configuración no conforme a la invención,
los medios elásticos son como muelles tipo meandro, planos con
varias espiras dispuestas a lo largo de un eje longitudinal, de
forma que cada espira elástica presenta un lazo en espiral con un
eje de flexión.
Según la configuración las distancias L entre
los ejes de flexión y el eje longitudinal a ambos lados del eje
longitudinal pueden ser constantes, o bien las espiras pueden
haberse configurado de manera que la distancia L1 entre al menos un
eje de flexión dispuesto en el lado izquierdo del eje longitudinal y
el eje longitudinal frente a la distancia L2 entre al menos un eje
de flexión dispuesto en el lado derecho del eje longitudinal y el
eje longitudinal es distinta.
En otra configuración cada espira engloba un
medio de retención que delimita el recorrido del muelle permitido
de la correspondiente espira. Los medios de retención incluyen
preferiblemente por espira a menos una leva, que delimita el
recorrido del muelle de la espira correspondiente.
A través de la configuración de las levas el
recorrido del muelle s delimitado por al menos una leva puede ser
diferente para al menos dos espiras del muelle.
El muelle tipo meandro puede presentar n
espiras, de manera que cada espira presente una parte o proporción
de muelle i distinta, es decir i_{1}<i_{j}.
En otra configuración el grosor de la pared del
material del muelle de al menos dos bucles o lazos de inflexión es
distinto, de manera que para estas dos espiras las proporciones
elásticas son diferentes.
En otro tipo de configuración los medios
elásticos incluyen en sus extremos dispuestos hacia fuera unas
piezas de unión, que son adecuadas para la fijación del medio
elástico a los medios de anclaje óseos. Por ejemplo, una de las dos
piezas de unión se ha configurado como varilla coaxial al eje
longitudinal, mientras que la segunda pieza de unión se puede
configurar como vaina con un orificio central coaxial al eje
longitudinal para la recepción de un soporte longitudinal en forma
de varilla. Por otro lado también sería posible al menos una pieza
de unión que se enlazara con un soporte longitudinal en forma de
varilla por medio de una unión articulada.
La invención y las configuraciones de la
invención se explican con claridad a continuación con ayuda de
representaciones parcialmente esquemáticas de algunos ejemplos.
Figura 1 una configuración del dispositivo
conforme a la invención para la estabilización de varios cuerpos
vertebrales;
Figura 2 un corte longitudinal a través del
medio elástico de una configuración del dispositivo conforme a la
invención;
Figura 3 una visión del medio elástico de una
configuración del dispositivo conforme a la invención;
Figuras 4a y 4b las características del muelle
en un diagrama fuerza-recorrido del medio elástico
de las versiones del dispositivo representadas en la figura 2 o
3;
En la figura 1 se representa una versión de un
dispositivo 1 para la estabilización de los cuerpos vertebrales
colindantes 6. Varios medios de fijación ósea 2 en forma de
tornillos pediculares se han atornillado de tal forma al pedículo
del cuerpo vertebral 6, que sus ejes centrales 3 se disponen
perpendicularmente al eje longitudinal de la columna vertebral. Los
segmentos superiores 4 del medio de fijación óseo 2 se han dispuesto
coaxialmente a los ejes centrales 3 del medio de fijación óseo y
presentan unos canales que transcurren perpendicularmente al eje
central 3. En estos canales 7 se introducen las piezas de unión 8
del medio elástico 5 en forma de varillas de manera que los medios
elásticos 5 configurados aquí como muelles helicoidales se deslizan
con respecto a los canales 7 y paralelamente al eje longitudinal de
la columna vertebral, antes de que por medio de los tornillos 10
dispuestos en los segmentos superiores 4 se fijen a los medios de
anclaje óseos 2. Los medios elásticos 5 son deformables en lo que
se refiere a su eje longitudinal 12 de manera que los recorridos
del muelle s (fig. 4) del medio de anclaje óseo 2 son asimismo
paralelos al eje longitudinal 12. Los dos medios 5 elásticos
axiales se han configurado con las piezas de unión 16a, 16b según la
versión representada en la figura 2, mientras que el medio elástico
intermedio 5 incluye dos piezas de unión coaxiales, en forma de
varillas 16a (fig. 2).
En la figura 2 se representa una versión del
medio elástico 5 como resorte helicoidal 11, cuyo material elástico
presenta una superficie transversal 13 rectangular paralela al eje
longitudinal 12, de forma que la superficie 13 medida paralelamente
al eje longitudinal 12 presenta una altura h variable. A través de
la altura creciente h de la superficie transversal 13 del material
flexible contra los extremos 14, 15 del muelle helicoidal se
obtiene un paso 8 creciente de las espiras asimismo contra los
extremos 14, 15 del muelle helicoidal. En la configuración aquí
representada el ancho de la ranura x se mantiene constante en toda
la longitud del muelle helicoidal 11. La sección ortogonal al eje
longitudinal 12 se ha configurado en forma de círculo y el muelle
helicoidal presenta en ambos extremos 14, 15 respectivamente un
medio de unión 16, que sirve para la fijación del muelle helicoidal
11 a un medio de fijación óseo 2 (fig.1). El primer medio de unión
16a dispuesto en un primer extremo 14 del muelle helicoidal 11, se
ha configurado como una varilla 8 coaxial al eje longitudinal 12,
mientras que el segundo medio de fijación 16b dispuesto en un
segundo extremo 15 del muelle helicoidal 11 se ha configurado como
una vaina 17 y tiene un orificio central 18 coaxial al eje
longitudinal 12. Ambos medios de fijación 16 están unidos
firmemente al muelle helicoidal 11. A través del paso 8 variable de
la espira 19 del muelle helicoidal 11 se consigue una
característica elástica progresiva. Para la fijación de una pieza
en forma de varilla al orificio central 18 se ha previsto un
tornillo 25, que se enrosca en un orificio 26 que presenta una
rosca interna 27 complementaria con un eje del orificio 28 que se
dispone perpendicularmente al eje longitudinal 12 y se puede
apretar con su extremo anterior contra una varilla introducida en el
orificio central 18 (no dibujada).
La figura 3 muestra una configuración no
conforme a la invención del medio elástico 5, que incluye un muelle
29 con varias espiras dispuestas en un mismo plano. Cada una de las
tres espiras 19a, 19b, 19c presenta un bucle de inflexión 21 y un
medio de retención 22. Los medios de retención 22 constan de dos
muescas 23, que tras alcanzar el recorrido del muelle autorizado
por la espira 19 pasan a una posición y evitan otro desplazamiento
de la espira 19 correspondiente. Los bucles de inflexión 21 de las
tres espiras 19a, 19b, 19c presentan respectivamente un eje de
flexión 24a, 24b, 24c que se ha configurado de forma que la longitud
L1 de la izquierda del eje longitudinal 12 respecto a la flexión
del brazo de palanca eficaz es mayor que la longitud L2 de la
derecha del eje longitudinal 12 del brazo de palanca. En lugar de
brazos de palanca de longitudes distintas también podrían ser
diferentes los recorridos s_{i} por espira 19 autorizados por el
medio de retención 22. Análogamente a la configuración representada
en la figura 2 el muelle 29 presenta en sus extremos 34, 35 que
aparecen a ambos lados del eje longitudinal 12, un medio de unión
16, que es adecuado para fijar el medio elástico 5 a un medio de
fijación del hueso 2 (fig. 1). El primer medio de unión 16a
dispuesto en un primer extremo 34 del muelle 29 se ha configurado
como varilla 8 coaxial al eje longitudinal 12, mientras que el
segundo medio de fijación 16b dispuesto en un segundo extremo 35
del muelle 29 se ha configurado como vaina 17 e incluye un orificio
central 18 coaxial al eje longitudinal 12. Para la fijación de una
pieza en forma de varilla al orificio central 18 se ha previsto un
tornillo (no dibujado), que se enrosca en un orificio 26 que
presenta una rosca interna 27 complementaria con un eje del
orificio 28 que se dispone perpendicularmente al eje longitudinal
12 y se puede apretar con su extremo anterior contra una varilla
introducida en el orificio central 18 (no dibujada).
En la figura 4a se ha representado la
característica del muelle 20 para las configuraciones representadas
en la figura 2 del medio elástico 5 en un diagrama
fuerza-recorrido. La característica del muelle 20 es
progresiva sobre todo el recorrido del muelle. Dicha característica
del resorte 20 se consigue por ejemplo mediante la configuración
del medio elástico 5 como un muelle helicoidal 11 con un paso
\delta que varía continuamente a lo largo del eje longitudinal
12.
La característica del muelle 20 representada en
la figura b se refleja a través de la configuración del medio
elástico 5 como un muelle 29 en forma de meandro. La característica
del muelle 20 según la figura 4b es discontinua y presenta un punto
de inflexión en un recorrido del muelle s = s_{1}, que por ejemplo
es factible cerrando el medio de retención 22 de una espira 19.
Claims (8)
1. Dispositivo (1) para la estabilización
elástica de los cuerpos vertebrales con
- A)
- al menos dos medios de fijación del hueso (2), que presentan un eje central (3) y un segmento superior (4); y
- B)
- medios elásticos(5), que presentan un eje longitudinal (12) y se enlazan a los segmentos superiores (4) de los dos medios de fijación del hueso colindantes (2), de manera que el eje longitudinal (12) se mantiene perpendicular a los ejes centrales (3), donde C) los medios elásticos (5)presentan en caso de carga por presión una característica de muelle progresiva (20), se han fabricado a base de un material metálico y solamente incluyen un elemento flexible; donde
- D)
- los medios elásticos (5) incluyen espiras (19), entre las cuales al menos dos espiras (19) presentan una dimensión geométrica diferente una de otra,
\hskip0,5cm que se caracteriza
porque
- E)
- la característica del muelle (20) del medio elástico (5) presentan un curso progresivo escalonado en un diagrama de fuerza-recorrido.
2. Dispositivo (1) conforme a la reivindicación
1, que se caracteriza porque el medio elástico (5) como
muelle helicoidal (11) se ha configurado con un paso \delta
variable de las espiras (19).
3. Dispositivo (1) conforme a la reivindicación
2, que se caracteriza porque el muelle helicoidal (11) medido
paralelamente al eje longitudinal (12) presenta una anchura de
ranura x distinta al menos entre dos espiras colindantes (19).
4. Dispositivo (1) conforme a la reivindicación
2 ó 3, que se caracteriza porque el muelle helicoidal (11)
se ha fabricado con un material flexible, cuya superficie
transversal (13) paralela al eje longitudinal (12) presenta una
altura h distinta al menos entre dos espiras colindantes (19).
5. Dispositivo (1) conforme a una de las
reivindicaciones 1 hasta 4, que se caracteriza porque los
medios elásticos (5) en sus extremos (3;4) incluyen unas piezas de
unión (16) que son adecuadas para la fijación del medio elástico
(5) a los medios de anclaje óseos (2).
6. Dispositivo (1) conforme a la reivindicación
5, que se caracteriza porque al menos una pieza de unión
(16a) es una varilla (8) coaxial al eje longitudinal (25).
7. Dispositivo (1) conforme a la reivindicación
5 o 6, que se caracteriza porque al menos una pieza de unión
(16b) es una vaina (17) con un orificio central (18) coaxial al eje
longitudinal (12).
8. Dispositivo (1) conforme a una de las
reivindicaciones 5 hasta 7, que se caracteriza porque al
menos una pieza de unión (16) engloba una unión articulada.
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