ES2328841T3 - Clavo de anclaje oseo. - Google Patents
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Abstract
Clavo de anclaje óseo que comprende: un vástago sin roscar (1, 1'') con un extremo libre (2), una cabeza (3, 3'') opuesta al extremo libre, teniendo la cabeza un hueco (7) sustancialmente en forma de U para recibir una varilla (12) o un elemento en forma de varilla, un taladro longitudinal (4) que se extiende a través del vástago y se abre hacia al menos la cabeza (3, 3'') o el extremo libre (2), y una pluralidad de aberturas (5) que se extienden a través de la pared del vástago y están en comunicación con el taladro (4).
Description
Clavo de anclaje óseo.
La presente invención se refiere a un clavo de
anclaje óseo. En concreto, se refiere a un clavo de anclaje óseo
que tiene un eje con un taladro longitudinal y una pluralidad de
aberturas en la pared del vástago, y una cabeza con un hueco
sustancialmente en forma de "U" para recibir una varilla. El
clavo de anclaje óseo se puede utilizar, por ejemplo, para anclar
una varilla espinal en pedículos de vértebras adyacentes a fin de
estabilizar la columna vertebral o puede utilizarse también en
cualquier otro tipo de aplicación de anclaje óseo que utiliza una
varilla o un elemento en forma de varilla.
Por la WO 01/26568, se conoce un dispositivo de
anclaje óseo en forma de tornillo óseo que comprende una cabeza de
tornillo y un vástago roscado, en donde se proporciona un taladro
axial que se conecta con el exterior a través de una pluralidad de
taladros radiales. Se puede inyectar cemento óseo a través del
tornillo óseo y en el tejido óseo que rodea el vástago roscado. La
US 2004/0147929 A1, describe un dispositivo de anclaje óseo con un
elemento tubular que tiene una rosca para huesos en su pared
exterior, una punta y una cabeza que pueden conectarse con el
elemento tubular, en donde la cabeza comprende un hueco en forma de
"U" para recibir una varilla. La inserción de este dispositivo
de anclaje óseo se realiza mediante roscado lo que requiere mucha
fuerza y tiempo. Además, durante el roscado, las fuerzas que actúan
sobre el hueso pueden resultar demasiado grandes en ciertas
situaciones, por ejemplo en el caso de las personas mayores y/o de
huesos frágiles.
La US 2004/0220575 A1, describe un elemento de
anclaje óseo para anclar un dispositivo externo en el hueso. El
elemento de anclaje óseo comprende una cabeza que puede conectarse
al dispositivo externo y un vástago conectado a la cabeza, en donde
el vástago tiene una sección determinada con una rosca para huesos y
por lo menos una sección sin rosca para huesos dentro de dicha
sección predeterminada. El dispositivo de anclaje óseo puede ser
empujado hasta un agujero pretaladrado en el hueso y luego girado
para permitir el anclaje mediante la rosca para huesos. El
dispositivo de anclaje se puede desatornillar gracias a la presencia
de la rosca para huesos. En una realización específica, el vástago
comprende un taladro longitudinal con taladros radiales que
conducen al exterior con el fin de permitir la introducción de un
agente médico o de cemento óseo en el agujero pretaladrado.
La US 5.743.912 y la JP 09149906 A, describen
implantes médicos que comprenden un vástago con un taladro
longitudinal y aberturas radiales y una sección roscada en un
extremo.
La US 2006/0089642 A1, describe un implante para
vértebras y otros huesos que se forma como un cuerpo cilíndrico
alargado con una serie de perforaciones que atraviesan la pared del
cilindro y se comunican con el taladro del cilindro. El taladro
puede llenarse con una mezcla de crecimiento óseo. El implante no es
apto para la conexión con una varilla de estabilización espinal.
Para determinadas demandas clínicas, en concreto
para la estabilización de huesos osteoporóticos frágiles, en
cirugía pediátrica, en cirugía de la columna cervical o en
neurocirugía, se necesitan dispositivos de anclaje óseo que puedan
conectarse a una varilla o elemento de varilla de estabilización
externa, en donde los dispositivos de anclaje óseo se pueden
insertar más rápidamente y con fuerzas de inserción menores que los
dispositivos conocidos ofreciendo al mismo tiempo una fijación
segura comparable con la de los tornillos.
El propósito de la presente invención consiste
en proporcionar tal dispositivo de anclaje óseo. El propósito se
resuelve con un clavo de anclaje óseo según la reivindicación 1.
Otras novedades se dan en las reivindicaciones dependientes.
El clavo de anclaje óseo según la invención
permite una rápida inserción en un agujero central que se
proporciona en el hueso con antelación. Una fijación segura y
duradera se realiza mediante el crecimiento hacia dentro de vasos
sanguíneos hasta las aberturas seguido de hueso recién formado en
las aberturas y/o mediante la inyección de cemento óseo a través
del taladro longitudinal, cemento óseo que sale por las aberturas,
se endurece y conecta el clavo con el material óseo
circundante.
El clavo de anclaje óseo se puede aplicar de
manera específica en cirugía mínimamente invasiva (MIS), en cirugía
de la columna vertebral y en la estabilización de huesos largos.
Otras características y ventajas de la invención
quedan claras y se entienden mejor con referencia a la siguiente
descripción detallada de las realizaciones tomadas en conjunto con
los dibujos que acompañan.
La figura 1, muestra una vista en perspectiva
despiezada de un clavo de anclaje óseo según a una primera
realización.
La figura 2, muestra el clavo de anclaje óseo
según la figura 1 montado en estado ensamblado, conectado a una
varilla.
La figura 3, muestra una vista lateral del clavo
de anclaje óseo con la varilla según la primera realización, en
dirección del eje de la varilla.
La figura 4, muestra una vista en sección del
clavo de anclaje óseo con la varilla según la primera realización,
tomándose la sección por el eje de la varilla.
La figura 5, muestra una vista en perspectiva
despiezada del clavo de anclaje óseo según una segunda
realización.
La figura 6, muestra el clavo de anclaje óseo de
la segunda realización en estado montado conectado a una
varilla.
La figura 7, muestra una vista en sección del
clavo de anclaje óseo de la segunda realización conectado a una
varilla, tomada la sección por el eje de la varilla, y muestra
también una vista esquemática del crecimiento hacia dentro de los
vasos sanguíneos.
La figura 8, muestra un dispositivo de inyección
para la inyección de agentes de tratamiento médico o de cemento
óseo.
Se describe un clavo de anclaje óseo según una
primera realización de la invención con referencia a las figuras 1
a 4. El clavo de anclaje óseo comprende un vástago 1 con un extremo
libre 2 y una cabeza 3 opuesta al extremo libre 2. Un taladro
coaxial 4 se extiende a través del vástago desde el extremo en el
que está situada la cabeza 3 hasta una cierta distancia del
extremo libre 2. El diámetro del taladro coaxial 4 es tal que el
vástago tiene suficiente resistencia a la rotura.
Una pluralidad de aberturas 5 se extienden en
dirección radial desde el taladro 4, a través de la pared del
vástago 1, hasta el exterior. La sección transversal de las
aberturas es preferentemente circular o redondeada. Las aberturas
se pueden disponer de manera regular, por ejemplo en filas
circunferenciales en donde una fila está desplazada con respecto a
otra para proporcionar una distribución uniforme de las aberturas en
una sección del vástago 1. Como se muestra en los dibujos, puede
haber una sección del vástago 1 adyacente a la cabeza 3 donde no se
proporcionan aberturas. El número y la disposición de las aberturas
varía dependiendo de las necesidades clínicas. El diámetro de las
aberturas es al menos tan grande como para que los vasos sanguíneos
del material óseo circundante puedan crecer una vez que se forme
nuevo hueso en las aberturas. Además, el diámetro de la abertura se
selecciona de manera que el cemento óseo y/o los agentes de
tratamiento médico puedan salir a través de las aberturas sin
obstrucciones. En la pared exterior del vástago 1 se puede
proporcionar una zona de avellanado (no se muestra) alrededor de
las aberturas para facilitar el crecimiento hacia dentro. Las
aberturas 5 se muestran extendiéndose en dirección radial con
respecto al eje del vástago M. Sin embargo, todas o algunas de
ellas también pueden extenderse en una dirección que forma un ángulo
con el taladro axial diferente de 90º. La longitud del vástago se
selecciona de manera que sea apta para la aplicación específica.
El extremo libre 2 se configura como una punta.
Sin embargo, el extremo libre 2 también puede ser plano. El vástago
1 puede afilarse hacia el extremo libre 2 de una sección 6, por
ejemplo, puede afilarse de forma cónica. El taladro coaxial 4
también se puede extender por toda la longitud del vástago 1 hasta
el extremo libre 2 de manera que proporcione una abertura en el
extremo libre 2. Además, la punta se puede proporcionar como una
parte separada que puede conectarse al vástago 1. En ese caso, el
taladro coaxial 4 puede cerrarse conectando una punta separada con
el vástago.
Como se muestra en los dibujos, la superficie
exterior del vástago 1 no está roscada. Además, la superficie
exterior del vástago 1 se puede tratar para proporcionar una mejor
fijación o para mejorar el deslizamiento del vástago por el agujero
central. Por ejemplo, la superficie exterior puede ser rugosa para
mejorar la fijación o puede recubrirse con un material que estimule
el crecimiento hacia dentro. En otro ejemplo, la superficie puede
recubrirse o pulirse, o tratarse de otra forma para mejorar el
deslizamiento a fin de facilitar la inserción.
La cabeza 3, en la realización que se muestra,
es sustancialmente cilíndrica con un diámetro exterior más grande
que el diámetro del vástago 1. La cabeza 3 comprende un hueco 7
sustancialmente en forma de "U" y un taladro coaxial 8 que se
extiende a través de la cabeza y está en comunicación con el taladro
coaxial 4 del vástago. Mediante el hueco 7 en forma de "U" se
forman dos patas libres 9, 10 provistas de una rosca interna 11. El
diámetro del hueco 7 en forma de "U" es tal que puede
insertarse una varilla 12, utilizada para conectar varios de los
clavos de anclaje óseo entre sí. La varilla 12 se asegura con un
elemento de bloqueo, por ejemplo un tornillo interno 13 que puede
atornillarse entre las patas 9, 10 y apretar hacia la varilla.
En la realización que se muestra, la cabeza 3 y
el vástago 1 están diseñados como una sola pieza. Sin embargo, la
cabeza 3 y el vástago 1 también pueden diseñarse como piezas
separadas, pudiendo la cabeza 3 y el vástago 1 conectarse
rígidamente entre sí para formar una conexión rígida monoaxial. Por
otro lado, la cabeza 3 y el vástago 1 pueden conectarse de manera
giratoria, siendo el eje de rotación el eje del vástago.
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El elemento de bloqueo no tiene por que ser un
tornillo interno 13. Por ejemplo, se puede proporcionar una
combinación de una tuerca externa que coopere con una rosca externa
en la cabeza 3 y un tornillo interno. Como alternativa, es posible
otro mecanismo de bloqueo, por ejemplo, un acoplamiento de bayoneta
entre el elemento de bloqueo y la cabeza.
El clavo de anclaje óseo está hecho de un
material biocompatible, como titanio, una aleación de titanio o un
material plástico biocompatible. También puede hacerse de una
aleación con memoria de forma.
En operación, en primer lugar se prepara un
agujero central en la zona en la que se va a anclar el clavo de
anclaje óseo. El diámetro interior del agujero se corresponde con el
diámetro exterior del vástago o es ligeramente menor. El vástago 1
se empuja o aprieta después hasta el interior del agujero central.
Cuando el vástago 1 se empuja hasta el interior del agujero central
se mantiene debido a la fuerzas de fricción. La acción de insertar
el vástago en el agujero ocupa mucho menos tiempo que atornillar un
tornillo óseo en el hueso, incluso aunque se use un agujero
pretaladrado para el tornillo óseo. Por lo tanto, el clavo de
anclaje óseo puede utilizarse en situaciones clínicas en las que se
necesita una inserción muy rápida y/o en las que la fragilidad del
material óseo no permite la aplicación de grandes fuerzas de
inserción que pueden producirse en el caso de utilizar un tornillo
óseo.
Después de insertar al menos dos clavos de
anclaje óseo, éstos se pueden conectar a través de la varilla. La
varilla se fija apretando el tornillo interno. El clavo de anclaje
óseo también puede combinarse con tornillos óseos monoaxiales
convencionales que se utilizan para la conexión con varillas.
Transcurrido un determinado periodo de tiempo,
los vasos sanguíneos comienzan a crecer hacia dentro, atravesando
las aberturas 5, hasta el interior del taladro coaxial 4, y ello es
seguido por la formación de hueso nuevo, reforzando así la
fijación.
Para mejorar aún más la fijación, un cemento
óseo tal como por ejemplo polimetilmetacrilato (PMMA) o fosfato
tricálcico (TCP) se puede introducir a través del taladro 8 de la
cabeza del tornillo y del taladro longitudinal del vástago antes de
insertar la varilla. El cemento óseo se encuentra en una forma
sustancialmente fluida y sale por las aberturas 5. Cuando se
endurece, une firmemente el vástago 1 con el material óseo
circundante.
En las figuras 5 a 7 se muestra una segunda
realización. La segunda realización se diferencia de la primera
realización en que la cabeza y el vástago se configuran como partes
separadas que se conectan de manera pivotante a fin de permitir un
ajuste poliaxial. Las partes que son idénticas a las de la primera
realización se designan con los mismos números de referencia. El
vástago 1' se diferencia del vástago de la primera realización en
que tiene un extremo en forma de segmento esférico 1a a través del
cual se extiende el taladro longitudinal 4. En su extremo libre, el
extremo en forma de segmento esférico 1a incluye un hueco 1b para
acoplar una herramienta de roscar.
La cabeza 3' se forma como una parte separada.
Tiene, igual que la cabeza 3 de la primera realización, una forma
sustancialmente cilíndrica, con un hueco 7 sustancialmente en forma
de "U" y un taladro coaxial 8 mediante el cual se forman dos
patas 9, 10 en las que se proporciona una rosca interna 11. La
cabeza 3' tiene un lado inferior 3a con una abertura 3b
dimensionada de manera que la cabeza en forma de segmento esférico
1a no puede caer en estado ensamblado. Entre el taladro 8 y la
abertura 3b, se proporciona un soporte 3c para el extremo en forma
de segmento esférico 1a. En estado ensamblado, el vástago 1' puede
pivotar con respecto a la cabeza 3'.
El clavo de anclaje óseo según la segunda
realización comprende además un elemento de presión 14,
sustancialmente cilíndrico, con un taladro coaxial 15 y una sección
esférica 16 adecuados para ejercer presión sobre el extremo 1a. En
la realización que se muestra, el elemento de presión 14 tiene un
hueco 17 en forma sustancialmente de "U" opuesto a la sección
esférica 16 para recibir la varilla 12. El elemento de presión 14
puede asegurarse dentro de la cabeza 3' para que no gire ni se
caiga. De preferencia, el vástago 1', la cabeza 3' y el elemento de
presión 14 están premontados.
El uso del clavo de anclaje óseo según la
segunda realización es similar al de la primera realización. El
clavo de anclaje óseo según la segunda realización permite un ajuste
poliaxial de la cabeza 3' con respecto al vástago 1'. La posición
angular del vástago 1' se bloquea con respecto a la cabeza 3'
empujando el elemento de presión 14 hacia el extremo en forma de
segmento esférico 1a que aprieta el extremo en forma de segmento
esférico 1a contra el soporte 3c. El bloqueo se logra apretando el
tornillo interno de manera que la varilla 12 se fija y transmite la
fuerza al elemento de presión 14 que entonces bloquea el extremo en
forma de segmento esférico 1a.
En una modificación, el extremo en forma de
segmento esférico 1a del vástago 1' y la varilla 12 se pueden
bloquear de forma independiente entre sí.
La figura 7 muestra esquemáticamente el
crecimiento hacia dentro de los vasos sanguíneos a través de las
aberturas 5. Los vasos se extienden a través de las aberturas y
pueden seguir creciendo en el taladro coaxial 4.
La figura 8 muestra esquemáticamente un
instrumento de inyección 20 para la inyección de cemento óseo o de
un agente de tratamiento médico en el vástago 1, 1'. El instrumento
de inyección 20 comprende un depósito 21 para el agente o el
cemento óseo, un tubo de inyección 22 y un accionador 23 para
accionar la inyección. El tubo de inyección 22 tiene un diámetro
exterior más pequeño que el diámetro del taladro coaxial 4, de
manera que puede introducirse en el taladro coaxial 4 una distancia
tal que llega a las inmediaciones de las aberturas.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Claims (10)
1. Clavo de anclaje óseo que comprende:
un vástago sin roscar (1, 1') con un extremo
libre (2),
una cabeza (3, 3') opuesta al extremo libre,
teniendo la cabeza un hueco (7) sustancialmente en forma de U para
recibir una varilla (12) o un elemento en forma de varilla,
un taladro longitudinal (4) que se extiende a
través del vástago y se abre hacia al menos la cabeza (3, 3') o el
extremo libre (2), y una pluralidad de aberturas (5) que se
extienden a través de la pared del vástago y están en comunicación
con el taladro (4).
2. Clavo de anclaje óseo según reivindicación
1, en donde el taladro (4) se abre hacia la cabeza (3, 3') y se
cierra en el segundo extremo.
3. Clavo de anclaje óseo según la
reivindicación 1 ó 2, en donde el vástago tiene una forma
sustancialmente cilíndrica.
4. Clavo de anclaje óseo según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde las aberturas (5) tienen una
sección transversal redonda.
5. Clavo de anclaje óseo según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en donde las aberturas (5) se extienden en
dirección radial desde el eje del vástago.
6. Clavo de anclaje óseo según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en donde la superficie exterior del vástago
se trata para que quede rugosa o recubierta a fin de aumentar la
fijación.
7. Clavo de anclaje óseo según una de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde el vástago (1) y la cabeza (3)
están conectados de manera monoaxial.
8. Clavo de anclaje óseo según una de las
reivindicaciones 1 a 6, en donde el vástago (1') tiene una sección
extrema (1a) en forma de segmento esférico y la cabeza (3') es una
parte separada provista de un soporte (3c) para sostener de manera
pivotante la sección extrema.
9. Clavo de anclaje óseo según la
reivindicación 8, en donde se proporciona un elemento de presión
(14) entre la varilla (12) y la sección extrema (1a), bloqueando el
elemento de presión la sección extrema (1a) contra el soporte (3c)
cuando se ejerce presión.
10. Clavo de anclaje óseo según una de las
reivindicaciones 1 a 9, en donde se proporciona un elemento de
bloqueo (13) para bloquear la varilla (12) o el elemento en forma de
varilla, en el hueco (7), cooperando el elemento de bloqueo con la
cabeza (3, 3').
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