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.
Campo y antecedentes de la invención
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.
Breve descripción de la invención
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.
Breve descripción de los dibujos
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.
Descripción detallada de la invención
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.
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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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