ES2331247T3 - Elemento de resorte para un dispositivo de estabilizacion para huesos. - Google Patents
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Abstract
Elemento elástico (200) utilizable en un dispositivo de estabilización (130) para huesos o vértebras, que está configurado como un cuerpo tubular esencialmente cilíndrico que tiene una escotadura en hélice (202) en su pared a lo largo de su eje principal (A) con un primer extremo y un segundo extremo opuesto al primero, y un taladro coaxial (201) que se extiende desde el primer hasta el segundo extremo, desembocando la escotadura (202) en dirección radial en el taladro (201) del cuerpo, cuerpo que presenta en sus extremos opuestos en cada caso una rosca interior (4, 4'''', 41, 163) o una prolongación cilíndrica con una rosca exterior (161, 171, 172) para unirlo con un vástago y/o una cabeza de un tornillo para hueso o para unirlo con una parte de varilla o una placa, estando previsto en el taladro (20) un núcleo (71, 644) configurado de tal modo que aumenta la resistencia a la flexión del elemento elástico, caracterizado porque la escotadura en hélice (202) presenta una salida (203), estando configurada la salida en forma de cuarto de círculo para mantener bajos los picos de carga en el material del cuerpo.
Description
Elemento de resorte para un dispositivo de
estabilización para huesos.
La invención se refiere a un elemento de resorte
utilizable en la cirugía de la columna vertebral y la traumatología,
de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Para la fijación de fracturas óseas o la
estabilización de la columna vertebral, se conocen dispositivos de
fijación y estabilización que consisten como mínimo en dos tornillos
para hueso anclados en el hueso o vértebra y unidos entre sí a
través de una placa o una varilla. Los sistemas rígidos de este tipo
no permiten ningún movimiento de las partes de hueso o las
vértebras fijadas relativamente entre sí.
Sin embargo, para determinadas indicaciones es
deseable una estabilización dinámica en la que las partes de hueso
y las vértebras a estabilizar puedan realizar un movimiento entre sí
limitado y controlado. Una posibilidad para la realización del
dispositivo de estabilización dinámica consiste en la utilización de
un elemento elástico en lugar de una varilla rígida que une los
elementos de anclaje de hueso.
El documento US 2003/0109880 A1 da a conocer un
dispositivo de estabilización dinámica para vértebras que incluye
un primer y un segundo tornillo para anclarlos en las vértebras, que
presentan en cada caso una parte de alojamiento para colocar un
resorte que une los tornillos, y un resorte de este tipo. El propio
resorte está configurado en conjunto en forma de un resorte
helicoidal con espiras muy juntas a modo de un resorte de tracción
y se fija en las partes de alojamiento mediante tornillos de
apriete. Sin embargo, en este caso existe el peligro de que el
resorte, a causa de su elasticidad, desvíe la presión del tornillo
de apriete y, en consecuencia, que se afloje la fijación entre el
tornillo para hueso y el resorte. Otra desventaja del dispositivo
consiste en que, si todas las demás propiedades del resorte se
mantienen invariables, la elasticidad del resorte depende de su
longitud.
El documento EP 0 669 109 B1, da a conocer un
dispositivo de estabilización para estabilizar vértebras dorsales
adyacentes, que incluye dos tornillos pediculares monoaxiales y una
cinta que está fijada en las partes de alojamiento de los tornillos
pediculares en cada caso a través de un tornillo de apriete, y que
incluye un elemento de apoyo resistente a la presión dispuesto
sobre la banda. Sin embargo, con un dispositivo de estabilización
de este tipo no se logra ninguna estabilización contra torsión. Como
en el caso del dispositivo de estabilización arriba descrito, si
todas las demás propiedades de los elementos de resorte se mantienen
invariables, la elasticidad de la unión de los dos elementos de
anclaje de hueso depende de la longitud de los elementos de resorte
o de la distancia entre los elementos de anclaje de hueso.
El documento US 6,162,223, da a conocer un
dispositivo de fijación para una articulación, por ejemplo para una
muñeca o una articulación de la rodilla, en el que una varilla de
fijación unida por sus extremos con elementos de anclaje de hueso
está configurada en dos piezas, estando unidas entre sí las dos
piezas de la varilla de fijación a través de una pieza de
acoplamiento flexible y estando dispuestas las varillas de fijación
alrededor de la pieza de acoplamiento fuera del cuerpo. Las dos
piezas de la varilla de fijación no están unidas de forma fija con
la pieza de acoplamiento, sino que se pueden mover libremente a lo
largo de un taladro en la pieza de acoplamiento. Debido al tipo de
conexión con la varilla de fijación de dos piezas, el diámetro de
la pieza de acoplamiento es siempre mayor que el diámetro de la
varilla de fijación. Este dispositivo de fijación conocido no es
adecuado para ser utilizado internamente en la columna vertebral o
en otros huesos, debido a su estructura complicada y
voluminosa.
El documento WO 03/047442 A1, da a conocer un
elemento elástico utilizable en un dispositivo de estabilización
para huesos o vértebras, que está configurado en forma de un cuerpo
esencialmente cilíndrico con un primer extremo y un segundo extremo
opuesto al primero y un taladro coaxial que se extiende desde el
primer hasta el segundo extremo, cuerpo que presenta en sus
extremos opuestos una rosca interior para unirlo con un vástago y/o
una cabeza de un tornillo para hueso o para unirlo con una parte de
varilla o una placa, estando previsto un núcleo dentro del taladro.
El núcleo está formado por un elemento de resorte de un
polímero.
En el cuerpo cilíndrico está formada una
escotadura helicoidal con una anchura constante a todo lo largo de
la misma. No se ha tomado ninguna medida especial para los dos
extremos de la escotadura helicoidal.
El objetivo de la invención consiste en
proporcionar un elemento de resorte de construcción sencilla y
compacta, que sea fácil de manejar y al mismo tiempo presente una
alta seguridad funcional, y que se pueda combinar de la forma más
variada posible con otros elementos para formar un dispositivo de
estabilización para vértebras o huesos que deban ser unidos entre
sí.
Este objetivo se resuelve mediante un elemento
de resorte de acuerdo con la reivindicación 1. En las
reivindicaciones subordinadas se indican perfeccionamientos de la
invención.
La invención tiene la ventaja de que los picos
de carga en el material del cuerpo del elemento que se producen en
la salida de una escotadura helicoidal se mantienen en un nivel bajo
gracias a que la salida está configurada en forma de cuarto de
círculo.
\newpage
El elemento de resorte se puede combinar
opcionalmente con elementos rígidos en forma de varilla de
longitudes diferentes para formar un elemento elástico en forma de
varilla, o con diferentes vástagos y/o cabezas para formar un
tornillo para hueso con propiedades elásticas. Dependiendo del
elemento de resorte utilizado, la varilla de resorte o el tornillo
para hueso presenta unas propiedades elásticas predeterminadas, como
una capacidad determinada de compresión y extensión en dirección
axial, y también una capacidad determinada de flexión y
torsión.
El elemento de resorte se puede unir en
particular con componentes en forma de varilla de diferentes
grosores o con placas de diferentes formas y longitudes utilizadas
en la cirugía de la columna vertebral y/o la traumatología.
Otras características y utilidades se desprenden
de la descripción de ejemplos de realización con referencia a las
figuras.
En las figuras:
La figura 1a, muestra una vista lateral de un
primer elemento de resorte.
La figura 1b, muestra una representación en
sección del elemento de resorte de la figura 1a.
La figura 2a, muestra una primera utilización
del elemento de resorte como un elemento en forma de varilla.
La figura 2b, muestra una modificación de la
figura 2a.
La figura 3a, muestra un elemento de anclaje de
hueso con el elemento de resorte de la figura 1a.
La figura 3b, muestra una representación en
sección de una parte del elemento de la figura 3a con un
perfeccionamiento.
La figura 3c, muestra una representación en
sección de la parte mostrada en la figura 3b a lo largo de la línea
A-A.
La figura 4, muestra un dispositivo de
estabilización consistente en dos elementos de anclaje de hueso de
tres piezas y un elemento en forma de varilla, que presentan en cada
caso un elemento de resorte.
La figura 5, muestra una vista lateral de un
segundo elemento de resorte.
La figura 6, muestra una vista lateral de un
tercer elemento de resorte.
La figura 7a, muestra una vista lateral de un
cuarto elemento de resorte.
La figura 7b, muestra una vista del elemento de
resorte de la figura 4a con un giro de 90º.
La figura 8, muestra una representación en
sección de un quinto elemento de resorte.
La figura 9, muestra un sexto elemento de
resorte.
La figura 10, muestra un séptimo elemento de
resorte.
La figura 11a, muestra una vista de despiece de
un elemento de conexión que consiste en un elemento en forma de
varilla, un elemento de resorte y una placa.
La figura 11b, muestra una vista en sección de
la placa de la figura 11a a lo largo de la línea
A-A.
La figura 12, muestra una utilización de la
placa de las figuras 11a y 11b, en la que la placa y el elemento en
forma de varilla unido con la placa a través de un elemento de
resorte están anclados en cada caso en vértebras con elementos de
anclaje de hueso.
La figura 13a, muestra una utilización del
elemento de resorte en un dispositivo de estabilización dinámica
para un hueso innominado.
La figura 13b, muestra una representación en
sección de un elemento de anclaje de hueso utilizado en el
dispositivo de estabilización mostrado en la figura 13a.
La figura 14, muestra una utilización del
elemento de resorte en un fijador externo con tornillos de Schanz
que están unidos entre sí a través de elementos en forma de
varilla.
La figura 15, muestra un elemento de resorte
según la invención producido mediante electroerosionado por alambre,
mecanizado por láser o mecanizado por chorro de agua.
\newpage
Las figuras 1a - 14 sirven únicamente para una
explicación técnica general y no muestran el objeto parcial de la
invención tal como se indica en la parte característica de la
reivindicación principal.
En las figuras 1a y 1b está representado un
primer elemento de resorte 1.
El elemento de resorte 1 consiste en un tubo
cilíndrico con un taladro coaxial pasante 2 y una escotadura 3 que
se extiende en hélice en la pared con un paso predeterminado y a lo
largo de una longitud predeterminada en la dirección del eje del
cilindro y que desemboca en dirección radial en el taladro 2. De
este modo se forma un resorte helicoidal. La longitud de la
escotadura en hélice en la dirección del eje del cilindro, la
altura de la escotadura, el paso de la hélice y el diámetro del
taladro coaxial se eligen de tal modo que el resorte helicoidal
presente una rigidez deseada frente a fuerzas axiales, fuerzas de
flexión y fuerzas de torsión que actúan sobre el elemento de
resorte. Limitando con sus dos extremos libres, el elemento de
resorte 1 presenta en cada caso una rosca interior 4, 4' que se
extiende a lo largo de una longitud determinada. El diámetro
exterior del elemento de resorte se elige en función del uso
previsto correspondiente.
En una primera utilización mostrada en la figura
2a, el elemento de resorte 1 forma parte de un elemento elástico en
forma de varilla 30. El elemento elástico en forma de varilla 30
consiste en el elemento de resorte 1 y dos partes de varilla
cilíndricas 31, 31' que presentan en su extremo en cada caso una
prolongación cilíndrica 32, 32' con una rosca exterior 33, 33' que
coopera con la rosca interior 4, 4' del elemento de resorte 1. En
este ejemplo de realización, las partes de varilla y el elemento de
resorte presentan esencialmente el mismo diámetro exterior. La
longitud de las partes de varilla 31, 31' y del elemento de resorte
1 se pueden elegir independientemente entre sí en función del uso
previsto deseado. El elemento en forma de varilla sirve por ejemplo
para unir tornillos pediculares a la columna vertebral. Gracias a
las propiedades elásticas del elemento de resorte 1, el elemento en
forma de varilla 30 así formado absorbe fuerzas de compresión,
extensión, flexión y torsión con una magnitud predeterminada.
La figura 2b muestra un elemento elástico en
forma de varilla 80 que se diferencia del elemento elástico en
forma de varilla 30 en que una primera parte de varilla rígida 81
presenta un diámetro exterior mayor que el del elemento de resorte
1 y la segunda parte de varilla rígida 81' presenta un diámetro
exterior menor que el del elemento de resorte 1. Alternativamente,
las dos partes de varilla pueden presentar un diámetro mayor o
menor que el del elemento de resorte.
La figura 3a muestra una segunda utilización del
elemento de resorte. En este caso, el elemento de resorte 1 forma
parte de un elemento de anclaje de hueso 10 configurado como
tornillo poliaxial para hueso. El tornillo poliaxial para hueso
presenta un elemento de tornillo que consiste en el elemento de
resorte 1, un vástago 12 con una punta no representada y una cabeza
de tornillo 13.
El vástago 12 presenta una rosca para hueso 24,
para enroscarlo en el hueso, y una prolongación cilíndrica 25 con
una rosca exterior que coopera con la rosca interior 4 del elemento
de resorte 1.
La cabeza de tornillo 13 presenta una parte
cilíndrica 27 y (como el vástago 12) limitando con ésta, una
prolongación cilíndrica 25 con una rosca exterior que coopera con
la rosca interior 4' del elemento de resorte 1.
El elemento de tornillo 11 está sujeto en una
pieza de alojamiento 14 de modo que puede girar cuando no está
sometido a carga. La pieza de alojamiento 14 tiene una configuración
esencialmente cilíndrica y presenta en uno de sus extremos un
primer taladro 15 alineado con simetría axial, cuyo diámetro es
mayor que el del vástago 12 y menor que el de la cabeza de tornillo
13. La pieza de alojamiento 14 también presenta un segundo taladro
coaxial 16 que está abierto por el extremo opuesto al primer taladro
15 y cuyo diámetro es tan grande que el elemento de tornillo se
puede introducir por el extremo abierto con el vástago a través del
primer taladro 15, hasta que la cabeza de tornillo 13 se apoya en
el borde del primer taladro 15. La pieza de alojamiento 14 presenta
una escotadura 14' en forma de U que se extiende desde el extremo
libre hacia el primer taladro 15 y que forma los dos brazos libres
17, 18. Junto a su extremo libre, los brazos 17, 18 presentan una
rosca interior que coopera con una rosca exterior correspondiente
de un tornillo interior 19 para fijar una varilla 20.
También está previsto un elemento de presión 21
para fijar la cabeza de tornillo 13 en la pieza de alojamiento 14,
que está configurado de modo que en el lado orientado hacia la
cabeza de tornillo presenta una escotadura esférica 22 cuyo radio
es esencialmente igual al radio de la parte en forma de segmento
esférico de la cabeza de tornillo 13. El diámetro exterior del
elemento de presión 21 se ha elegido de tal modo que el elemento de
presión 21 se puede deslizar dentro de la pieza de alojamiento 14
hacia la cabeza de tornillo 13. El elemento de presión 21 presenta
además un taladro coaxial 23 para permitir el acceso a una
escotadura (no representada) de la cabeza de tornillo 13 con el fin
de aplicar un destornillador.
En la práctica, el vástago 12 se enrosca con su
prolongación cilíndrica 25 en la rosca interior 4 del elemento de
resorte 1 y la cabeza de tornillo 13 se enrosca con su prolongación
cilíndrica 26 en la rosca interior 4', para formar un elemento de
tornillo 11. Después, el elemento de tornillo 11 así formado se
introduce en la pieza de alojamiento 14 con la segunda abertura con
el vástago 12 por delante, hasta que la cabeza de tornillo 13 se
apoya en el borde del primer taladro 15. A continuación, el elemento
de presión 21 se introduce en la pieza de alojamiento 14 a través
de la segunda abertura 16 con la escotadura esférica por delante.
Después, el elemento de tornillo 11 se enrosca en el hueso o la
vértebra. Por último, la varilla 20 se coloca en la pieza de
alojamiento 14 entre los dos brazos 17 y 18, se ajusta la posición
angular de la pieza de alojamiento con respecto al elemento de
tornillo y ésta se fija con el tornillo interior 19. La parte
elástica permite realizar movimientos limitados alrededor de la
posición de reposo.
El tornillo poliaxial no está limitado a la
forma de realización anteriormente descrita, sino que puede
consistir en cualquier otro tornillo poliaxial con un elemento de
tornillo de tres piezas tal como se describe más arriba. Por
ejemplo, en la utilización representada en la figura 3a, el primer
taladro 15 también puede tener un diámetro menor que el del vástago
12 si en la práctica primero se introduce la cabeza de tornillo 13
con su prolongación cilíndrica 26 en la pieza de alojamiento 14 a
través del segundo taladro 16, antes de enroscar el elemento de
resorte 1 y el vástago 12 a la cabeza de tornillo 13. En este caso,
basta con que el primer taladro 15 tenga un diámetro mayor que el
de la prolongación cilíndrica 26 y el de la prolongación cilíndrica
27. Como alternativa, la cabeza de tornillo 13 también puede estar
configurada sin la parte cilíndrica 27. Para ello sólo es necesario
que el taladro sea suficientemente grande para poder pasar la
prolongación 26 a través del mismo.
La pieza de alojamiento también puede estar
configurada de tal modo que el elemento de tornillo se introduzca
desde abajo y se inmovilice en la pieza de alojamiento mediante un
elemento de presión. En este caso, el taladro 15 mostrado en la
figura 3a es mayor que el diámetro de la cabeza de tornillo 13.
La fijación de la varilla no está limitada al
tornillo interior mostrado en la figura 3a, sino que se puede
prever adicionalmente una tuerca exterior o emplear cualquier tipo
de fijación de varilla conocido.
Si el elemento de resorte 1 sobresale como
mínimo parcialmente por encima de la superficie del hueso, el
elemento de resorte 1 puede absorber fuerzas de flexión y también
fuerzas de tracción y de compresión. Si el elemento de resorte no
sobresale por encima de la superficie del hueso, el elemento de
tornillo 11 puede no obstante ceder un poco en caso de un
movimiento del hueso o la vértebra. De este modo se evita la
aparición de tensiones desfavorables.
La figura 3b muestra un perfeccionamiento del
elemento de resorte 1 de la figura 3a. El elemento de resorte 640
según la figura 3b presenta un núcleo 641 en su interior. El núcleo
641 presenta una configuración cilíndrica con un diámetro
dimensionado de tal modo que el núcleo se puede deslizar dentro de
la cavidad de la parte elástica 640. Las partes cilíndricas 642 y
la parte elástica 640 presentan taladros transversales en los que
se introducen pasadores 643 para fijar el núcleo. El núcleo presenta
entre los extremos cilíndricos una parte 644 con una sección
transversal esencialmente rectangular, como se puede observar
principalmente en la figura 3c. En una modificación, el núcleo
presenta otra sección transversal, por ejemplo ovalada o asimétrica.
El núcleo permite ajustar la rigidez a la flexión y/o la rigidez a
la torsión de la parte elástica. La rigidez de la parte elástica
frente a una flexión en una dirección determinada depende de la
orientación del núcleo dentro de la parte elástica.
Preferentemente, el núcleo está hecho de un material menos rígido
que el material de la parte elástica. La fijación mostrada del
núcleo está representada únicamente a modo de ejemplo.
En la figura 4 está representado un dispositivo
de estabilización 90 para la columna vertebral, en el que se
utilizan dos elementos de anclaje de hueso 91, 91' con elementos de
tornillo 93 y un elemento elástico en forma de varilla 92 en cada
caso con un elemento de resorte 1 para unir los dos elementos de
anclaje de hueso. Dado que el elemento elástico en forma de varilla
y el elemento de tornillo están formados por varias piezas,
mediante la combinación de únicamente unos pocos elementos básicos
se pueden obtener dispositivos de estabilización 90 con las
propiedades más diversas. El dispositivo de estabilización no ha de
incluir necesariamente elementos de anclaje de hueso con un
elemento de resorte y un elemento en forma de varilla con el
elemento de resorte. Dependiendo del campo de aplicación también se
puede prever únicamente un elemento en forma de varilla con elemento
de resorte y elementos de anclaje de hueso con elementos de tornillo
rígidos.
En la figura 5 está representado un segundo
elemento de resorte 40. El segundo elemento de resorte 40 sólo se
diferencia del primer elemento de resorte 1 en que, en lugar de las
dos roscas interiores 4, 4', está prevista una rosca interior 41
configurada a todo lo largo del elemento de resorte.
En la figura 6 está representado un tercer
elemento de resorte 50. A diferencia del primer y el segundo
elemento de resorte, éste presenta partes finales rígidas 51 y 51'
o una cantidad menor de espiras en comparación con los elementos de
resorte anteriormente descritos. Esto permite ajustar la elasticidad
del elemento de resorte independientemente de la longitud de
éste.
En las figuras 7a y 7b está representado un
cuarto elemento de resorte 60 que, a diferencia de los elementos de
resorte anteriores, presenta áreas con una conformación cóncava
hacia el eje central desplazadas entre sí 180º. La longitud L' de
las áreas 61 en la dirección del eje central es como máximo igual a
la longitud L de la hélice, y el radio de curvatura de las áreas
conformadas 61 no interrumpe las espiras del resorte helicoidal.
Mediante esta configuración, el elemento de resorte está entallado
en una dirección perpendicular al eje central y en consecuencia
tiene una menor rigidez en esa dirección. De este modo, el elemento
de resorte tiene una rigidez orientada, que resulta conveniente
para determinadas aplicaciones.
Un quinto elemento de resorte 72, representado
en la figura 8, además del primer elemento de resorte 1 presenta un
núcleo en forma de varilla 71 introducido en el taladro. Por una
parte, el núcleo puede servir como tope si se ejercen fuerzas de
compresión sobre el elemento de resorte 72. Por otra parte, con el
núcleo 71 se puede aumentar la rigidez del elemento de resorte 72
con respecto a las fuerzas de flexión.
Un sexto elemento de resorte 160, representado
en la figura 9, presenta en uno de sus extremos una prolongación
cilíndrica 161 con una rosca exterior, en lugar de un taladro con
una rosca interior como en el caso del primer elemento de resorte.
En consecuencia, el elemento a unir con este extremo del elemento de
resorte está configurado con un taladro con una rosca interior
correspondiente. El otro extremo del elemento de resorte está
provisto de un taladro ciego 162 en el que está configurada una
rosca interior 163 junto al extremo del elemento de resorte, como
en los elementos de resorte anteriormente descritos.
Un séptimo elemento de resorte 170, representado
en la figura 10, presenta en cada uno de sus dos extremos una
prolongación cilíndrica 171, 172 con una rosca exterior.
En una modificación de los elementos de resorte
primero a quinto, el elemento de resorte no presenta ningún taladro
pasante.
Como utilización adicional del elemento de
resorte 1, en la figura 11a se puede ver la representación de
despiece de un elemento de conexión 100 consistente en un elemento
en forma de varilla 31, un elemento de resorte 1 y una placa 101.
El elemento en forma de varilla 31 presenta una prolongación
cilíndrica 32 con una rosca exterior 33 para enroscarlo en la rosca
interior 4 situada junto a un extremo del elemento de resorte 1. Del
mismo modo, la placa 101 presenta una prolongación cilíndrica 102
con una rosca exterior 103 para enroscarla en la rosca interior 4'
situada junto al otro extremo del elemento de resorte 1. La placa
consiste en dos partes 104, 104' con forma circular vistas en
planta, que están unidas entre sí a través de un brazo 105. La
anchura B del brazo 105 es menor que el diámetro D de las partes
circulares 104, 104'. Están previstos dos taladros 106, 106' a
través de la placa, coaxiales con las partes circulares, para el
paso de tornillos avellanados. Como se puede observar en la figura
11b, el primer lado 107 de la placa presenta una curvatura cóncava,
mientras que el segundo lado 108 de la placa presenta una curvatura
convexa para apoyar este lado sobre un hueso. Debido a los
diferentes radios de curvatura de los dos lados 107, 108 de la placa
101, ésta se estrecha hacia los bordes laterales 109. De este modo,
la placa puede ser estable y al mismo tiempo ocupar poco
espacio.
Como se puede observar en la figura 11b, los
taladros 106, 106' presentan una abertura 106a que limita con el
segundo lado 108, una primera parte 106b con forma cónica que limita
con la abertura 106a, y una segunda parte 106c que limita con la
primera parte y con el primer lado 107. Gracias a esta forma de los
taladros 106, 106', estos presentan la configuración adecuada para
recibir tornillos avellanados. La forma de los taladros 106, 106'
también puede ser diferente a la forma anteriormente descrita,
siempre que sea adecuada para la recepción de un tornillo
avellanado.
La figura 12 muestra una utilización del
elemento de conexión 100 de la figura 11a, en la que la placa 101
está fijada desde la parte posterior a dos vértebras cervicales 111
con dos tornillos para hueso 110, y en la que el elemento en forma
de varilla 31, unido con la placa a través de un elemento de resorte
1, está anclado en vértebras dorsales 112 con tres elementos de
anclaje de hueso 115.
En la figura 13a está representada otra
utilización en la que el elemento de resorte 1 se utiliza en un
dispositivo de estabilización dinámica de la pelvis 130. El
dispositivo de estabilización dinámica de la pelvis consiste en
elementos de anclaje de hueso 128, 128', 128'' conectados entre sí
con elementos en forma de varilla 31, 31', 31'' y elementos de
resorte 1, 1'.
El elemento de anclaje de hueso 128 representado
en la figura 13b, al igual que los otros dos elementos de anclaje
de hueso 128', 128'', consiste en dos mitades 125, 131 que están
atornilladas entre sí con un tornillo 127 que se enrosca en una
rosca 134 de la primera mitad 125 y en una rosca 135 de la segunda
mitad 131. En la vista en planta de la figura 13a sólo se puede ver
la mitad superior 125. Entre las dos mitades 125, 131 arriba
mencionadas, el elemento en forma de varilla 31 está aprisionado
entre las dos mitades en una escotadura 132 de la primera mitad 125
y en una escotadura 133 de la segunda mitad 131, de modo que el
elemento de anclaje de hueso 128 está unido de forma fija con el
elemento en forma de varilla 31. En cada una de las dos mitades
125, 131 está previsto en cada caso un taladro 136 y 137,
respectivamente, que cuando las mitades están montadas, quedan
alineados coaxialmente. Limitando con el taladro 136 está
configurada una escotadura esférica 138 y limitando con el taladro
137 está configurada una escotadura esférica 139, que sirven para
alojar un tornillo para hueso 126. El tornillo para hueso 126
presenta una parte en forma de vástago 151 con una rosca exterior
152 para atornillarlo en el hueso, y una parte de cabeza 153 en
forma de segmento esférico con un radio que es esencialmente igual
al radio de las escotaduras esféricas 138, 139.
El elemento de conexión 124, al igual que el
elemento de anclaje de hueso, consiste en dos mitades 122, de las
cuales sólo se ve una en la vista en planta de la figura 13a. El
elemento en forma de varilla 31 está aprisionado entre estas dos
mitades 122 mencionadas y guiado en una escotadura, de modo que el
elemento de conexión 124 está unido de forma fija con el elemento
en forma de varilla 31.
El elemento en forma de varilla 121 consiste en
una parte de cabeza esférica 121b y una parte de vástago 121a. La
parte de cabeza 121b se aprisiona entre las dos mitades 122 en una
escotadura no representada, con lo que está unido con las dos
mitades 122 y se puede fijar en una posición de giro determinada. En
su extremo opuesto a la parte de cabeza 121b, la parte de vástago
121a presenta una prolongación cilíndrica (no representada) con una
rosca exterior que está enroscada en la rosca interior (no
representada) del elemento de resorte 1'.
En la figura 14 está representada otra
utilización del elemento de resorte 1. En este caso, el elemento de
resorte 1 forma parte de un fijador externo para estabilizar un
hueso 141 consistente en dos partes 141a y 141b.
En la primera parte 141a del hueso 141 están
atornillados un primer y un segundo tornillo de Schanz 143, 143' y
en la segunda parte 141b del hueso 141 está atornillado un tercer
tornillo de Schanz 143''. El primer tornillo de Schanz 143 y el
segundo tornillo de Schanz 143' están unidos de forma conocida en sí
con el tercer tornillo de Schanz 143'' a través de una primera
varilla 145 y una segunda varilla 145', respectivamente. La primera
y la segunda varilla 145, 145' están unidas entre sí adicionalmente
de forma conocida con un elemento de acoplamiento 146, que aquí no
se describe más detalladamente.
La primera varilla 145 está formada por tres
piezas consistentes en dos elementos en forma de varilla 31, 31',
tal como se describen más arriba con referencia a la figura 2, y un
elemento de resorte 1. El primer elemento en forma de varilla está
unido de forma fija con uno de los extremos del elemento de resorte
1 a través de una conexión por rosca y el segundo elemento en forma
de varilla está unido de forma fija con el otro extremo del
elemento de resorte 1 a través de otra conexión por rosca.
La estabilización dinámica del hueso 141 permite
pequeños movimientos de las dos partes de hueso 141a y 141b entre
sí. Estos pequeños movimientos producen una estimulación deseable de
la fusión de las dos partes de hueso 141a, 141b.
Dependiendo del campo de aplicación, un tornillo
de Schanz del fijador externo también puede presentar un elemento
de resorte de este tipo como parte de su vástago.
Otra utilización del elemento de resorte
consiste por ejemplo en su uso en un tornillo para hueso que sólo
presenta un vástago con una rosca para hueso y una punta y también
una cabeza, tal como se utilizan habitualmente para la unión con
placas de estabilización. Otra utilización del elemento de resorte
consiste en su uso en un tornillo monoaxial para hueso para unirlo
con una varilla.
Para producir un elemento de resorte 1 por
fresado se parte de un cilindro de un material biocompatible, como
por ejemplo titanio, con un diámetro exterior predeterminado, y con
una fresa de disco delgado se fresa una escotadura 3 a lo largo de
una hélice cuyo eje principal es colineal con el eje principal del
cilindro. A continuación, a lo largo del eje principal del cilindro
se realiza un taladro 2 a todo lo largo del cilindro de tal modo
que la escotadura helicoidal 3 desemboque en el taladro 2. La salida
de la hélice en la zona de transición entre la parte helicoidal y
la parte final del elemento de resorte tiene una gran importancia
para la estabilidad del elemento de resorte 1. Por ello es
necesario someter los dos extremos de salida de la hélice a un
mecanizado posterior con una fresa de espiga para eliminar el borde
agudo de la parte interior del taladro. Con este fin, la salida se
fresa con una fresa de espiga en un ángulo tangente al contorno de
la hélice. A continuación se desbarba el interior y el exterior del
componente. Por último, en cada una de las dos partes finales del
taladro 2 se configura una rosca interior 4, 4'.
Como alternativa al fresado, el elemento de
resorte 200 se produce a partir del cuerpo cilíndrico por
electroerosionado por alambre, mecanizado por láser o mecanizado
por chorro de agua. En este caso, como muestra la forma de
realización según la invención de acuerdo con la figura 15, se parte
de nuevo de un cilindro con un diámetro exterior D' predeterminado
y en el siguiente paso se realiza un taladro 201 a lo largo del eje
principal A y a todo lo largo del cuerpo del cilindro. A
continuación, en la pared del cilindro hueco así formado se corta
una hélice 202 a lo largo de la pared y siguiendo el eje principal,
mediante uno de los procedimientos arriba indicados, dependiendo
del espesor de pared del cilindro hueco. La salida 203 de la hélice
202 se configura en forma de cuarto de círculo, de modo que, en
comparación con el fresado, en este caso se prescinde de un
mecanizado posterior de la salida 203 en una operación adicional.
Con este procedimiento de producción tampoco es necesario el
desbarbado. En la práctica, la forma de cuarto de círculo de la
salida mantiene bajos los picos de carga en el material.
Por último, como en el procedimiento de
producción por fresado, en cada una de las dos partes finales del
taladro 2 se configura una rosca interior 4, 4'.
En una modificación de los procedimientos arriba
descritos, en lugar de como mínimo una de las roscas interiores 4,
4', al comienzo del procedimiento se forma por torneado una
prolongación cilíndrica con una rosca exterior. En este caso, el
diámetro del taladro ha de ser menor que el diámetro de la
prolongación cilíndrica.
En otra modificación del procedimiento de
producción, el elemento de resorte se produce sin taladro pasante,
lo que corresponde al sexto y el séptimo elemento de resorte.
Como materiales para el elemento de resorte, el
núcleo o los elementos unidos con éstos, se pueden utilizar
materiales compatibles con el cuerpo, como por ejemplo un metal
compatible con el cuerpo, como titanio, o un plástico compatible
con el cuerpo. También se puede utilizar una aleación con memoria de
forma con propiedades superelásticas conocidas, por ejemplo
nitinol.
Claims (5)
1. Elemento elástico (200) utilizable en un
dispositivo de estabilización (130) para huesos o vértebras,
que está configurado como un cuerpo tubular
esencialmente cilíndrico que tiene una escotadura en hélice (202)
en su pared a lo largo de su eje principal (A) con un primer extremo
y un segundo extremo opuesto al primero, y un taladro coaxial (201)
que se extiende desde el primer hasta el segundo extremo,
desembocando la escotadura (202) en dirección
radial en el taladro (201) del cuerpo, cuerpo que presenta en sus
extremos opuestos en cada caso una rosca interior (4, 4', 41, 163) o
una prolongación cilíndrica con una rosca exterior (161, 171, 172)
para unirlo con un vástago y/o una cabeza de un tornillo para hueso
o para unirlo con una parte de varilla o una placa,
estando previsto en el taladro (20) un núcleo
(71, 644) configurado de tal modo que aumenta la resistencia a la
flexión del elemento elástico,
caracterizado porque la escotadura en
hélice (202) presenta una salida (203), estando configurada la
salida en forma de cuarto de círculo para mantener bajos los picos
de carga en el material del cuerpo.
2. Elemento elástico según la reivindicación 1,
caracterizado porque en los dos extremos está prevista una
rosca interior (4, 4', 41, 163).
3. Elemento elástico según la reivindicación 1,
caracterizado porque en los dos extremos está prevista una
prolongación cilíndrica con una rosca exterior (171, 172).
4. Elemento elástico según la reivindicación 1,
caracterizado porque en un extremo está prevista una rosca
interior (163) y en el otro extremo está prevista una prolongación
cilíndrica con rosca exterior (161).
5. Elemento elástico según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento está
configurado como resorte helicoidal.
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