ES2340938T3

ES2340938T3 - Conjunto de tornillo pedicular poliaxial.

Info

Publication number: ES2340938T3
Application number: ES05723528T
Authority: ES
Inventors: Mahmoud F. Abdelgany
Original assignee: Custom Spine Inc
Current assignee: Custom Spine Inc
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2010-06-11
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: ATE462363T1; JP2007523725A; EP1725175A4; WO2005086651A2; JP4498413B2; US7862594B2; WO2005086651A3; US20110034258A1; US8652178B2; EP1725175A2; US20110054546A1; EP1725175B1; DE602005020259D1; US20050192571A1

Abstract

Un conjunto de tornillo pedicular (1) que comprende: una cabeza de tornillo (20) que comprende: una ranura (24); una porción de fondo externa curvada; y un extremo bulboso (21) hueco redondeado expandible, que se prolonga desde dicha porción de fondo externa curvada; un componente de fijación ósea (10) que comprende un alojamiento cóncavo (12) que rodea dicho extremo bulboso (21) expandible de dicha cabeza de tornillo (20), y se acopla con dicho componente de fijación ósea (10); y una tuerca de bloqueo (40) que se acopla con dicha cabeza de tornillo (20).

Description

Conjunto de tornillo pedicular poliaxial.

Campo de la invención

Los modos de realización de la invención se refieren generalmente a conjuntos y dispositivos médicos, y más en particular a un conjunto de implante quirúrgico ortopédico utilizado en el campo del tratamiento quirúrgico lumbar, torácico y de la espina cervical.

Descripción del estado de la técnica relacionado

Los procedimientos quirúrgicos para tratar padecimientos de la columna vertebral constituyen una de las cirugías más complejas y desafiantes tanto para el paciente como para el cirujano. Cuando existen varias deformidades, traumatismos, o fracturas de las vértebras, los cirujanos pueden intentar "fusionarlas" entre sí incorporando dispositivos de tipo tornillo en los pedículos de la columna vertebral y conectando por ello varias vértebras (típicamente dos o más) utilizando una varilla semirígida. Sin embargo, debido a la complejidad de la anatomía humana, la mayoría de los cirujanos debe doblar la varilla (provocando grietas que reducen por consiguiente en la resistencia a la fatiga) antes de colocarla en dos o más tornillos pediculares no alineados con el fin de estabilizar adecuadamente el conjunto de tornillo pedicular en el cuerpo del paciente.

Dependiendo del propósito de la cirugía espinal, las indicaciones, y la talla del paciente, los cirujanos deben elegir previamente a la operación entre diferentes sistemas espinales con diferentes tamaños de varilla, lo que acarrea a veces retrasos en la cirugía mientras se espera para que sean esterilizados sistemas más adecuados. Algunos cirujanos prefieren tornillos monoaxiales por rigidez, mientras que otros sacrifican la rigidez en aras a la flexibilidad quirúrgica en la colocación del tornillo. Por lo tanto, se necesita un sistema que se acomode a ambas teorías. Por ejemplo, durante la cirugía de escoliosis los sistemas poliaxiales convencionales no pueden bloquearse en una posición deseada para inducir a la columna vertebral a la corrección deseada antes del montaje constructivo final.

La mayoría de los tornillos espinales poliaxiales de carga superior no abordan suficientemente un fallo de voladizo de los componentes del conjunto. Adicionalmente, la mayoría de los tornillos poliaxiales no ofrecen generalmente suficiente flexibilidad ya que la varilla se asienta demasiado cerca de la parte superior del centro de rotación. Además, la mayoría de los sistemas de tornillo de carga superior no admiten generalmente diferentes tamaños de varilla. Así pues, permanece una necesidad de un conjunto de tornillo pedicular nuevo y mejorado capaz de superar las limitaciones de los diseños convencionales, que le proporcione a cirujano una flexibilidad intraoperativa y al paciente un pronóstico mejorado para una rehabilitación mejor y completa.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un conjunto como se define en la reivindicación 1.

El conjunto puede incluir las características de una cualquiera, o de más de una, de las reivindicaciones dependientes 2 a 19.

A la vista de lo anterior, un modo de realización de la invención proporciona un conjunto que comprende una cabeza de tornillo que comprende un extremo bulboso; un componente de fijación configurado para recibir el extremo bulboso de la cabeza de tornillo; una clavija montada en la cabeza de tornillo; y una tuerca de bloqueo adaptada para acoplarse con la cabeza de tornillo. La cabeza de tornillo comprende una ranura configurada para recibir un miembro longitudinal. El componente de fijación comprende un alojamiento cóncavo configurado para recibir el extremo bulboso de la cabeza de tornillo. En un modo de realización, el componente de fijación comprende un extremo roscado opuesto al alojamiento cóncavo y configurado para su unión a un hueso. Preferiblemente, la clavija se acopla con el componente de fijación y una porción inferior del miembro longitudinal. Preferiblemente, la tuerca de bloqueo asegura una porción superior del miembro longitudinal.

Preferiblemente, la clavija comprende una porción de caballete superior y una porción de punta inferior. Adicionalmente, de acuerdo con un modo de realización, la clavija comprende un conjunto multipieza. La clavija puede estar fabricada de una pieza que puede estar recubierta, o se puede fabricar de dos piezas (una porción superior y una inferior), que comprenden diferentes materiales, comprendiendo la porción inferior un material mecánicamente más duro que la porción superior. La cabeza de tornillo y el componente de fijación comprenden un primer material y la porción de punta inferior de la clavija comprende un material que tiene una dureza de material y un límite elástico en compresión superiores a los del primer material. El conjunto puede comprender además un recubrimiento cerámico resistente al desgaste sobre la cabeza de tornillo y el componente de fijación.

Preferiblemente, la cabeza de tornillo comprende además dos extremos rectos compuestos separados por la ranura, en donde cada uno de los extremos rectos opuestos comprende una pared interna y una pared externa, en donde la pared interna comprende roscados de pared, y en donde la pared externa comprende surcos. Preferiblemente, la tuerca de bloqueo comprende roscados de tuerca de bloqueo configurados alrededor de un perímetro externo de la tuerca de bloqueo, roscados de la tuerca de bloqueo que están dimensionados y configurados para ser complementarios con los roscados de pared. La porción de caballete superior de la clavija puede comprender una ranura o ranuras. El extremo bulboso de la cabeza de tornillo puede comprender una pluralidad de ranuras que terminan en una abertura en una punta del extremo bulboso. Además, el extremo bulboso de la cabeza de tornillo comprende preferiblemente un hueco configurado para recibir la clavija. El alojamiento cóncavo del componente de fijación comprende una porción interna adaptada para recibir el extremo bulboso de la cabeza de tornillo; y preferiblemente una porción externa alveolada u otras geometrías. Preferiblemente, el componente de fijación comprende uno cualquiera de un tornillo óseo y un gancho.

Otro aspecto de la invención proporciona un conjunto de fijación pedicular que comprende una cabeza de tornillo que comprende un extremo bulboso macho; un componente de fijación ósea que comprende un alojamiento semiesférico cóncavo hembra para recibir la cabeza de tornillo; una clavija de caballete bloqueante para acoplar la cabeza de tornillo y el componente de fijación ósea; y una tuerca de bloqueo para acoplarse con la cabeza de tornillo y asegurar el miembro longitudinal.

Todavía otro aspecto de la invención proporciona un procedimiento para montar un conjunto de fijación pedicular, en el que el procedimiento comprende unir una cabeza de tornillo a un componente de fijación ósea; asegurar el componente de fijación ósea en un hueso; asegurar una clavija de bloqueo en la cabeza de tornillo; acoplar la clavija de bloqueo con el componente de fijación ósea; insertar un miembro longitudinal en la cabeza de tornillo; e insertar una tuerca de bloqueo en la cabeza de tornillo, en donde la cabeza de tornillo comprende un extremo bulboso macho y el componente de fijación ósea comprende un alojamiento semiesférico cóncavo hembra para recibir la cabeza de tornillo. Preferiblemente, el procedimiento comprende además recubrir la cabeza de tornillo y el componente de fijación ósea con un recubrimiento cerámico resistente al desgaste. El componente de fijación ósea puede estar configurado como uno cualquiera de un tornillo óseo y un gancho.

Los modos de realización de la invención proporcionan un dispositivo de implantación de un conjunto de tornillo pedicular, que puede ser utilizado de modo anterior o posterior, y que es capaz de ser utilizado en cirugías para conseguir la fusión de cuerpos vertebrales lumbares anteriores, fusión de cuerpos vertebrales lumbares posteriores, fusión de cuerpos vertebrales lumbares transversos, la lesión degenerativa de discos, como un dispositivo de fijación para escoliosis en adultos y pediátrica, y la fusión cervical posterior.

Los modos de realización de la invención proporcionan un tornillo espinal poliaxial que puede hacerse rígido de modo similar a un tornillo monoaxial interoperativo a elección. Los modos de realización de invención ofrecen asimismo al cirujano más intervalo de movimiento lateral que los productos convencionales al utilizar el espacio bajo la cabeza de tornillo para proporcionar un arco de rotación mayor. Además, el componente de clavija de caballete ofrece la flexibilidad de utilizar un intervalo diametral de varillas espinales en lugar de una varilla de tamaño fijo.

Éstos y otros aspectos de los modos de realización de la invención se apreciarán y se comprenderán mejor cuando se consideren en conjunto con la siguiente descripción y los dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que las siguientes descripciones, aunque indican modos de realización preferidos de la invención y numerosos detalles específicos de la misma, se ofrecen a modo de ilustración y no de limitación. Se pueden realizar muchos cambios y modificaciones dentro del ámbito de los modos de realización de la invención sin alejarse del espíritu de la misma, y los modos de realización de la invención incluyen todas estas modificaciones.

Breve descripción de los dibujos

Los modos de realización de la invención se entenderán mejor de la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos, en los cuales:

la fig. 1 ilustra una vista en despiece del conjunto de tornillo de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 2 ilustra una vista en despiece del conjunto de tornillo durante una etapa en la fabricación de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 3 ilustra una vista en despiece del conjunto de tornillo durante una etapa en la fabricación de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 4 ilustra una vista en despiece del conjunto de tornillo durante una etapa en la fabricación de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 5 ilustra una vista en perspectiva del conjunto de tornillo completamente montado en una posición monoaxial de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 6 ilustra una vista en perspectiva del conjunto de tornillo completamente montado en una posición poliaxial de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 7 es una vista interna parcial del conjunto de tornillo en una posición monoaxial de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 8 es una vista interna parcial del conjunto de tornillo en una posición poliaxial de acuerdo con un modo de realización de la invención;

las figs. 9(A) a 9(H) son vistas aisladas de la cabeza de tornillo de acuerdo con un modo de realización de la invención;

la fig. 10(A) es una vista en perspectiva de un conjunto de fijación ósea de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención;

la fig. 10(B) es una vista detallada del gancho del conjunto de fijación ósea de la fig. 10(A) de acuerdo con el segundo modo de realización de la invención;

las figs. 11(A) a 11(B) son vistas detalladas de la clavija de caballete de acuerdo con un primer modo de realización de la invención;

las figs. 12(A) a 12(B) son vistas detalladas de la clavija de caballete de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención;

las figs. 13 a 14 son vistas detalladas de la clavija de caballete de acuerdo con un tercer modo de realización de la invención;

las figs. 15(A) a 15(C) son vistas detalladas de la tuerca de bloqueo de acuerdo con un modo de realización de la invención; y

la fig. 16 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento preferido de acuerdo con un modo de realización de la invención.

Descripción detallada de modos de realización preferidos de la invención

Los modos de realización de la invención y las diversas características y detalles ventajosos de la misma se explican más completamente con referencia a los modos de realización no limitantes que se ilustran en los dibujos adjuntos y se detallan en la siguiente descripción. Debe apreciarse que las características ilustradas en los dibujos no están necesariamente dibujadas a escala. Las descripciones de componentes y técnicas de proceso bien conocidos se omiten de modo que no oscurezcan innecesariamente los modos de realización de la invención. Los ejemplos utilizados aquí se entiende que facilitan meramente una comprensión de maneras en las cuales los modos de realización de la invención pueden ser llevados a cabo y permiten además que aquellos expertos en la técnica lleven a la práctica los modos de realización de la invención. Por consiguiente, los ejemplos no deben ser interpretados como limitadores del ámbito de los modos de realización de la invención.

Como se mencionó, permanece una necesidad de un conjunto de tornillo pedicular nuevo y mejorado, capaz de superar las limitaciones de los diseños convencionales, proporcionándole al cirujano por lo tanto una flexibilidad intraoperativa mejorada, y al paciente un pronóstico mejorado para una rehabilitación mejor y completa. Los modos de realización de la invención abordan esta necesidad proporcionando un dispositivo de tornillo pedicular poliaxial y un procedimiento de montaje del mismo capaz de acomodar múltiples diámetros de varilla y soportar tensiones de fallo superiores. En referencia a continuación a los dibujos, y más particularmente a las figs. 1 a 16, en las cuales caracteres de referencia similares denotan características correspondientes consistentemente a lo largo de las figuras, se muestran modos de realización preferidos de la invención.

Las figs. 1 a 16 proporcionan una vista en despiece del conjunto de tornillo pedicular 1 de acuerdo con un primer modo de realización de la invención. El conjunto de tornillo 1 comprende un tornillo óseo (componente de fijación) 10 que tiene un extremo roscado 11 para acoplarse con un hueso (no mostrado), y un extremo de alojamiento hembra 12 cóncavo para acoplarse y recibir la cabeza de tornillo 20.

Como se implementa, la cabeza de tornillo 20 se encaja en primer lugar en su sitio en el tornillo óseo 10, como se muestra en la fig. 2. A continuación, como se muestra en la fig. 3, la clavija de caballete 30 se encaja en su sitio en la porción de base inferior 25 de la cabeza de tornillo 20, que incluye un surco 26 (que se aprecia mejor en la fig. 7) para recibir la clavija de caballete 30. En el proceso de fabricación, una vez que la clavija de caballete 30 se encaja en su sitio, el conjunto de tornillo 1 está listo para su limpieza ultrasónica para retirar cualquier impureza y subsecuentemente puede ser enviado en este formato de fabricación (con la clavija de caballete 30 conectada a la cabeza de tornillo 20, que está conectada al tornillo óseo 10).

La fig. 7 muestra que el alojamiento esférico hembra 12 del tornillo óseo 10 presenta un rebaje 7 para permitir que la cabeza de tornillo 20 pivote libremente pero no se desenganche una vez que se inserta la clavija de caballete 30 expandible. El roscado 11 del tornillo óseo 10 puede ser un roscado múltiple para permitir una inserción más rápida en un hueso. Este roscado 11 puede estar acampanado en el diámetro menor a la vez que es cilíndrico en el diámetro mayor, para permitir una nueva "mordida" con cada vuelta y para acomodar una mayor profundidad de roscado hacia la parte inferior del tornillo óseo 10 para los huesos esponjosos.

Una vez que se ha insertado el tornillo óseo 10 en el hueso, un miembro longitudinal 50, que puede estar materializado como una varilla, barra, etc., y una tuerca de bloqueo 40 se insertan en el conjunto de tornillo 1, como se ilustra en la fig. 4. La cabeza de tornillo 20 puede acomodar varillas de 5,5 mm, así como de 6,0 mm, lo cual es ventajoso sobre los conjuntos de tornillo convencionales que están limitados a aceptar sólo varillas de dimensiones uniformes. La fig. 5 ilustra la vista del conjunto de tornillo 1 montado en la dirección monoaxial recta. Los roscados 11 del tornillo óseo 10 son dobles, lo que proporciona una mayor superficie de contacto con el hueso, pero recorre 4 mm por vuelta. La fig. 6 ilustra el conjunto de tornillo 1 en una posición articulada rotacionalmente. El ángulo máximo es de 25º por lado, aunque la corrección/desplazamiento medial del miembro longitudinal 50 es de 3,8 mm por lado, lo cual es casi el doble de lo que ofrecen la mayoría de los tornillos convencionales.

En la fig. 7, se ilustra el mecanismo de tuerca de bloqueo del conjunto de tornillo 1. Aquí, se muestra un proceso de bloqueo en dos pasos. La primera posición expande la cabeza de tornillo 20 en el interior del tornillo óseo 10, y la segunda posición convierte permanentemente el conjunto de tornillo poliaxial 1 en un conjunto de tornillo monoaxial 1 utilizando la clavija de caballete 30 para bloquear el conjunto 1. Como demuestra la fig. 8, el conjunto de tornillo 1 puede quedar permanentemente bloqueado en cualquier posición deseada (dentro de la línea directriz de 25º) simplemente enviando el miembro longitudinal 50 "a casa" o utilizando una herramienta (no mostrada) para bloquear el conjunto 1 en el ángulo deseado.

La fig. 9(A) ilustra la configuración global de la cabeza de tornillo 20. La fig. 9(B) ilustra una vista frontal de la cabeza de tornillo 20. La fig. 9(C) es una vista sección transversal por la línea de corte "CC" de la fig. 9(D). La fig. 9(E) es una vista sección transversal por la línea de corte "BB" de la fig. 9(F) y la fig. 9(G) es una vista sección transversal por la línea de corte "AA" de la fig. 9(F). Además, la fig. 9(H) es una vista detallada aumentada del área "A" rodeada por un círculo de la fig. 9(G) que ilustra la porción interna roscada 23 en más detalle. Como se muestra en las figs. 9(A) a 9(H), la cabeza de tornillo 20 incluye un extremo bulboso macho 21 (esférico) para su acoplamiento con el alojamiento hembra 12 cóncavo del tornillo óseo. La cabeza de tornillo 20 incluye asimismo una pareja de extremos rectos 22, opuestos al extremo bulboso macho 21, en donde los extremos rectos 22 comprenden una porción interna roscada 23 para acoplarse con la tuerca de bloqueo 40. Además, la cabeza de tornillo 20 incluye una porción interna abierta 24, con forma generalmente de U, para recibir la clavija de caballete 30 y el miembro longitudinal 50. El extremo macho 21 de la cabeza de tornillo 20 incluye una pluralidad (por ejemplo, cuatro o más) de ranuras 6 que permiten que el extremo macho 21 se expanda en el interior de alojamiento esférico hembra 12 del tornillo óseo 10 en cualquier ángulo permitido, una vez que la clavija de caballete 30 es forzada a pasar.

Como la cabeza de tornillo 20 pivota dentro del extremo de alojamiento hembra 12 del tornillo óseo 10, el conjunto 1 puede ser insertado más profundamente en el hueso sin que el hueso o la anatomía limiten prematuramente el intervalo de ángulos de la cabeza de tornillo 20. La cabeza de tornillo 20 incluye elementos o entrantes 29 externos que contribuyen a acomodar la instrumentación quirúrgica durante la manipulación y el montaje durante el procedimiento quirúrgico. Estos entrantes 29 permiten que diversos instrumentos (no mostrados) manipulen y sostengan positiva y firmemente la cabeza de tornillo 20 sobre un lado o ambos lados de la cabeza de tornillo 20.

La fig. 10(A) es una vista en perspectiva de un conjunto de fijación ósea de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención, en el que el componente de fijación ósea se configura como un gancho 60. El gancho 60 se ilustra adicionalmente en la fig. 10(B). El gancho 60 incluye un alojamiento cóncavo 12 que tiene una porción interna 9 adaptada para recibir el extremo bulboso 21 de la cabeza de tornillo 20; y una porción externa alveolada 8. El gancho 60 incluye además una pareja de brazos 61, 62 conectados mediante un brazo de conexión 64. Un espacio 63 separa los brazos 61, 62 entre sí. Los brazos 61, 62 se configuran para recibir un miembro adicional (no mostrado) para su unión subsiguiente al hueso.

Los diversos modos de realización de la clavija de caballete 30 se muestran en las figs. 11(A) a 14. La clavija de caballete 30 proporciona un asiento adecuado para el miembro longitudinal 50 y evita agrietar un miembro longitudinal 50 de titanio típico (el titanio es muy sensible a las grietas). Además, la clavija de caballete 30 permite acomodar múltiples tamaños de miembros longitudinales 50 en el mismo sistema de conjunto de tornillo 1, lo que es primordial en un sistema de titanio debido a los factores de anteriormente mencionados. La clavija de caballete 30 se configura con una ranura 32 a través del centro para permitir la expansión de la porción superior (cabeza) 131 de la clavija de caballete 30. El fondo 35 de la cabeza 131 de la clavija de caballete está angulado para acomodar la clavija de caballete 30 cuando se abre para aceptar un miembro longitudinal 50 de mayor tamaño. La clavija de caballete 30 expande inicialmente la esfera macho 21 de la cabeza de tornillo 20 dentro del alojamiento esférico hembra 12 del tornillo óseo 10, lo que provoca que el sistema de conjunto de tornillo 1 se bloquee o comience su bloqueo (esto es, provocando que la esfera macho 21 de la cabeza de tornillo 20 se bloquee en el alojamiento esférico hembra 12 del tornillo óseo 10). La clavija de caballete 30 "escarba" a continuación en el alojamiento esférico hembra 12 del tornillo óseo 10 para proporcionar una segunda fuerza de bloqueo que evite el fallo por doblado del conjunto 1.

Las figs. 11(A) a 11(B) ilustran un primer modo de realización de la clavija de caballete 30. La clavija de caballete 30 incluye generalmente una porción superior 131 y una porción inferior 132. La porción superior incluye una ranura 32, que se configura desde el área más inferior 33 de la porción superior 131 hasta el área más superior 34 de la porción inferior 132 de la clavija de caballete 30. Un mecanismo de bloqueo 36 secundario se puede configurar sobre la porción inferior 132 de la clavija de caballete para lograr el bloqueo adicional de la clavija de caballete 30 una vez que está insertada en la cabeza de tornillo 20. La porción inferior 132 de la clavija de caballete 30 termina en un extremo puntiagudo 37 para permitir escarbar en el alojamiento hembra 12 del tornillo óseo 10. Las figs. 12(A) a 12(B) ilustran un segundo modo de realización de la clavija de caballete 30. La diferencia entre los modos de realización primero y segundo de la clavija de caballete 30 está en que la porción superior 131 de la clavija de caballete en el segundo modo de realización incluye dos extremos 38 superiores opuestos, generalmente planos, para configurarse de un modo más complementario con la geometría de la cabeza de tornillo 20 y el miembro longitudinal 50.

Las figs. 13 a 14 ilustran un tercer modo de realización de la clavija de caballete 30. En particular, en el tercer modo de realización, la clavija de caballete 30 comprende dos partes: una porción superior 131, que comprende preferiblemente titanio, y una porción inferior 132, que es preferiblemente cerámica. De acuerdo con el tercer modo de realización, el material de la porción inferior 132 de la clavija de caballete 30 es preferiblemente cerámico y tiene una dureza y un límite elástico en compresión superiores a la dureza y límite elástico en compresión comparativos del Ti_{6}Al_{4}V, que es el material que puede ser utilizado en la construcción de la cabeza de tornillo 20 y el tornillo óseo 10.

Como se muestra en la fig. 13, la porción superior 131 de la clavija de caballete 30 incluye una ranura 32 en la porción de asiento 133 y extremos 134 en ángulo acampanado. Preferiblemente, la clavija de caballete 30, esto es, la porción superior 131 y la punta cerámica 132, se monta en último lugar en el proceso global. Específicamente, la cabeza de tornillo 20 se encaja en el tornillo óseo 10. A continuación, la punta cerámica 132 desliza en la cabeza de tornillo 20, y finalmente el caballete de titanio (porción superior) 131 es encajado a presión en la cabeza de tornillo 20, manteniendo todo en su sitio y orientado en un estado relajado.

Como se puede observar mejor en la fig. 14, la porción inferior 132 de la clavija de caballete acaba en una serie de paredes 137, 138 en cascada, que tienen ángulos inclinados, que terminan en el extremo puntiagudo 37 para su unión en el conjunto de cabeza de tornillo 20/tornillo óseo 10. Las propiedades materiales de la punta 134 de la clavija de caballete son tales que evitan la deformación de la clavija de caballete 30 antes de que la clavija de caballete 30 otorgue los efectos de curvatura y penetración adecuados sobre el conjunto de cabeza de tornillo 20/tornillo óseo 10. Ejemplos de los tipos de materiales utilizados para el extremo puntiagudo de la clavija de caballete incluyen Zyranox^{TM} y HIP Vitox^{TM}, ambos disponibles por Morgan Advance Ceramics, Reino Unido.

La tuerca de bloqueo 40, que se ilustra adicionalmente en las figs. 15(A) a 15(C), incluye un roscado de contrafuerte 41 estándar, configurado lo largo de un perímetro externo de la tuerca de bloqueo 40. La tuerca de bloqueo 40 contribuye a asegurar el miembro longitudinal 50 dentro de la cabeza de tornillo 40. Los roscados 41 de la tuerca de bloqueo 40 se configuran para acoplarse con los roscados 23 de la cabeza de tornillo 20. Adicionalmente, la tuerca de bloqueo 40 contribuye a evitar la expansión de la cabeza de tornillo 20 cuando es torsionada sobre el miembro longitudinal 50, dirigiendo la resistencia más verticalmente que horizontalmente. La parte superior 42 de la tuerca de bloqueo 40 tiene un elemento de fijación 43, tal como un elemento de bloqueo hexagonal o cuadrado, para permitir aplicar un par elevado para bloquear el conjunto 1. Además, la tuerca de bloqueo 40 se puede configurar con un caballete de rotación libre (no mostrado) para acomodar, por medio de contacto tangencial, el miembro longitudinal 50 y contribuir a evitar adicionalmente el agrietamiento de la aleación de titanio utilizada para construir el miembro longitudinal 50. Además, la tuerca de bloqueo 40 puede tener un roscado 41 "regulado", que se relacione de modo consistente y preciso con la herramienta de accionamiento de la tuerca de bloqueo (no mostrada) para contribuir a calcular la posición torsional y vertical de la tuerca de bloqueo 40, contribuyendo por lo tanto a la medición del par aplicado sobre la tuerca de bloqueo 40.

Otro aspecto de la invención se ilustra en el diagrama de flujo de la fig. 16, que incluye descripciones que se refieren a componentes proporcionados en las figs. 1 a 15(C). La fig. 16 ilustra un procedimiento para montar un conjunto de tornillo pedicular 1, en donde el procedimiento comprende unir (200) una cabeza de tornillo 20 a un componente de fijación ósea 10; asegurar (210) el componente de fijación ósea 10 en el hueso (no mostrado); asegurar (220) una clavija de caballete 30 en la cabeza de tornillo 20; acoplar (230) la clavija de caballete 30 con el componente de fijación ósea 10; insertar (240) un miembro longitudinal 50 en la cabeza de tornillo 20; e insertar (250) una tuerca de bloqueo 40 en la cabeza de tornillo 20. Como se mencionó, los modos de realización de la invención proporcionan un movimiento axial de la cabeza de tornillo de hasta 25º en cualquier plano. Además, los modos de realización de la invención permiten una traslación medial superior del miembro longitudinal 50 (de casi 4 mm en comparación con los dispositivos convencionales, que están limitados generalmente a 2 mm).

Además, de acuerdo con un aspecto de la invención, el conjunto inventivo 1 se puede utilizar como un sistema de varilla dinámica para complementar discos artificiales. De acuerdo con este modo de realización, el exterior de la pieza de junta esférica 21 de la cabeza de tornillo 20 y la superficie esférica interna de la copa 12 del tornillo óseo están recubiertos con un recubrimiento cerámico resistente al desgaste. En este escenario, la clavija de caballete 30 no escarba en el tornillo óseo 10, y de hecho se configura con una longitud inferior a la de algunos de los otros modos de realización. Este sistema permite un cierto movimiento en lugar de una fijación rígida y comparte la carga con el disco artificial, impidiendo que se apliquen fuerzas excesivas al disco artificial y aumentando su vida útil. Por ejemplo, esto ocurre como resultado del recubrimiento cerámico, que se puede utilizar en los modos de realización de la invención. Como tales, la junta esférica 21 de la cabeza de tornillo 20 y la superficie esférica 12 interna del tornillo óseo 10 tienen unas características de menor fricción y mayor resistencia al desgaste, mejorando así las características globales del conjunto de tornillo 1.

Generalmente, como se muestra en las figs. 1 a 15(C), los modos de realización de la invención proporcionan un conjunto 1 que comprende una cabeza de tornillo 20 que comprende un extremo bulboso 21; un componente de fijación 10 configurado para recibir el extremo bulboso 21 de la cabeza de tornillo 20; una clavija 30 montada en la cabeza de tornillo 20; y una tuerca de bloqueo 40 adaptado para acoplarse con la cabeza de tornillo 20. La cabeza de tornillo 20 comprende una ranura 24 configurada para recibir un miembro longitudinal 50. El componente de fijación 10 comprende un alojamiento cóncavo 12 configurado para recibir el extremo bulboso 21 de la cabeza de tornillo 20. En un primer modo de realización, el componente de fijación 10 comprende asimismo un extremo roscado 11, opuesto al alojamiento cóncavo 12 y configurado para unirse a un hueso. La clavija 30 se acopla con el componente de fijación 10 y una porción 51 inferior del miembro longitudinal 50. La tuerca de bloqueo 40 asegura una porción superior 52 del miembro longitudinal 50. La clavija 30 comprende una porción de caballete 131 superior y una porción de punta 132 inferior.

Adicionalmente, la clavija 30 puede comprender un conjunto multipieza. La porción de caballete 131 superior de la clavija 30 comprende titanio, y la porción de punta 132 inferior de la clavija 30 comprende un material cerámico. Además, la porción de punta 132 inferior comprende un material mecánicamente más duro que la porción de caballete 131 superior. La cabeza de tornillo 20 y el componente de fijación 10 comprenden un primer material, y la porción de punta 132 inferior de la clavija 30 comprende un material que tiene una dureza de material y un límite elástico en compresión superiores a los del primer material. El conjunto 1 comprende además un recubrimiento cerámico resistente al desgaste (no mostrado) sobre la cabeza de tornillo 20 y el componente de fijación 10.

La cabeza de tornillo 20 comprende además dos extremos rectos 22 opuestos, separados por la ranura 24, en donde cada uno de los extremos rectos 22 opuestos comprende una pared interna 27 y una pared externa 28, en donde la pared interna 27 comprende roscados 23 de pared, y en donde la pared externa 28 comprende surcos (entrantes) 29. La tuerca de bloqueo 40 comprende roscados 41 de la tuerca de bloqueo configurados alrededor de un perímetro externo 42 de la tuerca de bloqueo 40, estando dimensionados y configurados los roscados 41 de la tuerca de bloqueo para ser complementarios con los roscados 23 de pared. La porción de caballete 131 superior de la clavija 30 comprende una ranura 32. El extremo bulboso 21 de la cabeza de tornillo 20 comprende una pluralidad de ranuras 6 que terminan en una abertura 4 en la punta 3 del extremo bulboso 21. Además, el extremo bulboso 21 de la cabeza de tornillo 20 comprende un hueco 19, configurado para recibir la clavija 30. El alojamiento cóncavo 12 del componente de fijación 10 comprende una porción interna 9, adaptada para recibir el extremo bulboso 21 de la cabeza de tornillo 20; y una porción externa 8 alveolada. El componente de fijación 10 se configura como cualquiera de un tornillo óseo 10 roscado (como se muestra en las figs. 1 a 8) y un gancho 60 (como se muestra en las figs. 10(A) y 10(B)), de acuerdo con diversos modos de realización de la invención.

Los modos de realización de la invención proporcionan un dispositivo de implante de un conjunto de tornillo pedicular 1, que se puede utilizar de modo anterior o posterior, y que es capaz de ser utilizado en cirugías para conseguir la fusión de cuerpos vertebrales lumbares anteriores, fusión de cuerpos vertebrales lumbares posteriores, fusión de cuerpos vertebrales lumbares transversales, corregir la enfermedad degenerativa de discos, la escoliosis en adultos y pediátrica como dispositivo de fijación, y la fusión de cuerpos vertebrales cervicales posteriores.

Además, los modos de realización de la invención proporcionan un tornillo espinal poliaxial que puede hacerse rígido de modo similar a un tornillo monoaxial interoperativamente a voluntad. Estos modos de realización de la invención le ofrecen asimismo al cirujano más intervalo lateral de movimiento que los productos convencionales, al utilizar el espacio bajo la cabeza de tornillo para proporcionar un arco de rotación mayor. Además, el componente de clavija de caballete 30 ofrece la flexibilidad de utilizar un intervalo diametral de miembros longitudinales 50 espinales en lugar de un miembro longitudinal de tamaño fijo.

La descripción anterior de modos de realización específicos revelará así completamente la naturaleza general de la invención que otros pueden modificar y/o adaptar fácilmente, aplicando el conocimiento actual, los mencionados modos de realización a diversas aplicaciones sin alejarse del concepto genérico y, por lo tanto, tales adaptaciones y modificaciones deben y se pretende que estén comprendidas dentro del significado e intervalo de equivalentes de los modos de realización descritos. Debe ser entendido que la fraseología o terminología empleada aquí lo es a los efectos de la descripción y no constituye una limitación.

Claims

1. Un conjunto de tornillo pedicular (1) que comprende:

una cabeza de tornillo (20) que comprende:

: una ranura (24);

: una porción de fondo externa curvada; y

: un extremo bulboso (21) hueco redondeado expandible, que se prolonga desde dicha porción de fondo externa curvada;

un componente de fijación ósea (10) que comprende un alojamiento cóncavo (12) que rodea dicho extremo bulboso (21) expandible de dicha cabeza de tornillo (20), y se acopla con dicho componente de fijación ósea (10); y una tuerca de bloqueo (40) que se acopla con dicha cabeza de tornillo (20).

2. El conjunto (1) de la reivindicación 1, en el que dicha ranura (24) recibe un miembro longitudinal (50).

3. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicho componente de fijación ósea (10) comprende un extremo roscado (11) opuesto a dicho alojamiento cóncavo (12).

4. El conjunto de la reivindicación 2, en el que dicha clavija de bloqueo (30) se acopla con dicho componente de fijación ósea (10) y una porción de fondo (51) de dicho miembro longitudinal (50).

5. El conjunto de la reivindicación 2, en el que dicha tuerca de bloqueo (40) asegura una porción superior (52) de dicho miembro longitudinal (50).

6. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicha clavija de bloqueo (30) comprende una porción en forma de caballete (131) superior y una porción de punta (132) inferior.

7. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicha clavija de bloqueo (30) comprende un conjunto multipieza.

8. El conjunto de la reivindicación 6 en el que dicha porción de punta (132) inferior comprende un material más duro mecánicamente que dicha porción en forma de caballete (131) superior.

9. El conjunto de la reivindicación 6, en el que dicha cabeza de tornillo (20) y dicho componente de fijación ósea (10) comprenden un primer material, y en el que dicha porción de punta (132) inferior de dicha clavija de bloqueo (30) comprende un material que tiene una dureza de material y un límite elástico en compresión superiores a los de dicho primer material.

10. El conjunto de la reivindicación 1, que comprende además un recubrimiento cerámico resistente al desgaste sobre dicha cabeza de tornillo (20) y dicho componente de fijación ósea (10).

11. El conjunto de la reivindicación 2 en el que dicha cabeza de tornillo (20) comprende además dos extremos rectos opuestos (22) separados por dicha ranura (24).

12. El conjunto de la reivindicación 11, en el que cada uno de dichos extremos rectos opuestos (22) comprende una pared interna (27) y una pared externa (28), en donde dicha pared interna (27) comprende roscados de pared (23), en donde dicha pared externa (28) comprende surcos (29).

13. El conjunto de la reivindicación 12, en el que dicha tuerca de bloqueo (40) comprende roscados (41) de tuerca de bloqueo configurados alrededor de un perímetro externo (42) de dicha tuerca de bloqueo (40), estando dimensionados dichos roscados (41) de tuerca de bloqueo y configurados para ser complementarios con dichos roscados (23) de pared.

14. El conjunto de la reivindicación 6, en el que dicha porción en forma de caballete (131) superior comprende una ranura (32).

15. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicho extremo bulboso (21) de dicha cabeza de tornillo (20) comprende una pluralidad de ranuras (6) que terminan en una abertura (4) en una punta (3) de dicho extremo bulboso (21).

16. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicho extremo bulboso (21) de dicha cabeza de tornillo (20) comprende un hueco (19) configurado para recibir dicha clavija de bloqueo (30).

\newpage

17. El conjunto de la reivindicación 3, en el que dicho alojamiento cóncavo (12) de dicho componente de fijación ósea (10) comprende:

: una porción interna (9) que recibe dicho extremo bulboso (21) de dicha cabeza de tornillo (20); y

: una porción externa (8) alveolada.

18. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicho componente de fijación ósea (10) comprende un tornillo óseo.

19. El conjunto de la reivindicación 1, en el que dicho componente de fijación ósea (10) comprende un gancho (60).