ES2439870T3

ES2439870T3 - Tornillo óseo

Info

Publication number: ES2439870T3
Application number: ES12178033.2T
Authority: ES
Inventors: Lutz Biedermann; Wilfried Matthis; Jürgen Harms
Original assignee: Biedermann Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: Biedermann Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2014-01-27
Anticipated expiration: 2029-12-03
Also published as: EP2517661B1; US20110137352A1; CN102085113A; CN102085113B; CN103989516A; TW201119619A; JP5705515B2; US10271882B2; EP2517661A1; JP2011115586A; EP2329780A1; KR20110063331A; ES2407989T3; EP2329780B1

Abstract

Tornillo óseo, que incluye un cuerpo tubular (1, 1', 1'') con una rosca para hueso (5, 5') al menos en una parte de su pared exterior,teniendo el cuerpo tubular un primer extremo abierto (2) y un segundo extremo (3); estando previstos en el primer extremo abierto (2) múltiples dientes de corte (4, 4') y en el segundo extremouna cabeza (7, 7') caracterizado porque en el cuerpo tubular (1) se proporciona un inserto (9) que está configurado para guiarun alambre (8) a su través y que se puede mover a lo largo del eje longitudinal (L) del cuerpo tubular.

Description

Tornillo óseo

La invención se refiere a un tornillo óseo. En particular, la invención se refiere a un tornillo óseo que puede ser utilizado como un tornillo de fusión. Este tornillo promueve la fusión en el hueso circundante.

El documento US 2004/0015172 A1 da a conocer un tornillo óseo de este tipo. Este tornillo óseo tiene una sección roscada tubular con una rosca para hueso y con múltiples entrantes en su pared. En la sección roscada tubular se pueden conectar una cabeza y una punta. En la práctica, la porción tubular se puede rellenar de material óseo u otro material promotor del crecimiento óseo, conectándose después la punta y/o la cabeza a la porción tubular. En primer lugar se prepara un orificio núcleo y después se inserta el tornillo en el orificio núcleo y se rosca en el hueso. Después de un tiempo determinado, se produce una fusión entre el tornillo y el hueso. El tornillo puede actuar como un elemento de tracción para conectar entre sí trozos de hueso roto o partes de hueso desprendidas mediante el tornillo. Para evitar la necesidad de preparar un orificio núcleo, la punta puede ser autocortante.

Otros tornillos óseos similares se dan a conocer, por ejemplo, en los documentos US 2001007072 A1, US 2004/0122431 y US 2004/0147929 A1.

Además también se conocen los llamados tornillos de inyección, por ejemplo tal como se describen en el documento WO 01/26568 A1, que se utilizan para inyectar cemento para hueso u otro líquido o material pastoso en el hueso. Este tipo de tornillo tiene una cánula relativamente fina que se extiende dentro de un tornillo óseo. La cánula no es adecuada para ser cargada con astillas de hueso o injertos óseos.

El objeto de la invención es proporcionar un tornillo óseo que se pueda atornillar rápidamente en el hueso sin emplear un orificio de núcleo ya preparado.

Este objeto se resuelve mediante un tornillo óseo según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se indican otros desarrollos.

El tornillo óseo según la invención es autorrellenable. Cuando se atornilla al hueso, los dientes de corte se acoplan al hueso y hacen un orificio. El material óseo del sitio donde se inserta el tornillo rellena la cavidad del cuerpo tubular. Por consiguiente, no es necesario preparar ningún orificio núcleo. Tampoco es necesario pre-cargar el cuerpo tubular con material óseo. Así, el procedimiento de implantación del tornillo óseo requiere menos tiempo que en caso de que el tornillo óseo se deba pre-cargar e insertar en un orificio núcleo preparado de antemano. Además, el material óseo tiene una estructura más intacta comparada con la del material óseo pre-cargado, lo que podría mejorar el proceso de curación.

El tornillo óseo es particularmente adecuado para huesos sanos fuertes y para huesos osteoporóticos débiles, ya que el daño estructural producido cuando se rosca el tornillo óseo se mantiene al mínimo.

Mediante el uso de un procedimiento de alambre guía para la inserción, el tornillo óseo puede ser empleado en una cirugía mínimamente invasiva.

Otras características y ventajas de la invención se evidenciarán a partir de la descripción de varias realizaciones de la invención representadas en las figuras adjuntas.

En las figuras:

Fig. 1:: vista despiezada en perspectiva de una primera realización del tornillo óseo.

Fig. 2:: muestra el tornillo óseo de la Fig. 1 en estado montado.

Fig. 3a:: muestra el cuerpo tubular que forma parte del tornillo óseo de las Fig. 1 y 2 en una vista en sección

con una pieza de inserción para el alambre guía en una primera posición.

Fig. 3b:: muestra el cuerpo tubular que forma parte del tornillo óseo de las Fig. 1 y 2 en una vista en sección

con la pieza de inserción en una segunda posición.

Fig. 4a)-4e): muestran los pasos de inserción en el hueso del tornillo óseo de acuerdo con la primera

realización.

Fig. 5:: muestra una vista en perspectiva de una segunda realización del tornillo óseo.

Fig. 6:: muestra una vista en sección del tornillo óseo de la Fig. 5.

Fig. 7:: muestra una vista en sección de una parte ampliada del tornillo óseo de acuerdo con las Fig. 5 y 6

en la zona de los dientes de corte.

Fig. 8: muestra una vista lateral en perspectiva de una modificación de la segunda realización del tornillo óseo.

Fig. 9: muestra una vista superior del tornillo óseo de acuerdo con la Fig. 8.

Fig. 10: muestra otra vista en perspectiva del tornillo óseo de la Fig. 8.

Fig. 11: muestra una vista en perspectiva de otra modificación del tornillo óseo de la Fig. 8.

Fig. 12: muestra una vista en perspectiva ampliada de un detalle de la parte de pared del tornillo óseo de acuerdo con las Fig. 8 a 11.

Fig. 13a)-13d): muestran variaciones de la forma de las aberturas previstas en la pared del tornillo óseo de acuerdo con las anteriores realizaciones.

Un tornillo óseo según una primera realización, tal como se muestra en las Fig. 1 a 4, comprende un cuerpo tubular 1 con un primer extremo abierto 2 y un segundo extremo 3 y un eje longitudinal central L. En el primer extremo 2, el borde libre del cuerpo tubular comprende múltiples dientes de corte 4 que están configurados para abrir un orificio en el hueso. En una parte de su pared exterior, como se muestra en la realización esta parte es adyacente al primer extremo 2, el cuerpo tubular 1 comprende una denominada rosca para hueso 5. La rosca para hueso 5 está configurada para recortar el hueso cuando el tornillo óseo se rosca al hueso. Aunque las figuras muestran una rosca para hueso esencialmente en forma de diente de sierra, es posible utilizar todos los tipos de roscas para hueso conocidas. Los dientes de corte 4 se extienden desde el borde del primer extremo 2 coaxialmente con respecto al eje longitudinal L. En la realización mostrada tienen esencialmente forma de diente de sierra. Esta forma incluye un flanco inclinado 4a que se extiende en un ángulo mayor de 45º con respecto a una línea circunferencial a lo largo del borde libre y un flanco poco inclinado 4b que se extiende en un ángulo de entre 0º y 45º con respecto al borde libre. Con el fin de facilitar la inserción del tornillo, los flancos inclinados están orientados en la misma dirección circunferencial. Entre cada uno de los dientes de corte 4 hay una distancia 40 en la dirección circunferencial para facilitar el corte. Los dientes de corte están configurados para abrir en el hueso un orificio en forma de anillo. Dentro del orificio queda material óseo. El material óseo que queda entre los dientes de corte se aloja en el cuerpo tubular. Puede consistir en astillas o en una masa coherente a modo de tapón o en ambas.

En la realización mostrada, la altura de los dientes de corte es menor que la anchura de la base entre dos crestas 5a de las espiras adyacentes de la rosca para hueso.

El espesor de los dientes de corte en una dirección radial es mayor que el espesor de la pared del cuerpo tubular (no mostrada). Gracias a ello se dispone de un espacio ampliado dentro del cuerpo tubular para alojar el material óseo.

La forma y la cantidad de dientes de corte pueden variar. Son adecuados todos los tipos de dientes de corte que estén configurados para cortar hueso de modo que el material óseo permanezca dentro del cuerpo tubular.

Tal como muestran las figuras, en la pared del cuerpo tubular están previstas múltiples aberturas 6, para permitir el crecimiento en su interior de material óseo y vasos desde la zona que rodea el tornillo óseo. Las aberturas 6 se muestran como orificios circulares y se extienden atravesando por completo la pared del cuerpo tubular 1. Están situadas entre las crestas de la rosca para hueso 5. No obstante, también es posible concebir otras variaciones de las formas y emplazamientos de las aberturas 6. En la realización mostrada, los dientes de corte 4 están situados en el borde libre 2 entre dos aberturas 6, lo que incrementa adicionalmente su capacidad de corte.

En el segundo extremo 3 del cuerpo tubular se puede conectar una cabeza independiente. La conexión puede ser una conexión roscada tal como se muestra, una conexión por encastre a presión o cualquier otra. La cabeza 7 tiene una primera cara 7a enfrentada al cuerpo tubular 1 y una segunda cara 7b orientada en sentido opuesto al cuerpo tubular. La primera cara puede incluir una parte plana 70, que puede servir como tope para la superficie del hueso cuando el tornillo óseo está atornillado. En su cara superior 7b, orientada en sentido opuesto al cuerpo tubular, la cabeza 7 tiene una estructura de acoplamiento 71 para acoplar un destornillador. Además, la cabeza 7 tiene un agujero central 72 que es coaxial con el eje longitudinal L del cuerpo tubular para guiar un alambre guía 8 a través del mismo. Además, en el cuerpo tubular 1 se puede alojar un inserto cilíndrico 9 con un orificio 9a para guiar el alambre guía a través del mismo. El inserto 9 está diseñado para poder moverse dentro del cuerpo tubular entre una posición cercana al primer extremo 2 (Fig. 3a)) y una posición cercana al segundo extremo 3 (Fig. 3b)). El alambre guía 8 tiene una longitud mayor que la longitud del tornillo óseo, de modo que en una cirugía mínimamente invasiva (minimally invasive surgery - MIS) el tornillo óseo se puede guiar a lo largo del alambre guía hasta el sitio de implante manteniendo la orientación apropiada.

Aunque el cuerpo tubular mostrado tiene forma cilíndrica, también se pueden concebir otras formas. Por ejemplo, el cuerpo tubular 1 puede tener cerca del primer extremo 2 una sección cónica inversa que se vaya estrechando a medida que se aleja del primer extremo 2. La cavidad proporcionada por el cuerpo tubular 1 tiene un volumen adecuado para alojar material óseo. Preferentemente, la pared del cuerpo tubular tiene un espesor aproximadamente un 15% inferior al diámetro de núcleo del tornillo.

Todas las partes del tornillo óseo están hechas de un material compatible con el hueso, como un metal compatible con el hueso, por ejemplo acero inoxidable o titanio; o una aleación metálica compatible con el hueso, por ejemplo nitinol; o un material plástico compatible con el hueso, por ejemplo PEEK.

Además, el cuerpo tubular o las otras partes del tornillo óseo pueden estar revestidos con un material promotor del crecimiento o pueden presentar una superficie rugosa para aumentar el crecimiento de hueso o vasos.

Las Fig. 4a) a 4d) muestran el uso del tornillo óseo de acuerdo con la primera realización en una cirugía mínimamente invasiva (MIS). En primer lugar, como muestra la Fig. 4a), el alambre guía 8 se introduce a través de la piel del paciente y se hace avanzar a través del tejido hasta que alcanza la posición en la que se debe colocar el tornillo óseo. Después, el alambre guía se inserta en el hueso en la dirección y profundidad adecuadas. Como muestra la Fig. 4b), el tornillo óseo con el cuerpo tubular 1 y la cabeza 7 montados se guía a lo largo del alambre guía 8 que se extiende a través del mismo hasta llegar a la superficie 100 del hueso. Al principio, el inserto 9 está situado cerca del primer extremo 2 del cuerpo tubular. A continuación, tal como muestran las Fig. 4c) y d), el tornillo óseo se rosca al hueso guiado por el alambre guía. Los dientes de corte 4 realizan el orificio para el tornillo y la rosca para hueso 5 facilita el avance del tornillo óseo por el orificio.

Como muestra la Fig. 4e), el material óseo 101 raspado por los dientes de corte 4 rellena el interior del cuerpo tubular 1. Durante la inserción del tornillo óseo en el hueso, el inserto 9 se desplaza hacia el segundo extremo 3 del cuerpo tubular. El tornillo óseo puede avanzar hasta que la parte plana 70 de la cabeza 7 se apoya contra la superficie 100 del hueso.

Finalmente se retira el alambre guía.

Después de cierto tiempo, el material de hueso que se encuentra dentro del cuerpo tubular se fusiona con el material óseo que rodea el tornillo óseo, con lo que el tornillo óseo queda unido de forma rígida al hueso. Así se pueden conectar firmemente en particular partes de hueso rotas o huesos inestables o se pueden estabilizar huesos osteoporóticos débiles.

Según otra modificación, el cuerpo tubular tiene una sección no roscada, preferentemente junto al segundo extremo

3. En este caso, el tornillo óseo se puede utilizar, por ejemplo, como tornillo de tensión para mantener unidas partes de hueso rotas o huesos inestables mediante tensión.

Las Fig. 5 y 6 muestran una segunda realización del tornillo óseo. Las partes iguales a las de la primera realización están indicadas con los mismos números de referencia. La segunda realización se diferencia de la primera realización en la cabeza 7’ y en la forma de los dientes de corte 4’.

Los dientes de corte 4’ son más largos que los dientes de corte 4 de la realización anterior y tienen una punta más aguda 4c’ definida por el flanco inclinado 4a’ y el flanco poco inclinado 4b’, siendo este último más pronunciado que en la primera realización. Además, entre los dientes de corte 4’ no hay distancia o sólo hay una pequeña distancia en la dirección circunferencial.

Tal como se observa en particular en la Fig. 7, el espesor d en una dirección radial de los dientes de corte 4’ es mayor que el espesor D de la pared del cuerpo tubular. Por tanto, cuando el tornillo óseo se rosca al hueso, el material óseo resultante del proceso de corte por los dientes de corte 4’ puede rellenar un espacio dentro del cuerpo tubular 1 que es mayor en la dirección radial que el espacio existente entre los dientes de corte. Esto facilita el avance del tornillo óseo dentro del hueso.

A diferencia de la primera realización, la cabeza 7’ forma una sola pieza con el cuerpo tubular 1. Esto facilita la manipulación de todo el tornillo óseo, ya que no se requiere el paso de conexión de la cabeza al cuerpo tubular.

Como en la primera realización, la cabeza 7’ tiene un dispositivo de acoplamiento 71 para acoplar el destornillador y una parte plana 70 que puede proporcionar un tope. Además está previsto un orificio 72 para guiar el alambre guía 8 a través del mismo.

El uso de un tornillo óseo de acuerdo con la segunda realización es similar al de la primera realización y, por tanto, no se repite su descripción.

Las Fig. 8 a 12 muestran un tornillo óseo de acuerdo con una modificación de la segunda realización. Todas las partes que son idénticas a las de la segunda realización mostrada en las Fig. 5 y 6 están indicadas con los mismos números de referencia y no se describen de nuevo. En la realización modificada, las crestas 5a’ de la rosca para hueso 5 de la pared exterior del cuerpo tubular están interrumpidas a distancias regulares, es decir, alrededor de la pared exterior del cuerpo tubular 1’’ están dispuestas porciones de cresta 5a’ en una línea helicoidal. La Fig. 12muestra una vista ampliada de las porciones de cresta 5a’. Éstas pueden tener superficies inclinadas 5b’ que se extienden en la dirección de la hélice y en dirección inversa. La longitud de las porciones de cresta 5a’ en la dirección de la hélice puede variar.

Además, la cabeza 7’ puede tener una parte de inserción 73 que incluye la parte de acoplamiento 71 y el orificio de guía 72, tal como muestra la Fig. 9.

Como muestran las Fig. 13a) a 13d), las aberturas 6, 6’, 6’’, 6’’’ pueden tener diferentes formas, por ejemplo circular (Fig. 13a)) u oval (Fig. 13b)), forma de rombo como en la Fig. 13c) o forma hexagonal como se muestra en la Fig. 5 13d), u otras formas.

Las realizaciones descritas no limitan la invención. Se pueden prever diversos tipos de cabezas de acuerdo con las necesidades específicas. La cabeza también puede consistir en una porción de cabeza de un tornillo óseo monoaxial o poliaxial, configurado para incluir una varilla que conecte varios tornillos óseos. El diámetro y la longitud del cuerpo tubular y la cantidad y forma de los dientes de corte pueden variar de acuerdo con las necesidades

10 clínicas reales.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Tornillo óseo, que incluye

un cuerpo tubular (1, 1’, 1’’) con una rosca para hueso (5, 5’) al menos en una parte de su pared exterior, teniendo el cuerpo tubular un primer extremo abierto (2) y un segundo extremo (3);

estando previstos en el primer extremo abierto (2) múltiples dientes de corte (4, 4’) y en el segundo extremo una cabeza (7, 7’)

caracterizado porque en el cuerpo tubular (1) se proporciona un inserto (9) que está configurado para guiar un alambre (8) a su través y que se puede mover a lo largo del eje longitudinal (L) del cuerpo tubular.
2.

Tornillo óseo según la reivindicación 1, caracterizado porque los dientes de corte (4, 4’) se extienden coaxialmente al eje central (L) del cuerpo tubular.
3.

Tornillo óseo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los dientes de corte (4, 4’) están configurados para perforar un orificio cuando el cuerpo tubular (1, 1’, 1’’) se atornilla al hueso.
4.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los dientes de corte (4, 4’) tienen esencialmente forma de diente de sierra.
5.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los dientes de corte (4) son más gruesos en una dirección radial en comparación con la pared del cuerpo tubular.
6.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el espesor de pared del cuerpo tubular es inferior en aproximadamente un 15% al diámetro exterior del cuerpo tubular
7.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la pared del cuerpo tubular comprende múltiples aberturas (6, 6’, 6’’, 6’’’).
8.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el cuerpo tubular comprende una sección no roscada.
9.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la cabeza (7, 7’) comprende una estructura (71) para acoplar un destornillador.
10.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la cabeza (7’) está diseñada formando una sola pieza con el cuerpo tubular (1’).
11.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la cabeza (7) es una pieza independiente que se puede conectar al cuerpo tubular (1).
12.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la cabeza (7, 7’) tiene un primer extremo orientado hacia el cuerpo tubular y un segundo extremo orientado en sentido opuesto al cuerpo tubular, y porque el primer extremo tiene una parte esencialmente plana (70) que proporciona un tope.
13.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la cabeza comprende un orificio de guía (72) configurado para guiar un alambre (8) a través del mismo.
14.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la cresta (5a) de la rosca para hueso (5) es continua.
15.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la cresta (5a’) de la rosca para hueso es discontinua, preferentemente interrumpida a distancias regulares.
16.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el cuerpo tubular (1, 1’) es cilíndrico.
17.

Tornillo óseo según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque los dientes de corte (4, 4’) constituyen un borde del primer extremo abierto (2).