ES2581578T3

ES2581578T3 - Herramienta de revisión de implante femoral mejorada

Info

Publication number: ES2581578T3
Application number: ES11776479.5T
Authority: ES
Inventors: Michael John Radley Young
Original assignee: Orthosonics Ltd
Current assignee: Orthosonics Ltd
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: EP2618789B1; AU2011306706A1; AU2011306706B2; DK2618789T3; US10667926B2; US9198776B2; WO2012038698A1; US20130226189A1; CN103269659A; ZA201302875B; EP2618789A1; CN103269659B; US20160051378A1; CA2849634C; CA2849634A1; GB201015998D0

Abstract

Elemento de corte (1, 21, 31, 41, 51) para una herramienta quirúrgica que puede vibrar de manera ultrasónica, que comprende un medio de guía de ondas alargado (2) que se puede montar adyacente a su extremo proximal (4) en una fuente de vibraciones ultrasónicas y con un medio de cuchilla alargado (3, 23, 33, 43, 53) que se extiende adyacente a su extremo distal (9), donde un eje longitudinal del medio de guía de ondas (2) y un eje longitudinal del medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53) se cruzan en un ángulo agudo distinto de cero, caracterizado por que el medio de cuchilla (33, 43, 53) se presenta sobre una cara de este adyacente a su punta distal (8) con un medio de espacio (47, 59) adaptado para entrar en contacto con una superficie de sustrato (202) con el fin de impedir el contacto directo entre dicha cara del medio de cuchilla (33, 43, 43) y la superficie de sustrato (202).

Description

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DESCRIPCION

Herramienta de revision de implante femoral mejorada

[0001] La presente invencion hace referencia a un instrumento quirurgico adecuado para utilizarse en la revision de implantes protesicos ortopedicos. De forma mas espedfica pero no exclusiva, hace referencia a un instrumento quirurgico que puede vibrar de forma ultrasonica para extraer un vastago de una protesis de articulacion coxofemoral integrada en un femur.

[0002] Los reemplazos de articulacion ortopedicos, tal como protesis de articulacion coxofemoral, generalmente presentan una vida util de quince a veinte anos. Sin embargo, el aumento de la esperanza de vida humana indica que muchos pacientes con tales implantes sufriran problemas que requieran la revision de la protesis, es decir, su extraccion y reemplazo. Las protesis pueden fracturarse con el tiempo como resultado de simple fatiga del metal o sobrecarga. Otros problemas incluyen el desgaste y dano a los elementos "cabeza y cavidad" que articulan la parte de la protesis implantada en el femur con la parte de la protesis fijada a la pelvis. Si los fragmentos de metal y polfmero resultantes entran en los tejidos corporales, podnan provocar una reaccion inmune, ya que el cuerpo intenta absorberlos. La absorcion no es posible, pero la reaccion inmune puede al mismo tiempo destruir de forma local el material oseo existente. Surge otro problema si el implante en el femur empieza a aflojarse, lo que podna provocar dolor e inflamacion, asf como una debilitacion local del hueso circundante.

[0003] Por lo tanto, es importante poder extraer un implante ortopedico de un femur u otro hueso mientras se produce el mmimo dano al material oseo circundante, facilitando asf la implantacion del nuevo implante y ayudando a la posterior cicatrizacion. Un implante femoral presenta normalmente un vastago alargado que se inserta en la cavidad o canal de la diafisis del femur, quedando montada la cabeza de la articulacion en el extremo proximal del vastago. El vastago puede fijarse en la diafisis del femur mediante un cemento de poliacrilato (un implante "cementado") o puede disponerse con una superficie texturizada para fomentar que el crecimiento interno de hueso esponjoso se fije en el vastago en su lugar (un implante "no cementado).

[0004] Es conocido el uso de herramientas que pueden vibrar de forma ultrasonica para ablandar el cemento que sujeta los implantes cementados en su lugar, lo que permite una posterior extraccion del implante relativamente rapida y directa. Sin embargo, para extraer implantes no cementados, un cirujano debe cortar directamente el hueso esponjoso que se ha formado entre una superficie interna del canal del femur y el vastago del implante, antes de poder extraer el implante. Este procedimiento es actualmente un procedimiento largo y diffcil.

[0005] Normalmente, se abre una seccion proximal de la pared del femur y se articula de nuevo para proporcionar acceso lateral hasta una parte superior del vastago del implante. Se pasa una sierra de hilo por detras del implante y se mueve hacia abajo por el vastago, cortando de forma gradual el hueso esponjoso que rodea el vastago. Sin embargo, el enfoque del corte a traves del hueso para acceder al vastago no puede utilizarse hasta abajo del vastago o el femur podna debilitarse de forma permanente. Por lo tanto, el hueso esponjoso alrededor de la parte distal del vastago debe tratarse mediante metodos alternativos. En principio, se puede insertar una cuchilla de osteotomfa entre el vastago y el hueso de la diafisis, para cincelar el hueso esponjoso. Sin embargo, la direccion requerida del enfoque de la cuchilla se ve dificultada normalmente por la parte proximal del implante. Por lo tanto, un cirujano debe cortar con sierra en primer lugar por el vastago del implante y extraer la parte proximal, antes de cincelar una punta restante de la parte distal del vastago o cortar alrededor de la punta con un trepano. El implante comprende normalmente un acero de cobalto duro, por lo que el corte con sierra a traves de este es lento, desgasta las cuchillas de la sierra rapidamente y crea una gran cantidad de virutas de metal, que deben mantenerse alejadas de los tejidos suaves del cuerpo.

[0006] Un procedimiento prolongado como tal puede ser perjudicial para el paciente, que debe estar con anestesia general durante todo el procedimiento. Muchos pacientes que necesitan dicho procedimiento presentaran una salud deficiente, lo que hara que una anestesia prolongada sea peligrosa. De forma adicional, durante tales procedimientos prolongados y de trabajo intensivo, existe un riesgo de fatiga y de un rendimiento disminuido por parte del cirujano.

[0007] Por lo tanto, se recomienda que se disene un enfoque alternativo para cortar el hueso esponjoso que se ha formado entre un vastago alargado de un implante femoral (u otro implante oseo largo) y una superficie interna de la diafisis del femur (u otro hueso largo). Dicho enfoque debena ser idealmente mas rapido, requerir un trabajo menos intenso, mas preciso y mas comodo que los enfoques existentes.

[0008] Por lo tanto, es objeto de la presente invencion proporcionar una herramienta quirurgica, adecuada para cortar el hueso esponjoso alrededor del implante ortopedico in situ, que obvie las anteriores desventajas y proporcione algunos o todos los beneficios anteriores.

[0009] US5318570 expone una union mecanica para facilitar el acople rapido y la extraccion de componentes

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quirurgicos ultrasonicos para la transferencia de ene^a ultrasonica a traves de la union desde un transductor ultrasonico hasta una broca de herramienta activada de forma ultrasonica. La union consigue una fuerza de compresion alta distribuida uniformemente para optimizar la propagacion de la ene^a ultrasonica desde el transductor hasta una broca de herramienta, mientras se mantiene un diametro externo relativamente pequeno de la herramienta ultrasonica. Tambien se expone una pluralidad de cabezales de herramientas activados por energfa ultrasonica para la introduccion y extraccion de protesis ortopedicas.

[0010] De conformidad con un primer aspecto de la presente invencion, se presenta un elemento de corte para una herramienta quirurgica que puede vibrar de forma ultrasonica de acuerdo con la reivindicacion 1.

[0011] Preferiblemente, el medio de cuchilla comprende un borde de corte en su punta distal.

[0012] El elemento de corte puede comprender un elemento de osteotoirna.

[0013] El elemento de corte puede adaptarse para cortar hueso esponjoso, de forma opcional hueso esponjoso que retiene el medio de implante ortopedico en un lumen de un hueso.

[0014] En una forma de realizacion preferida, el medio de cuchilla presenta un perfil transversal curvado.

[0015] El medio de cuchilla pueden presentar un perfil transversal constante a lo largo de al menos la mayor parte de su longitud.

[0016] El medio de cuchilla comprende de forma ventajosa una parte de un cilindro hueco alargado.

[0017] Una parte distal del medio de cuchilla puede presentar un perfil transversal con un diametro mayor que un restante de este.

[0018] Una parte distal del medio de cuchilla puede presentarse con al menos un medio de muesca longitudinal que se extiende a lo largo de una cara concava de este.

[0019] El medio de espacio impide el contacto directo entre dicha cara del medio de cuchilla y dicha superficie de sustrato.

[0020] El medio de espacio puede presentarse sobre una cara concava de un medio de cuchilla con un perfil transversal curvado.

[0021] El medio de espacio puede comprender una capa de material termoplastico, de forma opcional un fluoropolfmero, polieter eter cetona o un polialqueno de alta densidad.

[0022] El medio de espacio puede comprender de forma alternativa o adicional una pluralidad de medios de nervio que se levanta desde dicha cara del medio de cuchilla.

[0023] Dichos medios de nervio pueden extenderse sustancialmente de forma longitudinal del medio de cuchilla.

[0024] Preferiblemente, un grosor del medio de cuchilla es significativamente inferior a un grosor del medio de grna de ondas.

[0025] De forma ventajosa, un perfil del medio de grna de ondas y un perfil del medio de cuchilla se combinan adyacente a su union.

[0026] El elemento de corte puede comprender una region de union curvada que incluye un extremo distal del medio de grna de ondas y un extremo proximal del medio de cuchilla.

[0027] El medio de grna de ondas puede comprender un cuerpo cilmdrico solido y alargado.

[0028] Preferiblemente, dicho angulo entre los respectivos ejes longitudinales del medio de grna de ondas y el medio de cuchilla esta entre 10 ° y 45 °.

[0029] De forma ventajosa, dicho angulo se encuentra entre 25 ° y 35 °, de forma opcional aproximadamente 30 °.

[0030] Preferiblemente, el elemento de corte presenta una longitud total de aproximadamente (2n + 1) A/2, donde n es un numero entero positivo y A es una longitud de onda de una vibracion ultrasonica en el material del elemento de corte.

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[0031] De forma opcional, el elemento de corte puede presentar una longitud general de aproximadamente 3A/2.

[0032] De forma ventajosa, el medio de gma de ondas presenta una longitud de aproximadamente (2n + 1) A/4.

[0033] De forma opcional, el medio de gma de ondas puede presentar una longitud de aproximadamente 3A/4.

[0034] El medio de cuchilla puede presentar una longitud de aproximadamente (2m + 1) A/4, donde m es un numero entero positivo.

[0035] De forma opcional, el elemento de cuchilla puede presentar una longitud de aproximadamente 3A/4.

[0036] El medio de cuchilla y el medio de gma de ondas pueden presentar cada uno una longitud de (2n + 1) A/4.

[0037] De forma opcional, el medio de cuchilla y el medio de gma de ondas pueden presentar cada uno una longitud de aproximadamente 3A/4.

[0038] Preferiblemente, el elemento de corte esta configurado de tal forma que cuando se hace vibrar mediante dicha fuente de vibraciones ultrasonicas, un primer vientre de las vibraciones ultrasonicas se ubica adyacente a un extremo proximal del medio de gma de ondas, un segundo vientre de las vibraciones ultrasonicas esta ubicado adyacente a la punta distal del medio de cuchilla y un nodo de las vibraciones ultrasonicas se ubica adyacente a una union del medio de gma de ondas y el medio de cuchilla.

[0039] De forma ventajosa, el elemento de corte esta configurado de tal forma que dichas vibraciones ultrasonicas experimentan una ganancia en amplitud a traves de la union del medio de gma de ondas y el medio de cuchilla.

[0040] La fuente de vibraciones ultrasonicas comprende preferiblemente una fuente de vibraciones ultrasonicas en modo longitudinal.

[0041] El elemento de corte se puede montar de forma ventajosa de tal forma en la fuente de vibraciones ultrasonicas que dichas vibraciones ultrasonicas en modo longitudinal estan dirigidas de forma sustancialmente paralela al medio de gma de ondas.

[0042] De conformidad con un segundo aspecto de la presente invencion, se presenta una herramienta quirurgica que comprende un elemento de corte segun se describe en el primer aspecto anterior, que esta conectado de forma operativa a una fuente de vibraciones ultrasonicas.

[0043] Preferiblemente, dicha fuente de vibraciones ultrasonicas comprende una fuente de vibraciones ultrasonicas en modo longitudinal.

[0044] Tambien se expone un metodo para separar el vastago de un implante ortopedico del hueso circundante, que comprende las etapas de proporcionar una herramienta quirurgica con un elemento de corte segun se describe en el primer aspecto anterior, aplicar un medio de cuchilla del mismo a una region entre una superficie interna de una cavidad en un hueso y un vastago de un implante ortopedico incorporado en dicha cavidad y hacer que el elemento de corte vibre con una frecuencia ultrasonica de forma que corte el material de union que se extiende en dicha region.

[0045] Dicho material de union puede comprender hueso esponjoso.

[0046] Dicho material de union puede comprender una composicion de cemento polimerica.

[0047] A continuacion se describiran de forma espedfica formas de realizacion de la presente invencion a modo de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestra la invencion en las figuras 10-12 segun se reivindica.

La figura 1 es un alzado frontal de una parte superior de un femur con un primer implante en su lugar;

La figura 2 es una vista en seccion transversal longitudinal del femur de la figura 1 que muestra la ubicacion de un vastago del primer implante en el femur;

La figura 3 es una elevacion frontal del femur de la figura 1, en algun momento de un procedimiento de revision convencional;

La figura 4A es una vista en perspectiva de una primera herramienta de corte que no muestra todas las caractensticas de la presente invencion:

La figura 4B es una representacion esquematica de una amplitud vibracional a lo largo de la herramienta de la figura 4A, durante su uso;

La figura 4C es una vista en perspectiva en seccion transversal de la herramienta de la figura 4A;

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La figura 5 es una vista en seccion transversal de una cuchilla de la herramienta de la figura 4A;

La figura 6 es un fragmento en alzado en seccion transversal longitudinal de una parte distal de la herramienta de la figura 4A;

La figura 7 es una seccion transversal esquematica de la herramienta de la figura 4A en uso;

La figura 8A es un fragmento en alzado en seccion transversal longitudinal de una parte distal de una segunda herramienta de corte que no muestra todas las caractensticas de la presente invencion;

La figura 8B es un fragmento con vista en perspectiva de una parte distal de la herramienta de la figura 8A;

La figura 8C es un fragmento con vista en planta desde arriba de la parte distal de la herramienta de la figura 8A;

La figura 9A es un fragmento con vista en perspectiva de una parte distal de una tercera herramienta de corte que no muestra todas las caractensticas de la presente invencion;

La figura 9B es un fragmento con vista en planta desde arriba de una parte distal de la herramienta de la figura 9A;

La figura 10 es una vista en perspectiva de una cuarta herramienta de corte que incorpora la presente invencion;

La figura 11 es una vista en perspectiva de una quinta herramienta de corte que incorpora la presente invencion; y

La figura 12 es una vista en perspectiva de la herramienta de la figura 11 en alineamiento operativo con un segundo implante femoral.

[0048] Haciendo ahora referencia a las figuras, y a las figuras 1 y 2 en concreto, se muestra un femur humano 100. En un procedimiento quirurgico previo, se ha implantado un primer implante ortopedico 200 en el femur 100, de forma que un cabezal redondeado 201 del primer implante 200 reemplaza un cabezal del femur 100 y se incorpora un vastago alargado 202 del primer implante 200 en una cavidad central alargada 102 del femur 100.

[0049] Se puede utilizar un cemento quirurgico adecuado 203, normalmente una composicion de poliacrilato, para fijar el primer implante 200 en su lugar. De forma alternativa, el primer implante 200 puede haberse fijado en su lugar mediante el crecimiento natural de hueso esponjoso 103, especialmente entre el vastago 202 del primer implante 200 y las paredes 104 de la diafisis del femur 100. En algunos casos, toda o casi toda la superficie del vastago 202 del primer implante 200 presenta una superficie rugosa, a la que puede "adaptarse" el hueso esponjoso 103. Otros implantes 200 presentan zonas rugosas mas pequenas ubicadas en una parte proximal 204 del vastago 202 (aunque el hueso esponjoso 103 aun podna adherirse a zonas no rugosas del vastago 202, sin embargo de forma menos intensa inicialmente).

[0050] Si algun implante 200 se danara o desgastara, o empezara a aflojarse, sena necesario un procedimiento de revision para extraer el implante existente 200 y reemplazarlo por otro. Por lo tanto, es necesario separar el implante 200 del femur, mientras se deja el femur 100 en un estado lo bastante bueno como para fijar un implante de reemplazo 200 de forma segura.

[0051] En los casos en los que el implante 200 esta cementado, se pueden utilizar las conocidas herramientas que pueden vibrar de forma ultrasonica para ablandar el cemento 203 lo suficiente para que el implante 200 se extraiga y se pueden utilizar otras conocidas herramientas que pueden vibrar de forma ultrasonica para extraer los restos de cemento 203, antes de que el nuevo implante 200 se cemente en el femur 100. Este procedimiento es normalmente un procedimiento relativamente rapido y minimiza el trauma del paciente y el tiempo empleado con anestesia.

[0052] Actualmente, cortar el hueso esponjoso 103 es mas diffcil. El hecho de cincelar hueso esponjoso 103 adyacente a un extremo proximal del vastago 202 puede ser posible hasta un cierto alcance, pero puesto que el implante 200 esta in situ, existe poca libertad de movimiento para osteotoirnas convencionales debido a los tejidos circundantes. Por lo tanto, es necesario, como se ha mostrado de forma esquematica en la figura 3, abrir una "ventana" en las paredes 104 del femur 100, que pliegue temporalmente un colgajo 105 oseo, de forma que el hueso esponjoso 103 puede acercarse de forma lateral, liberando la parte proximal 204 del vastago 202. (NB la "ventana" puede extenderse hasta un borde proximal de las paredes 104 del femur 100 cuando el cincelado de forma longitudinal desde el extremo proximal abierto del femur 100 es completamente irrealizable). Para cortar hueso esponjoso 103 al que no se puede acceder de forma directa a traves de esta "ventana", se pasa una sierra de hilo por detras del vastago 202 y se utiliza para cortar hacia abajo por este material esponjoso.

[0053] Aunque el colgajo 105 puede ser reemplazado despues del procedimiento y finalmente cicatrizara y se unira a las paredes 104 del femur 100, esto debilita el femur 100 y este enfoque no debena utilizarse hasta abajo hasta una punta distal 205 del vastago 202. La ventana no permite el acceso util a osteotomos convencionales. Normalmente es necesario que se corte el vastago 202 con sierra, se retire la parte proximal 204 y, a continuacion, se cincele la punta distal 205 de forma separada. El implante 200 normalmente comprende acero de cobalto duro, por lo que cortarlo es un procedimiento de trabajo intenso y lento, las cuchillas de la sierra se desgastan y crean fragmentos metalicos que se debe impedir que entren en los tejidos corporales.

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[0054] Por lo tanto, la revision de un implante 200 puede ser un procedimiento prolongado, lo que provoca altos niveles de trauma al paciente e implica largos periodos con anestesia. Tambien puede llevar a fatiga manual por parte del cirujano.

[0055] Una primera herramienta de corte u osteotomo 1 que no muestra todas las caractensticas de la presente invencion se muestra en las figuras 4A y 4C. La primera herramienta 1 comprende una grna de ondas cilmdrica alargada 2 con una cuchilla de corte alargada 3 que se extiende desde un extremo distal de la grna de ondas 2. Un extremo proximal 4 de la grna de ondas 2 esta ajustado en la practica con un conector roscado o similar (omitido en el presente documento para mayor claridad), mediante el cual se conecta la herramienta 1 a una fuente de vibraciones ultrasonicas, tal como un generador de ultrasonidos en modo longitudinal de forma conocida.

[0056] La cuchilla de corte 3 presenta un perfil semicircular hueco sustancialmente constante (vease tambien la figura 5) y su punta distal 8 se presenta con un bisel 15 que lleva a un borde de corte distal relativamente afilado 14.

[0057] La cuchilla 3 se extiende desde la grna de ondas 2 con inclinacion; un eje longitudinal 12 de la grna de ondas 2 y un eje longitudinal 13 de la cuchilla 3 se intersecan con una inclinacion de 30 ° en el presente ejemplo, aunque este angulo puede variar mientras se siga produciendo una herramienta eficaz 1.

[0058] La grna de ondas 2 y la cuchilla 3 se fusionan una con otra a traves de una zona de union curvada 9. Una cara concava de la zona de union 9 presenta un perfil curvado liso. Sin embargo, una superficie concava de la cuchilla 3 continua como muesca que se extiende a traves de la zona de union 9 hasta que se encuentra con la grna de ondas 2 (vease la figura 4C). Por lo tanto, el grosor de la herramienta 1 disminuye a traves de la zona de union 9, quedando la pared 11 de la cuchilla 3 sustancialmente mas fina que la grna de ondas cilmdrica 2.

[0059] Idealmente, la herramienta 1 puede formarse a partir de una unica pieza cilmdrica de metal, que primero se dobla suavemente hasta alcanzar un angulo deseado en la zona de union 9. A continuacion, la cuchilla 3 se manufactura en una unica pasada seguida. Esto crea el perfil semicircular hueco de la cuchilla 3 y el estrechamiento gradual a traves de la zona de union 9, quedando la muesca mas superficial y terminando cuando la grna de ondas 2 se curva por debajo de esta.

[0060] La herramienta 1 mostrada esta ideada para que sea utilizada con vibraciones ultrasonicas en modo longitudinal de una frecuencia conocida y, por tanto, una longitud de ondas conocida en un material determinado (hasta una primera aproximacion al menos).

[0061] Como se muestra en la figura 4B, la grna de ondas 2 en el presente caso presenta una longitud de aproximadamente tres cuartos de la longitud de ondas de las vibraciones ultrasonicas en la misma. La fuente de vibraciones ultrasonicas esta conectada a la grna de ondas 2 en su extremo proximal 4, de tal forma que existe un primer vientre 5 en las vibraciones en este punto. La longitud de la grna de ondas 2 produce un punto nodal 6 en las vibraciones, ubicado en la zona de union 9. La cuchilla 3 tambien presenta una longitud de tres cuartos de la longitud de ondas de las vibraciones ultrasonicas en la misma. Por lo tanto, existira un segundo vientre 7 en la punta distal 8 de la cuchilla 3.

[0062] Se ha hallado que con el perfil de la zona de union 9 mostrado, existe una transmision de energfa notablemente buena "alrededor de la curva" en la herramienta 1, desde la grna de ondas 2 a la cuchilla 3. De forma adicional, la reduccion en el area transversal de la herramienta 1, desde la grna de ondas cilmdrica a las paredes semicilmdricas finas 11 de la cuchilla 3, produce una ganancia en la amplitud de las vibraciones. A traves de un escalon repentino del diametro de la herramienta, la ganancia es una funcion de la ratio de las areas transversales a cada lado del escalon. A traves de un cambio mas gradual en el area transversal, como en la presente herramienta 1, se ha hallado que se puede conseguir una ganancia similar.

[0063] Como resultado, la presente herramienta 1 puede activarse con vibraciones ultrasonicas en modo longitudinal con el fin de producir un movimiento redproco del borde de corte distal 14, dirigido en paralelo al eje longitudinal 13 de la cuchilla, con una amplitud de al menos 60 micrometres.

[0064] Este movimiento, aplicado al hueso esponjoso 103 es facilmente suficiente para cincelarlo sin que sea necesario que un usuario haga algo mas que aplicar la punta distal 8 al hueso esponjoso y activar las vibraciones ultrasonicas. (Tambien debena cortarse a traves del cemento oseo 203 con facilidad).

[0065] Las figuras 5 y 6 muestran caractensticas preferidas de la cuchilla 3. Puesto que es probable que la cuchilla 3 entre en contacto con el vastago 202 de un implante 200 o tejidos circundantes durante su uso, se prefiere que cada resalto 10 de la cuchilla 3 quede redondeado suavemente, en lugar de quedar con bordes rugosos o con angulos puntiagudos. Esto debena reducir el riesgo de dano a la cuchilla 3, especialmente puesto que algunos implantes 200 presentan superficies rugosas.

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[0066] La figura 6 muestra como el bisel 15 se forma preferiblemente sobre una cara interna y concava de la cuchilla 3 y define un borde de corte distal mas afilado 14. No es necesario que sea tan afilado como el de un osteotomo convencional impulsado manualmente, pero debena ser significativamente mas afilado que cualquier otro borde o resalto en la herramienta 1, de forma que sea seguro cuando este desactivado y sea el unico elemento de corte significativo cuando la herramienta 1 se active.

[0067] La figura 7 muestra, de forma esquematica, la primera herramienta 1 durante su uso (se han ajustado algunos tamanos y proporciones relativas para mayor claridad, en lugar de mostrarse con precision exacta). En el presente ejemplo, un vastago 202 de un implante 200 se sujeta en la pared 104 de un femur 100 mediante hueso esponjoso 103 (cuyo grosor se exagera en la presente figura). La herramienta 1 se alinea de tal forma que el eje longitudinal de la cuchilla 3 esta dirigido sustancialmente en paralelo hacia el eje longitudinal del vastago 202. Con el fin de guiar la cuchilla 3, puede entrar en contacto una cara concava de la cuchilla 3 con el vastago 202 y entonces la cuchilla 3 puede moverse hacia abajo por el vastago 202. Esto debena mantener la cuchilla 3, y en concreto los resaltos 10 de la cuchilla 3, alejada de las paredes 104 del femur 100. El hueso oseo de las paredes 104 sena mas resistente al corte que el hueso esponjoso 103 pero debe evitarse cualquier dano innecesario al hueso oseo. A continuacion, el usuario puede presionar la cuchilla 3 suavemente por el vastago 202 y el borde de corte distal 14 cortara a traves del hueso esponjoso 103 conforme pasa. Se necesitana muy poca fuerza una vez que la herramienta 1 se hace vibrar de forma ultrasonica. Senan necesarios unicamente un numero limitado de pasadas para aislar el vastago 202 del hueso esponjoso circundante 103, en concreto cuando la curvatura de la cuchilla 3 encaja estrechamente con la del vastago 202 (a diferencia de la figura 7, donde las diferencias en el radio de la curvatura se han exagerado para su efecto).

[0068] La curva de la zona de union 9 de la herramienta 1 permite que se presente la cuchilla 3 con el angulo correcto para ser utilizada segun se ha descrito anteriormente, mientras que la grna de ondas 2 y una parte restante de la herramienta 1 fijada a esta estan sesgadas convenientemente de los tejidos circundantes. Sena diffcil mover de forma longitudinal un osteotomo impulsado de forma manual con una geometna como tal por el femur 100, pero el descubrimiento de que las vibraciones ultrasonicas pueden transmitirse de forma fiable y controlada alrededor de una curva en mitad de la herramienta (ademas de una ganancia en amplitud) permite que la herramienta que puede vibrar de forma ultrasonica 1 de la presente invencion corte con una fuerza minima y una ventaja maxima.

[0069] La herramienta 1 puede utilizarse de forma conveniente con generadores de ultrasonidos en modo longitudinal que funcionen con una frecuencia entre 20 kHz y 60 kHz, que ya se utilizan en una variedad de herramientas quirurgicas. Puesto que la longitud optima de la herramienta 1 depende de la longitud de onda de las vibraciones producidas en la herramienta 1, sena posible producir herramientas con una variedad de dimensiones deseadas, consiguiendo cada una resonancia con la frecuencia exacta que pone un nodo en la zona de union 9 y un vientre en la punta distal 8.

[0070] Las figuras 8A hasta 9B muestran dos formas variantes de la herramienta que no muestran todas las caractensticas de la presente invencion. Puede ser beneficioso perfilar la cuchilla para permitir un pase mas sencillo de restos del corte lejos del borde de corte. En una segunda herramienta de corte 21 (figuras 8A y 8C), una mayor parte de la cuchilla 23 presenta un perfil constante, pero adyacente a un extremo distal comprende una seccion que se extiende de forma coaxial 25 de mayor diametro, unida a la cuchilla principal 23 por una seccion abocinada 24.

[0071] Las herramientas que se hacen vibrar de forma ultrasonica pueden provocar un calentamiento local significativo durante su uso. En una tercera herramienta de corte 31 (figuras 9A, 9B), se forma una serie de muescas longitudinales paralelas 38 a lo largo de una seccion distal de la cuchilla 33, que se extiende a traves del bisel 15 hasta el borde de corte 14. Estas permiten que el agua de refrigeracion se distribuya por la cuchilla 33 hasta el borde de corte 14.

[0072] Aunque en cada una de las herramientas 1, 21, 31 ilustradas, el bisel 15 se muestra en la superficie interna y concava de la cuchilla 3, 23, 33, tambien sena posible biselar la superficie externa y convexa si se desea.

[0073] Aunque la utilizacion de la superficie concava de la cuchilla 3 por el vastago 202 de un implante 200 grna a la cuchilla 3 con la precision requerida, se ha hallado en ensayos que un contacto prolongado entre la cuchilla 3 y el vastago 202, especialmente sobre areas de contacto amplias, puede llevar a problemas de fatiga en el metal de la cuchilla 3. Las figuras 10 y 11 muestran dos mejoras para la cuchilla 3 que ayudan a obviar el presente problema.

[0074] La figura 10 muestra una cuarta herramienta 41 que incorpora la presente invencion, que es similar en la mayona de los aspectos en relacion con la primera herramienta 1. Existe una grna de onda cilmdrica alargada 2 que se puede conectar a una fuente de vibraciones ultrasonicas, con una cuchilla alargada 43 que se extiende

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desde su extremo distal. En un extremo distal de la cuchilla 43, un bisel 15 lleva a un borde de corte distal 14.

[0075] Al igual que en el caso de las cuchillas 3, 23, 33 anteriores, la presente cuchilla 43 presenta hacia su punta distal una seccion transversal de pared fina en parte circular. Los resaltos laterales 10 del perfil hueco y en parte cilmdrico formados de este modo se redondean de nuevo.

[0076] Con el fin de obviar la fatiga del metal que resulta del contacto entre la cara concava que se hace vibrar de forma ultrasonica de la cuchilla de titanio 43 y el vastago de acero de cobalto 202, la cara concava de la cuchilla 43 se presenta con un revestimiento o insercion 47 de poli(tetrafluoretileno), polieter eter cetona, polietileno de alta densidad (es decir, PRFE, PEEK, o HDPE) u otro material termoplastico con un grado de resiliencia, integridad mecanica y bajo coeficiente de friccion. Este revestimiento 47 se extiende de forma proximal inmediatamente adyacente al bisel 15 a lo largo de una gran parte de la cuchilla 43 y se adapta al perfil de la cara concava de la cuchilla 43 con un grosor considerablemente constante. (En lugar de un revestimiento 47, tambien se le puede aplicar un recubrimiento de PTFE o similar a esta superficie concava).

[0077] Durante su uso, cuando la presente cuchilla 43 se lleva hasta un vastago 202, unicamente la insercion 47 entrara en contacto con el vastago 202. Cuando la cuchilla 43 se pasa hacia abajo por el vastago 202, existira un contacto mmimo metal-metal que vibre y, por lo tanto, un riesgo mmimo de fatiga del metal.

[0078] La figura 11 muestra una quinta herramienta 51 que incorpora la presente invencion, que utiliza un enfoque diferente. La quinta herramienta 51 presenta de nuevo la mayona de las caractensticas de la primera herramienta 1, que incluye una cuchilla alargada 53 que se extiende desde un extremo distal de una grna de ondas cilmdrica alargada 2 hasta un bisel terminal 15 y un borde de corte distal 14. La presente cuchilla 53 presenta de nuevo una seccion transversal de pared fina en parte circular hacia su punta distal, con resaltos laterales redondeados 10 hasta el perfil hueco en parte cilmdrico formado de este modo.

[0079] La cuchilla 53 de la quinta herramienta 51 tambien se presenta con un conjunto de bordes salientes o aletas 59 que se extienden de forma longitudinal, separados alrededor de su cara concava. Las aletas 59 se extienden de forma proximal desde el bisel 15 (un extremo distal de cada aleta 59 puede continuar el perfil biselado, tal y como se muestra) a lo largo de una gran parte de la cuchilla 51. Cada aleta se levanta de forma radial hasta una altura constante por encima de la cara concava de la cuchilla 51.

[0080] Por lo tanto, cuando la presente cuchilla 53 entra en contacto con un vastago 202 de un implante 200 y cuando la cuchilla 53 se pasa hacia abajo hasta el vastago 202, la cuchilla 53 y el vastago 202 solo estaran en contacto a lo largo de una superficie superior de las aletas 59.

[0081] La figura 12 muestra la quinta herramienta 51 en alineamiento operativo con el vastago 202 de un segundo implante femoral 210 para demostrar este punto (el segundo implante femoral 210 presenta pequenas diferencias de detalle en comparacion con el primero 200, pero su vastago 202 es sustancialmente identico). El vastago 202 esta casi sostenido en el perfil en parte cilmdrico de la cuchilla 53, en contacto con la cuchilla 53 unicamente a lo largo de la superficie superior de cada aleta 59. La cuchilla 53 puede pasar asf libremente a lo largo del vastago 202 cuando corta a traves del hueso esponjoso 103 que rodea el vastago 202.

[0082] Puesto que el area de contacto entre las aletas 59 y el vastago 202 es tan pequena, cualquier fatiga del metal en la cuchilla 53 se localizara en las aletas 59. Incluso si existe dano localizado en la aleta 59, este tendna poco efecto en el rendimiento de la herramienta 51 en general.

[0083] Como puede verse a partir de las figuras 11 y 12, podna considerarse que las aletas longitudinales salientes 59 a lo largo de la cara concava interna de la cuchilla 53 definen canales 58 entre ellas. Estos podnan utilizarse para pasar agua de refrigeracion por la cuchilla 53 hasta su borde de corte distal 14 (como para las muescas 38 de la tercera herramienta 31) y/o podna proporcionar un paso conveniente lejos del borde de corte 14 para los restos fragmentarios creados cuando el borde de corte 14 pasa por el hueso esponjoso 103.

[0084] En el ejemplo concreto de la quinta herramienta 51 mostrado, las aletas 59 se forman de manera integral con la cuchilla 53 cuando se le da forma a la herramienta 51. En una variante (no mostrada) las aletas 59 se forman en su lugar como parte de una insercion o revestimiento preformado, p. ej., PTFE, PEEK o similar, montado en la superficie concava interna de la cuchilla 53.

[0085] Tambien es posible formar aletas salientes que se extienden de forma circunferencial en la cara concava interna de la cuchilla 51, lo que tambien producina la misma funcion separadora para obviar la fatiga del metal en las partes operativas de la cuchilla 53. En la presente variante, las aletas no defininan canales longitudinales para el paso de restos y/o agua de refrigeracion y podna ser ligeramente menos conveniente para un movimiento longitudinal, pero la herramienta aun sena superior a una herramienta 1 con una superficie concava llana que lleva a un extenso contacto metal-metal vibrador. Cualquiera sera mucho mejor que las herramientas existentes y los metodos descritos anteriormente.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Elemento de corte (1, 21, 31, 41, 51) para una herramienta quirurgica que puede vibrar de manera ultrasonica, que comprende un medio de gma de ondas alargado (2) que se puede montar adyacente a su extremo proximal (4) en una fuente de vibraciones ultrasonicas y con un medio de cuchilla alargado (3, 23, 33, 43, 53) que se extiende adyacente a su extremo distal (9), donde un eje longitudinal del medio de gma de ondas (2) y un eje longitudinal del medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53) se cruzan en un angulo agudo distinto de cero, caracterizado por que el medio de cuchilla (33, 43, 53) se presenta sobre una cara de este adyacente a su punta distal (8) con un medio de espacio (47, 59) adaptado para entrar en contacto con una superficie de sustrato (202) con el fin de impedir el contacto directo entre dicha cara del medio de cuchilla (33, 43, 43) y la superficie de sustrato (202).
2. Elemento de corte de acuerdo con la reivindicacion 1, donde el medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53) comprende un borde de corte (14) en su punta distal (8).
3. Elemento de corte de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, donde el medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53) presenta un perfil transversal curvado.
4. Elemento de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de cuchilla (3, 23, 33 43, 53) comprende una parte de un cilindro hueco alargado.
5. Elemento de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de espacio (47, 59) se presenta sobre una cara concava del medio de cuchilla (33, 43, 53).
6. Elemento de corte (41, 51) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de espacio (47, 59) comprende una capa de material termoplastico.
7. Elemento de corte (31, 51) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de espacio (59) comprende una pluralidad de medios de nervio (59) que se levanta desde dicha cara del medio de cuchilla (33, 53).
8. Elemento de corte de acuerdo con la reivindicacion 7, donde dichos medios de nervio (59) se extienden de forma sustancialmente longitudinal del medio de cuchilla (33, 53).
9. Elemento de corte (1, 21, 31, 41, 51) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde un grosor del medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53) es significativamente inferior a un grosor del medio de gma de ondas (2).
10. Elemento de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde presenta una longitud general de aproximadamente (2n + 1) A/2, donde n es un numero entero positivo y A es una longitud de onda de una vibracion ultrasonica en el material del elemento de corte (3, 23, 33, 43, 53).
11. Elemento de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de gma de ondas (2) presenta una longitud de aproximadamente (2n + 1) A/4.
12. Elemento de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de cuchilla (3, 23, 33 43, 53) presenta una longitud de aproximadamente (2m + 1) A/4, donde m es un numero entero positivo.
13. Elemento de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde esta configurado de tal forma que cuando se hace vibrar mediante dicha fuente de vibraciones ultrasonicas, un primer vientre de las vibraciones ultrasonicas se ubica adyacente a un extremo proximal (4) del medio de gma de ondas (2), un segundo vientre de las vibraciones ultrasonicas esta ubicado adyacente a la punta distal (8) del medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53) y un nodo de las vibraciones ultrasonicas se ubica adyacente a una union (9) del medio de gma de ondas (2) y el medio de cuchilla (3, 23, 33, 43, 53).
14. Herramienta quirurgica que comprende un elemento de corte (1, 21, 31, 41, 51) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, conectado de forma operativa a una fuente de vibraciones ultrasonicas.