ES2843790T3

ES2843790T3 - Implante ortopédico con miembro estructural poroso

Info

Publication number: ES2843790T3
Application number: ES19153366T
Authority: ES
Inventors: Troy D Knapp; Paul S Nebosky; Gregory C Stalcup
Original assignee: Smed TA TD LLC
Current assignee: Smed TA TD LLC
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: EP3517078A1; JP2019126732A; CA3029952A1; JP7353761B2; EP3517078B1

Abstract

Un implante ortopédico (500), que comprende: un cuerpo de implante (502) que tiene una primera superficie (504), una segunda superficie (506) opuesta a dicha primera superficie (504) y una cavidad (508) formada en este que se extiende a través de dicha primera superficie (504) y dicha segunda superficie (506), siendo dicho cuerpo de implante (502) sustancialmente no poroso, incluyendo además dicho cuerpo de implante (502) una tercera superficie (526) con al menos una primera abertura (524) formada a su través a dicha cavidad (508), comprendiendo dicha al menos una primera abertura (524) una porción exterior (530) que tiene un diámetro exterior (do) y una porción interior (534) que tiene un diámetro interior (di), siendo dicho diámetro exterior (do) mayor que dicho diámetro interior (di); y un miembro de soporte de carga (514) que comprende un material sustancialmente poroso contenido dentro de dicha cavidad (508), estando configurado dicho material sustancialmente poroso para recibir, a través de dicha al menos una primera abertura (524), un agente de material (619), teniendo dicho miembro de soporte de carga (514) una primera superficie de contacto (516) que se extiende fuera de dicha cavidad (508) más allá de dicha primera superficie (504), en donde dicha porción exterior (530) de dicha al menos una primera abertura (524) está configurada para acoplarse a una herramienta (600) para recibir, de la herramienta (600), dicho agente de material (619), y en donde dicha porción interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524) está configurada para acoplarse a un tapón (532) para evitar que dicho agente de material (619), una vez recibido por dicho material sustancialmente poroso a través de dicha al menos una primera abertura (524) de dicha herramienta (600), se salga de dicho material sustancialmente poroso a través de dicha al menos una primera abertura (524).

Description

DESCRIPCIÓN

Implante ortopédico con miembro estructural poroso

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a los dispositivos ortopédicos y, más particularmente, a los implantes ortopédicos.

2. Descripción de la técnica relacionada

La mayoría de los implantes ortopédicos se forman a partir de un material metálico adecuado para un implante determinado, como un implante de cadera, un implante de rodilla, un implante para la cavidad glenoidea, etc. En el caso de las diartrosis, el implante puede incluir una superficie de soporte de carga no metálica, como un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE). El UHMWPE se fija al cuerpo metálico del implante y proporciona al implante buenas características de desgaste y baja fricción.

También se conoce la posibilidad de proporcionar un implante con una superficie porosa de crecimiento óseo. Por ejemplo, un implante de cadera puede incluir una superficie porosa en el vástago que está destinada a permitir el crecimiento óseo hacia el interior del extremo proximal del hueso del fémur. Dicha superficie porosa puede tener la forma de una superficie porosa de metal que está unida, por ejemplo, mediante sinterización térmica, al vástago del implante. Ejemplos de superficies porosas de este tipo incluyen una malla tejida, una malla de fibra y partículas. También se conocen implantes de rodilla que incluyen superficies de crecimiento poroso que pueden soportar la carga de las estructuras anatómicas circundantes.

Las superficies porosas del tipo descrito anteriormente que se usan con implantes no forman parte típicamente de un solo miembro estructural con dos superficies porosas externas opuestas. Por ejemplo, en un implante de rodilla, la superficie distal del implante puede asentarse sobre el material poroso que está ligeramente por encima del material del sustrato, pero el material poroso solo tiene típicamente una superficie externa para el crecimiento del tejido. Para implantes de cadera, la superficie porosa de crecimiento generalmente se proporciona como un revestimiento en un componente estructural del implante, tal como el vástago.

En algunas aplicaciones ortopédicas, como jaulas vertebrales, es beneficioso tener un miembro poroso que se extienda entre dos superficies externas de soporte de carga del implante. En dichas disposiciones, se forma típicamente una cavidad entre las dos superficies externas del implante y se llena con un material poroso de crecimiento, que suele ser una sustancia natural como tejido óseo esponjoso. Dicho implante se describe en la solicitud de patente de los Estados Unidos n.° 2002/0091447 de Shimp. et al. Un problema con el implante descrito en Shimp et al. es que recoger suficiente tejido óseo esponjoso para llenar la cavidad es costoso y el rechazo de este por parte del huésped puede dar lugar a problemas graves. Otros implantes similares que contemplan la utilización de materiales naturales o sintéticos se describen en la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2004/0210316 de King et al. y en la patente de Estados Unidos n.° 6.423.095 de Van Hoeck et al. En cada uno de estos implantes descritos, el material poroso contenido en la cavidad está bastante aislado de la carga de soporte de las estructuras anatómicas circundantes después de la implantación, con superficies externas que están alineadas o debajo de la superficie externa más sobresaliente del cuerpo principal del implante. Esto es intencional, ya que los materiales colocados en la cavidad tienden a tener una resistencia significativamente menor que el cuerpo del implante. Sin embargo, aislar el material poroso de crecimiento de las cargas de soporte de las estructuras anatómicas circundantes también disminuye la cantidad de área superficial que el material poroso de crecimiento tiene en contacto con las estructuras anatómicas, lo que puede ralentizar la integración del implante. Además, los materiales porosos colocados en la cavidad son típicamente reabsorbibles por el cuerpo y no durarán toda la vida útil del implante.

El documento US 2011/230970 A1 describe un implante vertebral que comprende una pared anterior, una pared posterior y dos paredes laterales configuradas para extenderse entre la pared anterior y la pared posterior. El implante vertebral comprende además al menos una cámara interna generalmente colocada entre la pared anterior, la pared posterior y las dos paredes laterales, en donde la cámara interna está adaptada para recibir al menos un injerto y/u otro material de relleno. En algunas disposiciones, la pared anterior del implante vertebral comprende al menos una abertura o agujero que coloca la cámara interna en comunicación fluida con un área o porción exterior del implante vertebral. En una realización, al menos una de las dos paredes laterales comprende un orificio de acceso.

Los materiales porosos en una cavidad de un implante pueden cargarse con uno o más tipos de agentes biológicos, para ayudar con la curación de estructuras o tejidos anatómicos cercanos, o para proteger contra infecciones o para combatir enfermedades, mediante la absorción del agente por el tejido circundante a través de los poros del material poroso. Sin embargo, existen problemas con la expulsión del agente de los poros después de cargar el material poroso con el agente y antes de la implantación del implante, y con la fuga del agente a través de la abertura por la que se cargó inicialmente el implante, particularmente si el agente se cargó en el implante después de que el implante se colocase en el cuerpo.

Lo que se necesita en la técnica es un implante ortopédico y dispositivos y métodos asociados que puedan superar algunas de las desventajas de los implantes y métodos conocidos.

Compendio de la invención

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un implante ortopédico que incluye un cuerpo de implante que tiene una primera superficie, una segunda superficie opuesta a la primera superficie y una cavidad formada en ella que se extiende a través de la primera superficie y la segunda superficie. El cuerpo del implante es sustancialmente no poroso y, además, incluye una tercera superficie con al menos una primera abertura formada a través de la cavidad. La al menos una primera abertura incluye una porción exterior que tiene un diámetro exterior y una porción interior que tiene un diámetro interior. El diámetro exterior es mayor que el diámetro interior. El implante incluye además un miembro de soporte de carga que incluye un material sustancialmente poroso contenido dentro de la cavidad, y el material sustancialmente poroso está configurado para recibir, a través de la al menos una primera abertura, un agente de material. El miembro de soporte de carga tiene una primera superficie de contacto que se extiende fuera de la cavidad más allá de la primera superficie. La porción exterior de la al menos una primera abertura está configurada para acoplarse a una herramienta para recibir, de la herramienta, el agente de material, y la porción interior de la al menos una primera abertura está configurada para acoplarse a un tapón para impedir que el agente de material, una vez recibido por el material sustancialmente poroso a través de la al menos una primera abertura de la herramienta, se salga del material sustancialmente poroso a través de la al menos una primera abertura.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona una herramienta configurada para su uso con un implante ortopédico. El implante ortopédico incluye un cuerpo de implante que tiene una primera superficie, una segunda superficie opuesta a la primera superficie, una cavidad formada en la misma que se extiende a través de la primera superficie y la segunda superficie, siendo el cuerpo del implante sustancialmente no poroso e incluyendo además una tercera superficie con al menos una primera abertura formada a través de la cavidad y al menos una segunda abertura, comprendiendo la al menos una primera abertura una porción exterior roscada que tiene un diámetro exterior y una porción interior roscada que tiene un diámetro interior, siendo el diámetro exterior mayor que el diámetro interior. El implante incluye además un miembro de soporte de carga que incluye un material sustancialmente poroso contenido dentro de la cavidad, estando configurado el miembro de soporte de carga para recibir, a través de la al menos una primera abertura, un agente de material, teniendo el miembro de soporte de carga una primera superficie de contacto que se extiende fuera de la cavidad más allá de la primera superficie. La herramienta incluye un conjunto tubular que tiene un pasaje tubular que incluye un primer extremo y un segundo extremo, teniendo el primer extremo un medio de fijación al cuerpo del implante, un tapón y un émbolo acoplado al tapón. El pasaje tubular está configurado para recibir, a través del segundo extremo, el agente de material y el émbolo acoplado al tapón. El émbolo acoplado al tapón está configurado para deslizarse a través del pasaje tubular para expulsar el agente de material desde el pasaje tubular al miembro de soporte de carga a través de la al menos una primera abertura. El émbolo acoplado al tapón también está configurado para girar dentro del pasaje tubular para acoplar el tapón con la primera abertura para sellar la primera abertura contra la expulsión del agente de material del miembro de soporte de carga a través de la primera abertura.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para cargar un implante ortopédico con un agente de material. El implante ortopédico incluye un cuerpo de implante que tiene una primera superficie, una segunda superficie opuesta a la primera superficie, una cavidad formada en la misma que se extiende a través de la primera superficie y la segunda superficie, siendo el cuerpo del implante sustancialmente no poroso e incluyendo además una tercera superficie con al menos una primera abertura formada a través de la cavidad y al menos una segunda abertura, comprendiendo la al menos una primera abertura una porción exterior roscada que tiene un diámetro exterior y una porción interior roscada que tiene un diámetro interior, siendo el diámetro exterior mayor que el diámetro interior. El implante incluye además un miembro de soporte de carga que incluye un material sustancialmente poroso contenido dentro de la cavidad, estando configurado el miembro de soporte de carga para recibir, a través de la al menos una primera abertura, un agente de material, teniendo el miembro de soporte de carga una primera superficie de contacto que se extiende fuera de la cavidad más allá de la primera superficie. El método incluye acoplar un conjunto tubular a la tercera superficie del cuerpo del implante, en donde el conjunto tubular incluye un pasaje tubular que tiene un primer extremo y un segundo extremo, y en donde el primer extremo está acoplado a la tercera superficie de manera que dicho pasaje tubular quede centrado en la al menos una primera abertura, colocando el agente de material en el conducto tubular a través del segundo extremo, deslizando un émbolo acoplado a un tapón a través del pasaje tubular a través del segundo extremo, expulsando de ese modo el agente de material del pasaje tubular al miembro de soporte de carga a través de la al menos una primera abertura, y haciendo girar el émbolo dentro del pasaje tubular para acoplar el tapón con la al menos una primera abertura para sellar la al menos una primera abertura para evitar la expulsión del agente de material del miembro de soporte de carga a través de la primera abertura.

En el método de carga de un implante ortopédico, dicho conjunto tubular puede comprender un insertador y una cánula, en donde dicho insertador incluye una porción tubular y una porción de fijación que tiene al menos un pasador, en donde dicha cánula incluye una porción de fijación roscada, y en donde el acoplamiento de dicho conjunto tubular a dicha tercera superficie de dicho cuerpo de implante comprende además:

acoplar dicho al menos un pasador de dicho insertador a dicha al menos una segunda abertura de dicha tercera superficie de dicho cuerpo del implante;

deslizar dicha cánula dentro de dicha porción tubular de dicho insertador; y

acoplar dicha porción de fijación roscada de dicha cánula a dicha porción exterior roscada de dicha al menos una primera abertura de dicha tercera superficie,

en donde dicha cánula incluye dicho pasaje tubular.

El método puede comprender además:

desacoplar dicho tapón de dicho émbolo;

retirar dicho émbolo de dicho pasaje tubular a través de dicho segundo extremo;

desacoplar dicha cánula de dicha porción exterior roscada de dicha al menos una primera

abertura de dicha tercera superficie;

retirar dicha cánula de dicha porción tubular de dicho insertador; y

desacoplar dicho insertador de dicha al menos una segunda abertura de dicha tercera superficie de dicho cuerpo de implante.

Asimismo, en el método de carga de un implante ortopédico, si dicho émbolo está acoplado a dicho tapón mediante una articulación rompible, dicho desacoplamiento de dicho obturador de dicho émbolo puede comprender hacer girar dicho émbolo dentro de dicho pasaje tubular hasta que dicha articulación rompible se rompa.

En el método de carga de un implante ortopédico, dicho agente de material puede ser un material fluido.

Dicho material fluido puede ser un injerto óseo.

Dicho material fluido puede ser una masilla para huesos.

Dicho material fluido puede ser terapéutico.

Una ventaja de la presente invención es que el implante ortopédico se puede cargar inicialmente con un agente de material (la invención se reivindica en las reivindicaciones adjuntas) o después de que el implante se coloque en el cuerpo, o se puede recargar con el agente de material durante una segunda cirugía (no reivindicada).

Otra ventaja de la presente invención es que una o más aberturas del implante ortopédico, a través de las cuales el implante se carga con el agente de material, se puede sellar para evitar fugas o una expulsión del agente de material del implante.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de esta invención, así como la forma de lograrlas, resultarán más evidentes y la invención se entenderá mejor por referencia a la siguiente descripción de las realizaciones de la invención tomadas junto con los dibujos adjuntos, en donde:

la figura 1 es una vista en perspectiva de una realización de un componente sólido de un dispositivo formado según la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva de una realización de un componente poroso de un dispositivo formado según la presente invención;

la figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo creado a partir del componente sólido mostrado en la figura 1 y el componente poroso mostrado en la figura 2;

la figura 4 es una vista en sección transversal de una capa continua con regiones porosas y sólidas;

la figura 5 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral con ventanas;

la figura 6 es una vista en sección transversal de la jaula vertebral mostrada en la figura 5 tomada a lo largo de la línea 6-6;

la figura 7 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral con un saliente o surco; la figura 8 es una vista en sección transversal de la jaula vertebral mostrada en la figura 7 tomada a lo largo de la línea 8-8;

la figura 9 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral con un componente sólido de dos partes que se ensambla para contener el material poroso;

la figura 10 es una vista en sección transversal de la jaula vertebral mostrada en la figura 9 tomada a lo largo de la línea 10-10;

la figura 11 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral con laminados perpendiculares a un eje de la jaula vertebral;

la figura 12 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral con laminados paralelos a un eje de la jaula vertebral;

la figura 13 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral con laminados formando un ángulo con un eje de la jaula vertebral;

la figura 14 es una vista en perspectiva de una realización de una jaula vertebral;

la figura 15 es una vista en perspectiva de otra realización de una jaula vertebral;

la figura 16 es una vista en perspectiva de otra realización más de una jaula vertebral;

la figura 17 es una vista en perspectiva de otra realización más de una jaula vertebral;

la figura 18 es una vista en sección de un implante con características para la administración de agentes terapéuticos;

la figura 19 es una vista en sección de un implante ahusado;

la figura 20 es una vista en sección de otro implante ahusado;

la figura 21 es una vista en sección de otro implante ahusado más;

la figura 22 es una vista en sección de otro implante ahusado más;

la figura 23 es una vista en sección de otro implante ahusado más;

la figura 24 es una vista en perspectiva de un implante que muestra dientes que se acoplan con el hueso circundante;

la figura 25 es una vista lateral del implante mostrado en la figura 24;

la figura 26 es un dispositivo de artrodesis vertebral;

la figura 27 es una vista en perspectiva de otra realización de un implante ortopédico según la presente invención; la figura 28 es una vista lateral del implante ortopédico mostrado en la figura 27;

la figura 29 es una vista frontal del implante ortopédico mostrado en las figuras 27-28;

la figura 30 es una vista en perspectiva de otra realización más de un implante ortopédico según la presente invención;

la figura 31 es una vista lateral del implante ortopédico mostrado en la figura 30;

la figura 32 es una vista en perspectiva de otra realización más de un implante ortopédico según la presente invención;

la figura 33 es una vista frontal del implante ortopédico mostrado en la figura 32;

la figura 34 es una vista lateral del implante ortopédico mostrado en las figuras 32-33;

la figura 35 es una vista lateral del implante ortopédico mostrado en las figuras 32-34 que incluye un material de crecimiento;

la figura 36 es una vista en perspectiva de otra realización más de un implante ortopédico según la presente invención;

la figura 37 es una vista lateral del implante ortopédico mostrado en la figura 36;

la figura 38 es una vista lateral del implante ortopédico mostrado en las figuras 36-37 que incluye un material de crecimiento;

la figura 39 es una vista en perspectiva de un implante ortopédico según la presente invención;

la figura 40 es una vista lateral del implante ortopédico de la figura 39, según una realización de la presente invención;

la figura 41 es una vista en sección transversal del implante ortopédico de la figura 39, con el tapón retirado, según una realización de la presente invención;

la figura 42 es una vista superior del tapón del implante ortopédico de la figura 39, según una realización de la presente invención;

la figura 43 es una vista en sección transversal del implante ortopédico de la figura 39, con el tapón incluido 532, acoplado a la primera abertura para sellar la primera abertura, según una realización de la presente invención; la figura 44 ilustra una vista en sección transversal de una herramienta de inserción/administración (IA) acoplada al implante ortopédico de la figura 39, según una realización de la presente invención;

la figura 45 es una vista en perspectiva de los componentes de la herramienta de IA de la figura 44, según una realización de la presente invención;

la figura 46 es una vista superior del primer extremo del émbolo de la herramienta de IA, según determinadas realizaciones de la presente invención; y

la figura 47 son etapas del método para cargar el implante ortopédico de la figura 39 con un agente de material. Los ejemplos expuestos en el presente documento ilustran realizaciones de la invención, y dichos ejemplos no deben interpretarse como limitantes del alcance de la invención de ninguna manera.

Descripción detallada de la invención

I. Dispositivos vertebrales porosos: diseños laminados

La presente invención proporciona un método laminado para un implante vertebral o componente de implante, incluidos los métodos de fabricación para la creación de láminas, métodos de unión/ensamblaje y formas de crear ahusamientos. Asimismo, la presente invención proporciona la administración de agentes terapéuticos a través de un dispositivo vertebral.

La presente invención aborda estos problemas proporcionando el diseño y el método de fabricación de un dispositivo poroso de artrodesis vertebral.

A. Materiales

Las opciones de materiales para el dispositivo vertebral incluyen lo siguiente: polímeros implantables (tales como PEEK, PMMA), polímeros reforzados implantables (tales como PEEK reforzado con fibra de carbono), metales implantables (tales como titanio, aleación de titanio) y cerámicas implantables (tales como hidroxiapatita, alúmina). Uno o más de estos materiales se pueden combinar en un dispositivo dado.

B. Diseño general

Con respecto al diseño general, el implante puede incluir material completamente poroso o una o más regiones porosas y una o más regiones sólidas. Adicionalmente, se puede crear un dispositivo completamente poroso para que se acople a los dispositivos sólidos existentes (véanse las figuras 1-3).

La región porosa se crea apilando capas de material con agujeros/geometría de interconexión (de aquí en adelante, "agujeros").

La región sólida se puede formar mediante técnicas tradicionales tales como moldeo por inyección o mecanizado o uniendo láminas sólidas entre sí. Este último método permite crear regiones sólidas y porosas a partir de láminas continuas (véase la figura 4).

Los agujeros en las láminas se pueden crear mediante, por ejemplo, corte por láser, perforación, grabado, mecanizado por electroerosión, grabado con plasma, electroformado, mecanizado por haz de electrones, corte por chorro de agua, estampado o mecanizado. Para materiales a base de polímeros, se pueden crear como las láminas mediante, por ejemplo, extrusión, moldeo por inyección o estampado en caliente.

La fijación de las láminas entre sí se puede lograr de varias formas, incluyendo lo siguiente:

1. Calor. El calor se puede generar de varias formas:

a. Soldadura ultrasónica: uso de ondas ultrasónicas para crear calor en la interfaz de las capas.

b. Encastrado térmico: uso de una herramienta calentada para provocar la fusión entre las capas

c. Soldadura por vibración

d. Soldadura por láser

e. Convección: uso de un horno para crear calor y provocar la unión

f. Capa intermedia: por ejemplo, uso de un material que pueda absorber las ondas de energía que atraviesan el polímero (por ejemplo, PEEK) sin causar daños. La energía absorbida provocará un calentamiento localizado. Un ejemplo de dicho revestimiento es Clearweld de Gentex® Corporation. Las ondas láser que absorbe Clearweld atraviesan el PEEK sin causar daños, lo que permite que las capas se fundan juntas sin dañar a gran escala el PEEK.

2. Métodos químicos.

a. Adhesivos: se puede utilizar un material secundario (como adhesivo) para unir el material.

b. Unión por disolvente: un material en el que puede disolverse el polímero o polímero reforzado puede aplicarse a las superficies de la lámina, lo que permite unir múltiples superficies entre sí.

c. Sobremoldeo: el sobremoldeo del polímero o polímero reforzado puede proporcionar una unión química 3. Métodos mecánicos.

a. Sobremoldeo: el sobremoldeo de un polímero o polímero reforzado puede crear un bloqueo mecánico entre los componentes a microescala o macroescala (microescala: el material moldeado se bloquea con las asperezas superficiales del material existente; macroescala: características como conexiones machihembradas o muescas). El material sobremoldeado puede ser un componente separado de las capas o una capa puede sobremoldearse sobre otra capa.

b. Las características se proporcionan dentro de las capas o mediante un componente separado que proporciona un bloqueo mecánico, p. ej., un pasador, conexión de bloqueo rápido, cola de milano, conexión machihembrada, remache, tornillos y/o lengüetas de fusión para crear un bloqueo mecánico. Por ejemplo, uno o más remaches pueden conectar todas las capas de un implante poroso conjuntamente. Estas características de conexión pueden estar hechas a partir de cualquier material implantable, incluidos, pero sin limitación, titanio, aleación de titanio, PEEK y/u otros polímeros implantables. Estas características también se pueden utilizar como marcadores radiopacos, tal y como se describe a continuación.

c. Algunos adhesivos proporcionan una unión mecánica adicional o en lugar de una unión química.

4. Combinaciones de cualquiera de los métodos anteriores o de todos ellos.

Si las regiones porosas y sólidas se crean por separado (como en las figuras 1 -3), puede ser conveniente unir las dos. Hay varios métodos para lograr este vínculo:

1. Calor. El calor se puede generar de varias formas:

c. Soldadura por vibración

d. Soldadura por láser

e. Convección: uso de un horno para crear calor y provocar la unión

2. Métodos químicos.

b. Las características se proporcionan dentro de las capas o mediante un componente separado que proporciona un bloqueo mecánico, p. ej., un pasador, conexión de bloqueo rápido, cola de milano, conexión machihembrada, remache y/o lengüetas de fusión para crear un bloqueo mecánico. Por ejemplo, el material poroso se puede fijar a las ventanas que son típicas en las jaulas vertebrales o a una ranura o saliente que se crea a lo largo del borde interior del anillo sólido (véanse las figuras 5-10). Estas características de conexión pueden estar hechas a partir de cualquier material implantable, incluidos, pero sin limitación, titanio, aleación de titanio, PEEK y/u otros polímeros implantables. Estas características también pueden usarse como marcadores radiopacos, tal y como se describe más adelante en esta descripción.

4. Combinaciones de cualquiera de los métodos anteriores o de todos ellos.

El montaje de una capa a otra o de un componente a otro (por ejemplo, un componente poroso a un componente sólido) puede facilitarse mediante modificaciones de la superficie para mejorar la unión con adhesivo o disolvente o superficies rugosas.

Las figuras 5-6 ilustran una jaula vertebral que muestra ventanas (se muestra una vista en sección transversal a la derecha). Este es un ejemplo de un tipo de característica sobre la que se puede unir el componente poroso.

Las figuras 7-8 ilustran una jaula vertebral que muestra un saliente o ranura (se muestra una vista en sección transversal a la derecha). Este es un ejemplo de un tipo de característica sobre la que se puede unir el componente poroso.

Las figuras 9-10 ilustran una jaula vertebral que muestra un componente sólido de dos partes que está ensamblado para contener el material poroso. En este ejemplo, se utilizan medios mecánicos (tornillo/remache) junto con una unión adhesiva. El uso individual de formas adhesivas, formas mecánicas o cualquiera de los otros métodos de fabricación tratados en esta descripción también son opciones.

Las figuras 11-13 ilustran una jaula vertebral que muestra laminados perpendiculares, paralelos y en ángulo con el eje del implante.

La porción laminada del implante puede tener capas orientadas en cualquier dirección. Por ejemplo, las capas pueden ser perpendiculares, paralelas o estar en ángulo con el eje del implante (véanse las figuras 11-13). Este ángulo no necesita ser constante dentro de un implante.

La forma general del implante puede ser de cualquier tipo existente típico, como ALIF, TLIF, PLIF y jaulas redondas estándar (véanse las figuras 14-17).

C. Administración de un agente terapéutico.

Este dispositivo se puede utilizar para administrar agentes terapéuticos directamente al tejido que rodea el implante (véase la figura 18). Algunos ejemplos de situaciones en las que esto sería deseable: administración de tratamientos oncológicos al tejido canceroso o al tejido que rodea al tejido canceroso; administración de agentes (como BMP, suspensión de hidroxiapatita y/o plaquetas) para estimular/mejorar el crecimiento óseo para promover una artrodesis más rápida y de mejor calidad; y la administración de agentes analgésicos para reducir el dolor. Esta lista no es exhaustiva.

La figura 18 ilustra una vista lateral en sección de un implante con características para la administración de agentes terapéuticos.

El implante puede incluir un depósito para la administración del agente terapéutico durante un período de tiempo prolongado. Las aberturas que conducen desde el depósito al material poroso permiten la liberación controlada de los agentes terapéuticos a una velocidad deseada. El depósito se puede rellenar en cualquier momento antes, durante o después de la cirugía.

Si todo lo que se requiere es la administración inmediata de los agentes terapéuticos al tejido circundante (no la liberación prolongada), el diseño no necesita incluir un depósito. En este caso, los agentes terapéuticos pueden dirigirse directamente desde el acceso del implante al material poroso a través de canales. Sin embargo, se puede incluir un depósito en un diseño de administración inmediata; las aberturas en el depósito se dimensionarían para permitir la liberación inmediata del agente terapéutico en lugar de una administración más lenta a largo plazo.

El acceso en el implante (véase la figura 18) puede acoplarse con la inserción de una herramienta de administración (como una aguja) o un dispositivo (o catéter que conduce a un dispositivo) para permitir el llenado remoto del depósito (como por medio de un orificio subcutáneo o bomba intratecal externa).

Para permitir y promover el crecimiento óseo a través del implante de una vértebra a otra, las aberturas van desde la parte superior a la inferior del implante y tienen el tamaño adecuado para permitir el crecimiento óseo hacia el interior (véase la figura 18).

D. Ahusamiento anteroposterior

Algunos implantes están ahusados para acoplarse con el ahusamiento anteroposterior natural que existe entre las vértebras. Si existe una porción sólida, este ahusamiento se puede crear mediante técnicas tradicionales de mecanizado y/o moldeo. En la región porosa, hay varias formas de crear este ahusamiento, incluyendo lo siguiente:

a. Si el diseño incluye un depósito, el depósito en sí puede estar ahusado. Las capas porosas de crecimiento pueden tener un espesor uniforme y estar en capas fuera del depósito (tal y como se indica en la figura 18).

b. Una pieza o piezas en forma de cuña pueden crear la forma ahusada con las capas de crecimiento apiladas en la(s) cuña(s). Este es esencialmente el mismo diseño que se muestra en la figura 20 sin el depósito, el acceso y los agujeros para la administración del agente terapéutico. Para permitir y promover el crecimiento óseo a través del implante de una vértebra a la otra, las aberturas van desde la parte superior a la inferior del implante y tienen el tamaño adecuado para permitir el crecimiento óseo hacia el interior (véase la figura 18).

c. Las capas más cortas se pueden apilar con capas más grandes para crear un ahusamiento general como en la figura 19.

d. Se pueden apilar capas de diferentes longitudes para crear un ahusamiento escalonado como en la figura 20.

e. De manera similar a la técnica en (d), se pueden apilar capas de diferentes longitudes. Se puede crear un ahusamiento suave utilizando capas que se ahúsan antes de apilarse o se puede crear un ahusamiento suave, de formas tales como mecanizado o conformado en caliente, después de apilar las capas. La segunda de estas implicaría crear primero una parte como la de (d), y retirar luego el material para crear el ahusamiento suave que se muestra en la figurar 21.

f. Otra forma de crear una superficie lisa en un ahusamiento escalonado es tener una o más capas exteriores que sean paralelas a la cara del ahusamiento, tal y como se muestra en la figura 22.

g. El diseño de (f) no permite una gran cantidad de área de contacto entre la capa exterior del ahusamiento y las esquinas de la capa escalonada. Una forma de proporcionar un área de contacto aumentada (que puede proporcionar una mayor resistencia) es ahusar las capas escalonadas como en la figura 21 antes de añadir la(s) capa(s) externa(s) que son paralelas a la cara del ahusamiento. Un ejemplo de esto se muestra en la figura 23.

E. Interfaz con el hueso

A menudo es deseable tener una interfaz implante-hueso con una fricción relativamente alta. Tradicionalmente, esto se logra mediante formas como una superficie de implante rugosa, dientes (véanse las figuras 24-25), picos o ganchos.

En un implante laminado, hay varias opciones para crear dichas características. Estas opciones incluyen lo siguiente:

a. Formar las características antes de unir láminas laminadas: Formar dientes u otras características "rugosas" en las capas más externas del implante antes de unirlas a las otras láminas. Estos dientes se pueden crear de varias formas:

i. Formar el material: por ejemplo: termoformado, formación en frío.

ii. Retirar material: por ejemplo, mecanizado, corte por láser, grabado químico.

iii. Añadir material: fijación de material para crear las características mediante, por ejemplo, moldeo de inserto, fijación mecánica, unión por adhesivo, soldadura por láser, unión con solvente.

b. Formar las características después de unir las láminas laminadas: Formar las características de la superficie rugosa en las caras del implante después de unir las láminas. Estas características se pueden formar de las mismas formas que se enumeran en (a).

c. Característica secundaria (como ganchos, picos, etc.) que sobresale del implante en el hueso. Esta característica se puede fijar mediante, por ejemplo, moldeo de inserto, fijación mecánica, unión por adhesivo, soldadura láser o unión con disolvente.

Las figuras 24-25 ilustran un implante que muestra dientes que se acoplan con el hueso circundante.

F. Interfaz con instrumentos

Para ayudar en la inserción del implante en su posición en el cuerpo, a menudo es necesario fijar el implante al instrumental. El material cerca de la interfaz del instrumento y el implante a menudo puede experimentar una tensión adicional. En un implante laminado parcial o totalmente, puede ser necesario proporcionar soporte adicional en la región de esta interfaz. Esto se puede lograr de varias formas, incluyendo: diseñar el instrumento para reducir tensiones y/o fortalecer el implante en la región de la interfaz. Por ejemplo, en el caso de un instrumento que contiene una rosca macho que se acopla con una rosca hembra en el implante, el implante se puede fortalecer agregando metal, polímero sólido o polímero reforzado en la región de la rosca hembra. En el diseño de máquinas, los insertos de rosca se utilizan con frecuencia para reparar roscas dañadas. En este caso, se pueden usar insertos de rosca para fortalecer el implante en la interfaz con el(los) instrumento(s).

G. Marcadores radiopacos

Cuando se utiliza un material radiotransparente, como PEEK sin relleno, a veces es deseable tener la capacidad de ver todo ese implante o parte del mismo en una herramienta de diagnóstico, como rayos X, sin los problemas de blanqueamiento del metal sólido. Por ejemplo, el cirujano puede usar dichos marcadores para determinar la orientación y posición del implante para asegurar la colocación adecuada durante la cirugía. Los marcadores radiopacos pueden proporcionar esta capacidad. La opacidad y/o la cantidad de material radiopaco pueden controlarse de modo que el marcador no impida la evaluación del tejido cerca del implante por rayos X u otras formas de diagnóstico. Las opciones de materiales incluyen, pero sin limitación, lo siguiente:

a. Metales implantables (acero inoxidable, titanio o aleaciones de titanio, por ejemplo).

b. PEEK relleno de sulfato de bario.

c. PEEK relleno de carbono.

d. Otros polímeros con material radiopaco (como sulfato de bario o dióxido de circonio).

Los ejemplos del diseño del marcador incluyen uno o más de los siguientes:

a. Uno o más pines radiopacos.

b. Características de montaje como remaches o pasadores.

c. Revestimiento de una porción del dispositivo con un material radiopaco. Ejemplos de métodos para crear un revestimiento radiopaco incluyen, pero sin limitación, lo siguiente:

i. Uso de la deposición de vapor químico para depositar una capa de titanio sobre el polímero.

ii. Utilizar una tinta radiopaca como la tinta Radiopaque™ (desarrollada por CI Medical).

d. Una o más de las capas laminadas son radiopacas. Ejemplos de métodos para hacer que la(s) capa(s) sea(n) radiopaca(s) incluyen, pero sin limitación, lo siguiente:

i. Hacer la capa de un metal implantable (como tantalio, titanio, aleación de titanio, cromo cobalto o acero inoxidable).

ii. Usar un polímero relleno de sulfato de bario para crear la capa.

iii. Revestir la capa con un material radiopaco, por ejemplo, mediante deposición química de vapor para depositar una capa de titanio sobre la superficie de una o más capas.

e. Un material poroso ligeramente radiopaco. Esto se puede lograr, por ejemplo, utilizando un polímero con sulfato de bario.

II. Dispositivos de artrodesis vertebral de polímero poroso

La clave del éxito de una cirugía de artrodesis vertebral es la formación de un buen crecimiento óseo entre las vértebras que se fusionan. La evaluación de este crecimiento óseo es, por lo tanto, fundamental para determinar el progreso y eventual éxito de la cirugía.

Las jaulas vertebrales porosas existentes están hechas a partir de metales biocompatibles. Debido a la densidad de estos metales, los implantes dificultaron el examen posoperatorio del tejido que rodea al implante.

Varios dispositivos actuales se fabrican ahora a partir de polímeros sólidos biocompatibles como PEEK. PEEK es un material relativamente radiotransparente. Si bien esto aborda el problema de la radiopacidad de los dispositivos sólidos de artrodesis, a menudo se desea estimular un crecimiento óseo más rápido entre las dos vértebras.

Una solución para este problema son los implantes hechos a partir de polímeros biocompatibles porosos, como PEEK o PEEK poroso reforzado.

A. Diseño general

Dichos implantes pueden ser completamente porosos o tener una mezcla de polímero sólido y poroso. Por ejemplo, un anillo sólido de material puede rodear un núcleo poroso (véase la figura 26).

La figura 26 ilustra un dispositivo de artrodesis vertebral con región sólida (región 1) y región porosa (región 2) Una realización del diseño es un componente central poroso que se acopla con los dispositivos sólidos existentes en forma de anillo. Este dispositivo se podría ensamblar con el dispositivo sólido en un entorno de fabricación o en el quirófano.

Si existe una región/componente sólida/o, las regiones porosas y sólidas pueden necesitar, pero no necesariamente, fijarse entre sí. Ejemplos de métodos que pueden usarse para unir el material poroso y sólido son:

a. Características mecánicas: conexiones a presión, tipos de conexiones en cola de milano.

b. Unión por adhesivo.

c. Unión con disolvente.

d. Calor aplicado, por ejemplo, por láser, soldadura ultrasónica o por vibración, calentamiento por convección, encastrado térmico.

B. Material

a. Método de creación de porosidad

i. Diseño laminado: unión de láminas de material que contienen agujeros.

ii. Métodos de formación de espuma.

iii. Unir 'perlas' de polímero: las perlas de cualquier forma se pueden unir (a través de, por ejemplo, calentamiento, unión por adhesivo o unión con disolvente) para crear una estructura porosa.

iv. Mezcla de polímero y material soluble.

1. Un método consiste en crear una mezcla de material implantable en polvo (p. ej., PEEK) y un polvo (p. ej., sal) que sea soluble en algo en el que el material implantable no sea soluble (como agua, alcohol isopropílico para el ejemplo de PEEK). A continuación, la mezcla se calienta para unir las partículas implantables. También se puede aplicar presión para ayudar en la unión de partícula a partícula. El calor se puede crear por convección u otras formas (como revestir el polvo de un material que absorbe un intervalo determinado de ondas de energía, como las ondas láser, y provoca calentamiento, p. ej., revestimiento Clearweld de Gentex® Corporation). Finalmente, el relleno se disuelve para crear el material implantable poroso. Este método puede crear piezas de forma neta o formas de materia prima a partir de las cuales se pueden crear piezas individuales.

2. Otro método implica mezclar un polímero implantable con un material soluble como el descrito anteriormente. A continuación, la mezcla se granula y luego se moldea por inyección a una forma intermedia o final de la pieza. El relleno se disuelve para crear el polímero implantable poroso. b. Refuerzo: si se desean mejores propiedades mecánicas, se pueden utilizar varios materiales de refuerzo. Por ejemplo, se puede utilizar fibra de carbono o sulfato de bario.

C. Marcadores radiopacos

A veces, es deseable tener la capacidad de ver parte del implante en una herramienta de diagnóstico, como una radiografía, sin los problemas de blanqueamiento del metal sólido. Por ejemplo, el cirujano puede usar dichos marcadores para determinar la orientación y posición del implante para asegurar la colocación adecuada durante la cirugía. Los marcadores radiopacos pueden proporcionar esta capacidad. La opacidad y/o la cantidad de material radiopaco pueden controlarse de modo que el marcador no impida la evaluación del tejido cerca del implante por rayos X u otras formas de diagnóstico. Las opciones de materiales incluyen, pero sin limitación, lo siguiente:

b. PEEK relleno de sulfato de bario.

c. PEEK relleno de carbono.

Los ejemplos del diseño del marcador incluyen uno o más de los siguientes:

a. Uno o más pines radiopacos.

b. Revestimiento de una porción del dispositivo de un material radiopaco. Ejemplos de métodos para crear un revestimiento radiopaco incluyen, pero sin limitación, lo siguiente:

c. Un material poroso ligeramente radiopaco. Esto se puede lograr, por ejemplo, utilizando un polímero con sulfato de bario.

Con referencia ahora a las figuras 27-29, se muestra una realización de un implante ortopédico 100 según la presente invención que incluye un cuerpo de implante 102 formado a partir de un material sustancialmente no poroso que tiene una primera superficie 104 y una segunda superficie 106 opuesta a la primera superficie 104. Como se emplea en esta memoria, "sustancialmente no poroso" indica una porosidad del 5 % o menor, de modo que el cuerpo del implante 102 es en su mayor parte macizo. El cuerpo del implante 102 se puede formar a partir de una variedad de materiales diferentes que son biocompatibles y se usan comúnmente para formar implantes ortopédicos, incluyendo poliéter éter cetona (PEEK), otras poliaril éter cetonas (PAEK), titanio, acero inoxidable, cromo cobalto, polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) o cualquier material descrito previamente. Debería apreciarse que estos materiales son solo ilustrativos y que se podrían usar otros materiales biocompatibles para formar el cuerpo del implante. Tal y como se muestra en las figuras 27-29, el cuerpo del implante 102 tiene la forma de una jaula cervical para aplicaciones vertebrales, pero también se pueden utilizar otras formas, tal y como se muestra más adelante en esta memoria. La primera superficie 104 y la segunda superficie 106 pueden estar curvadas, como se muestra, o se pueden formar como superficies planas sustancialmente planas. Como alternativa, una de las superficies 104, 106 se puede formar como una superficie con una o más curvaturas mientras que la otra superficie es plana.

Se forma una cavidad 108 en el cuerpo de implante 102 que se extiende a través de la primera superficie 104 y la segunda superficie 106 para formar una cavidad continua 108 a través del cuerpo de implante 102. La cavidad 108 tiene una primera entrada de cavidad 110 formada a través de la primera superficie 104 y una segunda entrada de cavidad 112 (mostrada en la figura 28) formada a través de la segunda superficie 106. Una o ambas entradas de cavidad 110, 112 pueden formarse concéntricamente a través de su superficie respectiva 104, 106, de modo que las entradas de la cavidad 110, 112 tengan una forma de perímetro que coincida aproximadamente con la forma de perímetro de su superficie respectiva 104, 106, teniendo las entradas de la cavidad 110, 112 un perímetro más pequeño que sus respectivas superficies 104, 106. La cavidad 108 se puede formar para que tenga una forma constante o variable en toda su extensión.

Un miembro de soporte de carga 114 que comprende un material sustancialmente poroso que tiene una primera superficie de contacto 116 está contenido dentro de la cavidad 108 que se forma dentro del cuerpo del implante 102. Como se emplea en esta memoria, "sustancialmente poroso" indica una porosidad de al menos el 20 %, pero puede ser significativamente mayor. Por ejemplo, el miembro de soporte de carga 114 puede tener un volumen total, que es el volumen total ocupado por el miembro de soporte de carga 114, del cual el 60 % o más está definido por los poros 117 formados en el miembro de soporte de carga 114. En otras palabras, el 40 % del volumen total del miembro de soporte de carga 114 puede estar ocupado por material estructural que forma el miembro de soporte de carga 114 mientras que el 60 % del volumen total está ocupado por espacios vacíos definidos por los poros 117, como algo adicional. Si se usa un material extremadamente poroso para formar el miembro de soporte de carga 114, los poros 117, como algo adicional, pueden ocupar el 80 % o más del volumen total del miembro de soporte de carga 114. Si se desea, uno o más agentes terapéuticos pueden contenerse dentro de algunos o todos los poros 117 para la elución en las características anatómicas circundantes después de la implantación del implante ortopédico 100 para aumentar la eficacia del procedimiento quirúrgico. Una lista no exhaustiva de posibles agentes terapéuticos que se pueden proporcionar en los poros 117 incluye varios factores de crecimiento, factores morfogenéticos óseos, proteínas morfogenéticas óseas, agentes antimicrobianos, antinflamatorios, anticoagulantes, analgésicos, sustancias citotóxicas, células madre y cualquier otra sustancia, conocida o desconocida, que se desee utilizar para la elusión del implante ortopédico 100 después de la implantación. Los materiales utilizados para formar el miembro de soporte de carga 114 deben, al igual que el cuerpo del implante 102, ser biocompatibles, de modo que el implante ortopédico 100 sea adecuado para su implantación en un sitio anatómico dentro de un paciente. También es útil que el miembro de soporte de carga 114 esté formado por uno o más materiales que no son reabsorbibles, es decir, el material del miembro de soporte de carga 114 puede contener al menos el 90 % de su masa original después de ser implantado en un paciente vivo durante al menos un año. Ejemplos de dichos materiales son PEEK, tantalio y titanio, pero también se contempla el uso de otros materiales porosos. El miembro de soporte de carga 114 puede comprender un material sintético, como los descritos anteriormente, o uno o más materiales de origen natural, como un injerto de hueso. El material de origen natural también puede ser, por ejemplo, células o tejidos extraídos del paciente o de un organismo diferente, andamios creados con colágeno u otros biomateriales, etc. Resulta útil, aunque no es obligatorio, para el miembro de soporte de carga 114 llenar sustancialmente la cavidad 108 de modo que al menos el 90 % del espacio vacío en el cuerpo del implante 102 definido por la cavidad 108 sea llenado por el miembro de soporte 114. Dicho llenado de la cavidad 108 por el miembro de soporte de carga 114 hace que sea más fácil contener el miembro de soporte de carga 114 dentro de la cavidad 108 durante la implantación.

La primera superficie 104 define un primer pico 118, que es un punto en la primera superficie 104 que tiene una altura máxima, con respecto a una superficie de suelo, cuando la segunda superficie 106 del cuerpo de implante 102 se coloca sobre la superficie de suelo. El primer pico 118 del cuerpo del implante 102 se muestra mejor en la figura 28, donde se puede ver que el primer pico 118 es adyacente a la primera entrada de la cavidad 110. Con referencia adicional a la figura 28, se puede ver que la primera superficie de contacto 116 del miembro de soporte de carga 114 se extiende fuera de la cavidad 108 más allá de la primera entrada de la cavidad 110 de modo que la primera superficie de contacto 116 se extiende más allá del primer pico 118, es decir, la primera superficie 116 de contacto sobresale de la primera superficie 104. En este sentido, la primera superficie de contacto 116 define un espesor T1 que se extiende más allá y se proyecta desde la primera superficie 104, que puede ser constante o variable en toda la primera superficie de contacto 116. Al extender la primera superficie de contacto 116 más allá del primer pico 118 de la primera superficie 104, la primera superficie de contacto 116 se puede colocar en contacto con una estructura anatómica, como una vértebra, durante la implantación mientras se aísla la primera superficie 104 para que no haga contacto con la estructura anatómica. Una vez implantado, el miembro de soporte de carga 114 poroso puede entonces soportar la carga de la estructura anatómica mientras permite el crecimiento de tejido hacia el interior del miembro de soporte de carga 114 a través de los poros 117.

Debido a las diferentes formas de las estructuras anatómicas y las características de carga deseadas, la primera superficie de contacto 116 puede ser una superficie curva o una superficie plana. El tamaño relativo entre la primera superficie 104 y la primera superficie de contacto 116 también se puede ajustar, según se desee, para equilibrar las características de soporte de carga del miembro de soporte de carga 114. Como puede verse, la primera superficie de contacto 116 define un área superficial de contacto y la primera superficie 104 define una primera área superficial, definiendo conjuntamente el área de la superficie de contacto y la primera área de la superficie un área superficial superior del implante ortopédico 100. El porcentaje relativo del área superficial superior que constituye el área superficial de contacto puede modificarse para proporcionar una cantidad variable de superficie de contacto para las estructuras anatómicas durante la implantación. Se contempla que el área de la superficie de contacto pueda ser del 40 al 90 % del área de la superficie total cuando se desea una superficie de contacto 116 grande, o menos del 40 % del área superficial total cuando se desea una superficie de contacto 116 más pequeña. Debe entenderse que el término "área superficial superior" se usa solo por conveniencia de la descripción y no para limitar el alcance de la presente invención.

Opcionalmente, el miembro de soporte de carga 114 puede tener una segunda superficie de contacto 120 que se extiende fuera de la cavidad 108 más allá de la segunda entrada de la cavidad 112 de manera que se extienda más allá de un segundo pico 122 de la segunda superficie 106 del cuerpo de implante 102. El segundo pico 122 de la segunda superficie 106 es análogo al primer pico 118 de la primera superficie 104, siendo la diferencia clave que el segundo pico 122 define una altura máxima de la segunda superficie 106 con respecto a una superficie de suelo cuando la primera superficie 104 se coloca sobre la superficie de suelo. La segunda superficie de contacto 120 puede configurarse y modificarse de manera similar a la primera superficie de contacto 116 de modo que la segunda superficie de contacto 120 pueda estar en contacto con una estructura anatómica después de la implantación. La segunda superficie de contacto 120 puede ser una imagen especular de la primera superficie de contacto 116 o una configuración diferente, dependiendo de las características de soporte de carga deseadas del miembro de soporte de carga 114 provocadas por cargas que soportan las superficies de contacto primera y segunda 116, 120 de las estructuras anatómicas circundantes. Puede ser útil que los poros 117 del miembro de soporte de carga 114 se interconectan desde la primera superficie de contacto 116 a la segunda superficie de contacto 120 de modo que se pueda formar una trayectoria a través de la totalidad del miembro de soporte de carga 114 a través de poros interconectados 117 formados en el mismo.

Para ayudar a implantar el implante ortopédico 100, se puede formar una abertura 124 a través de otra superficie 126 del cuerpo del implante 102 hasta la cavidad 108. La abertura 124 puede ser de cualquier tamaño o forma que permita colocar una herramienta de inserción (no mostrada) dentro de la abertura 124 para ayudar a estabilizar y posicionar el implante ortopédico 100 durante la implantación. El miembro de soporte de carga 114 puede extenderse parcialmente en la abertura 124, se puede retener otro material en la abertura 124, o la abertura 124 puede proporcionar una trayectoria despejada hacia el miembro de soporte de carga 114 contenido en la cavidad 108. De una manera similar, pueden colocarse una o más protuberancias 128 adyacentes a la abertura 124 que están configuradas para interactuar con la herramienta de inserción y proporcionar una conexión más estable entre el implante ortopédico 100 y la herramienta de inserción. La abertura 124 y las protuberancias 128 también se pueden configurar de modo que una herramienta de extracción (no mostrada), en lugar de una herramienta de inserción, pueda interactuar con la abertura 124 y las protuberancias 128 para retirar el implante ortopédico 100 de un paciente después de la implantación, si es necesario.

Con referencia ahora a las figuras 30-31, se muestra otra realización de un implante ortopédico 200 que está configurado de manera similar al implante ortopédico 100 descrito anteriormente. Por motivos de brevedad de la descripción, todas las características del implante ortopédico 200 que son análogas a las características del implante ortopédico 100 están numeradas de manera similar pero aumentadas en 100. Como puede verse, la primera superficie 204 del cuerpo del implante 202 está cubierta por un material de crecimiento 230, mostrado como un rodete poroso. El material de crecimiento 230 puede cubrir toda la primera superficie 204 o parte de la misma para estimular el crecimiento de los tejidos circundantes en el material de crecimiento 230 después de la implantación y proporcionar una buena integración del implante ortopédico 200. El material de crecimiento 230 puede estar formado por cualquier material que fomente el crecimiento de un tejido corporal deseado en el material de crecimiento 230. Una lista no exhaustiva de materiales contemplados incluye titanio poroso, tantalio, hidroxiapatita, fosfato tricálcico, PEEK, PAEK, polimetilmetacrilato (PMMA), ácido poliláctico (PLA) y ácido poliglicólico (PGA), pero debe entenderse que se pueden usar muchos otros tipos de materiales como material de crecimiento 230. Dado que el miembro de soporte de carga 214 inicialmente soportará la mayor parte de la carga de las estructuras anatómicas circundantes, el material de crecimiento 230 puede estar formado por un material de menor resistencia, con una porosidad más alta que el miembro de soporte de carga 214, o ambos. Por ejemplo, el miembro de soporte de carga 214 puede estar formado por un material de PEEK reforzado que tiene una porosidad del 60 % y el material de crecimiento 230 puede estar formado por un material de PEEK que tiene una porosidad del 80 %. Esto permite que el implante ortopédico 200 tenga un material de mayor resistencia del miembro de soporte de carga 214 que inicialmente soporta la mayor parte de la carga de las estructuras anatómicas circundantes mientras que un material de mayor porosidad del material de crecimiento 230 permite un mejor crecimiento de tejido para fijar el implante ortopédico 200.

Tal y como se muestra en la figura 31, el material de crecimiento 230 tiene un pico de crecimiento 234, que es el punto más alto del material de crecimiento 230 con respecto a una superficie de suelo cuando el cuerpo 202 del implante apoya su segunda superficie 206 sobre la superficie de suelo. La primera superficie 216 de contacto del miembro de soporte de carga 214 se extiende fuera de la cavidad 208 formada en el cuerpo del implante 202 más allá del pico de crecimiento 234, de modo que la primera superficie de contacto 216 pueda soportar la carga de una estructura anatómica después de la implantación y aislar el material de crecimiento 230 de la carga que inicialmente soporta de la estructura anatómica. El implante ortopédico 200 puede tener un segundo material de crecimiento 236 que cubre toda la segunda superficie 206 del cuerpo del implante 202 o parte de la misma y el miembro de soporte de carga 214 puede tener una segunda superficie de contacto 220 que se extiende más allá del segundo material de crecimiento 236 de manera similar a cómo se extiende el primer material de crecimiento 230 más allá del pico de crecimiento 234 del material de crecimiento 230. En este sentido, los materiales de crecimiento 230, 236 tienen superficies que son análogas a las superficies primera y segunda 104, 106 del implante ortopédico 100 y por las que se extiende el miembro de soporte de carga 214.

Con referencia ahora a las figuras 32-34, se muestra otra realización de un implante ortopédico 300 según la presente invención que incluye un cuerpo de implante 302 configurado para ser utilizado como jaula lumbar. El cuerpo del implante 302 está compuesto de un material sustancialmente no poroso y tiene una primera superficie 304; una segunda superficie 306 opuesta a la primera superficie 304; una primera cavidad 308 formada a través de la primera superficie 304 y la segunda superficie 306; y una segunda cavidad 310 formada a través de la primera superficie 304 y la segunda superficie 306. Como puede verse, el cuerpo del implante 302 tiene una porción plana 312 que es plana y una porción curva 314 que tiene una curvatura en pendiente. Las cavidades 308, 310 pueden formarse a través de las superficies primera y segunda 304, 306 total o parcialmente dentro de la porción plana 312 o la porción curva 314. Un primer miembro de soporte de carga 316 está contenido dentro de la primera cavidad 308 y un segundo miembro de soporte de carga 318 está contenido dentro de la segunda cavidad 310. El primer miembro de soporte de carga 316 tiene una primera superficie de contacto 320 y el segundo miembro de soporte de carga 318 tiene una tercera superficie de contacto 322, cada una de las cuales se extiende fuera de su respectiva cavidad 308, 310 más allá del plano de la porción plana 312, de modo que las superficies de contacto 320, 322 puedan soportar la carga de las características anatómicas circundantes después de la implantación. Los miembros de soporte de carga 316, 318 y sus superficies de contacto 320, 322 pueden configurarse de manera similar a los, miembros de soporte de carga 114, 214 descritos anteriormente y, aunque los miembros de soporte de carga 316, 318 se muestran con diferentes tamaños y volúmenes totales, su tamaño y volumen total podrían ser los mismos. Las superficies de contacto 320, 322 definen cada una un espesor respectivo T2, T3 con respecto a la porción plana 312 de la primera superficie 304. Los espesores T2, T3 de las superficies de contacto 320, 322 pueden ser iguales entre sí o podrían ser diferentes para proporcionar diferentes características de soporte de carga. Por ejemplo, puede ser deseable proporcionar al miembro de soporte de carga 316 una superficie de contacto 320 más espesa que la superficie de contacto 322 del miembro de soporte de carga 318 debido al mayor volumen total del miembro de soporte de carga 316, en cuyo caso T2 sería mayor que T3. También se contempla que los miembros de soporte de carga 316 y 318 se puedan formar de diferentes materiales, que tengan porosidades diferentes, o que estén configurados de otro modo de manera diferente entre sí para producir un efecto curativo deseado.

Con referencia ahora a la figura 35, el implante ortopédico 300 mostrado en las figuras 32-34 se muestra con material de crecimiento 324 cubriendo las superficies primera y segunda 304, 306 del cuerpo del implante 302. El material de crecimiento 324 se puede configurar de una manera análoga al material de crecimiento 230 descrito anteriormente.

Con referencia ahora a las figuras 36-37, se muestra otra realización de un implante ortopédico 400 según la presente invención. El implante ortopédico 400 incluye un cuerpo de implante 402, configurado como una caja lumbar anterior intersomática, que comprende un material sustancialmente no poroso que tiene una primera superficie 404, una segunda superficie 406 opuesta a la primera superficie 404 y una cavidad 408 que se extiende a través de la primera superficie 404 y la segunda superficie 406. Como puede verse, la primera superficie 404 es una superficie plana en pendiente que se inclina hacia abajo desde la parte frontal del cuerpo del implante 402 hacia la parte posterior del cuerpo del implante 402. Debe apreciarse que la pendiente de la primera superficie 404 se puede ajustar, según se desee, para proporcionar una variedad de formas para el cuerpo del implante 402 que sean adecuadas para diferentes procedimientos quirúrgicos.

Un miembro de soporte de carga 410 que comprende un material sustancialmente poroso está contenido dentro de la cavidad 408. El miembro de soporte de carga 410 tiene una primera superficie de contacto 412 que se extiende fuera de la cavidad 408 y sobresale de una porción de la primera superficie 404 a la que la primera superficie de contacto 412 es inmediatamente adyacente. Dicho de otra manera, la primera superficie de contacto 412 se proyecta hacia fuera desde la cavidad 408 de modo que entre en contacto con las características anatómicas circundantes cuando se implante el implante ortopédico 400 y aísle las porciones de la primera superficie 404 inmediatamente adyacentes a la cavidad 408 de la carga inicial de las características anatómicas circundantes. Dado que la primera superficie 404 está en pendiente, la primera superficie de contacto 412 no se extiende necesariamente más allá de un pico de la primera superficie 404, como lo hacen las superficies de primer contacto descritas anteriormente. Sin embargo, en todos los demás aspectos, el miembro de soporte de carga 410 y la primera superficie de contacto 412 pueden configurarse de manera similar a los miembros de soporte de carga y superficies de contacto descritos anteriormente.

Con referencia ahora a la figura 38, el implante ortopédico 400 mostrado en las figuras 36-37 se muestra con un material de crecimiento 414 que cubre la primera superficie 404 del cuerpo del implante 402. El material de crecimiento 414 se puede configurar de manera similar a los materiales de crecimiento descritos anteriormente. Como puede verse, el miembro de soporte de carga 410 sobresale de una porción del material de crecimiento 414 de manera similar a como el miembro de soporte de carga 410 mostrado en las figuras 36-37 sobresale de una porción de la primera superficie 404.

Con referencia ahora a la figura 39, se muestra otra realización de un implante ortopédico 500 según la presente invención. El implante ortopédico 500 incluye un cuerpo de implante 502 formado a partir de un material sustancialmente no poroso que tiene una primera superficie 504 y una segunda superficie 506 opuesta a la primera superficie 504. La primera superficie 504 y la segunda superficie 506 pueden estar curvadas, como se muestra, o se pueden formar como superficies planas sustancialmente planas. Como alternativa, una de las superficies 504, 506 se puede formar como una superficie con una o más curvaturas mientras que la otra superficie es plana.

Se forma una cavidad 508 en el cuerpo del implante 502 que se extiende a través de la primera superficie 504 y la segunda superficie 506 para formar una cavidad continua 508 a través del cuerpo del implante 502. La cavidad 508 tiene una primera entrada de cavidad 510 formada a través de la primera superficie 504 y una segunda entrada 512 de cavidad (figura 40) formada a través de la segunda superficie 506. Una o ambas entradas de cavidad 510, 512 pueden formarse concéntricamente a través de su superficie respectiva 504, 506, de modo que las entradas de la cavidad 510, 512 tengan una forma de perímetro que coincida aproximadamente con la forma de perímetro de su superficie respectiva 504, 506, teniendo las entradas de la cavidad 510, 512 un perímetro más pequeño que sus respectivas superficies 504, 506. La cavidad 508 se puede formar para que tenga una forma constante o variable en toda su extensión.

Un miembro de soporte de carga 514 que comprende un material sustancialmente poroso que tiene una primera superficie de contacto 516 y que tiene poros 517 está contenido dentro de la cavidad 508 que se forma dentro del cuerpo del implante 502. El miembro de soporte de carga 514 y su superficie de contacto 516 se pueden configurar de manera similar a los miembros de soporte de carga 114, 214 y 410 descritos anteriormente y sus respectivas superficies de contacto 116, 216 y 412.

Preferiblemente y, tal como se ilustra, la primera superficie de contacto 516 del miembro de soporte de carga 514 se extiende fuera de la cavidad 508 más allá de la primera entrada de la cavidad 510 de modo que la primera superficie de contacto 516 se extiende más allá de la primera superficie 504. En este sentido, la primera superficie de contacto 516 define un espesor T4 que se extiende más allá y se proyecta desde la primera superficie 504, que puede ser constante o variable en toda la primera superficie de contacto 516. Sin embargo, en otra realización, el espesor T4 tiene un valor constante de cero, de este modo, la primera superficie de contacto 516 está alineada con la primera superficie 504. Al extender la primera superficie de contacto 516 más allá de la primera superficie 504, la primera superficie de contacto 516 se puede colocar en contacto con una estructura anatómica, tal como una vértebra, durante la implantación mientras se aísla la primera superficie 504 para que no haga contacto con la estructura anatómica. Una vez implantado, el miembro de soporte de carga poroso 514 puede soportar entonces la carga de la estructura anatómica mientras permite el crecimiento de tejido hacia el interior del miembro de soporte de carga 514 a través de los poros 517.

Pueden formarse una o más primeras aberturas 524 a través de otra superficie 526 del cuerpo de implante 502 hasta la cavidad 508. El miembro de soporte de carga 514 puede extenderse parcialmente en las primeras aberturas 524, se puede retener otro material en las primeras aberturas 524, o las primeras aberturas 524 pueden proporcionar una trayectoria despejada hacia el miembro de soporte de carga 514 contenido en la cavidad 508. Las primeras aberturas 524 pueden ser de cualquier tamaño o forma que permitan una herramienta de inserción/administración, que se describirá con más detalle a continuación, para su colocación dentro de una primera abertura 524 (p. ej., acoplada a la primera abertura 524) para la administración de un agente de material al miembro de soporte de carga 514 a través de la primera abertura 524 durante un procedimiento quirúrgico para implantar el implante ortopédico 500. Preferiblemente, las primeras aberturas 524 son aberturas circulares que tienen una porción exterior roscada 530 con un diámetro d¹, sin embargo, el alcance de la presente invención cubre las primeras aberturas 524 que tienen uno o más diámetros diferentes o formas geométricas diferentes con parámetros geométricos asociados (p. ej., parámetros que describen elipses, cuadrados, rectángulos) y pueden tener porciones exteriores 530 que no están roscadas.

Adicionalmente, una o más segundas aberturas 528 pueden colocarse adyacentes a las primeras aberturas 524, conformadas para interactuar con la herramienta de inserción/administración (descrita a continuación) para proporcionar una conexión más estable entre el implante ortopédico 500 y la herramienta de inserción/administración para la administración del agente de material al miembro de soporte de carga 514 a través de la primera abertura 524 y/o para colocar el implante ortopédico 500 durante la implantación. Las primeras aberturas 524 y las segundas aberturas 528 también se pueden configurar de modo que la herramienta de inserción/administración pueda interactuar con la primera abertura 524 y las segundas aberturas 528 para cargar el miembro de soporte de carga 514 con un agente de material (descrito con más detalle a continuación). o para recargar el miembro de soporte de carga 514 durante un segundo procedimiento quirúrgico, si es necesario.

El implante ortopédico 500 incluye tapones 532 que están acoplados a las primeras aberturas 524. Los tapones 532 evitan que el agente de material del miembro de soporte de carga 514, particularmente después de que el miembro de soporte de carga 514 se haya cargado con el agente de material de la herramienta de inserción/administración a través de las primeras aberturas 524, se salga del miembro de soporte de carga 514 a través de las primeras aberturas 524 una vez que la herramienta de inserción/administración ha terminado de cargar el miembro de soporte de carga 514 y/o se ha desacoplado de las primeras aberturas 524.

En otra realización, la cavidad 508 se puede dividir opcionalmente en dos o más subcavidades. A modo de realización ilustrativa, la cavidad 508 se puede dividir opcionalmente en dos subcavidades 508A y 508B mediante un divisor 509, formado a partir del mismo material sustancialmente no poroso del cuerpo del implante 502. El miembro de soporte de carga 514 puede incluir material poroso de diferentes porosidades contenido dentro de las dos subcavidades 508A y 508B. En una realización, una o más primeras aberturas 524 se forman a través de la tercera superficie 526 a cada una de las subcavidades 508A y 508B.

La figura 40 ilustra otra vista del implante ortopédico 500, según una realización de la presente invención. Opcionalmente, el miembro de soporte de carga 514 puede tener una segunda superficie de contacto 520 que se extiende fuera de la cavidad 508 más allá de la segunda entrada de la cavidad 512 de manera que se extiende más allá de la segunda superficie 506 del cuerpo del implante 502. La segunda superficie de contacto 520 puede configurarse y modificarse de manera similar a la primera superficie de contacto 516 de modo que la segunda superficie de contacto 520 pueda estar en contacto con una estructura anatómica después de la implantación. La segunda superficie de contacto 520 puede ser una imagen especular de la primera superficie de contacto 516 o una configuración diferente, dependiendo de las características de soporte de carga deseadas del miembro de soporte de carga 514 provocadas por cargas que soportan las superficies de contacto primera y segunda 516, 520 de las estructuras anatómicas circundantes. Puede resultar útil que los poros 517 del miembro de soporte de carga 514 se interconecten desde la primera superficie de contacto 516 a la segunda superficie de contacto 520 de modo que se pueda formar una trayectoria de desplazamiento a través de la totalidad del miembro de soporte de carga 514 a través de poros interconectados 517 formados en el mismo.

Tal y como se ilustra, la segunda superficie de contacto 520 define un espesor T5 que se extiende más allá y se proyecta desde la segunda superficie 506, que puede ser constante o variable en toda la segunda superficie de contacto 506. Sin embargo, en otra realización, el espesor T5 tiene un valor constante de cero, de este modo, la segunda superficie 520 de contacto está alineada con la segunda superficie 506.

La figura 41 ilustra una vista en sección transversal del implante ortopédico 500, con el tapón 532 retirado, según una realización de la presente invención. Para facilitar la ilustración, solo se muestra una primera abertura 524. La primera abertura 524 incluye la porción exterior roscada 530 y una porción interior 534, que está preferiblemente roscada, sin embargo, el alcance de la invención cubre que la porción interior 534 no esté roscada y que, en su lugar, tenga muescas que reemplacen las roscas u otros medios para acoplar de forma desmontable un tapón (mostrado en la figura 42). La porción exterior roscada 530 tiene un diámetro exterior d^oy la porción interior roscada 534 tiene un diámetro interior d ⁱ. En una realización, el diámetro interior d ⁱes menor que el diámetro exterior d^o. Los números de referencia que son los mismos que los números de referencia de las figuras anteriores se refieren a las mismas características.

La figura 42 ilustra el tapón 532, según una realización de la presente invención. El tapón 532 incluye una porción proximal roscada 536, una porción distal 538 y una porción media 540 colocada entre la porción proximal roscada 536 y la porción distal 538. La porción proximal roscada 536 está configurada para acoplarse (p. ej., roscarse) con la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524. Sin embargo, el alcance de la presente invención cubre otros medios de acoplar de forma desmontable una porción proximal 536 del tapón 532, en los que la porción proximal 536 tiene, por ejemplo, crestas para acoplarse de forma desmontable, por ejemplo, con muescas de la porción interior 534. La porción media 540 tiene un diámetro d^my la porción distal 538 tiene un diámetro d^d. La porción distal 538 tiene un extremo distal 542, preferiblemente conformado para recibir un medio giratorio, como una junta (no mostrada), por ejemplo. Aunque, en la realización ilustrada, el extremo distal 542 tiene forma de hexágono, el alcance de la presente invención cubre el extremo distal 542 formado con cualquier forma (p. ej., con forma de cilindro que contiene una junta para recibir un medio giratorio correspondiente). En una realización, el diámetro d^mde la porción media 540 es menor o igual que el diámetro d^ode la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524 y mayor que el diámetro d ⁱde la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524, y el diámetro d^dde la porción distal 538 es menor que el diámetro de la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524 para alojar un medio giratorio dentro de la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524 para enroscar el tapón 532 en la porción interior 534 de la primera abertura 524 y desenroscar (es decir, retirar o desacoplar) el tapón 532 de la porción interior 534 de la primera abertura 524.

La figura 43 ilustra una vista en sección transversal del implante ortopédico 500, incluyendo el tapón 532 acoplado a la primera abertura 524 para sellar la primera abertura 524, según una realización de la presente invención. Para facilitar la ilustración, solo se muestra una primera abertura 524. Tal y como se ilustra, los diámetros d^my d^d(mostrados en la figura 42) de las porciones media y distal 540, 538, respectivamente, del tapón 532, son menores que el diámetro d^o(mostrado en la figura 41) de la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524. En una realización, una vez que el tapón 532 está acoplado en su lugar dentro de la primera abertura 524, mediante la aplicación de un medio giratorio (no mostrado), la porción media 540 del tapón 532 puede apoyarse contra una pared 544 que separa la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524 de la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524. Aunque el acoplamiento de la porción proximal roscada 536 con la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524 puede sellar adecuadamente la primera abertura 524 del implante 500 para evitar fugas de un agente de material contenido dentro del miembro de soporte de carga 514, el apoyo de la porción media 540 del tapón 532 contra la pared 544 puede ayudar a sellar la primera abertura 524, además de evitar que el tapón 532 se enrosque demasiado en la primera abertura 524. Además, como se ve más adelante junto con la figura 44, la porción media 540 puede proporcionar un medio para que un émbolo 606 de una herramienta de inserción/administración 600 deslice el tapón 532 en una cánula 604 de la herramienta de inserción/administración para colocar el tapón 532 adyacente a la porción interior roscada 534, de manera que el tapón 532 pueda acoplarse posteriormente a la porción interior roscada 534 mediante un medio giratorio, tal y como se describe con más detalle más adelante.

La figura 44 ilustra una vista en sección transversal de la herramienta de inserción/administración (IA) 600 acoplada al implante ortopédico 500 ilustrado en las figuras 39-41 y en la figura 43, según una realización de la presente invención. La herramienta de colocación de inserción 600 se muestra acoplada al implante ortopédico 500 para facilitar la descripción. La figura 45 ilustra varios componentes de la herramienta de IA 600, cuando la herramienta de IA 600 se desacopla del implante ortopédico 500, según una realización de la presente invención. En la siguiente descripción, se hace referencia a ambas figuras 44 y 45.

La herramienta de IA 600 incluye un insertador 602, una cánula 604 (es decir, un tubo) y un émbolo 606. En una realización, el insertador 602 incluye una porción tubular 608, una porción de fijación 610 colocada en un primer extremo 611 de la porción tubular 608 y una porción de mango 612 colocada alrededor de un segundo extremo 613 de la porción tubular 608. La porción de fijación 610 puede incluir uno o más pasadores 614 configurados para asociarse a (también "acoplarse con" o "interactuar con") las una o más segundas aberturas 528 para permitir que el insertador 602 inserte y/o coloque el implante ortopédico 500 durante el implante y/o estabilizar el implante ortopédico 500 para la administración de un agente de material 619 al implante ortopédico 500 a través de las primeras aberturas 524, tal y como se describirá en seguida. Además, la porción de fijación 610, incluyendo uno o más pasadores 614 acoplados con una o más segundas aberturas 528, en combinación con la porción tubular 608, proporciona un medio para guiar la cánula 604 a la primera abertura 524 y estabilizar el implante ortopédico 500 cuando la cánula 604 está acoplada a la primera abertura 524.

La cánula 604 incluye un pasaje tubular 605 que tiene una porción de fijación 616 configurada para acoplarse al implante ortopédico 500. En una realización, la porción de fijación 616 está roscada. La porción de fijación roscada 616 está configurada para enroscarse con la porción roscada exterior 530 de la primera abertura 524. Sin embargo, el alcance de la invención cubre que la porción de fijación 616 no esté roscada, teniendo en cambio otros medios de fijación para unir a la porción exterior 530 de la primera abertura 524. La cánula 604 también incluye un extremo de recepción 618 configurado para recibir el agente de material 619 y el tapón 532 acoplado al émbolo 606. El extremo de recepción 618 también puede estar configurado para recibir un medio giratorio (no mostrado) para hacer girar la cánula 604 para enroscar el extremo de fijación roscado 616 con la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524 de forma segura, pero desmontable, acoplando la cánula 604 al cuerpo 500 del implante ortopédico (p. ej., hasta la primera abertura 524). Tal y como se ilustra, el insertador 602 y la cánula 604 están configurados de manera que la cánula 604 pueda colocarse en la porción tubular 608 del insertador 602 (es decir, deslizada dentro de la porción tubular 608 del insertador 602) para acoplar la cánula 604 al implante ortopédico 500 a través de la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524.

La herramienta 600 de inserción/administración también comprende el émbolo 606. El émbolo 606 incluye un primer extremo 620 y un extremo de mango 622, conectados entre sí a través de una varilla 624. El primer extremo 620 está configurado para acoplarse con la porción distal 538 del tapón 532 para empujar el tapón 532, y el agente de material 619 que reside en la cánula 604 entre el tapón 532 y el extremo de fijación 616, a través de la cánula 604 hacia la primera abertura 524. En una realización, el primer extremo 620 es una junta en forma de hexágono configurada para acoplarse con un extremo distal 542 en forma de hexágono del tapón 532. Una vez que el primer extremo 620 del émbolo 606 está acoplado con el extremo distal 542 del tapón 532, se puede aplicar una fuerza al extremo del mango 622 para empujar el tapón 532 (y cualquier agente de material 619 que resida en la cánula 604 entre el tapón 532 y el extremo de fijación 616) a través de la cánula 604, forzando de ese modo el agente de material 619 dentro del miembro de soporte de carga 514 a través de la primera abertura 524 y, una vez que la porción proximal roscada 536 del tapón 532 se empuja contra la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524, el extremo del mango 622 puede girarse para enroscar el tapón 532 en la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524, sellando de ese modo la primera abertura 524 para impedir la expulsión o fuga del agente de material 619 del miembro de soporte de carga 514. En una realización, el émbolo 606 comprende uno o más anillos de sellado 624, tales como juntas tóricas, colocados alrededor de la varilla 624 para evitar la fuga del agente de material 619 en una porción de la cánula 604 entre el anillo de sellado 624 y el extremo de recepción 618 de la cánula 604 cuando el émbolo 606 se empuja hacia abajo de la cánula 604 en la dirección de la primera abertura 524.

En una realización y, como se ilustra, el pasaje tubular 605 tiene un diámetro de pasaje tubular dp, y el diámetro medio dm del tapón 532 es igual al diámetro del pasaje tubular dp y el diámetro distal dd del tapón 532 es menor que el diámetro del pasaje tubular dp.

En otra realización, el insertador 602 y la cánula 604 colocada dentro de la porción tubular 608 del insertador 602 pueden denominarse en conjunto como un conjunto tubular 603 que tiene el pasaje tubular 605. El conjunto tubular también incluye un primer extremo 607 configurado para acoplarse (es decir, fijarse) al implante ortopédico 500 y un segundo extremo 609 configurado para recibir el agente de material 619, el tapón 532 y el émbolo 606.

La figura 46 ilustra el primer extremo 620 del émbolo 606, según otra realización de la presente invención. En esta realización, el primer extremo 620 está conectado al extremo distal 542 del tapón 532 en una articulación 626 o, en otras palabras, el primer extremo 620 incluye el tapón 532. En funcionamiento, una vez que el insertador 602 y la cánula 604 se han acoplado al implante ortopédico 500 y el agente de material se coloca en el extremo receptor 618 de la cánula 604 y el émbolo 606, incluyendo el primer extremo 620 conectado al tapón 532, ha empujado la porción proximal roscada 536 contra la porción interior roscada 534 de la primera abertura 524, el émbolo 606 se gira, haciendo que el tapón se enrosque en la porción interior roscada 534. En una realización, el primer extremo 620 está conectado al extremo distal 542 del tapón 532 de tal manera que una vez que se completa el roscado del tapón, sellando de ese modo la primera abertura 524, cualquier rotación adicional del émbolo 606 hace que el primer extremo 620 se rompa con el extremo distal 542 del tapón 532 a lo largo de la articulación 626, permitiendo retirar el émbolo 606 de la cánula 604. En una realización, el extremo distal 542 está configurado como un hexágono, o cualquier otra forma, para permitir que el tapón 532 se desenrosque (es decir, que se retire) de la primera abertura 524 en un momento posterior. En otra realización, el extremo distal 542 no está configurado para alojar ningún medio de rotación para retirar el tapón 532 y, de este modo, el tapón 532 está acoplado permanentemente a la primera abertura 524.

La figura 47 muestra las etapas del método para cargar el implante ortopédico 500 con el agente de material 619.

En la etapa 628, el insertador 602 está acoplado al implante ortopédico 500. En una realización, los uno o más pasadores 614 de la porción de fijación 610 del insertador 602 están acoplados a una o más segundas aberturas 528 del implante ortopédico 500. En una realización, las dos segundas aberturas 528 están formadas en la superficie 526, también denominada superficie lateral del implante ortopédico. La superficie 526 está formada entre la primera superficie 504 y la segunda superficie 506 del implante ortopédico 500. En una realización, las dos segundas aberturas están formadas para montar a horcajadas sobre la primera abertura 524 en la superficie 526.

En la etapa 630, la cánula 604 está acoplada al implante ortopédico 500. En una realización, la porción de fijación 616 de la cánula 604 se desliza dentro del insertador 602 hasta que la porción de fijación 616 alcanza la porción exterior 530 de la primera abertura 524. Luego se gira la cánula 604, preferiblemente mediante el uso de un medio giratorio, como una junta, una llave inglesa, etc., aplicado al extremo de recepción 618 de la cánula 604, haciendo que la porción de fijación 616 gire, acoplando de ese modo la porción de fijación 616 a la porción exterior 530 de la primera abertura 524. En una realización, tanto la porción de fijación 616 como la porción exterior 530 están roscadas, y la rotación de la cánula 604 hace que la porción de fijación roscada 616 se enrosque con la porción exterior roscada 530, acoplando de este modo la cánula 604 al implante ortopédico 500 o, según una realización, a la primera abertura 524 del implante ortopédico 500.

En la etapa 632, el agente de material 619 se coloca en la cánula 604 a través del extremo de recepción 618. En una realización, el agente de material es un material fluido. El alcance de la presente invención cubre materiales fluidos, como pastas de huesos, masillas para huesos, injertos óseos, o sustancias terapéuticas, por ejemplo, antibióticos, plasmas de sangre, médula ósea, analgésicos o fármacos, como los medicamentos para combatir los tumores, todos con viscosidades convencionales conocidas por los expertos en la técnica. Es más, el alcance de la presente invención cubre cualquier agente de material biológico que pueda incorporarse como un material fluido. Además, el alcance de la presente invención cubre los agentes de material que tienen un intervalo de viscosidades, que, en combinación con un miembro de soporte de carga poroso 514 que tiene varias interconexiones y tamaños de poros, se pueden administrar en el miembro de soporte de carga poroso 514 a través de la primera abertura 524, la cánula 604 y el émbolo 606.

En la etapa 634, el primer extremo 620 del émbolo 606 acoplado al tapón 532 se inserta y se empuja a través de la cánula 604 en la dirección de la primera abertura 524, permitiendo de ese modo que el tapón 532 empuje el agente de material 619 en la dirección de la primera abertura 524 y forzando al agente de material 619 a través de la primera abertura 524 para cargar el miembro de soporte de carga poroso 514 del implante ortopédico 500 con el agente de material 619. En una realización, el primer extremo 620 del émbolo 606 está acoplado de forma desmontable al extremo distal 542 del tapón 532, por ejemplo, a través de un tapón. En otra realización, el primer extremo 620 del émbolo 606 está acoplado de forma rompible al extremo distal 542 del tapón 532 en una unión 626 entre la porción distal 542 y el primer extremo 620.

En la etapa 636, después de que el émbolo 606 acoplado al tapón 532 haya empujado la porción proximal 536 del tapón 532 adyacente a la porción interior 534 de la primera abertura 524, el émbolo 606 gira dentro de la cánula 604, haciendo que el tapón 532 se acople (también "se fije" o "se sujete") con la primera abertura 524, sellando de ese modo la primera abertura 524. En una realización, tanto la porción proximal 536 del tapón 532 como la porción interior 534 de la primera abertura 524 están roscadas, y la rotación de la cánula 604 hace que la porción proximal 536 se enrosque con la porción interior 534, sellando de ese modo la primera abertura 524 para evitar la expulsión (también denominada "fuga") del agente de material 619 del miembro de soporte de carga 514 a través de la primera abertura 524.

En la etapa 638, si el primer extremo 620 del émbolo 606 está acoplado de forma desmontable al extremo distal 542 del tapón 532, luego, después de que el tapón 532 se enrosque en la primera abertura 524 en la etapa 636, el primer extremo 620 del émbolo 606 se desacopla del extremo distal 542 y el émbolo 606 puede retirarse de la cánula 604. Si el primer extremo 620 del émbolo 606 está acoplado de forma rompible al extremo distal 542 del tapón 532 en la articulación 626, luego, después de que el tapón 532 se enrosque en la primera abertura 524 en la etapa 636, la rotación adicional del émbolo 606 hace que el primer extremo 620 se rompa con el extremo distal 542 del tapón 532 a lo largo de la articulación 626. El émbolo 606 puede retirarse luego de la cánula 604.

En la etapa 640, la cánula 604 se hace girar dentro del insertador 602 en la dirección opuesta a la de la etapa 630, desacoplando de ese modo la cánula 602 del implante ortopédico 500. Por ejemplo, girar la cánula 604 en la dirección opuesta desenrosca el extremo de fijación roscado 616 de la cánula 604 de la porción exterior roscada 530 de la primera abertura 524, permitiendo de ese modo que la cánula 604 se deslice fuera de la porción tubular 608 del insertador 602.

En la etapa 642, el insertador 602 se desacopla del implante ortopédico 500. En una realización, los uno o más pasadores 614 de la porción de fijación 610 del insertador 602 están desacoplados de las una o más segundas aberturas 528 del implante ortopédico 500.

Si bien esta invención se ha descrito con respecto a al menos una realización, la presente invención se puede modificar adicionalmente dentro del alcance de esta descripción. Por lo tanto, esta solicitud está destinada a cubrir cualquier variación, usos o adaptaciones de la invención utilizando sus principios generales. Asimismo, esta solicitud está destinada a cubrir las desviaciones de la presente descripción que entren dentro de la práctica conocida o habitual en la técnica a la que pertenece esta invención y que se encuentran dentro de los límites de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un implante ortopédico (500), que comprende:

un cuerpo de implante (502) que tiene una primera superficie (504), una segunda superficie (506) opuesta a dicha primera superficie (504) y una cavidad (508) formada en este que se extiende a través de dicha primera superficie (504) y dicha segunda superficie (506), siendo dicho cuerpo de implante (502) sustancialmente no poroso, incluyendo además dicho cuerpo de implante (502) una tercera superficie (526) con al menos una primera abertura (524) formada a su través a dicha cavidad (508), comprendiendo dicha al menos una primera abertura (524) una porción exterior (530) que tiene un diámetro exterior (d^o) y una porción interior (534) que tiene un diámetro interior (dⁱ), siendo dicho diámetro exterior (d^o) mayor que dicho diámetro interior (dⁱ); y

un miembro de soporte de carga (514) que comprende un material sustancialmente poroso contenido dentro de dicha cavidad (508), estando configurado dicho material sustancialmente poroso para recibir, a través de dicha al menos una primera abertura (524), un agente de material (619), teniendo dicho miembro de soporte de carga (514) una primera superficie de contacto (516) que se extiende fuera de dicha cavidad (508) más allá de dicha primera superficie (504),

en donde dicha porción exterior (530) de dicha al menos una primera abertura (524) está configurada para acoplarse a una herramienta (600) para recibir, de la herramienta (600), dicho agente de material (619), y

en donde dicha porción interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524) está configurada para acoplarse a un tapón (532) para evitar que dicho agente de material (619), una vez recibido por dicho material sustancialmente poroso a través de dicha al menos una primera abertura (524) de dicha herramienta (600), se salga de dicho material sustancialmente poroso a través de dicha al menos una primera abertura (524).

2. El implante ortopédico (500) según la reivindicación 1, en donde dicho miembro de soporte de carga (514) tiene una segunda superficie de contacto (520) opuesta a dicha primera superficie de contacto (516), teniendo dicho miembro de soporte de carga (514) poros interconectados (517) que se extienden desde dicha primera superficie de contacto (516) hasta dicha segunda superficie de contacto (520), teniendo dicho miembro de soporte de carga (514) un volumen total y ocupando conjuntamente dichos poros interconectados (517) al menos el 60 % de dicho volumen total.

3. El implante ortopédico (500) según la reivindicación 1 o 2, en donde dicha cavidad comprende al menos dos subcavidades (508A, 508B), en donde dicha al menos una primera abertura comprende al menos dos primeras aberturas (524), y en donde dicho material sustancialmente poroso contenido dentro de dichas al menos dos subcavidades (508A, 508B) tiene diferentes porosidades.

4. El implante ortopédico (500) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho agente de material (619) es un material en suspensión, en donde preferiblemente dicho material en suspensión es un injerto óseo o una masilla ósea o un agente terapéutico.

5. El implante ortopédico (500) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicha porción interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524) comprende una porción interior roscada (534), el tapón (532) comprende una porción proximal roscada (536) enroscada con dicha porción interior roscada (534) de dicha al menos una primera abertura (524) y una porción distal (538) que tiene un diámetro (d^d) menor que dicho primer diámetro (d^o) de dicha porción exterior (530) de dicha al menos una primera abertura (524), comprendiendo dicha porción exterior (530) una porción exterior roscada (530).

6. El implante ortopédico (500) según la reivindicación 5, en donde dicho tapón (532) comprende una porción media (540), teniendo dicha porción media (540) un diámetro (d^m) mayor que dicho segundo diámetro (dⁱ) de dicha porción interior roscada (534) de dicha al menos una primera abertura (524) y menor que dicho primer diámetro (d^o) de dicha porción exterior roscada (530) de dicha al menos una primera abertura (524); o

en donde dicha porción distal (538) tiene un extremo distal (542), estando conformado dicho extremo distal (542) para recibir un medio giratorio para desenroscar dicho tapón (532) de dicha al menos una primera abertura (524) y estando conformado dicho extremo distal (542) preferiblemente en forma de un hexágono.

7. El implante ortopédico (500) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde dicha porción interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524) está configurada para acoplarse a dicho tapón (532) recibido desde dicha herramienta (600); o

en donde dicha tercera superficie (526) comprende al menos una segunda abertura (528) configurada para acoplarse con dicha herramienta (600).

8. El implante ortopédico (500) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende, además, dicho agente de material (619) y dicho tapón (532), en donde dicho material sustancialmente poroso de dicho miembro de soporte de carga (514) incluye dicho agente de material (619), y en donde dicha porción interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524) está acoplada a dicho tapón (532), sellando dicho tapón (532) dicha al menos una primera abertura (524).

9. Una herramienta (600) configurada para su uso con un implante ortopédico (500), incluyendo dicho implante ortopédico (500) un cuerpo de implante (502) que tiene una primera superficie (504), una segunda superficie (506) opuesta a dicha primera superficie (504), una cavidad (508) formada en este que se extiende a través de dicha primera superficie (504) y dicha segunda superficie (506), siendo dicho cuerpo de implante (502) sustancialmente no poroso, incluyendo además dicho cuerpo de implante (502) una tercera superficie (526) con al menos una primera abertura (524) formada a su través a dicha cavidad (508) y al menos una segunda abertura (528), comprendiendo dicha al menos una primera abertura (524) una porción exterior roscada (530) que tiene un diámetro exterior (d^o) y una porción interior roscada (534) que tiene un diámetro interior (dⁱ), siendo dicho diámetro exterior (d^o) mayor que dicho diámetro interior (dⁱ), y comprendiendo un miembro de soporte de carga (514) un material sustancialmente poroso contenido dentro de dicha cavidad, estando configurado dicho miembro de soporte de carga (514) para recibir, a través de dicha al menos una primera abertura, un agente de material (619), teniendo dicho miembro de soporte de carga (514) una primera superficie de contacto (516) que se extiende fuera de dicha cavidad (508) más allá de dicha primera superficie (504), comprendiendo dicha herramienta (600):

un conjunto tubular (603) que incluye un pasaje tubular (605) que tiene un primer extremo (607) y un segundo extremo (609), en donde dicho primer extremo (607) comprende un medio de fijación a dicho cuerpo de implante (502);

un tapón (532); y

un émbolo (606) acoplado a dicho tapón (532),

en donde dicho pasaje tubular (605) está configurado para recibir, a través de dicho segundo extremo (609), dicho agente de material (619) y dicho émbolo (606) acoplado a dicho tapón (532),

en donde dicho émbolo (606) acoplado a dicho tapón (532) está configurado para deslizarse a través de dicho pasaje tubular (605) para expulsar dicho agente de material (619) de dicho pasaje tubular (605) hacia dicho miembro de soporte de carga (514) a través de dicha al menos una primera abertura (524), y en donde

dicho émbolo (606) acoplado a dicho tapón (532) está configurado para girar dentro de dicho pasaje tubular (605) para acoplar dicho tapón (532) con dicha primera abertura (524) para sellar dicha primera abertura (524) para evitar la expulsión de dicho agente de material (619) de dicho miembro de soporte de carga (514) a través de dicha primera abertura (524).

10. La herramienta (600) según la reivindicación 9, en donde dicho conjunto tubular (603) comprende un insertador (602) que incluye una porción tubular (608) y una cánula (604) colocada dentro de la porción tubular (608) del insertador (602), en donde dicho medio de fijación de dicho conjunto tubular (603) incluye una porción de fijación (610) de dicho insertador (602) y una porción de fijación roscada (616) de dicha cánula (604), teniendo dicha porción de fijación (610) de dicho insertador (602) al menos un pasador (614) configurado para acoplarse con dicha al menos una segunda abertura (528) de dicha tercera superficie (526) de dicho cuerpo de implante (502), estando configurada dicha porción de fijación roscada (616) de dicha cánula (604) para acoplarse con dicha porción exterior roscada (530) de dicha al menos una primera abertura (524) de dicha tercera superficie (526), y en donde dicha cánula (604) incluye dicho pasaje tubular (605),

en donde, en particular, dicho insertador (602) incluye una porción de mango (612) colocada alrededor de dicha porción tubular (608).

11. La herramienta (600) según la reivindicación 9, en donde dicho tapón (532) comprende una porción roscada proximal (536) configurada para acoplarse a dicha porción roscada interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524), una porción distal (538), estando acoplado dicho émbolo (606) a dicha porción distal (538) y teniendo dicha porción distal (538) un diámetro distal (d^d) menor que dicho diámetro exterior (d^o) de dicha porción exterior roscada (530) de dicha al menos una primera abertura (524), y teniendo una porción media (540) un diámetro medio (d^m) mayor que dicho diámetro interior (dⁱ) de dicha porción interior roscada (534) de dicha al menos una primera abertura (524) y menor o igual que dicho diámetro exterior (d^o) de dicha porción exterior roscada (530).

12. La herramienta (600) según la reivindicación 11, en donde dicho pasaje tubular (605) tiene un diámetro de pasaje tubular (d^p), y en donde dicho diámetro medio (d^m) de dicho tapón (532) es igual a dicho diámetro de pasaje tubular (d^p), y en donde dicho diámetro distal (d^d) de dicho tapón (532) es menor que dicho diámetro de pasaje tubular (d^p); o

en donde dicha porción distal (538) de dicho tapón (532) comprende una porción de extremo distal, y en donde dicho émbolo (606) está acoplado de forma rompible a dicha porción de extremo distal en una articulación, de modo que cuando dicho émbolo (606) gira dentro de dicho pasaje tubular (605) para acoplar dicha porción roscada proximal (536) a dicha porción roscada interior (534) de dicha al menos una primera abertura (524) para sellar dicha al menos una primera abertura (524), dicho émbolo (606) se rompe con respecto a dicha porción de extremo distal en dicha articulación; o

en donde dicha porción distal (538) de dicho tapón (532) comprende una porción de extremo distal formada como una cabeza, y en donde dicho émbolo (606) tiene un primer extremo (620) configurado como una junta, y en donde dicho primer extremo (620) de dicho émbolo (606) está acoplado a dicha porción de extremo distal de dicho tapón (532).

13. La herramienta (600) según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde dicho émbolo (606) tiene un primer extremo (620) acoplado a dicho tapón (532), un extremo de mango (622) y una varilla (624) que conecta el extremo de mango (622) al primer extremo (620), en donde dicha varilla (624) incluye al menos un anillo de sellado (624).

14. La herramienta (600) según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde dicho agente de material (619) es un material en suspensión, en donde preferiblemente dicho material en suspensión es un injerto óseo o una masilla ósea o un agente terapéutico.

15. Un método para cargar un implante ortopédico (500) con un agente de material (619) antes de la cirugía, incluyendo dicho implante ortopédico (500) un cuerpo de implante (502) que tiene una primera superficie (504), una segunda superficie (506) opuesta a dicha primera superficie (504), una cavidad (508) formada en este que se extiende a través de dicha primera superficie (504) y dicha segunda superficie (506), siendo dicho cuerpo de implante (502) sustancialmente no poroso, incluyendo además dicho cuerpo de implante (502) una tercera superficie (526) con al menos una primera abertura (524) formada a su través a dicha cavidad (508) y al menos una segunda abertura (528), comprendiendo dicha al menos una primera abertura (524) una porción exterior roscada (530) que tiene un diámetro exterior (d^o) y una porción interior roscada (534) que tiene un diámetro interior (dⁱ), siendo dicho diámetro exterior (d^o) mayor que dicho diámetro interior (dⁱ), y comprendiendo un miembro de soporte de carga (514) un material sustancialmente poroso contenido dentro de dicha cavidad (508), estando configurado dicho miembro de soporte de carga (514) para recibir, a través de dicha al menos una primera abertura (524), dicho agente de material (619), teniendo dicho miembro de soporte de carga (514) una primera superficie de contacto (516) que se extiende fuera de dicha cavidad (508) más allá de dicha primera superficie (504), comprendiendo dicho método:

acoplar un conjunto tubular (603) a dicha tercera superficie (526) de dicho cuerpo de implante (502), en donde dicho conjunto tubular (603) incluye un pasaje tubular (605) que tiene un primer extremo (607) y un segundo extremo (609), y en donde dicho primer extremo (607) está acoplado a dicha tercera superficie (526), de modo que dicho pasaje tubular (605) quede centrado en dicha al menos una primera abertura (524);

colocar dicho agente de material (619) en dicho pasaje tubular (605) a través de dicho segundo extremo (609);

deslizar un émbolo (606) acoplado a un tapón (532) a través de dicho pasaje tubular (605) a través de dicho segundo extremo (609), expulsando de ese modo dicho agente de material (619) de dicho pasaje tubular (605) hacia dicho miembro de soporte de carga (514) a través de dicha al menos una primera abertura (524); y

girar dicho émbolo (606) dentro de dicho pasaje tubular (605) para acoplar dicho tapón (532) con dicha al menos una primera abertura (524) para sellar dicha al menos una primera abertura (524) para evitar la expulsión de dicho agente de material (619) desde dicho miembro de soporte de carga (514) a través de dicha primera abertura (524).