ITMO20120161A1 - Fissatore per fratture ossee - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"FISSATORE PER FRATTURE OSSEE"

La presente invenzione ha per oggetto un fissatore per fratture ossee.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo fissatore esterno, utilizzato in chirurgia per mantenere in posizione le estremità di un osso fratturato e consentirne la ricalcificazione, il consolidamento e la formazione del callo osseo.

Nelle fratture delle dita, molto spesso, si ha un coinvolgimento di diverse strutture quali tendini, ossa, vasi sanguigni a contatto con l'osso: tutte queste strutture devono essere curate in modo ottimale per garantire una buona ripresa della funzionalità.

Attualmente sono noti in campo medico diversi dispositivi che prevedono una riduzione dell'impatto chirurgico con plurimi vantaggi per il paziente come una precoce mobilizzazione post-operatoria e una rapida riabilitazione. Tali dispositivi sono dei fissatori esterni, che consentono di stabilizzare e immobilizzare un osso fratturato e permetterne la ricostruzione, agevolare la ricalcificazione di fratture di qualsiasi entità, o ancora accelerare la guarigione di lesioni importanti, croniche e/o traumatiche degli arti superiori e inferiori.

A tal fine, sono stati studiati e sviluppati diversi dispositivi che presentano elementi di supporto e bloccaggio di opportune viti ossee o perni che, inseriti all'interno delle due parti in cui l'osso si è fratturato, servono a mantenerne ferme e stabili le estremità.

Ogni frattura è diversa dall'altra e perciò la modalità di trattamento di ciascuna lesione ossea può variare notevolmente a seconda delle dimensioni della persona, delle dimensioni delle ossa fratturate, e del tipo di lesione.

Per questo motivo i dispositivi fissatori attualmente noti presentano i citati elementi di supporto e di bloccaggio collegati tra di loro da opportune guide, ad esempio barre in carbonio, lungo le quali i singoli supporti possono scorrere e bloccarsi all'occorrenza, per adattarsi alle dimensioni del paziente e all'estensione della parte fratturata.

In genere le viti ossee sono complanari, parallele tra loro ma possono avere anche una configurazione convergente, allineate lungo una stessa linea di giunzione e poste da una stessa parte rispetto alla frattura, soprattutto per ridurre l'ingombro esterno prodotto dal fissatore.

Generalmente una frattura viene bloccata con almeno due supporti, uno per ciascuna parte di osso fratturato; su uno stesso supporto sono in genere presenti almeno due alloggiamenti per l'inserimento di altrettanti viti ossee, le quali sono parallele tra loro e allineate con la direzione principale di sviluppo del dispositivo fissatore e, quindi, dell'osso da rinsaldare.

Si è osservato, tuttavia, che spesso sarebbe desiderabile avere un fissatore esterno, che consenta una maggiore flessibilità nel posizionamento delle viti lungo l'osso per permettere una maggiore flessibilità nell'applicazione delle stesse, anche a diverse inclinazioni l'una rispetto all'altra, a seconda dell'esigenza e del tipo di frattura, compatibilmente con la presenza e l'ingombro dei tendini.

Inoltre, nel caso in cui le parti da collegare siano angolate l'una rispetto all'altra, sono previste giunzioni snodate, che mantengono in posizione angolata e stabile le due parti. A queste giunzioni viene data l'inclinazione opportuna prima della loro applicazione all'osso del paziente.

Tuttavia può non esserci la necessità di tenere bloccate due parti l'una rispetto all'altra e anzi sarebbe auspicabile permetterne la relativa mobilitazione per accelerare i successivi tempi di recupero e di riabilitazione. Con gli attuali dispositivi fissatori ciò non è possibile.

Ad ogni modo, i dispositivi attualmente noti non consentono un'ampia flessibilità nella gestione della modalità di intervento sulla frattura da curare e non sempre sono facili da applicare o confortevoli per il paziente.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un fissatore per fratture ossee che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un fissatore per fratture ossee che permetta una maggior versatilità e libertà di posizionamento delle viti ossee con possibilità di aggancio delle stesse in punti non necessariamente allineati lungo l'osso.

Ulteriore scopo della presente invenzione è proporre un fissatore per fratture ossee in grado di adattarsi all'occorrenza all'estensione dell'osso e della frattura da rinsaldare, oltre che alle dimensioni del paziente e alla conformazione dell'arto superiore o inferiore da curare.

Inoltre, scopo della presente invenzione è realizzare un fissatore per fratture ossee che sia modulare, che comprenda supporti montabili all'occorrenza a seconda della necessità, che sia relativamente semplice da applicare al paziente e che formi un dispositivo stabile che tratti in modo efficace il danno osseo.

Infine, compito della presente invenzione è proporre un fissatore per fratture che consenta al paziente la mobilità delle articolazioni non danneggiate, così da risultare più confortevole e permettere una più rapida ripresa post operatoria.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un fissatore per fratture, comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusive di un fissatore per fratture, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di una prima forma realizzativa di un fissatore per fratture ossee in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 è il fissatore di figura 1 in una differente posizione operativa;

- la figura 2a è una vista laterale del fissatore mostrato in figura 1 e 2;

- la figura 3 è una vista prospettica di una seconda forma realizzativa del fissatore per fratture ossee in accordo con la presente invenzione;

- la figura 4 è il fissatore di figura 2 in una differente posizione operativa;

- la figura 5 mostra una sezione di un particolare del fissatore oggetto della presente invenzione, in particolare la sezione di un supporto per l'alloggiamento di una vite ossea;

- la fig. 6 mostra una connessione mobile che comprende un giunto articolato 21 atto permettere la rotazione di una coppia di elementi di bloccaggio 2 rispetto all'altra intorno ad un asse di rotazione coincidente con l'asse di rotazione anatomico dell'articolazione; - la figura 7 mostra un'altra forma di connessione mobile la quale è realizzata sfruttando direttamente le due barre 8 alle quali sono rispettivamente vincolati elementi di bloccaggio ciascuno dei quali supporta due viti ossee 5;

- la figura 8 mostra un'ulteriore tipo di connessione mobile che realizza un accoppiamento che consente l'effettuazione di rotazioni controllate in almeno un piano perpendicolare alla dimensione longitudinale delle ossa cui è applicato il fissaggio.

Con particolare riferimento alle figure annesse, con 1 è stato genericamente indicato un fissatore per fratture ossee in accordo con la presente invenzione.

La presente invenzione comprende un dispositivo di fissazione esterna o fissatore, da utilizzare nella ricostruzione di lesioni acute, croniche e traumatiche degli arti superiori e inferiori.

Generalmente un fissatore è utilizzato per immobilizzare, comprimere, riallineare, allungare le ossa, ricomporre fratture e permettere la ricostruzione delle ossa, in particolare, ma non solo, delle mani o dei piedi.

Come illustrato nelle figure 1-4, il fissatore 1 comprende una pluralità di elementi di bloccaggio 2, preferibilmente collegabili a due a due, ciascuno comprendente almeno un primo 3 ed un secondo 4 supporto per l'inserimento e il posizionamento di almeno una vite ossea 5.

Ciascun elemento di bloccaggio 2 presenta una forma sostanzialmente ad arco ed è realizzato, preferibilmente in materiale polimerico termoplastico che garantisca la radio trasparenza e adatto all'impiego biomedico, come ad esempio il polietereterchetone o Peek.

Il primo 3 ed il secondo 4 supporto di ciascun elemento di bloccaggio 2 presentano rispettivi assi longitudinali 3a e 4a inclinati l'uno rispetto all'altro di un angolo a predeterminato.

Tale angolo (X è acuto e compreso tra 45° e 80°, preferibilmente tra 45° e 75°, ad esempio 55°, come meglio visibile in figura 2a.

Ciascun asse longitudinale 3a e 4a è allineato lungo una direzione X di inserimento di una rispettiva vite ossea 5 all'interno del relativo supporto 3 o 4.

Infatti, come è visibile dalle figure allegate, i supporti 3 e 4 sono allineati lungo l'arco dell'elemento di bloccaggio 2, disposti in posizione angolata l'uno rispetto all'altro.

Preferibilmente, il primo supporto 3a è posto nelle vicinanze di una prima estremità 2a dell'elemento di bloccaggio 2, mentre il secondo supporto 4a è posto in corrispondenza di una seconda estremità 2b dell'elemento di bloccaggio 2.

Entrando nel dettaglio, gli assi longitudinali 3a e 4a dei due supporto 3 e 4 presenti su ciascun elemento di bloccaggio 2, sono contenuti in un piano trasversale ad una direzione S principale di sviluppo del fissatore 1. Il fissatore 1, infatti, si estende prevalentemente lungo la lunghezza dell'osso da rinsaldare.

Come detto precedentemente, gli assi longitudinale 3a e 4a risultano inclinati l'uno rispetto all'altro, individuando così posizioni angolarmente alternative per il posizionamento della vite ossea 5 in ciascun elemento di bloccaggio 2. Pertanto, il primo 3 e il secondo 4 supporto individuando, a seconda delle esigenze di fissaggio, posizioni alternative per il fissaggio di una vite ossea 5. Preferibilmente per ogni elemento di bloccaggio 2 si utilizza un solo supporto, o il primo o il secondo, a seconda della posizione relativa tra fissatore e osso o a seconda della tipologia della frattura. Questo permette una grande adattabilità del fissatore a qualsiasi situazione clinica consentendo ampio margine di posizionamento al chirurgo.

Come mostrato in figura 5, ciascun supporto 3 e 4 comprende un corpo 6 filettato, preferibilmente a forma cilindrica e avente una estremità 6a smussata, sagomata secondo una conformazione conica. Ciascun supporto 3 e 4 comprende, inoltre, un dado 7, avvitabile sul corpo 6 filettato, per serrare la vite ossea 5 all'interno del proprio supporto 3 o 4. Vantaggiosamente il dado 7 è internamente conico così da accoppiarsi all'estremità 6a smussata del corpo 6.

Avvitando il dado 7 sul corpo 6, si serra il supporto 2 o 4 intorno alla vite ossea 5 in esso inserita, mantenendola saldamente in posizione stabile.

Ciascun elemento di bloccaggio 2 presenta, ad una estremità 2a, un'espansione 9 per il collegamento con un elemento di bloccaggio 2 adiacente.

Come detto in precedenza, gli elementi di bloccaggio 2 sono vantaggiosamente collegati almeno a due a due da una barra 8 passante all'interno dell'espansione 9 che individua la prima estremità 6a. Il primo supporto 3 è preferibilmente collocato tra tale espansione 9 e la seconda estremità 2b dell'elemento di bloccaggio 2, in corrispondenza della quale è collocato il secondo supporto 4.

Tale barra, preferibilmente in carbonio, è infilata all'interno di un foro passante attraverso ciascuna espansione 9 e mantiene per incastro il collegamento tra due elementi di bloccaggio 2.

Pertanto, l'elemento di bloccaggio 2 è scorrevole lungo la barra 8, fino alla posizione desiderata, in modo tale da permettere anche la regolazione della lunghezza fissatore 1.

Inoltre, è possibile ruotare leggermente ciascun elemento di bloccaggio 2, intorno a tale barra 9 di collegamento, per regolarne l'inclinazione e adattare il fissatore 1 all'arto sul quale deve intervenire e facilitarne il posizionamento.

Gli elementi di bloccaggio 2 possono anche essere montabili simmetricamente rispetto alla barra 8 di collegamento, per poter bloccare agevolmente entrambi i lati della frattura.

Due coppie di elementi di fissaggio 2 sono vantaggiosamente collegabili tra loro, come illustrato nelle figure 1-4.

Il collegamento tra due coppie di elementi di bloccaggio 2 è realizzabile tramite una connessione mobile 10, che permette la rotazione di una coppia di elementi di bloccaggio 2 rispetto all'altra, intorno ad un asse di rotazione Z parallelo all'asse longitudinale 4a del secondo un supporto 4, posto all'estremità opposta a quella presentante l'espansione 9. In altre parole, individuata una direzione S prevalente di sviluppo del fissatore 1, che sostanzialmente coincide con l'estensione delle barre 8 che collegano ciascuna coppia di elementi di bloccaggio 2, l'asse di rotazione Z intorno al quale le coppie di elementi di fissaggio 2 ruotano è ortogonale a tale direzione S e coincide sostanzialmente con l'asse di rotazione tra due falangi adiacenti.

Questa situazione è preferibilmente adottabile, infatti, quando si devono ricostruire porzioni di ossa collegate tra loro tramite giunture mobili che possono mantenere la loro naturale mobilità anche durante il decorso post-operatorio. In particolare, se due falangi attigue, ad esempio la falange e la falangina delle mani o dei piedi, sono da ricostruire ma la mobilità relativa tra le due parti non compromette la perfetta guarigione, allora è possibile fissare una coppia di elementi di bloccaggio 2 ad una falange e un'altra coppia all'altra e collegarle tramite una connessione mobile 10 posta in corrispondenza della giunzione articolata della mano o del piede (figure 2 e 4).

Nelle figure 1 e 2 è illustrata una prima forma realizzativa del fissatore 1 oggetto della presente invenzione. La particolarità della prima forma realizzativa risiede nel tipo di connessione mobile 10 che comprende un collegamento articolato 11.

Nel dettaglio, tale collegamento articolato 11 comprende una coppia di bielle 12 sagomate ad L e incernierate tra loro. Ciascuna biella 12 è inoltre incernierata ad un relativo elemento di bloccaggio 2, ciascuno appartenente a coppie differenti. Vantaggiosamente, come visibile nelle figure 1 e 2, le bielle 12 collegano tra loro le prime estremità 2a dei due elementi di bloccaggio 2 adiacenti appartenenti a coppie diverse. Preferibilmente le bielle 12 sono in materiale polimerico, ad esempio Peek. Il sistema articolato formato dalle bielle 12 permette l'articolazione del dito, ad esempio, di un angolo β compreso tra 0° e 90°, a prescindere dal centro di istantanea rotazione.

In figura 1 è illustrata la prima forma realizzativa del fissatore oggetto della presente invenzione in posizione distesa, mentre in figura 2 lo stesso fissatore nella posizione che permette il piegamento del dito d, schematicamente rappresentato, e quindi la mobilità dell'articolazione.

In figura 3 e 4 è illustrata la seconda forma realizzativa del fissatore 1, nello specifico il fissatore con una forma alternativa della connessione mobile 10.

In questo caso la connessione mobile comprende un perno 13, che permette sempre la rotazione delle due coppie di elementi di fissaggio 2, l'una rispetto all'altra, intorno allo stesso asse di rotazione Z descritto per la prima forma realizzativa.

II perno 13 collega le seconde estremità 2b dei due elementi di bloccaggio 2 adiacenti appartenenti a coppie diverse. In questo caso l'asse Z di rotazione coincide con l'asse di rotazione stesso del perno 13 e il centro di istantanea rotazione viene imposto utilizzando un filo di Kirschner. La vicinanza del centro imposto con quello anatomico riduce le discrepanze dovute al movimento che comporterebbero disagi e fastidi al paziente.

In figura 3 è illustrato il fissatore, in accordo con quest'ultima prima forma realizzativa, in posizione distesa, mentre in figura 4 è illustrato lo stesso fissatore ad articolazione piegata.

L'invenzione raggiunge pertanto gli obiettivi posti.

Il fissatore oggetto della presente invenzione è estremamente versatile.

Infatti, esso può essere costruito assemblando tra loro gli elementi di bloccaggio più adatti alla particolare frattura e disponendoli nella posizione migliore sia per la flessibilità operativa del chirurgo, sia per la comodità e sopportabilità del paziente.

Alta flessibilità e adattabilità del fissatore alle esigenze chirurgiche, alle dimensioni del paziente, dell'arto da trattare e dall'estensione e dal tipo di frattura da guarire sono senza dubbio un grande vantaggio tecnico dato dal fissatore oggetto della presente invenzione. Il fissatore descritto può essere allungato in base alla lunghezza della falange e permette una maggiore libertà nella disposizione delle viti ossee, in posizioni alternative a seconda delle esigenze.

Un altro vantaggio è dato senz'altro dall'indipendenza di ciascun elemento di bloccaggio, che può essere montato simmetricamente rispetto alla barra di collegamento rendendo il fissatore adattabile all'utilizzo su qualsiasi lato o parte dell'arto da curare.

Un ulteriore grande vantaggio del fissatore in oggetto è dato dalla possibilità di articolare il dito fratturato grazie alla connessione mobile. La mobilità dell'articolazione permette una migliore e più rapida ripresa post-operatoria. L'arto, infatti, non viene immobilizzato a lungo complicando la successiva riabilitazione come accade con i dispositivi della tecnica nota.

Ulteriori forme attuative della connessione mobile sono mostrate nelle figure 6, 7 e 8.

In particolare, in figura 6 è mostrata una connessione mobile che comprende un giunto articolato 21 atto permettere la rotazione di una coppia di elementi di bloccaggio 2 rispetto all'altra intorno ad un asse di rotazione che viene fatto coincidere con l'asse di rotazione anatomico dell'articolazione.

Il giunto articolato 21 collega tra loro due rispettivi elementi di bloccaggio 2 disposti contiguamente l'uno all'altro di due coppie di elementi di bloccaggio 2 adiacenti. Esso é dotato di un meccanismo, azionabile dall'esterno mediante un pomello 22, atto a facilitare la rotazione relativa tra le dette due coppie di elementi di bloccaggio adiacenti.

Tale sistema, rappresentato in fig. 6, è caratterizzato da un elemento di bloccaggio che dà la possibilità al paziente, in fase riabilitativa, di aumentare gradualmente ed autonomamente l'angolo di piega del dito per la riacquisizione della mobilità articolare.

In figura 7 è mostrata una connessione mobile la quale è realizzata sfruttando direttamente le due barre 8 alle quali sono rispettivamente vincolati elementi di bloccaggio. Nella fattispecie si tratta di elementi di bloccaggio 20 che si differenziano da quelli mostrati nelle forme realizzative precedentemente illustrate per il fatto che ciascuno elemento supporta due viti ossee 5.

Questa connessione mobile, realizzata in corrispondenza di due estremità adiacenti delle due barre 8, comprende un accoppiamento a snodo sferico 23 nel quale le due parti (costituite dalle barre) sono reciprocamente fissabili per mezzo di un collegamento a vite di tipo noto per tramite del quale è consentito in modo semplice eseguire il bloccaggio e lo sbloccaggio. Tale tipo di collegamento , così come la particolarità dei due elementi di bloccaggio 20 - ciascuno dei quali ospitante due viti ossee 5 - consente di dar luogo ad un ingombro complessivo del fissaggio estremamente ridotto . Ciò rende questa realizzazione particolarmente utile nell'uso pediatrico.

Allo scopo di ampliare la possibilità di spostamenti relativi tra gli elementi di bloccaggio in un piano sostanzialmente normale allo sviluppo longitudinale dell'osso, secondo una ulteriore forma di realizzazione è prevista e illustrata in figura 8 una connessione mobile realizzata per tramite di un elemento trasversale in forma di archetto 24 che è solidalmente collegato ad un primo elemento di bloccaggio 20' e che è amovibilmente vincolato ad un secondo elemento di bloccaggio 20''per tramite di un accoppiamento che consente effettuazione di rotazioni controllate attorno ad ossa come, ad esempio il metacarpo. Più in generale si tratta di un fissatore per osteotomia derotativa che utilizza l'accoppiamento di un perno 25 in un'asola 26 di cui lo elemento trasversale in forma di archetto 24 è dotato. Un perno 25, fissato all'elemento di bloccaggio 20'', é dotato di mezzi a vite per il suo bloccaggio, in modo amovibile, all'asola 26 nella posizione voluta.

Il dispositivo fissatore descritto è costruito con materiale e tecnologie che si adattano perfettamente a qualsiasi necessità chirurgica. Ad esempio il materiale costituente il dispositivo è radiotrasparente per permettere di monitorare tramite raggi lo stato della frattura pur avendo il fissatore ancora in sede.

Infine, il fissatore è facilmente applicabile e ha una stabilizzazione rapida ed efficace.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Fissatore per fratture ossee comprendente una pluralità di elementi di bloccaggio (2) comprendenti ciascuno almeno un primo (3) ed un secondo (4) supporto per l'inserimento di rispettive viti ossee (5), caratterizzato dal fatto che detti primo (3) e secondo (4) supporto, presenti su ciascun elemento di bloccaggio (2), sono disposti in posizione angolata l'uno rispetto all'altro.
2. 2. Fissatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che una coppia di elementi di bloccaggio (2) è collegabile ad un'altra coppia di elementi di bloccaggio (2) tramite una connessione mobile 10 che permette la rotazione relativa di una coppia di elementi di bloccaggio (2) rispetto all'altra.
3. 3. Fissatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta connessione mobile (10) è realizzata per tramite di un elemento trasversale in forma di archetto (24) che è solidalmente collegato ad un primo elemento di bloccaggio (20') e che è amovibilmente vincolato ad un secondo elemento di bloccaggio (20'')per tramite di un accoppiamento di un perno (25) in un'asola (26)di cui detto elemento trasversale in forma di archetto (24) è dotato; detto perno (25)essendo dotato di mezzi a vite per il fissaggio in modo amovibile all'asola (26).