PT740927E

PT740927E - Fixador de ossos

Info

Publication number: PT740927E
Application number: PT96302957T
Authority: PT
Inventors: Peter Brian Macfarlane Thomas; Peter Jan Ogrodnik; Christopher Ian Moorcroft
Original assignee: Univ Keele; Staffordshire University Entpr
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 2001-06-29
Also published as: EP0740927B1; ATE198134T1; GB9508828D0; EP0740927A1; DE69611263D1; CA2175404A1; CA2175404C; DK0740927T3; US5738684A; ES2155169T3; DE69611263T2; GB2300357A

Description

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DESCRIÇÃO "FIXADOR DE OSSOS" A presente invenção refere-se a um sistema de fixação de ossos. Refere-se em particular a um sistema externo de fixação de ossos para utilização no tratamento de ossos fracturados tais como a tíbia e um processo de monitorar a utilização de um tal fixador de ossos.

Os ossos são peritos na auto-cura, com a formação de novo osso (calo de fractura) no lado da fractura, sendo passível de reunir os fragmentos do osso ffacturado. O tratamento médico de ossos fracturados tem como objectivo ajudar e promover esta cura natural.

Um processo de tratamento envolve a utilização de fixação interna em que um implante (por exemplo uma placa de osso) é directamente fixado aos fragmentos do osso para segurá-los rigidamente no lugar enquanto tem lugar a cura. Com tal tratamento obtém-se um excelente alinhamento dos fragmentos do osso. Um tal tratamento pode não permitir o movimento relativo entre dois fragmentos do osso rigidamente seguros. As pesquisas biológicas mostraram que certo tipo de formação de calos só é despoletado e mantido pelo movimento relativo dos fragmentos do osso. A fixação rígida dos fragmentos do osso pode por isso conduzir a uma redução na formação de certos tipos de calos e por isso a atrasos na cura natural. Outros tipos de tratamento médico tais como suportes externos (por exemplo molde de gesso de Paris), embora permitindo o movimento relativo dos fragmentos do osso, promovendo deste modo uma boa formação de calos, pode não ser susceptível de ajudar no realinhamento preciso e

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Umj '^v exacto dos fragmentos do osso. Foram desenvolvidos alguns excelentes fixadores externos de ossos para o tratamento de fracturas de ossos, os quais seguram os fragmentos unindo-os de modo suficientemente rígido para permitir o realinhamento preciso, permitindo contudo simultaneamente o movimento relativo suficiente entre os fragmentos do osso para promover e não impedir a formação de calos. Tais fixadores externos são aplicados extemamente à perna lesada, sendo fixados aos fragmentos do osso por pinos ou parafusos para osso, que passam através do tecido macio da pema para dentro do osso. Formando uma ponte no intervalo entre os pinos nos dois fragmentos separados, encontra-se um mecanismo de suporte relativamente rígido, o qual mantém os fragmentos em alinhamento. Para promover a formação do calo, o fixador externo pode ser adaptado para permitir tipos específicos e controlados de movimentos entre os ossos fracturados. Um tal movimento resulta geralmente em movimento correspondente no fixador em si, podendo por exemplo o movimento relativo axial entre componentes do fixador conduzir ao movimento axial relativo dos ossos fracturados. A patente EP-A-117-859 descreve um sistema de fixação de ossos tendo meios para percepcionar e armazenar dados referentes a uma característica física do sistema de fixação. Estes dados são transmitidos para um meio de processamento externo numa clínica. A EP-A-117859 corresponde ao preâmbulo da reivindicação 1.

Embora tenham sido desenvolvidos vários sistemas de fixação de ossos tais como aqueles descritos acima e alguns se encontrem clinicamente em utilização, não houve até agora qualquer meio para obter com precisão uma informação contínua acerca da sua utilização na prática pelos pacientes. Obter uma tal informação pode ser útil na avaliação da utilidade de concepções actuais de sistemas de fixação de ossos, no desenvolvimento de concepções melhoradas futuras, e na avaliação do tratamento eficiente de ossos fracturados. -3- Ιλ^

Existe por isso uma necessidade de meios, nos quais a utilização de um sistema de fixação de ossos pode ser monitorizada e mais particularmente nos quais a utilização de um fixador de ossos externo, o qual permite o movimento relativo entre os ossos fracturados, pode ser monitorizado.

De acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema de fixação de ossos para utilização no tratamento de um osso fracturado, de acordo com a reivindicação 1, sistema de fixação esse que se encontra dotado com um dispositivo de registo cronológico de dados que é susceptível de percepcionar e armazenar dados referentes à frequência da ocorrência de um acontecimento mecânico associado a pelo menos uma característica física do sistema de fixação.

De acordo com a presente invenção, é também proporcionado um processo de monitorizar a utilização no tratamento de um osso fracturado, de um sistema de fixação de ossos de acordo com a reivindicação 2, processo esse que compreende percepcionar e armazenar os dados referentes à frequência da ocorrência de um acontecimento mecânico associado com pelo menos uma característica física do sistema de fixação, utilizando um dispositivo de registo cronológico de dados com o qual o sistema de fixação se encontra dotado.

Com a presente invenção é possível obter com exactidão informação contínua acerca da utilização do fixador pelo paciente. O dispositivo de registo cronológico de dados pode ser separável do sistema de fixação ou pode fazer parte integrante do mesmo. Pode, por exemplo, estar fixado, opcionalmente amovível, a uma parte apropriada do sistema de fixação. Pode ser extemamente fixado ou de maior preferência intemamente, por exemplo dentro de uma haste ou perna de suporte do sistema de fixação.

-4- O dispositivo de registo cronológico de dados tem que ser susceptível de gravar dados numa forma facilmente utilizável por um computador. No geral, os termos no dispositivo de registo cronológico de dados, informações sobre a frequência da ocorrência de um acontecimento associado a uma característica física que está a ser percepcionada, são fornecidos através de um transdutor apropriado que os converte num sinal utilizável, para uma memória onde é gravado e armazenado. O dispositivo de registo cronológico de dados pode, num ponto conveniente no tempo, ser ligado de modo apropriado a um computador para carregar dados para o computador, isto é, leitura dos dados armazenados na memória. 0 dispositivo de registo cronológico de dados pode ser adaptado de modo a que possa ser carregado para o computador enquanto o sistema de fixação se encontra ainda em utilização por um paciente (isto é enquanto se encontra ainda no lugar na pema do paciente), altemativamente tanto o registador de dados sozinho como ou o sistema de fixação compreendendo o registador de dados pode ser removido do paciente, sendo efectuado o carregamento para o computador, isoladamente. O dispositivo de registo cronológico de dados tem que ser portátil de modo a não impedir o movimento livre do paciente que utiliza o sistema de fixação. Deve, por isso, ser alimentado de modo independente, utilizando por exemplo baterias apropriadas.

Se se desejar percepcionar ou gravar o número de vezes que um acontecimento específico referente a uma característica física tem lugar dentro de um certo intervalo de tempo, o dispositivo de registo cronológico de dados pode ser dotado com um relógio de forma apropriada. O dispositivo de registo cronológico de dados pode ser adaptado para percepcionar a ocorrência de qualquer característica ou características

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<~2/ι/λ>ι^ Iâ/í/L desejadas. Exemplos de características físicas que podem ser percepcionadas são a posição relativa, tensão, pressão e deslocação. A informação referente à deslocação do sistema de fixação ou componentes do sistema de fixação é particularmente útil dado que pode ser analisada para relacionar directamente com a formação de calo do osso e tratamento da fractura. Vários aspectos da deslocação do sistema de fixação e seus componentes podem ser monitorados utilizando a presente invenção, por exemplo o tipo de deslocação (axial, lateral/central, posterior/anterior, angular, etc.) e o grau ou extensão da deslocação. O registador de dados é programado para registar a ocorrência de um acontecimento quando percepciona um certo limite predeterminado da característica física a ser percepcionada. Se estiver a ser percepcionado um movimento relativo num dado plano, o registador de dados pode gravar que teve lugar uma ocorrência com uma certa quantidade de movimento no plano percepcionado. Os movimentos abaixo do limite predeterminado serão ignorados. O registador de dados pode necessitar de ser individualmente calibrado para cada paciente. A presente invenção pode, por exemplo, ser utilizada para gravar o número de vezes que um dado nível (predeterminado) de desvio ocorre em dois planos ortogonais percepcionados individualmente num dado intervalo de tempo, por exemplo meia hora. Uma tal gravação pode ter lugar continuamente durante o dia e pode proporcionar informação de como regularmente o sistema de fixação ou um ou mais dos seus componentes se deslocou. Se a deslocação no sistema de fixação se encontrar directamente relacionada com a deslocação dos ossos fracturados, tal informação pode ser utilizada para investigar a quantidade ou tipo do movimento relativo que ocorre no lado da fractura. Inicialmente deverá ser esperada pouca deslocação enquanto a perna afectada estiver demasiado dolorosa para se deslocar. A deslocação deve aumentar quando o paciente começar a utilizar mais a perna mas os ossos fracturados se encontram ainda relativamente móveis. A frequência da deslocação deve diminuir novamente com o tempo conforme, a formação do calo aumenta e "junta" os ossos de volta unindo-os e -6- -6-

impedindo o movimento correspondente. A informação sobre a frequência da deslocação pode por isso mostrar como é que a cura progrediu. Isto irá ajudar o médico responsável pelo paciente a determinar se começou a ter lugar o processo de cura e quando é que pode ser esperada a cura completa. A informação registada pode também mostrar que um paciente observado não se moveu o suficiente para acelerar a cura. A invenção pode por isso também ser utilizada como ajuda para motivar os pacientes a terem um papel activo no processo da cura. O dispositivo de registo cronológico de dados ou o sistema de fixação pode ser dotado com meios indicadores que revelam quando é que teve lugar um certo acontecimento individual ou condição, tal como medido pelo registador de dados. Pode também mostrar os níveis de dados de frequência de acontecimentos que ocorreram, por exemplo deslocação. Isto pode motivar os pacientes a movimentarem-se mais se uma certa frequência alvo de deslocação não tiver sido alcançada tal como apresentado pelo indicador. A presente invenção pode ser utilizada com qualquer sistema de fixação apropriado e de preferência um que permita o movimento relativo dos fragmentos do osso. Pode por exemplo ser utilizada com um sistema de fixação interna mas de maior preferência é utilizada com um sistema de fixação externa de ossos. Os sistemas de fixação externa apropriados compreendem suportes externos tais como um molde de gesso de Paris ou suporte de resina curável ou qualquer tipo de fixador externo de ossos. Pode, por exemplo, ser utilizado com um fixador de ossos externo que permite o movimento relativo entre os fragmentos de ossos. Um tal fixador é o fixador externo Orthofix™ por exemplo tal como descrito na EP-A-0011258. Num tal fixador a haste ou mecanismo de suporte é formado por elementos telescópicos, de modo a que a distância entre o pino ou conjunto de pinos fixados a um dos fragmentos do osso para o pino ou

-7- conjunto de pinos fixados ao outro fragmento do osso, pode ser variada. Uma tal variação da distância permite o movimento axial forçado dos fragmentos dos ossos relativamente um ao outro.

Um outro fixador que é particularmente preferido para utilização na presente invenção permite o movimento angular relativo dos ossos fracturados, por exemplo tal como descrito na GB-A-2283178. Um tal fixador permite o movimento angular controlado dos fragmentos do osso, um em relação ao outro, nas proximidades da fractura do osso.

Pormenorizadamente, um tal fixador externo compreende: meios para fixar a um primeiro fragmento de osso, do osso fracturado; meios para fixar a um segundo fragmento de osso, do osso fracturado; e uma haste de suporte rígida que se estende entre os dois meios de fixação, haste de suporte essa que compreende primeiro e segundo elementos relativamente móveis, cada um dos quais se encontra montado móvel de modo a ser susceptível do movimento angular num plano, com o plano no qual o segundo elemento se move estando substancialmente ortogonal ao plano no qual o primeiro elemento se move, cujos primeiro e segundo elementos se encontram acoplados em conjunto de modo a permitir o movimento angular simultâneo da haste de suporte nos dois planos substancialmente ortogonais.

Numa forma de realização preferida de um tal fixador, o primeiro e segundo elementos encontram-se acoplados em conjunto por meio de um terceiro elemento. O primeiro e segundo elementos podem cada um ser montado articuladamente no terceiro elemento.

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Os meios de fixação do sistema de fixação a, ou nas proximidades dos fragmentos de osso podem assumir qualquer forma apropriada tal como aquela utilizada convencionalmente para o tipo de sistema de fixação em questão. É vulgar que os fixadores externos sejam fixados aos fragmentos de osso por pinos ou parafusos subcutâneos ou percutâneos, isto é pinos ou parafusos que cortam transversalmente a pele. Tais pinos ou parafusos para osso podem tanto ser pinos de transfixação, isto é aqueles que passam completamente através do osso e pema e emergem do outro lado, ou meios pinos, os quais fixam nos ossos e não emergem dos mesmos. Se forem utilizados pinos de transfixação, pode ser fixado um fixador em cada extremo dos pinos, isto é, pode ser fixado um fixador em cada um dos lados da pema (bilateral). Se forem utilizados meios pinos, será fixado somente um fixador em somente um lado da pema (unilateral). O fixador pode ser fixado aos fragmentos do osso com qualquer número apropriado de pinos, por exemplo um, dois ou mais. É preferido que sejam utilizados três pinos para fixar a cada fragmento de osso, dado que este número conduz a uma boa redução da tensão na interface do osso e irá permitir, se necessário, a redução de um pino, deixando dois para suficiente estabilidade. Se forem utilizados somente dois pinos e se for necessário retirar um, pode ser necessária uma operação adicional para a inserção de outro pino para assegurar a estabilidade. O fixador deve ter meios de fixação, por exemplo grampos, passíveis de unir fixamente aos pinos ou parafusos do osso. Tais meios podem fazer parte integrante ou estarem separados do fixador. O sistema de fixação, e o seu dispositivo de registo cronológico de dados, pode ser de qualquer material apropriado, tal como aqueles utilizados convencionalmente em componentes ortopédicos e protésicos. Tais materiais são aqueles resistentes à corrosão, que se podem limpar e são esterilizáveis. O material é de preferência, e se possível, transparente ao raio X ou translúcido para

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permitir que seja executado o raio X da fractura enquanto o sistema de fixação se encontra no lugar. Os compósitos de fibra de carbono são materiais apropriados que são translúcidos ao raio X. O material escolhido para o dispositivo de registo cronológico de dados pode ser de modo a reduzir o seu peso a um mínimo, por exemplo liga de alumínio fundido de elevada resistência. A presente invenção é vantajosa e irá permitir a utilização de sistemas de fixação de ossos, incluindo aqueles que permitem que o movimento relativo dos ossos fracturado seja monitorizado e avaliado. Isto irá proporcionar informação útil na avaliação das concepções actuais dos sistemas de fixação, no desenvolvimento de futuras concepções melhoradas e na avaliação do tratamento eficiente de ossos fracturados, por exemplo para predizer o período de cura óptimo da fractura. A invenção irá permitir a monitorização da fractura por um período de semanas e até meses.

Para uma melhor compreensão da presente invenção e para mostrar como é que a mesma pode ser realizada, será feita agora referência, como exemplo, ao desenho anexo. A figura representa:

Figura 1 vista esquemática de um fixador externo fixado a um osso fracturado

Na figura 1, a qual é somente esquemática, é apresentado um osso 1 fracturado, o qual se partiu transformando-se num fragmento superior 2 e num segmento inferior 3. Através de um fixador externo 4 é proporcionado suporte ao osso fracturado. O fixador 4 tem a forma de uma haste rígida de suporte que se estende substancialmente paralela ao eixo longitudinal do osso (ou o mais

possível paralela ao mesmo). Encontra-se fixado aos fragmentos superior e inferior 2 e 3 por dois pares de pinos de osso 5 a, 5b que se estendem paralelos um ao outro e substancialmente perpendiculares ao eixo longitudinal do osso 1.

Nesta realização, a haste de suporte 4 é dividida num primeiro componente (inferior) 6a e num segundo componente (superior) 6b, o qual encaixa e desliza dentro do primeiro componente 6a. O movimento em telescópio dos dois componentes 6a, 6b, isto é o seu movimento axial relativo, conduz ao movimento axial relativo entre os fragmentos de osso 2 e 3. O registador de dados 7 é acomodado (fora da vista do paciente) dentro da haste de suporte 4. Encontra-se dotado com meios através dos quais percepciona a deslocação axial relativa dos componentes 6a, 6b da haste de suporte 4. Encontra-se calibrado para gravar, como ocorrência de um acontecimento, a percepção de uma quantidade de deslocação axial num e acima de um mínimo predefinido. Pode ser programado para contar o número de vezes que um certo nível de deslocação axial ocorre durante um dado período, por exemplo 30 minutos. Esta informação pode então ser retransmitida através de um transdutor para a memória do registador de dados para gravação e armazenamento, para leitura posterior.

Lisboa, 16 de Março de 2001

Agente Oftdal da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims

- 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de fixação de ossos para utilização no tratamento de um osso fracturado, compreendendo o sistema meios de fixação (4) de osso para suportar um osso fracturado (1) durante a cura do mesmo e meios (7) para percepcionar e armazenar dados referentes a uma característica física do meio de fixação, caracterizado por o referido meio para percepcionar e armazenar dados se encontrar dotado com um dispositivo de registo (7) de dados que é transportado pelo meio de fixação (4), operando constantemente enquanto o meio de fixação (4) se encontra no lugar, monitorando a frequência da ocorrência de um acontecimento físico associado a pelo menos uma característica física do meio de fixação (4).
2. Processo para monitorar a utilização, no tratamento de um osso fracturado, de um sistema de fixação (4) de ossos que suporta o osso durante a cura, compreendendo o processo percepcionar e armazenar constantemente os dados referentes à frequência da ocorrência de um acontecimento físico associado com pelo menos uma característica física do meio de fixação (4) durante todo o tempo de utilização do meio de fixação (4) utilizando um dispositivo de registo cronológico de dados (7) transportado pelo meio de fixação.
3. Sistema ou processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que o dispositivo de registo cronológico de dados (7) se encontra adaptado para percepcionar uma ou mais das seguintes características: posição relativa, tensão, pressão e deslocação.
4. Sistema ou processo de acordo com as reivindicações 1,2 ou 3, em que o dispositivo de registo cronológico de dados (7) se encontra adaptado

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para percepcionar o tipo de deslocação ou o grau ou extensão da deslocação.
5. Sistema ou processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o dispositivo de registo cronológico de dados (7), ou o meio de fixação (4), se encontra dotado com meios indicadores que indicam quando um certo acontecimento ou condição ou uma certa frequência de acontecimentos ocorreu, tal como medido pelo dispositivo de registo cronológico de dados.
6. Sistema ou processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o meio de fixação de osso é um meio externo de fixação (4) de osso.
7. Sistema ou processo de acordo com a reivindicação 6, em que o meio externo de fixação é um suporte externo, tal como um molde de gesso de Paris ou suporte de resina curável, ou um tipo de fixador externo de osso.
8. Sistema ou processo de acordo com a reivindicação 7, em que o meio de fixação de osso é um fixador externo de osso que permite o movimento relativo entre os fragmentos do osso.
9. Sistema ou processo de acordo com a reivindicação 8, em que o fixador de ossos permite o movimento angular controlado dos fragmentos do osso um em relação ao outro na proximidade da fractura do osso.
10. Sistema ou processo de acordo com a reivindicação 9, em que o fixador externo compreende: meios para fixar a um primeiro fragmento de osso, do osso fracturado;

-3- meios para fixar a um segundo fragmento de osso, do osso fracturado; uma primeira haste de suporte rígida ligada ao primeiro meio de união num extremo e estendendo-se longitudinalmente do mesmo; uma segunda haste de suporte rígida ligada ao segundo meio de união num extremo e estendendo-se longitudinalmente do mesmo; um primeiro elemento móvel unido ao outro extremo da primeira haste de suporte; um segundo elemento móvel unido ao outro extremo da segunda haste de suporte; em que o primeiro elemento móvel se encontra montado móvel no fixador de modo a ser susceptível de movimento angular num plano, encontrando-se o segundo elemento móvel montado móvel no fixador de modo a ser susceptível de movimento angular noutro plano, com o plano no qual o segundo elemento móvel se move estando substancialmente ortogonal ao plano no qual o primeiro elemento se move e o primeiro e segundo elementos móveis se encontram ligados unidos de modo a permitir o movimento angular simultâneo do fixador externo nos dois planos substancialmente ortogonais. Lisboa, 16 de Março de 2001

RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA