RO128477A2 - Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation - Google Patents

Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation Download PDF

Info

Publication number
RO128477A2
RO128477A2 ROA201100665A RO201100665A RO128477A2 RO 128477 A2 RO128477 A2 RO 128477A2 RO A201100665 A ROA201100665 A RO A201100665A RO 201100665 A RO201100665 A RO 201100665A RO 128477 A2 RO128477 A2 RO 128477A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
screw
thread
bone
self
tapping
Prior art date
Application number
ROA201100665A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO128477B1 (en
Inventor
Vasile Iulian Antoniac
Dan Constantin Laptoiu
Diana Popescu
Augustin Semenescu
Cătălin Gheorghe Amza
Original Assignee
Vasile Iulian Antoniac
Dan Constantin Laptoiu
Diana Popescu
Augustin Semenescu
Cătălin Gheorghe Amza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vasile Iulian Antoniac, Dan Constantin Laptoiu, Diana Popescu, Augustin Semenescu, Cătălin Gheorghe Amza filed Critical Vasile Iulian Antoniac
Priority to ROA201100665A priority Critical patent/RO128477B1/en
Publication of RO128477A2 publication Critical patent/RO128477A2/en
Publication of RO128477B1 publication Critical patent/RO128477B1/en

Links

Abstract

The invention relates to a bioresorbable self-tapping cannulated screw made of a composite material of the polymer-ceramics type, i.e. poly-L-lactic acid and tricalcium beta-phosphate, for the fixation of soft tendinous tissues or bone-tendon-bone grafts during joint reconstruction surgery. According to the invention, the screw () comprises, at its distal end which represents the screw tip, a cone-shaped zone () provided with a double-pitch thread with three self-tapping channels () of constant depth, stretching all along the said zone. At the proximal end, the screw has a cylindrical shape () of a length which is equal with two thirds of its total length, provided with a double thread having a constant pitch allover its length, continued up to 1 mm from the proximal end (), so that the screw can be completely inserted into the bone. In the truncated cone-shaped part of the screw, the thread () is more aggressive in order to easily penetrate the cortical bone, while, in the cylindrical part, the thread () has a larger leading angle in order to prevent the graft damage. The screw is cannulated, having inside a hexagonal channel whose size is variable along the screw length.

Description

Invenția se referă la un șurub auto-tarodant canulat bioresorbabil pentru fixare ligamentară fabricat din material compozit de tip polimer-ceramică, utilizabil pentru fixarea țesuturilor moi tendinoase sau a grefelor de tip os-tendon-os din cursul intervențiilor reconstructive articulare.The invention relates to a bioresorbable cannulated self-tapping screw for ligament fixation made of polymer-ceramic composite material, usable for fixing soft tendon tissues or bone-tendon-bone grafts during joint reconstructive interventions.

Reconstrucția ligamentului încrucișat anterior (ACL) reprezintă o aplicație tipică pentru șuruburile de interferență bioresorbabile, această procedură presupunând fie utilizarea unei grefe din țesuturi moi (tendoane), fie a unui grefon os-patelar-tendon-os [McGuire DA, Barber FA, Elrod BF, Paulos LE. Bioabsorbable interference screws for graft fixation in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 1999;15:463-473], [Weiler A, Hoffmann RF, Stahelin AC, Helling HJ, Sudkamp NP. Biodegradable implants in sports medicine: The biological base. Arthroscopy 2000;16:305-321], Alte aplicații includ procedurile de reparație ligamentară cu fixarea grefoanelor pe os sau procedurilor de tenodeză (blocare ligamentară) în traumatologia sportivă.Anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction is a typical application for bioresorbable interference screws, this procedure involving either the use of a soft tissue (tendon) graft or a bone-patellar-tendon-bone graft [McGuire DA, Barber FA, Elrod BF, Paulos NO. Bioabsorbable interference screws for graft fixation in anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 1999; 15: 463–473], [Weiler A, Hoffmann RF, Stahelin AC, Helling HJ, Sudkamp NP. Biodegradable implants in sports medicine: The biological basis. Arthroscopy 2000; 16: 305-321], Other applications include ligament repair procedures with bone graft fixation or tenodesis (ligament locking) procedures in sports trauma.

Fixarea în interferență este una dintre cele mai folosite metode de fixare în reconstrucția ligamentului încrucișat. Procedura chirurgicală presupune folosirea unei grefe tendinoase sau cu pastile osoase, introdusă prin tunele și fixată cu șuruburi în interiorul tunelelor. Scopul șurubului de interferență este de a mijloci relația dintre tunelul osos și pastila osoasă, realizând în același timp fixarea pastilei în tunel.Interference fixation is one of the most commonly used methods of fixation in the reconstruction of the cruciate ligament. The surgical procedure involves the use of a tendon graft or with bone pills, inserted through the tunnels and fastened with screws inside the tunnels. The purpose of the interference screw is to mediate the relationship between the bone tunnel and the bone pill, while at the same time fixing the pill in the tunnel.

Utilizarea șuruburilor bioresorbabile de interferență ridică mai multe probleme legate de tendința acestora de a fi smulse din os din cauza încărcărilor din timpul tratamentelor de recuperare, de riscul de fracturare al zonei de la vârful implantului sau de deformare a filetului din cauza dimensiunilor mici, de absorbția uneori incompletă determinată de o circulație sanguină necorespunzătoare la nivel osos. Astfel, majoritatea șuruburilor bioresorbabile din materiale polimerice (acid polilactic, acid poliglicolic) sau biocompozite (acid polilactichidroxiapatita, acid polilactic-fosfat tricalcic), pentru prevenirea deteriorării șurubului în os, necesită o procedură separată de pregătire a locului de implantare - tarodare, însă fiind vorba de os spongios, gestul chirurgical de tarodare este imprecis (osul se tasează), creând dificultăți în aprecierea diametrului exact al șurubului necesar unei fixări ligamentare stabile.The use of bioresorbable interference screws raises several problems related to their tendency to be removed from the bone due to loads during the recovery treatments, the risk of fracture of the area at the tip of the implant or of thread deflection due to the small size, absorption sometimes incomplete due to poor blood flow to the bone. Thus, most of the bioresorbable screws made of polymeric materials (polylactic acid, polyglycolic acid) or biocomposites (polylactichidroxyapatite acid, polylactic acid-tricalcium phosphate), in order to prevent damage to the bone screw, require a separate procedure for preparing the implantation site, but it is tarodare Speaking of spongy bone, the surgical gesture of tapping is imprecise (the bone is tightened), creating difficulties in assessing the exact diameter of the screw required for stable ligament fixation.

în acest context, realizarea unui șurub auto-tarodant din material bioresorbabil pare a fi o necesitate dictată de condițiile specifice de realizare a intervenției chirurgicale. Evitarea unor activități suplimentare de pregătire a locului de implantare oferă un avantaj semnificativ pentru chirurgii ortopezi, deoarece tehnica chirurgicală este laborioasă și complexă. în acest context, orice activitate suplimentară înseamnă un risc de apariție a unor complicații și prelungirea timpului operator, elemente care pot fi evitate dacă se utilizează varianta de șurub descrisă în prezenta invenție.In this context, the creation of a self-tapping screw from bioresorbable material seems to be a necessity dictated by the specific conditions for performing the surgical intervention. Avoiding additional implant preparation activities provides a significant advantage for orthopedic surgeons, as the surgical technique is laborious and complex. In this context, any additional activity means a risk of complications and prolongation of the operating time, elements that can be avoided if the screw variant described in the present invention is used.

în literatura științifică și alte brevete internaționale legate de acest subiect, sunt prezentate mai multe variante de design existente pentru șuruburile de interferență. Diferențele dintre aceste variante sunt date atât de forma geometrică exterioară (conică sau cilindricotronconică), geometria filetului și pasul acestuia, cât și forma canalelor interioare (hexagonală, triunghiulară, în stea). Studiile biomecanice realizate pe mai multe tipuri de șuruburi existente arată că forța de fixare a sistemului cu șuruburi de interferență are aproximativ aceeași valoare pentru tipodimensiuni similare de șuruburi, chiar dacă acestea provin de la diferiți producători sau sunt fabricate din biomateriale diferite. De asemenea, este subliniat faptul că tipul șurubului, diametrul și numărul de canale pentru auto-tarodare influențează semnificativ rezistența la torsiune și forța de extragere a șurubului din os [Current Concepts in ACL Reconstruction, Freddie H. Fu, Steven B. Cohen, ISBN: 978-1-55642-813-5, SLACK Incorporated NJ, USA], De asemenea, s-a demonstrat că la același diametru al tunelului, calitatea fixării (care se apreciază cu ajutorul forței de smulgere) crește cu 120% odată cu creșterea diametrului exterior al șurubului de la 6,5 mm la 9 mm [Weiler A, Peine R, Pashmineh-Azar A, Abel C, Sudkamp NP, Hoffmann RF, Tendon healing in a bone tunnel: Pa I: Biomechanical results afterIn the scientific literature and other international patents related to this subject, several existing design variants for interference screws are presented. The differences between these variants are given by both the outer geometric shape (conical or cylindrical tronconic), the thread geometry and its pitch, as well as the shape of the inner channels (hexagonal, triangular, star). Biomechanical studies performed on several types of existing screws show that the fixing force of the system with interference screws has about the same value for similar types of screws, even if they come from different manufacturers or are made from different biomaterials. Also, it is emphasized that the type of screw, diameter and number of channels for self-tapping significantly influence the torsional strength and pull force of the bone screw [Current Concepts in ACL Reconstruction, Freddie H. Fu, Steven B. Cohen, ISBN : 978-1-55642-813-5, SLACK Incorporated NJ, USA] It has also been shown that at the same diameter of the tunnel, the quality of the fixing (which is assessed by the force of the pull) increases by 120% with increasing diameter. outer screw from 6.5 mm to 9 mm [Weiler A, Peine R, Pashmineh-Azar A, Abel C, Sudkamp NP, Hoffmann RF, Tendon healing in a bone tunnel: Pa I: Biomechanical results after

OMCIUL BE SfÂT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCIOMCIUL BE HOLY FOR INVENTIONS THE MARK

Cerere de brevet de invențiePatent application

Nr.Nr.

Data depozit .?QJ1...Date of filing.? QJ1 ...

Ο 1 1-00665-î 4 -07- 2011Ο 1 1-00665-î 4 -07- 2011

•ν biodegradable interference fit fixation in a model of anterior cruciate ligament reconstruction in sheep, Arthroscopy, 2002;18:113-123].• ν biodegradable interference fit fixation in a model of anterior cruciate ligament reconstruction in sheep, Arthroscopy, 2002; 18: 113-123].

în prezent sunt cunoscute și utilizate clinic mai multe modele de șuruburi de interferență bioabsorbabile pentru reconstrucție ligamentară (denumiri comerciale de șuruburi comercializate de diferite firme din domeniu: Biocryl, Milagro, Phantom, Bioscrew, Sysorb, Matryx), realizate din biomateriale diferite (acid poli-L-lactic PLLA, acid poliglicolactic-PLGA, compozit acid polilactic-hidroxiapatită, compozit acid polilactic-fosfat tricalcic), cu geometrie și dimensiuni diferite. Practica arată că aceste șuruburi, deși au caracteristicile dorite de biocompatibilitate și sunt compatibile cu tehnicile imagistice moderne, prezintă o lipsă de rezistență la inserția în osul de tip spongios. Astfel, pentru toate aceste șuruburi, cerința de tarodare a osului înainte de inserție rămâne o activitate suplimentară obligatorie a tehnicii chirurgicale, implicând, în funcție de calitatea structuriilor anatomice osoase, utilizarea unui tarod sau a unui dilatator înainte de implantarea șurubului în os.Currently, several models of bioabsorbable interference screws for ligament reconstruction are known and used clinically (trade names for screws marketed by different companies in the field: Biocryl, Milagro, Phantom, Bioscrew, Sysorb, Matryx), made from different biomaterials (poly acid). -L-lactic PLLA, polyglycolic acid-PLGA, polylactic acid-hydroxyapatite composite, polylactic acid-tricalcium phosphate composite), with different geometries and sizes. The practice shows that these screws, although they have the desired characteristics of biocompatibility and are compatible with modern imaging techniques, present a lack of resistance to insertion in the spongy bone. Thus, for all these screws, the requirement for bone tapping before insertion remains a mandatory additional activity of the surgical technique, implying, depending on the quality of the anatomical bone structures, the use of a tarod or a dilator before implanting the bone screw.

O altă variantă existentă este modelul de șurub iFix, executat din poli-eter-cetonă (PEEK) și prevăzut cu un singur canal pentru auto-tarodare. La acest model de șurub, filetul are profil și pas constant pe toată lungimea, fiind prevăzut cu rază de racordare pentru a evita agresarea grefonului. Dar acest model de șurub are un dezavantaj major, respectiv faptul că biomaterialul din care este executat nu este resorbabil, fiind posibilă modificarea în timp a proprietăților sale mecanice datorită deteriorării materialului.Another existing variant is the iFix screw model, made of polyether-ketone (PEEK) and equipped with a single channel for self-tapping. In this screw model, the thread has a constant profile and pitch over the entire length, being provided with a connecting radius to avoid grafting. But this screw model has a major disadvantage, namely that the biomaterial from which it is made is not absorbable, being possible to modify its mechanical properties in time due to the deterioration of the material.

în continuare, sunt descrise și alte modele de șuruburi existente în brevete internaționale [US Patent 0198288 A1, US Patent 6589245 B1], Un astfel de șurub bioresorbabil este prevăzut cu patru canale pentru auto-tarodare, amplasate pe partea tronconică distală a șurubului, pasul șurubului este constant, la fel și profilul acestuia, iar în vederea facilitării inserării în os, șurubul este format din două părți ansamblabile, din materiale diferite, ceea ce ridică probleme legate de fabricare, caracteristici mecanice și rate diferite de degradare. Tot în scopul invenției mai este cunoscut și un model de șurub bioresobabil canulat, cu formă geometrică tronconică, care însă nu este auto-tarodant. De asemenea, în alt brevet se prezintă un model de șurub de interferență al cărui filet este diferit ca profil pentru zona de la vârf față de zona cilindrică, dar doar în sensul că profilul pe partea distală nu prezintă rază de racordare, scopul acesteia fiind acela de a ușura pătrunderea șurubului în os, însă acest șurub nu este prevăzut cu canale pentru auto-tarodare.Further models of existing screws in international patents are described [US Patent 0198288 A1, US Patent 6589245 B1], Such a bioresorbable screw is provided with four channels for self-tapping, located on the distal trunk side of the screw, step the screw is constant, as is its profile, and in order to facilitate the insertion in the bone, the screw consists of two assembled parts, of different materials, which raises manufacturing problems, mechanical characteristics and different degradation rates. Also within the scope of the invention is also known a model of cannulated bioresobable screw, with a truncated geometric shape, but which is not self-tapping. Also, in another patent there is presented an interference screw model whose thread is different as a profile for the tip area with respect to the cylindrical area, but only in the sense that the profile on the distal side does not have a radius of connection, its purpose being that to facilitate the penetration of the screw into the bone, but this screw is not provided with channels for self-tapping.

Problema tehnică pe care o rezolvă tipul de șurub auto-tarodant canulat bioresorbabil din prezenta invenție este eliminarea necesității pregătirii prin tarodare a canalului de inserare, atât prin utilizarea unui material bioresorbabil compozit care conferă proprietăți mecanice ce asigură menținerea integrității șurubului pe parcursul inserării acestuia în os, cât și printr-un design special care garantează auto-tarodarea fără a leza osul sau grefa.The technical problem solved by the type of bioresorbable cannulated self-tapping screw of the present invention is the elimination of the need to prepare by tapping the insertion channel, both by using a composite bioresorbable material that confers mechanical properties that ensure the integrity of the screw during its insertion into the bone. , as well as a special design that guarantees self-tapping without damaging the bone or graft.

Șurubul auto-tarodant canulat bioresorbabil pentru fixare ligamentară conform invenției rezolvă această problemă tehnică prin aceea că este fabricat din material compozit de tip polimer-ceramică, respectiv acid poli-L-lactic și β-fosfat tricalcic, utilizabil pentru fixarea țesuturilor moi tendinoase sau a grefelor de tip os-tendon-os din cursul intervențiilor reconstructive articulare. Șurubul este format, la partea distală - vârful șurubului, dintr-o zonă conică prevăzută cu filet cu pas dublu și cu trei canale pentru auto-tarodare având adâncime constantă și care se întind pe toată lungimea acestei zone. La extremitatea proximală șurubul are o formă cilindrică de lungime egală cu două treimi din lungimea sa totală și prevăzută cu un filet cu două începuturi. Filetul șurubului are pas constant pe toată lungimea acestuia și se continuă până la 1 mm de extremitatea proximală, astfel încât șurubul să poată fi inserat complet în os. Forma filetului diferă pentru cele două zone ale șurubului, la partea tronconică filetul este mai agresiv pentru a pătrunde mai ușor în osul cortical, iar la partea cilindrică, filetul are unghiul de atac mai mare pentru a nu leza grefonul. Șurubul este canulat, având la interior un canal hexagonal cu dimensiune diferită prezent pe toată lungimea șurubului pentru a mări rezistența mecanică in cursul inserției.The bioresorbable cannulated self-tapping screw for ligament fixation according to the invention solves this technical problem by the fact that it is made of polymer-ceramic composite material, respectively poly-L-lactic acid and tricalcium β-phosphate, usable for fixing tendon or soft tissues. bone-tendon-bone grafts during joint reconstructive interventions. The screw is formed, on the distal side - the tip of the screw, from a conical area provided with a double pitch thread and with three channels for self-drilling having a constant depth and extending the entire length of this area. At the proximal end, the screw has a cylindrical shape of length equal to two thirds of its total length and provided with a thread with two starts. The thread of the screw has a constant pitch throughout its length and continues up to 1 mm from the proximal end, so that the screw can be fully inserted into the bone. The shape of the thread differs for the two areas of the screw, at the truncated side the thread is more aggressive to penetrate the cortical bone more easily, and at the cylindrical side, the thread has the greater angle of attack so as not to injure the graft. The screw is cannulated, having a hexagonal channel of different size present throughout the length of the screw to increase the mechanical strength during insertion.

Avantajele invenției sunt acelea că design-ul propus pentru șurub elimină necesitatea operației de tarodare a canalului de inserare, iar caracteristicile mecanice ale materialului din tății acestuia în timpul inserării.The advantages of the invention are that the design proposed for the screw eliminates the need for the tapping operation of the insertion channel, and the mechanical characteristics of the material of its father during insertion.

care este fabricat șurubul permit menținerea iwhich is made the screw allows to maintain i

CL.-2 Ο 1 1 - Ο 06 65 - 1 4 -07- 2011CL.-2 Ο 1 1 - Ο 06 65 - 1 4 -07- 2011

6'6 '

Alte avantaje constau în protejarea grefei în care se fixează șurubul propus vis-a-vis de acțiunea invazivă a acestuia (legat de utilizarea grefoanelor din tendon, care pot fi lezate de un profil prea agresiv al filetului șurubului, ceea ce ar conduce în final la compromiterea fixării).Other advantages include protecting the graft in which the proposed screw is fixed vis-à-vis its invasive action (related to the use of tendons grafts, which can be damaged by an overly aggressive profile of the screw thread, which would ultimately lead to fixation compromise).

Șurubul descris în invenție, executat din material compozit bioresorbabil, poate fi livrat ambalat steril și utilizat în asociere cu o șurubelniță reutilizabilă și cu un fir metalic de ghidare din aliaj Ni-Ti.The screw described in the invention, made of bioresorbable composite material, can be delivered sterile packaged and used in combination with a reusable screwdriver and a guide wire from Ni-Ti alloy.

Descrierea detaliată a invențieiDetailed description of the invention

Invenția este prezentată pe larg în continuare în legătură și cu figurile 1-4 care reprezintă:The invention is further illustrated in connection with Figures 1-4 which represent:

- fig.1, vedere izometrică - șurub de interferență și șurubelniță ghid construite și asamblate în conformitate cu principiile prezentei invenții- Fig.1, isometric view - interference screw and guide screw constructed and assembled in accordance with the principles of the present invention

- fig.2, vedere laterală a șurubului auto-tarodant canulat- Fig. 2, side view of the cannulated self-tapping screw

- fig.3, vederi izometrice și ortogonale ale șurubului auto-tarodant canulat- Fig. 3, isometric and orthogonal views of the cannulated self-tapping screw

- fig.4 prezintă o secțiune transversală axonometrică a șurubului auto-tarodant canulat- Fig. 4 shows an axonometric cross-section of the cannulated self-tapping screw

Șurubul auto-tarodant canulat bioresorbabil 1 pentru fixare ligamentară a țesutului osos sau tendinos , conform invenției, are un design complex, de tip auto-tarodant, care poate fi fabricat prin injecția în matriță a pulberilor sau prin procedee de fabricație rapidă și este utilizabil în reconstrucții ligamentare peri-articulare, prin intermediul unei șurubelnițe 2 și al unui fir de ghidare 3, așa cum este prezentat în figura 1.The bioresorbable cannulated self-tapping screw 1 for ligamentous fixation of bone or tendon tissue, according to the invention, has a complex design, self-tapping type, which can be manufactured by injection of powders or by rapid manufacturing processes and can be used in peri-articular ligament reconstructions, by means of a screwdriver 2 and a guide wire 3, as shown in Figure 1.

Forma geometrică exterioară a șurubului (figura 2) este descrisă de două zone, una tronconică 4 la partea distală a șurubului - vârful șurubului, iar alta cilindrică 6 la partea proximală - capul șurubului. Zona tronconică are o lungime aproximativ egală cu o treime din lungimea totală a șurubului. Profilul conic face șurubul ușor de inserat, asigură în același timp o fixare superioară rezultată dintr-un diametru în creștere progresivă. La introducere, șurubul se angajează în osul cortical de la extremitatea tunelului din os și colmatează aproape tot orificiul de intrare, oferind astfel posibilitatea ghidării.The outer geometric shape of the screw (figure 2) is described by two zones, one truncated 4 at the distal part of the screw - the tip of the screw, and the other cylindrical 6 at the proximal part - the head of the screw. The truncated area has a length approximately equal to one third of the total length of the screw. The conical profile makes the screw easy to insert, at the same time it ensures a higher fixation resulting from a gradually increasing diameter. Upon introduction, the screw engages in the cortical bone at the end of the bone tunnel and clogs almost the entire inlet, thus offering the possibility of guidance.

La interior șurubul este canulat (fig.3A-D), forma geometrică a canalului 10 fiind hexagonală pe toată lungimea acestuia. Sunt prevăzute și canale semicirculare 11, la intersecția fețelor plane ale hexagonului, pentru a reduce tensiunea concentrată la acest nivel și astfel a se evita ruperea șurubului în timpul inserării. Forma constructivă a șurubului prevede ca spre vârful conic al implantului să avem o canulare hexagonală cu o altă treaptă de mărime, mai redusă distal 12, pentru ca grosimea vârfului asociată cu proprietățile biomaterialului compozit utilizat să împiedice ruperea în timpul manevrelor de inserare. Canalul interior se continuă pe toată lungimea șurubului, permițând și utilizarea unui sârme ghid 3 din aliaj Ni-Ti pentru ghidarea suplimentară a inserării șurubului în os.Inside the screw is cannulated (fig. 3A-D), the geometric shape of the channel 10 being hexagonal along its entire length. Semicircular channels 11 are also provided, at the intersection of the flat faces of the hexagon, in order to reduce the concentrated tension at this level and thus avoid breaking the screw during insertion. The constructive shape of the screw provides that towards the conical tip of the implant we have a hexagonal cannulation with another size step, smaller distally 12, so that the thickness of the tip associated with the properties of the composite biomaterial used to prevent rupture during insertion maneuvers. The inner channel continues throughout the length of the screw, allowing the use of a guide wire 3 of Ni-Ti alloy for further guidance of the insertion of the screw into the bone.

Șurubul este prevăzut la exterior cu un filet cu două începuturi, cu pas constant pe lungimea acestuia, care se continuă până la 1 mm de extremitatea proximală, astfel încât să poată fi inserat complet în os. Capătul proximal 7 al șurubului este rotunjit pentru a evita lezarea grefonului și în același timp pentru a reduce conflictul cu țesuturile peri-articulare în cazul în care inserția este incompletă din cauza poziției de implantare.The screw is provided on the outside with a thread with two starts, with a constant pitch along its length, which continues up to 1 mm from the proximal end, so that it can be inserted completely into the bone. The proximal end 7 of the screw is rounded to avoid graft injury and at the same time reduce conflict with peri-articular tissues if insertion is incomplete due to implant position.

Pe zona tronconică exterioară 4 a șurubului sunt prevăzute trei canale pentru autotarodare 5, distribuite la 120°, care se extind pe toată lungimea părții tronconice și care au adâncime constantă.On the outer trunk area 4 of the screw there are provided three channels for self-tapping 5, distributed at 120 °, which extend along the entire length of the truncated part and which have a constant depth.

Geometria filetului este diferită pe cele două zone ale șurubului în scopul îmbunătățirii contactului cu osul și, în consecință, a rezistenței la smulgere. Astfel, adâncimea filetului este mai mare pentru zona cilindrică în comparație cu cea tronconică, asigurând o angajare mai bună a șurubului în osul cortical. De asemenea, pe partea tronconică filetul 8 este mai agresiv pentru a pătrunde mai ușor în osul cortical, iar pe partea cilindrică filetul 9 are un unghi de atac mai mic pentru a nu leza grefonul. Trecerea de la o formă a profilului filetului la alta se face progresiv, fără introducerea de muchii ascuțite suplimentare. Deoarece în mod curent lungimea tunelului femural este de 25-30 mm, iar diametrul este de 8-10 mm (8mm pentru grefa cvadruplă, semitendinos-gracilis și 10mm pentru grefa os-tendon-os rotulian), se recomandă âXThe geometry of the thread is different on the two areas of the screw in order to improve the contact with the bone and, consequently, the resistance to tearing. Thus, the thread depth is greater for the cylindrical area compared to the truncated one, ensuring better screw placement in the cortical bone. Also, on the trunk side the thread 8 is more aggressive to penetrate the cortical bone more easily, and on the cylindrical side the thread 9 has a smaller angle of attack so as not to injure the graft. The transition from one shape of the thread profile to another is made progressively, without the introduction of additional sharp edges. Because currently the length of the femoral tunnel is 25-30 mm and the diameter is 8-10 mm (8mm for quadruple graft, semitendinosus-gracilis and 10mm for bone-tendon-rotulian graft), it is recommended âX

SIA '<YES '<

s execuția șuruburilor în următoarele tipodimensiuni: 8mm x 30mm, 9mm x 30mm, 10mm x 30mm, 11mm x 30mm, 8mm x 35mm, 9mm x 35mm, 10mm x 35mm, 11mm x 35mm.s execution of the screws in the following types: 8mm x 30mm, 9mm x 30mm, 10mm x 30mm, 11mm x 30mm, 8mm x 35mm, 9mm x 35mm, 10mm x 35mm, 11mm x 35mm.

Filetul șurubului este prevăzut cu raze de racordare pentru a evita lezarea grefei sau a osului.The screw thread is provided with connecting radii to avoid injury to the graft or bone.

Sistemul suplimentar de ghidare cuprinde și o șurubelniță 2 cu profil hexagonal - negativ al canalului din șurub și care are un orificiu canulat pe toată lungimea acesteia, de diametru circa 1,2 mm pentru a permite trecerea firului de ghidare 3 din aliaj Ni-Ti.The additional guide system also includes a screwdriver 2 with hexagonal - negative profile of the screw channel and having a cannulated hole along its entire length, about 1.2 mm in diameter to allow the passage of guide wire 3 from Ni-Ti alloy.

Șurubelnița ghid 2 și firul de ghidare 3 sunt concepute pentru a fi reutilizabile, fiind sterilizabile similar altor repere metalice de instrumentar medical.Guide screwdriver 2 and guide wire 3 are designed to be reusable, being sterilizable like other medical instrumentation metal parts.

Biomaterialul compozit utilizat la execuția acestui șurub este pe bază de acid poli-Llactic și β-fosfat tricalcic (ΡΙ_Ι_Α-βΤΟΡ) și are toate atributele de performanță biofuncțională și compatibilitate RMN (rezonanță magnetică nucleară).The composite biomaterial used in the execution of this screw is based on poly-lactic acid and tricalcium β-phosphate (ΡΙ_Ι_Α-βΤΟΡ) and has all the attributes of biofunctional performance and NMR compatibility (nuclear magnetic resonance).

Șurubul este recomandat a fi executat din material compozit pe baza de acid poli-L-lactic (70%) si β-fosfat tricalcic (30%). Acidul poli-L-lactic se degradează încet si este in general mai bine tolerat decât alte biomateriale polimerice resorbabile (cum ar fi acidul poliglicolic), iar adaugarea unui element de ranforsare de tipul materialelor ceramice bioactive (cum sunt fosfatul tricalcic sau hidroxiapatita) aduce mai multe avantaje: ceramicele utilizate au un caracter osteoconductiv, cresc aderența șurubului la os, pot tampona produsele rezultate din degradarea acida a polimerului și reduc astfel astfel posibilele reacții adverse. Un alt avantaj al biomaterialelor compozite utilizate la execuția șuruburilor este faptul că proprietățile mecanice, biologice si fiziologice pot fi adaptate cerințelor de funcționalitate clinică mult mai bine decât în cazul utilizării unor biomateriale omogene individuale.The screw is recommended to be made of composite material based on poly-L-lactic acid (70%) and tricalcium β-phosphate (30%). Poly-L-lactic acid decays slowly and is generally better tolerated than other resorbable polymeric biomaterials (such as polyglycolic acid), and the addition of a reinforcing element such as bioactive ceramic materials (such as tricalcium phosphate or hydroxyapatite) brings more many advantages: the ceramics used have an osteoconductive character, increase the adhesion of the screw to the bone, can buffer the products resulting from the acid degradation of the polymer and thus reduce the possible adverse reactions. Another advantage of the composite biomaterials used in the execution of the screws is that the mechanical, biological and physiological properties can be adapted to the requirements of clinical functionality much better than in the case of the use of individual homogeneous biomaterials.

Proprietățile mecanice ale materialului compozit resorbabil de tip PLLA^TCP și vârful special profilat al șurubului îi conferă acestuia ușurință la implantarea în os, fără a necesita utilizarea unui tarod sau a unui decupator. Modelul tridimensional digital al șurubului a fost obținut prin proiectare asistată de calculator, design-ul acestuia fiind verificat cu ajutorul tehnicilor specifice de analiză asistată prin metoda elementului finit, prin varierea parametrilor caracteristici ai acestuia (unghiuri ale geometriei filetului, pas filet, unghi la vârful șurubului, adâncime pas filet, număr de canale pentru auto-tarodare).The mechanical properties of the PLLA ^ TCP resorbable composite material and the specially profiled screw tip make it easy to implant into the bone, without requiring the use of a tar or cutter. The digital three-dimensional model of the screw was obtained by computer-aided design, its design being verified using the specific analysis techniques assisted by the finite element method, by varying its characteristic parameters (angles of thread geometry, thread pitch, angle at the tip screw, thread pitch depth, number of channels for self tapping).

în ceea ce privește utilizarea clinică a șurubului descris în invenție, acesta se implantează cu ajutorul unei șurubelnițe reutilizabile și al unui fir metalic de ghidare din aliaj NiTi (figura 1). Forma tronconică a părții distale a șurubului acționează ca un element de interferență între grefa de țesuturi moi sau grefa osoasă și peretele tunelului forat. Astfel, atunci când este inserat complet, șurubul filetat acționează ca o pană care împiedică grefa ligamentară să alunece din tunel. în cazul procedurilor de fixare osoasă, șurubul se introduce în partea osoasă a grefei, permițând țesutului moale de pe jumătatea laterală să se osteointegreze în țesutul osos înconjurător. Datorită design-ului specific, atât corpul cât și filetul șurubului contribuie la fixarea prin presare a grefei în tunelul din os. Adâncimea de 1.5mm a filetului șurubului din invenție asigură un volum mai mare de os fixat în filet, favorabil resorbției biomaterialului compozit din care este executat șurubul și a integrării osoase, aspect extrem de important mai ales pentru osul osteoporotic.Regarding the clinical use of the screw described in the invention, it is implanted with the aid of a reusable screwdriver and a guide wire of NiTi alloy (Figure 1). The truncated shape of the distal part of the screw acts as an element of interference between the soft tissue graft or the bone graft and the perforated tunnel wall. Thus, when fully inserted, the threaded screw acts as a wedge that prevents the ligament graft from slipping out of the tunnel. In the case of bone fixation procedures, the screw is inserted into the bone part of the graft, allowing the soft tissue on the lateral half to integrate into the surrounding bone tissue. Due to the specific design, both the body and the screw thread contribute to the graft pressing in the bone tunnel. The 1.5mm depth of the screw thread of the invention ensures a larger volume of bone fixed in the thread, which favors the resorption of the composite biomaterial from which the screw is performed and of the bone integration, an extremely important aspect especially for the osteoporotic bone.

Metoda de utilizare clinică a șurubului de interferență este relativ simplă deoarece nu necesită accesorii speciale pentru implantare sau proceduri suplimentare (cum ar fi tarodarea), fiind suficiente șurubelnița și firul metalic de ghidare. Singurul pas intraoperator necesar în cursul pregătirii pentru fixarea grefei este acela de a localiza și de a fora tunelurile de fixare în cadrul femurului și al tibiei [Marinescu R., Lăptoiu D., Chirurgia reconstructivă a ligamentului încrucișat anterior - tehnici artroscopice, Editura Universitară Carol Davila, 2004, București ISBN 973-7918-95-9],The method of clinical use of the interference screw is relatively simple because it does not require special accessories for implantation or additional procedures (such as tapping), with sufficient screwdriver and guide wire. The only intraoperative step required during the preparation for graft fixation is to locate and forgo the fixation tunnels within the femur and tibia [Marinescu R., Lăptoiu D., Reconstructive surgery of the anterior cruciate ligament - arthroscopic techniques, Carol University Publishing House Davila, 2004, Bucharest ISBN 973-7918-95-9],

Șuruburile executate vor fi ambalate în pungi duble din polietilenă specială și sterilizate prin iradiere gama la 25kGy, în cutii cu zăpadă carbonică [J.C. Middleton and A.J. Tipton, “Synthetic Biodegradable Polymers as Medical Devices” Medical Plastics and Biomaterials Magazine, 1998], [Bernkoft, M., Sterilisation of bioresorbable polymer implants, Medical device technoloay, May/June 2007, JK 26-28],The screws made will be packed in special polyethylene double bags and sterilized by gamma irradiation at 25kGy, in boxes with carbon snow [J.C. Middleton and A.J. Tipton, "Synthetic Biodegradable Polymers as Medical Devices" Medical Plastics and Biomaterials Magazine, 1998], [Bernkoft, M., Sterilization of bioresorbable polymer implants, Medical device technoloay, May / June 2007, JK 26-28],

Claims (3)

Revendicăriclaims 1. Șurub auto-tarodant canulat bioresorbabil, pentru fixare ligamentară, fabricat din biomaterial compozit, , utilizabil pentru fixarea țesuturilor moi tendinoase sau a grefelor de tip os-tendon-os din cursul intervențiilor reconstructive articulare, caracterizat prin aceea că, biomaterialul compozit menționat este de tip polimer-ceramică respectiv acid poli-L-lactic și βfosfat tricalcic, și este format, la partea distală - vârful șurubului, dintr-o zonă conică (4) prevăzută cu filet cu pas dublu și cu trei canale pentru auto-tarodare (5) având adâncime constantă și care se întind pe toată lungimea acestei zone, la extremitatea proximală șurubul având o formă cilindrică (6) de lungime egală cu două treimi din lungimea sa totală și prevăzută cu un filet cu două începuturi, filetul șurubului având pas constant pe toată lungimea acestuia și continuându-se până la 1 mm de extremitatea proximală (7), astfel încât șurubul să poată fi inserat complet în os, forma filetului fiind diferită pentru cele două zone ale șurubului, la partea tronconică filetul (8) fiind mai agresiv pentru a pătrunde mai ușor în osul cortical, iar la partea cilindrică, filetul (9) având unghiul de atac mai mare pentru a nu leza grefonul, șurubul fiind canulat, având la interior un canal hexagonal cu dimensiune diferită pe lungimea șurubului.1. Bioresorbable cannulated self-tapping screw, for ligament fixation, made of composite biomaterial, usable for fixing soft tendon tissues or bone-tendon-bone grafts during joint reconstructive interventions, characterized in that said composite biomaterial is of polymer-ceramic type respectively poly-L-lactic acid and tricalcium phosphate, and is formed, at the distal part - the tip of the screw, from a conical area (4) provided with double-step thread and three channels for self-tapping ( 5) having a constant depth and extending the whole length of this area, at the proximal end the screw having a cylindrical shape (6) of length equal to two thirds of its total length and provided with a thread with two starts, the thread of the screw having a constant pitch along its entire length and continuing up to 1 mm from the proximal end (7), so that the screw can be inserted completely in the bone, the shape of the thread being different for the two areas of the screw, at the truncated side the thread (8) being more aggressive to penetrate the cortical bone more easily, and at the cylindrical side, the thread (9) having the greater angle of attack for not to injure the graft, the screw being cannulated, having a hexagonal channel with different size on the length of the screw. 2. Șurub, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, la partea tronconică, este prevăzut cu trei canale pentru auto-tarodare, distribuite uniform, la 120° unul față de celălalt, ce se întind pe toată lungimea zonei tronconice.2. Screw, according to claim 1, characterized in that, at the truncated side, it is provided with three channels for self-tapping, evenly distributed, at 120 ° to each other, extending over the entire length of the truncated area. 3. Șurub, conform revendicării 1 sau 2, caracterizat prin aceea că, este fabricat în următoarele variante tipodimensionale: 8mm x 30mm, 9mm x 30mm, 10mm x 30mm, 11 mm x 30mm, 8mm x 35mm, 9mm x 35mm, 10mm x 35mm, 11mm x 35mm.3. Screw, according to claim 1 or 2, characterized in that it is manufactured in the following types: 8mm x 30mm, 9mm x 30mm, 10mm x 30mm, 11mm x 30mm, 8mm x 35mm, 9mm x 35mm, 10mm x 35mm , 11mm x 35mm.
ROA201100665A 2011-07-14 2011-07-14 Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation RO128477B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201100665A RO128477B1 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201100665A RO128477B1 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO128477A2 true RO128477A2 (en) 2013-06-28
RO128477B1 RO128477B1 (en) 2015-08-28

Family

ID=48667371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201100665A RO128477B1 (en) 2011-07-14 2011-07-14 Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO128477B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RO128477B1 (en) 2015-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10881440B2 (en) Fixation systems and methods
JP6379168B2 (en) Device for stabilizing bone
CA2372734C (en) Instrument for inserting graft fixation device
AU2011224326B2 (en) Composite interference screws and drivers
AU784799B2 (en) Graft fixation device combination
CA2750719C (en) Graft fixation device combination
US6497707B1 (en) Graft fixation device combination
US6447517B1 (en) Instrument for inserting graft fixation device
US20010029382A1 (en) Method of securing a graft using a graft fixation device
US20100087821A1 (en) Fracture fixation device with support rods and sheath
JP2016502919A (en) Sternum fixation device and sternum fixation method
EP1138263B1 (en) Graft fixation system
RU169955U1 (en) Interferential screw for fixing the tendon graft in the bone canal
RO128477A2 (en) Bioresorbable self-tapping cannulated screw for ligament fixation
AU781967B2 (en) Method of securing a graft using a graft fixation device
AU771896B2 (en) Graft fixation device combination
AU778638B2 (en) Instrument for inserting graft fixation device
Al Kline et al. Brachymetatarsia: One-Stage Correction using a Cadaver Bone Allograft
AU1544102A (en) Method of securing a graft using a graft fixation device