WO2012007626A1 - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis - Google Patents

Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis Download PDF

Info

Publication number
WO2012007626A1
WO2012007626A1 PCT/ES2011/070514 ES2011070514W WO2012007626A1 WO 2012007626 A1 WO2012007626 A1 WO 2012007626A1 ES 2011070514 W ES2011070514 W ES 2011070514W WO 2012007626 A1 WO2012007626 A1 WO 2012007626A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pelvis
fixing
anchoring device
section
linked
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/ES2011/070514
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Miguel Angel GIRÁLDEZ SÁNCHEZ
Pedro Cano Luis
Javier Serrano Escalante
Alfredo Navarro Robles
Javier GARCÍA RODRÍGUEZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad de Sevilla
Servicio Andaluz de Salud
Original Assignee
Universidad de Sevilla
Servicio Andaluz de Salud
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 Universidad de Sevilla, Servicio Andaluz de Salud filed Critical Universidad de Sevilla
Publication of WO2012007626A1 publication Critical patent/WO2012007626A1/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4504—Bones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G01N3/04—Chucks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers, e.g. stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7055—Spinal positioners or stabilisers, e.g. stabilisers comprising fluid filler in an implant connected to sacrum, pelvis or skull
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0089—Biorheological properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/022—Environment of the test
    • G01N2203/0244—Tests performed "in situ" or after "in situ" use
    • G01N2203/0246—Special simulation of "in situ" conditions, scale models or dummies

Definitions

  • the present invention belongs to the field of traumatology, and more specifically to devices for applying loads and forces on materials or parts for later measurement in universal testing machines.
  • the main object of the present invention is an anchoring device specially adapted to fix vertically and stably a human pelvis in a universal testing machine, thus constituting a precise and reliable model on which to carry out future research and biomechanical studies. .
  • Pelvic fractures have a special meaning for the traumatologist, since although they are generated by low or high energy trauma, they usually occur in the context of polytrauma patients. Polytrauma patients require a multidisciplinary treatment, with high consumption of hospital resources, where in many cases, initial emergent interventions can cause problems in the treatment of other associated pathologies. Pelvic fractures are often associated with lesions in other organs and systems. These fractures, by themselves, are an important cause of morbidity and mortality due to bleeding.
  • a universal testing machine or bench is a press-like equipment with which it is possible to subject different materials or parts to tensile and compression tests to measure their properties.
  • the pressure is achieved by plates, jaws or jaws, operated by screws or a hydraulic system.
  • This machine is widely used in the characterization of new materials. It allows compression and tensile tests to be carried out, measuring during the process the deformation and the different loads that can be applied to the material or element to be tested.
  • This machine works completely automated through a program that manages each and every one of the functions that can be performed with this equipment, from loading or deformation application ramps, speeds and alarm limits, to disk storage of the results of test.
  • phantoms are artificial anatomical models constructed according to the normal anatomical parameters of the human being, which are intended to simulate their consistency and mechanical properties. The biomechanical characteristics of last generation artificial models make them considered valid when conducting studies experimental extrapolated to the human body according to some authors.
  • the anchoring device for pelvic fixation object of the present invention, is intended to be used in a universal testing machine, by which it is possible to measure different parameters and generate displacements by applying axial loads on the pelvis under study.
  • Said device basically comprises two anchors: an upper anchor and a lower anchor, provided with two fixing points. Both the upper anchor and the lower anchor are linked to the respective upper and lower pressing pieces or "jaws" of the testing machine.
  • the anchoring device of the present invention allows the physiological pelvic position to be reproduced by being provided with two lower anchor points for two support elements inferior to the pelvis.
  • the lower support elements are preferably femurs or femurs symptoms, but can be substituted, without varying the result, by stems of various materials or prostheses.
  • the upper anchor comprises a plate, formed by two sections (a first section and a second section) intended to fix the pelvis, provided with a piece intermediate, arranged on the first section of the plate and fixed to it by means of attachment to which a vertical rod is attached which in turn is linked to bearings, adapted to ensure that the anterior and inferior inferior iliac spines of the pelvis are aligned in the Same vertical plane.
  • the upper anchor is completed with an upper link piece, which has a means of fixing to the bearings, and which has an upper shaft designed to be attached to the load cell or to the upper jaw of the universal testing machine.
  • the first section of the plate is parallel to the horizontal plane, while the second section is inclined.
  • the sections of the plate define between them an angle between 90 ° and 150 °. In an even more preferred embodiment, the defined angle between the two sections of the plate is 130 °.
  • a clear advantage of the present invention is the secure anchoring of the pelvis to the anchoring device, which is achieved by holes made in the plate. Therefore, in a preferred embodiment, the upper anchor plate of the pelvis anchoring device of the present invention has holes for easy attachment to both the pelvis and the upper anchoring system.
  • the first section has at least one threaded hole for adapting joining means between the plate and the intermediate piece.
  • the second section has at least one hole in the form of a longitudinal groove, designed to adapt fixing means to the sacral bone of the pelvis.
  • a more preferred embodiment of the present invention comprises additional holes in the second section of the plate to position the pelvis temporarily by means of auxiliary fixing means.
  • the auxiliary fixing means can be of the Kirshner needles type or the like.
  • the intermediate part of the Top anchor features a bridge configuration.
  • the vertical rod connecting to the upper bearings is welded to the intermediate piece.
  • the upper bearings are of the "self-aligning-support" type.
  • the lower anchor comprises brackets intended to anchor the lower pelvic support elements.
  • Each of these supports is constituted by a base whose center part a vertical tube designed to house inside a lower pelvic support element.
  • Each support is supported on platforms linked on its upper side to the supports by means of joining.
  • both platforms are placed on a sliding train.
  • said train comprises a guide, and cars linked to the platforms and adapted to travel along said guide. The joint between the guide of the slide train and the lower jaw of the test machine is mediated by a lower base intended to be placed between them and which also constitutes a support support for said guide.
  • the bases of the supports are circular.
  • said bases have curved grooves.
  • the travel train guide has a "dovetail" configuration.
  • the lower joint base between the slide train guide and the lower jaw of the test machine comprises holes made in its surface for fixing to the guide, and a central axis for joining the jaw bottom of the universal testing machine.
  • a preferred embodiment of the present invention is provided with plates arranged below the platforms.
  • the lower pelvic support elements are two femur bones inferiorly linked to the pelvis.
  • a fast setting material such as epoxy resin
  • polyester resin, acrylic cement, polymethylmethacrylate cement (PMMA), or the like. Therefore, the method for attaching a pelvis to a universal testing machine of the present invention comprises the use of a fast setting material between the plate and the sacral bone of the pelvis as well as between the pelvic support elements bottom and the cylindrical tube of the base.
  • the material used for the connection between the plate and the sacral bone of the pelvis is fast setting industrial cement.
  • the material used for the connection between the lower pelvic support elements and the cylindrical tube of the base is an epoxy resin
  • Figure 1. Shows a front view of a universal testing machine that incorporates the anchoring device for fixing the pelvis object of the invention.
  • Figure 2.- Shows a perspective view of the upper anchor.
  • Figure 3. Shows a side view showing the angular shape of the plate, the intermediate piece and the rod.
  • Figure 5. It shows a side view of the upper link piece, with its three legs intended to be introduced in the holes of the bearings.
  • Figure 6. Shows a perspective view of the upper anchor already mounted and fixed on a pelvis.
  • Figure 7. Shows a front view of the lower anchor.
  • Figure 8.- Shows a perspective view of a femur inserted in the cylindrical tube of the support, which is supported on a circular disk.
  • Figure 9. Shows a view of the lower support base of the slide train.
  • the anchoring device for pelvic fixation of the present invention is intended to be used together in a universal testing machine (1), which comprises, in this preferred embodiment, a upper jaw (2), a lower jaw (3) and a load cell (6), by means of which axial loads are applied on a human pelvis (4) under study.
  • a universal testing machine (1) which comprises, in this preferred embodiment, a upper jaw (2), a lower jaw (3) and a load cell (6), by means of which axial loads are applied on a human pelvis (4) under study.
  • fourth generation phantoms of the L5 vertebra have been used, and a complete pelvis (4) that includes said vertebra, the sacrum bone and both iliac bones articulated with adhesive gums at the level of the sacroiliac joints and pubic symphysis.
  • two fourth-generation femurs articulated with the pelvis (4) through the coxofemoral joint were used as inferior pelvic support elements (5).
  • the anchoring device object of the invention is comprised of two anchors: an upper anchor (10) and a lower anchor (30), both of which are linked to the upper and lower jaws (2, 3) respectively of the testing machine (1).
  • FIG 2 shows the upper anchor (10), which is intended to securely and stably fix the upper area of the pelvis (4), comprising: - An angular steel plate (11), formed by two sections: a first section (12) parallel to the horizontal plane, and a second section (13) inclined to be fixed on the back of the sacrum bone of the pelvis (4). As can be seen in Figure 3, this second inclined section (13) is longer than the first section (12), defining between them an angle of 130 °.
  • Said first section (12) has four threaded holes laterally for its superior fixation, and several non-threaded holes, located in more central positions, dimensionally adapted to introduce anchor screws into the L5 vertebra or the sacral bone.
  • the second section (13), inclined section has longitudinal elongated grooves (14), in which rods (15), shown in Figure 6, dimensionally adapted to cross said sacral bone of the pelvis can be introduced (4). It is also planned to include small auxiliary holes (16) in said second inclined section (13), through which it is possible to introduce "Kirschner" needles to provide the plate (11) with greater maneuverability.
  • the bearing support (21) has three through holes (22) quadrangular on its surface, as shown in said figure 4.
  • FIG. 7 An upper connecting piece (23) of circular configuration, which has threaded legs (24) inferiorly, shown in Figure 5, intended for be introduced in the through holes (22) of the bearings (21), and which has a threaded shaft (25) designed to join the load cell (6) of the universal testing machine (1), or directly to its upper jaw (2).
  • the lower anchor (30) is shown, intended for fixing the two femur bones inferiorly linked to the pelvis (4), and comprising:
  • - Brackets formed by circular bases (32) from whose center split vertical cylindrical tubes (33) intended to house the femurs inside. Additionally, it is provided that said circular bases (32) have four curved grooves (34), adapted to allow small rotations of rotation and / or translation of the supports (31) and thus be able to make angular corrections and displacements of the femurs after their fixation.
  • These cars are linked to the discs (35) by means of the holes (36) mentioned above.
  • Said lower base (40) constitutes a support support of the guide (38), to which it is fixed through screwed means inserted in some holes (41) made on its surface, also presenting a central axis (42) for attachment to the lower jaw (3).

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

Permite fijar de forma vertical, segura y estable una pelvis (4) humana en una máquina universal de ensayos (1) de las comprendidas por una mordaza superior (2), una mordaza inferior (3), pudiendo presentar asimismo una célula de carga (6) mediante las cuales es posible medir diferentes parámetros y generar desplazamientos al aplicar cargas axiales sobre la pelvis (4), constituyendo un modelo reproducible y preciso sobre el cual poder realizar futuros estudios y proyectos de investigación biomecánicos sobre pelvis (4), comprendiendo: un anclaje superior (10), vinculado a la célula de carga (6) o a la mordaza superior (2) de la máquina de ensayos (1), destinado a fijar de forma estable la zona superior de la pelvis (4); y un anclaje inferior (30), vinculado a la mordaza inferior (3), destinado a la fijación de unos elementos de apoyo pélvico inferior (5), preferentemente dos huesos fémures, vinculados inferiormente a la pelvis (4).

Description

DISPOSITIVO DE ANCLAJE PARA FIJACION DE PELVIS
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de la traumatología, y más concretamente a dispositivos de aplicación de cargas y fuerzas sobre materiales o piezas para su posterior medida en máquinas universales de ensayos.
El objeto principal de la presente invención es un dispositivo de anclaje especialmente adaptado para fijar de forma vertical y estable una pelvis de ser humano en una máquina universal de ensayos, constituyendo así un modelo preciso y fiable sobre el cual poder realizar futuras investigaciones y estudios biomecánicos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las fracturas de pelvis tienen un especial significado para el traumatólogo, ya que a pesar de que son generadas por traumatismos de baja o alta energía, suelen acontecer en el contexto de pacientes politraumatizados. Los pacientes politraumatizados precisan de un tratamiento multidisciplinar, con alto consumo de recursos hospitalarios, donde en muchas ocasiones, intervenciones emergentes iniciales pueden generar problemas en el tratamiento de otras patologías asociadas. Las fracturas de pelvis con frecuencia se asocian a lesiones en otros órganos y sistemas. Estas fracturas, por sí mismas, son causa importante de morbilidad y mortalidad por sangrado.
Se han desarrollado estudios biomecánicos sobre pelvis de cadáveres humanos en los que se emplean sistemas de fijación muy heterogéneos, y en los cuales la información es incompleta o sesgada en algún aspecto, lo que compromete la reproductibilidad de dichos estudios. Tanto las características del espécimen empleado (hueso fresco, embalsamado) como las del sistema de fijación varían en función del tipo de estudio. Se describen sistemas de fijación con apoyos mono o bipodal, así como fijación a través de sacro, vértebra lumbar, iliaco o tuberosidades isquiáticas. Por otra parte, el método de fijación de la pelvis también varía. En ocasiones se usa resina, o bien tornillos o barras para proporcionar estabilidad al conjunto una vez conectada con la máquina servohidráulica. Asimismo, los métodos de medición son muy variados, empleándose distintas técnicas de medición y unidades de medida que en ocasiones dificultan la interpretación de los resultados.
Una máquina o banco universal de ensayos es un equipo semejante a una prensa con la que es posible someter diferentes materiales o piezas a ensayos de tracción y compresión para medir sus propiedades. La presión se logra mediante unas placas, mordazas o mandíbulas, accionadas por unos tornillos o un sistema hidráulico. Esta máquina es ampliamente utilizada en la caracterización de nuevos materiales. Permite hacer ensayos de compresión y tracción, midiendo durante el proceso la deformación y las diferentes cargas que se puedan aplicar en el material o elemento a ensayar. Dicha máquina trabaja completamente automatizada mediante un programa que gestiona todas y cada una de las funciones realizables con este equipo, desde las rampas de aplicación de carga o de deformación, las velocidades y los límites de alarma, hasta el almacenamiento en disco de los resultados de ensayo.
Por otra parte, los "fantomas" son modelos anatómicos artificiales construidos según los parámetros anatómicos normales del ser humano, que pretenden simular su consistencia y propiedades mecánicas. Las características biomecánicas de modelos artificiales de última generación hacen que sean considerados como válidos a la hora de realizar estudios experimentales extrapolables al cuerpo humano según algunos autores.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Mediante la presente invención se resuelven los inconvenientes anteriormente citados proporcionando un dispositivo de anclaje para la fijación de una pelvis, preferentemente humana en posición vertical, segura y estable, permitiendo obtener un modelo reproducible, preciso y de alta Habilidad para estudios y proyectos de investigación biomecánicos sobre pelvis de seres humanos.
El dispositivo de anclaje para fijación de pelvis, objeto de la presente invención, está destinado a ser utilizado en una máquina universal de ensayos, mediante la cual es posible medir diferentes parámetros y generar desplazamientos al aplicar cargas axiales sobre la pelvis objeto de estudio. Dicho dispositivo comprende básicamente dos anclajes: un anclaje superior y un anclaje inferior, dotado de dos puntos de fijación. Tanto el anclaje superior como el anclaje inferior están vinculados a las respectivas piezas de prensado o "mordazas" superior e inferior de la máquina de ensayos. A diferencia de otros tipos de anclajes existentes, el dispositivo de anclaje de la presente invención permite reproducir la posición pélvica fisiológica al estar dotado de dos puntos inferiores de anclaje para sendos elementos de apoyo inferiores a la pelvis. Los elementos de apoyo inferiores son preferentemente fémures o fantomas de fémures, pero pueden ser sustituidos, sin que varíe el resultado, por vástagos de diversos materiales o prótesis.
Con el objeto de mejorar la verticalidad de la pelvis, en una realización preferente de la presente invención, el anclaje superior comprende una pletina, formada por dos tramos (un primer tramo y un segundo tramo) destinados a fijar la pelvis, dotada con una pieza intermedia, dispuesta sobre el primer tramo de la pletina y fijada a él mediante unos medios de unión al que se une un vástago vertical que a su vez está vinculado a unos rodamientos, adaptados para conseguir que las espinas iliacas anterosuperior y anteroinferior de la pelvis queden alineadas en el mismo plano vertical. El anclaje superior se completa con una pieza de enlace superior, que presenta unos medios de fijación a los rodamientos, y que dispone superiormente de un eje destinado a unirse a la célula de carga o a la mordaza superior de la máquina universal de ensayos.
Con el objeto de adaptar el anclaje superior a la morfología pélvica, en una realización preferente de la invención, el primer tramo de la pletina es paralelo al plano horizontal, mientras que el segundo tramo es inclinado. En una realización más preferente, los tramos de la pletina definen entre ellos un ángulo comprendido entre 90° y 150°. En una realización aún más preferente, el ángulo definido entre los dos tramos de la pletina es de 130°.
Una clara ventaja de la presente invención consiste en el anclaje seguro de la pelvis al dispositivo de anclaje, que se consigue mediante unos orificios practicados en la pletina. Por lo tanto, en una realización preferente la pletina del anclaje superior del dispositivo de anclaje para la pelvis de la presente invención presenta agujeros para facilitar su fijación tanto a la pelvis como al sistema de anclaje superior. En una realización más preferente, el primer tramo presenta al menos un agujero roscado para adaptar medios de unión entre la pletina y la pieza intermedia. En una realización preferente, el segundo tramo, presenta al menos un agujero en forma de ranura longitudinal, diseñada para adaptar medios de fijación al hueso sacro de la pelvis.
La fijación de la pelvis al anclaje superior puede, en ocasiones resultar dificultosa y necesitar de correcciones posicionales. Para permitirlas sin necesitar de desmontar todo el anclaje, una realización más preferente de la presente invención, comprende en el segundo tramo de la pletina adicionalmente unos orificios auxiliares para posicionar la pelvis transitoriamente mediante medios de fijación auxiliares. Los medios de fijación auxiliares pueden ser del tipo agujas de Kirshner o similares.
En una realización preferente de la presente invención, la pieza intermedia del anclaje superior presenta una configuración en puente. En otra, el vástago vertical de unión a los rodamientos superiores está soldado a la pieza intermedia. En otra realización preferente, los rodamientos superiores son del tipo "autoalineable- soporte".
Con el objeto de permitir una postura más fisiológica de la pelvis, en una realización preferente, el anclaje inferior comprende unos soportes destinados a anclar los elementos de apoyo pélvicos inferiores. Cada uno de estos soportes está constituido por una base de cuyo centro parte un tubo vertical destinado a albergar en su interior un elemento de apoyo pélvico inferior. Cada soporte está apoyado sobre unas plataformas vinculadas en su lado superior a los soportes mediante medios de unión. Para permitir el desplazamiento lateral de los elementos de apoyo pélvico inferior ambas plataformas se sitúan sobre un tren de deslizamiento. En una realización preferente, dicho tren comprende una guía, y unos carros vinculados a las plataformas y adaptados para desplazarse a lo largo de dicha guía. La unión entre la guía del tren de deslizamiento y la mordaza inferior de la máquina de ensayos está mediada por una base inferior destinada a situarse entre ambas y que constituye asimismo un soporte de apoyo de dicha guía.
Para permitir la maniobrabilidad, en una realización preferente, las bases de los soportes son circulares. Con el objeto de permitir pequeños giros de rotación y/o traslación de los soportes y poder realizar correcciones angulares y desplazamientos de los elementos de apoyo pélvico inferior tras su fijación, en una realización más preferente, dichas bases disponen de unas ranuras curvadas.
En otra realización preferente, la guía del tren de desplazamiento presenta una configuración en "cola de milano". En otra realización preferente, la base inferior de unión entre la guía del tren de deslizamiento y la mordaza inferior de la máquina de ensayos comprende unos orificios practicados en su superficie para su fijación a la guía, y un eje central para su unión a la mordaza inferior de la máquina universal de ensayos. Para poder corregir diferencias de altura entre los elementos de apoyo pélvico inferior una vez que éstos han sido ya fijados en los soportes, una realización preferente de la presente invención está dotada con unas placas dispuestas inferiormente a continuación de las plataformas.
En otra realización preferente de la presente invención, los elementos de apoyo pélvico inferior son dos huesos fémures vinculados inferiormente a la pelvis. Tanto para la unión entre la pletina y el hueso sacro de la pelvis, como para la unión entre los elementos de apoyo y el interior del tubo cilindrico del soporte, se ha previsto la utilización de un material de fraguado rápido, tal como resina epóxica, resina de poliéster, cemento acrílico, cemento de polimetilmetacrilato (PMMA), o similares. Por lo tanto, el método para la fijación de una pelvis a una máquina de ensayos universal de la presente invención, comprende la utilización de un material de fraguado rápido entre la pletina y el hueso sacro de la pelvis así como entre los elementos de apoyo pélvico inferior y el tubo cilindrico de la base. En una realización preferente, el material utilizado para la unión entre la pletina y el hueso sacro de la pelvis es cemento industrial de fraguado rápido. En una realización preferente, el material utilizado para la unión entre los elementos de apoyo pélvico inferior y el tubo cilindrico de la base es una resina epóxica
Por tanto, mediante el dispositivo de anclaje para fijación de pelvis de la presente invención se proporcionan entre otras las siguientes ventajas:
- Adaptación de una pelvis a una máquina de ensayos universal permitiendo una posición fisiológica gracias a una correcta unión entre el hueso (vértebras, sacro y fémures), el acero del dispositivo de anclaje y la máquina de ensayos. - Control de angulaciones y deformidad de la pelvis al aplicar carga mediante la máquina universal de ensayos. - Desplazamientos laterales de ambos fémures al aplicar carga axial.
- Corrección de defectos óseos, debido a la falta de uniformidad entre las longitudes de los fémures de las pelvis objeto de estudio.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista frontal de una máquina universal de ensayos que incorpora el dispositivo de anclaje para la fijación de pelvis objeto de invención.
Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva del anclaje superior.
Figura 3.- Muestra una vista lateral donde se aprecia la forma angular de la pletina, la pieza intermedia y el vástago.
Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de los rodamientos.
Figura 5.- Muestra una vista lateral de la pieza de enlace superior, con sus tres patas destinadas a introducirse en los orificios de los rodamientos.
Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva del anclaje superior ya montado y fijado sobre una pelvis. Figura 7.- Muestra una vista frontal del anclaje inferior.
Figura 8.- Muestra una vista en perspectiva de un fémur introducido en el tubo cilindrico del soporte, el cual está apoyado sobre un disco circular.
Figura 9.- Muestra una vista de la base inferior de apoyo del tren de deslizamiento.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Tal y como se puede apreciar en la figura 1 , el dispositivo de anclaje para fijación de pelvis de la presente invención está destinado a emplearse de forma conjunta en una máquina universal de ensayos (1 ), la cual comprende, en esta realización preferente, una mordaza superior (2), una mordaza inferior (3) y una célula de carga (6), mediante las cuales son aplicadas cargas axiales sobre una pelvis (4) humana objeto de estudio. En la realización mostrada en dicha figura 1 , se han empleado fantomas de cuarta generación de la vértebra L5, y una pelvis (4) completa que incluye dicha vértebra, el hueso sacro y ambos huesos iliacos articulados con gomas adhesivas a nivel de las articulaciones sacroiliacas y sínfisis púbica. Para completar el modelo se emplearon como elementos de apoyo pélvico inferior (5) dos fémures de cuarta generación articulados con la pelvis (4) a través de la articulación coxofemoral.
En esta figura 1 puede apreciarse que el dispositivo de anclaje objeto de invención está comprendido por dos anclajes: un anclaje superior (10) y un anclaje inferior (30), estando ambos vinculados a las mordazas (2, 3) superior e inferior respectivamente de la máquina de ensayos (1 ).
En la figura 2 se encuentra representado el anclaje superior (10), el cual está destinado a fijar de forma segura y estable la zona superior de la pelvis (4), comprendiendo: - Una pletina (11 ) angular de acero, formada por dos tramos: un primer tramo (12) paralelo al plano horizontal, y un segundo tramo (13) inclinado destinado a fijarse en la cara posterior del hueso sacro de la pelvis (4). Como se puede observar en la figura 3, este segundo tramo (13) inclinado presenta mayor longitud que el primer tramo (12), definiendo entre ellos un ángulo de 130°.
Dicho primer tramo (12) dispone lateralmente de cuatro agujeros roscados para su fijación superior, y varios agujeros no roscados, situados en posiciones más centrales, dimensionalmente adaptados para introducir en ellos unos tornillos de anclaje en la vértebra L5 o el hueso sacro. Por su parte, el segundo tramo (13), tramo inclinado, presenta unas ranuras (14) alargadas longitudinales, en las cuales pueden introducirse unas varillas (15), mostradas en la figura 6, dimensionalmente adaptadas para atravesar dicho hueso sacro de la pelvis (4). Asimismo se ha previsto la inclusión de unos pequeños orificios auxiliares (16) en dicho segundo tramo (13) inclinado, a través de los cuales es posible introducir unas agujas de "Kirschner" para dotar a la pletina (11 ) de mayor maniobrabilidad.
- Una pieza intermedia (17) dispuesta sobre el primer tramo (12) de la pletina (11 ) y que presenta una configuración en puente, cuyas ramas laterales tienen forma de "L" y presentan unas ranuras laterales (18), a través de las cuales es posible su fijación al primer tramo (12) mediante tornillos, tuercas, o medios de unión (19) cualesquiera que atraviesan los agujeros roscados de dicho primer tramo (12).
- Un vástago (20) vertical y cilindrico, representado en las figuras 2, 3 y 6, que en la presente realización está soldado a la pieza intermedia (17).
- Unos rodamientos (21 ) del tipo "autoalineable-soporte", representados en la figura 4, vinculados al vástago (20) y adaptados para conseguir que las espinas iliacas anterosuperior y anteroinferior de la pelvis (4) queden alineadas en el mismo plano vertical. El soporte del rodamiento (21 ) presenta en su superficie tres orificios pasantes (22) de forma cuadrangular, tal y como se muestra en dicha figura 4.
- Una pieza de enlace (23) superior de configuración circular, que presenta inferiormente unas patas (24) roscadas, mostradas en la figura 5, destinadas a introducirse en los orificios pasantes (22) de los rodamientos (21 ), y que dispone superiormente de un eje (25) roscado destinado a unirse a la célula de carga (6) de la máquina universal de ensayos (1 ), o directamente a su mordaza superior (2). Asimismo, en la figura 7 se muestra el anclaje inferior (30), destinado a la fijación de los dos huesos fémures vinculados inferiormente a la pelvis (4), y que comprende:
- Unos soportes (31 ), mostrados en la figura 8, formados por unas bases (32) circulares de cuyo centro parten unos tubos (33) cilindricos verticales destinados a albergar en su interior a los fémures. Adicionalmente se ha previsto que dichas bases (32) circulares dispongan de cuatro ranuras curvadas (34), adaptadas para permitir pequeños giros de rotación y/o traslación de los soportes (31 ) y poder así realizar correcciones angulares y desplazamientos de los fémures tras su fijación.
- Unos discos (35) de apoyo, mostrados en las figuras 7 y 8, vinculados en su lado superior a los soportes (31 ), y que presentan en su superficie unos agujeros roscados para la fijación de dichos soportes (31 ) mediante unos medios de unión (19) tales como varillas roscadas, y unos taladros (36) de mayor diámetro y posición más centrada.
- Un tren de deslizamiento (37), mostrado en la figura 7, adaptado para permitir el desplazamiento lateral de los fémures, estando comprendido por una guía (38) horizontal de configuración en "cola de milano" y unos carros (39), sobre los cuales se apoyan los discos (35), adaptados para desplazarse a lo largo de dicha guía (38). Estos carros se encuentran vinculados a los discos (35) mediante los taladros (36) arriba citados.
- Una base inferior (40), representada en la figura 9, destinada a situarse entre la mordaza inferior (3) de la máquina de ensayos (1 ) y la guía (38) horizontal del tren de deslizamiento (37). Dicha base inferior (40) constituye un soporte de apoyo de la guía (38), a la cual se fija a través de medios de atornillado insertados en unos orificios (41 ) practicados en su superficie, presentando además un eje central (42) para su unión a la mordaza inferior (3).
Por último, cabe señalar que mediante el dispositivo de anclaje para fijación de pelvis de la presente invención es posible realizar investigaciones y análisis de diferentes patrones de fracturas de pelvis, como por ejemplo, fractura tipo B1 de Tile, la cual ha sido muy poco estudiada.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4), destinado a emplearse de forma conjunta en una máquina universal de ensayos (1 ) de las que comprenden una mordaza superior (2) y una mordaza inferior (3), pudiendo presentar asimismo una célula de carga (6), mediante las cuales son aplicadas cargas axiales sobre la pelvis (4), caracterizado porque comprende:
- un anclaje superior (10), vinculado a la célula de carga (6) o a la mordaza superior (2) de la máquina de ensayos (1 ), destinado a fijar la pelvis (4), y
- un anclaje inferior (30), vinculado a la mordaza inferior (3) de la máquina de ensayos (1 ), destinado a la fijación de unos elementos de apoyo pélvico inferior (5) unidos inferiormente a la pelvis (4), donde el anclaje inferior (30) comprende dos puntos de fijación.
2. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el anclaje superior (10) comprende: - una pletina (11 ) formada por dos tramos: un primer tramo (12) y un segundo tramo (13), destinados a fijar la pelvis (4),
- una pieza intermedia (17), dispuesta sobre el primer tramo (12) de la pletina (11 ), fijada a él mediante unos medios de unión (19),
- un vástago (20) vertical, vinculado a la pieza intermedia (17),
- unos rodamientos (21 ) vinculados al vástago (20), adaptados para conseguir que las espinas iliacas anterosuperior y anteroinferior de la pelvis queden alineadas en el mismo plano vertical, y
- una pieza de enlace (23) superior, que presenta unos medios de fijación a los rodamientos (21 ), y que dispone superiormente de un eje (25) destinado a unirse a la célula de carga (6) o a la mordaza superior (2) de la máquina universal de ensayos (1 ).
3. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el primer tramo (12) de la pletina (11 ) es paralelo al plano horizontal, mientras que el segundo tramo (13) es inclinado.
4. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el primer tramo (12) y el segundo tramo (13) de la pletina (11 ) definen entre ellos un ángulo comprendido entre 90° y 150°.
5. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque el ángulo definido entre los dos tramos (12, 13) de la pletina (11 ) es de 130°.
6. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque tanto el primer tramo (12) como el segundo tramo (13) de la pletina (11 ) presentan unos agujeros para facilitar su fijación a la pelvis (4).
7. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque primer tramo (12) presenta al menos un agujero roscado para adaptar medios de unión entre la pletina (11 ) y la pieza intermedia (17).
8. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque en el segundo tramo (13) al menos un agujero es una ranura longitudinal (14) diseñada para adaptar medios de fijación (15) al hueso sacro de la pelvis (4).
9. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque el segundo tramo (13) comprende adicionalmente unos orificios auxiliares (16) para posicionar la pelvis (4) transitoriamente mediante medios de fijación auxiliares.
10. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque la pieza intermedia (17) presenta una configuración en puente.
11. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el vástago (20) está soldado a la pieza intermedia (17).
12. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque los rodamientos (21 ) son del tipo "autoalineable-soporte".
13. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el anclaje inferior (30) comprende:
- al menos dos soportes (31 ), formados cada uno por una base (32) de cuyo centro parte un tubo (33) vertical destinado a albergar en su interior un elemento de apoyo pélvico inferior (5),
- al menos dos plataformas (35), vinculadas en su lado superior a los soportes (31 ) mediante unos medios de unión (19),
- un tren de deslizamiento (37) adaptado para permitir el desplazamiento lateral de los elementos de apoyo (5), que comprende una guía (38), y unos carros (39) vinculados a las plataformas (35) y adaptados para desplazarse a lo largo de dicha guía (38), y
- una base inferior (40), destinada a situarse entre la mordaza inferior (3) de la máquina de ensayos (1 ) y la guía (38) del tren de deslizamiento (37), y que constituye un soporte de apoyo de dicha guía (38).
14. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizado porque las bases (32) de los soportes (31 ) son circulares.
15. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizado porque las bases (32) disponen de unas ranuras curvadas (34) adaptadas para permitir pequeños giros de rotación y/o traslación de los soportes (31 ) y poder realizar correcciones angulares y desplazamientos de los elementos de apoyo (5) tras su fijación.
16. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizado porque la guía (38) presenta una configuración en "cola de milano".
17. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizado porque la base inferior (40) comprende unos orificios (41 ) practicados en su superficie para su fijación a la guía (38), y un eje central (42) para su unión a la mordaza inferior (3) de la máquina universal de ensayos (1 ).
18. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 13 caracterizado porque el anclaje inferior (30) comprende adicionalmente unas placas dispuestas inferiormente a continuación de las plataformas (35), que permiten corregir diferencias de altura entre los elementos de apoyo (5), una vez que éstos han sido ya fijados en los soportes (31 ).
19. - Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis (4) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque los elementos de apoyo (5) son dos huesos fémures vinculados inferiormente a la pelvis (4).
20. - Método para la fijación de una pelvis (4) a una máquina de ensayos universal (1 ) que comprende la utilización de un material de fraguado entre la pletina y el hueso sacro de la pelvis así como entre los elementos de apoyo pélvico inferior y el tubo cilindrico de la base.
21. - Método según la reivindicación 20 donde el material utilizado para la unión entre la pletina y el hueso sacro de la pelvis es cemento industrial de fraguado rápido.
22. - Método según la reivindicación 20 donde el material utilizado para la unión entre los elementos de apoyo pélvico inferior y el tubo cilindrico de la base es una resina epóxica.
PCT/ES2011/070514 2010-07-13 2011-07-12 Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis Ceased WO2012007626A1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201031064A ES2372941B1 (es) 2010-07-13 2010-07-13 Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis.
ESP201031064 2010-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012007626A1 true WO2012007626A1 (es) 2012-01-19

Family

ID=45468969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES2011/070514 Ceased WO2012007626A1 (es) 2010-07-13 2011-07-12 Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2372941B1 (es)
WO (1) WO2012007626A1 (es)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2537098A1 (es) * 2014-10-14 2015-06-02 Universidad De Oviedo Máquina de ensayo de componentes mecánicos o biomecánicos
CN104990864A (zh) * 2015-06-19 2015-10-21 西安理工大学 一种生物材料生理载荷体外加载模拟装置及测试方法
CN109030190A (zh) * 2018-07-18 2018-12-18 华东交通大学 一种生物力学用便于调节的夹具

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4483198A (en) * 1983-01-05 1984-11-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Osteoclast for whole bone testing
JP2007170969A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Niigata Univ 関節免荷具検査装置
WO2008091264A1 (en) * 2005-12-03 2008-07-31 The University Of Tennessee Research Foundation Multi-axis, programmable spine testing system
WO2009127171A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Vysoke Uceni Technicke V Brne Device for mechanical testing of functional segments of human body

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4483198A (en) * 1983-01-05 1984-11-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Osteoclast for whole bone testing
WO2008091264A1 (en) * 2005-12-03 2008-07-31 The University Of Tennessee Research Foundation Multi-axis, programmable spine testing system
JP2007170969A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Niigata Univ 関節免荷具検査装置
WO2009127171A1 (en) * 2008-04-17 2009-10-22 Vysoke Uceni Technicke V Brne Device for mechanical testing of functional segments of human body

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALIAGA ORDUNA, F.: "Estudio biomecanico de los implantes utilizados en la reparacion itsmica de la espondilolistesis. Capitulo III.5 Material y metodo. Metodo de ensayo", TESIS DOCTORAL. UNIVERSITAT AUTONOMA DE BARCELONA, 4 July 2002 (2002-07-04), pages 94 - 106, Retrieved from the Internet <URL:http://hdl.handle.net/10803/4248> [retrieved on 20111107] *
SERRANO ESCALANTE F.J.: "Diseno y desarrollo de un modelo experimental para estudios biomecanicos de fracturas tipo B de Tile del anillo pelvico.", TESIS DOCTORAL. UNIVERSIDAD DE SEVILLA. 2010, 2010, ISBN: 9788469476888, Retrieved from the Internet <URL:http:fondosdigitales.us.es/tesis/1559/diseno-y-desarrollo-de-un-modelo-experimental-para-estudios-biomecanicos-de-fracturas-tipo-b-de-tilde-del-anillo-pelvico/> [retrieved on 20111103] *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2537098A1 (es) * 2014-10-14 2015-06-02 Universidad De Oviedo Máquina de ensayo de componentes mecánicos o biomecánicos
CN104990864A (zh) * 2015-06-19 2015-10-21 西安理工大学 一种生物材料生理载荷体外加载模拟装置及测试方法
CN104990864B (zh) * 2015-06-19 2017-12-01 兰州大学第一医院 一种生物材料生理载荷体外加载模拟装置及测试方法
CN109030190A (zh) * 2018-07-18 2018-12-18 华东交通大学 一种生物力学用便于调节的夹具
CN109030190B (zh) * 2018-07-18 2021-03-19 华东交通大学 一种生物力学用便于调节的夹具

Also Published As

Publication number Publication date
ES2372941B1 (es) 2012-12-04
ES2372941A1 (es) 2012-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7885705B2 (en) System and method for facilitating hip surgery
JP6651549B2 (ja) 大腿骨変位を測定するためのデバイス、および、損傷した股関節を修復するための外科的処置の間に整形外科的測定を行う方法
US7748984B2 (en) Apparatus and method for instruction in orthopedic surgery
JP6481888B2 (ja) 生体組織の固定具の取付方法
WO2012007626A1 (es) Dispositivo de anclaje para fijación de pelvis
CN108451582B (zh) 一种辅助膝关节置换间隙平衡工具
US20160220391A1 (en) Leg length calculation in computer-assisted surgery
Wu et al. Double column acetabular fractures fixation using a novel dynamic anterior plate-screw system: a biomechanical analysis
CN113907859B (zh) 一种骶髂关节螺钉导航辅助置钉装置
ES2482540B1 (es) Dispositivo y método de ensayo para la caracterización de materiales ante fenómenos de fisuración
Pitzen et al. Insertion torque and pullout force of rescue screws for anterior cervical plate fixation in a fatigued initial pilot hole
CN107919034A (zh) 现场训练装置、方法及系统
CN113456320A (zh) 一种零切迹融合器系统静态压缩弯曲试验装置及方法
CN109363790B (zh) 尾椎椎间盘退变实验装置
WO2018069939A1 (en) Acetabular compression plate with dual cortical fixation and method of fixing thereof
CZ2008238A3 (cs) Zarízení pro mechanické zkoušení funkcních segmentu lidského tela
Wells et al. Measured collagen fibril response to arterial inflation using SAXS
Nagelli et al. Mechanical and possible auxetic properties of human Achilles tendon during in vitro testing to failure
CN109820613A (zh) 一种基于后方韧带损伤椎间盘退变动物模型构建方法
Chaudhary et al. Modeling of screw-plate systems for mandibular fracture repair
Smith An Improved Potting Method for Torsional Testing of Intact or Injured Mouse Femora
Wilke et al. In vitro testing of cadaveric specimens
Kuralt Development of a Portable Device for Quantifying Internal-External Rotational Laxity of the Knee in Vivo
Choi et al. A laser scan-based system to measure three dimensional conformation and volume of tissue-engineered constructs
ES2530415B1 (es) Dispositivo o microbrida útil para la determinación y monitorización de la sección de una estructura

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11806345

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11806345

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1