WO2019038647A1 - Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas - Google Patents

Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas Download PDF

Info

Publication number
WO2019038647A1
WO2019038647A1 PCT/IB2018/056239 IB2018056239W WO2019038647A1 WO 2019038647 A1 WO2019038647 A1 WO 2019038647A1 IB 2018056239 W IB2018056239 W IB 2018056239W WO 2019038647 A1 WO2019038647 A1 WO 2019038647A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
sternum
ribs
reconstruction
clavicles
Prior art date
Application number
PCT/IB2018/056239
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Javier TRIANA ESPINEL
Gilma Shirley PARDO VARGAS
Humberto de Jesus OROZCO ESCOBAR
Valeria MARIN MONTEALEGRE
Oscar Ivan CAMPO SALAZAR
Original Assignee
Conalmédicas Sas
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 Conalmédicas Sas filed Critical Conalmédicas Sas
Priority to US16/640,766 priority Critical patent/US11701152B2/en
Publication of WO2019038647A1 publication Critical patent/WO2019038647A1/es

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • 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, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/80—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates
    • A61B17/8061—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates specially adapted for particular bones
    • A61B17/8076—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates specially adapted for particular bones for the ribs or the sternum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • 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, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/80—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates
    • A61B17/8061—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates specially adapted for particular bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • 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, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/80—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates
    • A61B17/8085—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates with pliable or malleable elements or having a mesh-like structure, e.g. small strips
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • 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, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/82—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin for bone cerclage
    • A61B17/823—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin for bone cerclage for the sternum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints

Definitions

  • the present invention relates to implantable and invasive medical devices for prolonged use (Class I IB) to be used mainly for the replacement and / or total or partial reconstruction of the bone structures of the sternum, ribs and clavicles.
  • a device for reconstruction of the chest wall including the sternoclavicular functionality with the handlebar partially or totally, which is modular and biocompatible.
  • the thoracic cage is a set of organs that fulfills two functions, the main function is to generate the necessary pressure changes to allow the expansion and contraction of the lungs, which allows us to carry out the breathing process .
  • the secondary function is to provide protection to the organs that are in the thoracic cavity, among these are the lungs and the heart.
  • the organs that make up the thoracic cavity are divided into two types of tissues: The connective tissue that is responsible for providing protection and support; and muscle tissue, which allows respiratory movements.
  • the connective tissue we find bones and cartilages; the bones are the sternum, 12 ribs, manubrium, scapula and clavicle.
  • the cartilage we find the costal cartilages, which are found in the junction between the ribs and the sternum and in the sternal angle, between the body of the sternum and the handlebar.
  • the muscle tissue is composed of a large number of muscles that participate in the breathing process, some of these are the pectorals, triangular intercostals of the sternum, sternocleidomastoid and the diaphragm.
  • the two main ones are the sternum and the diaphragm; from the functional and muscular part the diaphragm is the one that performs between 75% and 80% of the respiratory function, where the sternum is responsible for providing all the stability and support to the rib cage, this being where the ribs are supported.
  • the sternum is composed of three main parts, the body, the handlebar and xiphoid processes that give it a length between 15 and 20 centimeters, where the body is twice as large as the handlebar, while the xiphoid process is the smallest part of all the sternum.
  • the xiphoid process is a structure that is ossified at middle age, which is considered between 40 and 60 years of age.
  • synchondrosis which consists in joining the two bones by means of cartilage that allows very little movement, with the passage of time this cartilage becomes ossified but there is no established relationship between age and Ossification
  • the handlebar In the handlebar is the insertion of the first rib, which is fixed, and also provides the support of the sternoclavicular joint, so that the reconstruction of this affects directly the movement of the upper limbs since this is the In charge of connecting the axial skeleton with the upper extremities, therefore with the movements of the shoulders. Additionally, in the interaction between the handlebar and the body of the sternum an angle known as the sternal angle or angle of Louis is formed, this allows involuntary breathing movements not to involve the movement of the upper extremities. In the body of the sternum are the insertion of ribs 2 through 7, by means of rib cartilages that go to the ribs.
  • One of the treatments performed when these multiple complications occur in soft tissue or bone tissue is partial or total local resection of the organ, if it is resectable, where most tissue layers must be reconstructed correctly and Immediate, in order to stabilize the chest wall, protect and cover the vital organs exposed and allow an early recovery.
  • the resections of the thoracic wall involve the removal of ribs, sternum, rib cartilages, soft tissues, among other structures, where the procedure becomes successful as long as the stability of this structure is not compromised.
  • the total or partial reconstruction of the bone tissue in the thoracic cavity at the time of performing a bone resection required by pathologies that generate large defects due to deformity, post-trauma or post-surgical tissue loss; they have focused on the development of osteosynthesis and prosthetic methods with functions focused on replacing only certain bones of the cavity, without considering it as a whole and with more than functional cosmetic functions.
  • custom-made prosthesis design solutions with 3D design and manufacturing technologies do not consider the possibility of a universal, practical and modular solution, but a custom design with standard and particular measurements applicable only once, for a single procedure. surgical and patient in particular, with considerable time and costs in manufacturing and design.
  • the prosthesis device is of a modular type, which gives flexibility to the surgeon in his surgical technique in terms of the amount of tissue that must be resected for implantation, thus decreasing the surgical trauma inherent in trying to apply a total prosthesis in all cases.
  • the reconstruction system with its modularity feature allows the surgical team to have available all the complete elements for the realization of the surgery that it requires, regardless of the complexity or extension of the sternal tissue to be replaced, easy to transport.
  • the universality of the anthropometric measures with which it was designed makes that is applicable anywhere to adult patients from a universal system without requiring different forms to the anatomy of the structure that is to be replaced that confuses the process of use and management by the surgical team. It does not constitute a personalized or customized implant, on the contrary it is standard for an adult patient which allows an immediate availability of the product in the health care institutions where these surgical practices are performed.
  • the design of the system allows a stable fixation to the costal bodies, to the sternum, to the clavicle and the modules will be fixed to each other maintaining the biomechanical and aesthetic characteristics for the maintenance of the functionality of the thoracic wall.
  • the modular elements have the degrees of mobility and malleability that allow them to be installed in different angles and sizes while maintaining the strength and tension with the surrounding tissues within appropriate parameters.
  • the design achieves a sternoclavicular articulation type by means of its handle design with a cup tie with the clavicles, avoiding all the stability disadvantages of the scapular waist that occur when it is resected.
  • the present development is responsible for reconstructing the bone tissues at the time of making large resections in the chest wall, being able to allow movements of the sternoclavicular joint and providing the support and biomechanical stability required by this structure.
  • the modularity of its parts provides practicality and immediacy of its availability at the time of performing a surgery and its anatomically bio-inspired symmetric design improves the perception of the patient and the surgeon regarding the intentionality of using the product.
  • the developed system manages to have a set of characteristics such as:
  • the device was subjected to a simulation of tensions and deformations in lateral distraction.
  • the type of analysis was static, the mesh modeled was solid, with active thermal effect including its charges. Its temperature at zero voltage was 298 K.
  • the present invention reveals, unlike all the reconstruction techniques that have been carried out with the different implants, considers a prosthesis device of sternum, clavicles and ribs of standard measures and characteristics, with anatomically bio-inspired design, manufactured in modules so that it can be implanted in any patient that undergoes the surgical procedure of total or partial sternectomy and that allows to replace the main parts of the bone tissue of the thoracic wall that are extracted in the resection. Additionally it provides the movement and stability of the sterno-clavicular joint.
  • This invention relates to a new prosthesis device for reconstruction of sternum, ribs and clavicles, of modular type in biocompatible and invasive material.
  • the prosthesis device (10) for reconstruction of sternum, ribs and clavicles is in charge of replacing totally or partially the sternum, rib cage and clavicles of an adult patient who will undergo osteotomy procedures due to multiple factors, Among those that stand out as the main cause the resection of benign and malignant tumors, reconstructions for physical traumas and pathologies such as osteomyelitis that compromise some of the mentioned bone structures.
  • Figure 1 shows the prosthesis device (10) for reconstruction of sternum, ribs and clavicles, which is arranged on a skeleton.
  • Figure 2 shows the prosthesis device (10) for reconstruction of sternum, ribs and clavicles, which has a handle plate (100) attached to a plate sternum (200), by means of a junction plate (300), the handle plate (100) has spherical ends that are attached to the clavicle plate (500) by means of a cup lock (400); the cup lock (400) is coupled to the clavicle plate (500) by means of a thread; the handle plate (100) has holes on which rib plates are seated; similarly the sternum plate (200) has holes on which rib plates are seated.
  • the six different parts that have their symmetrical pairs of right and left side which allows to position the plates according to the need of the surgical procedure.
  • Figure 3 shows the assembly formed by the handle plate (100) attached to a sternum plate (200) by means of a connecting plate (300).
  • FIGS 4A, 4B of detail B and 4C show the handle plate (100) that emulates the handlebar and the sternoclavicular joint, this element allows the replacement of the handlebar of the sternum and of the sternoclavicular joint through a cup block through the union of each spherical end with the replacement of clavicular plate.
  • the handle plate (100) has two spherical terminals (1 10) with a diameter between 6 to 8 mm, preferably 7 mm, on each side that are tied with the cup lock. Each spherical terminal (1 10) is connected to the handle body (101) by means of extended arms (102).
  • the distance between the DME spheres is between 40 to 50 mm, preferably 44 to 46 mm.
  • the handle plate (100) has a recess machining (120) where the joint plate fits. Additionally it has two extensions (130) each having a hole (131) where they engage with the rib plates to rebuild.
  • the angle ⁇ is in the range of 10 ° to 18 °, preferably between 13 ° to 15 °.
  • the angle ⁇ is in the range of 95 ° to 1 15 °, preferably 100 ° to 1 10 °.
  • the length of the LPM handle plate is between 40 to 50 mm, preferably 43 to 47 mm.
  • the LCM distance between the center of the holes in the handle plate is between 28 to 34 mm, preferably between 30 to 32 mm.
  • FIG. 5 shows the sternum plate (200) that emulates the body of the sternum from its handle-sternal joint (sternal angle), to its xiphoid appendix.
  • This sternum plate (200) is attached to the handle plate by a mechanized box on itself, suitable to house the joining plate.
  • the plate of sternum (200) has extensions (210) bilaterally of the sterno plate, where the extensions (210) have holes (21 1) at the distal end of the extension (210), the number of extensions (210) is between 3 and 5 on each side of the sternum plate (200), preferably 4 extensions. Separated a distance DEE between 1 8 to 25 mm, preferably between 20 to 23 mm, and the distance DEB between 13 to 18 mm, preferably 14 to 17 mm.
  • the width distance between APE centers between 27 to 35 mm, preferably 30 to 32 mm.
  • the total length LPE of the sternum plate between 87 to 95 mm, preferably 89 to 93 mm.
  • the length DB between 29 to 35 mm, preferably 31 to 33 mm.
  • the sternum plate (200) has a recess machining (220) where the joint plate fits, in the recess area (220) there are threaded holes (230) to couple the joint plate.
  • the handle plate (100) and the sternum plate (200) have a recess (120) (220) where the connecting plate (300) is adjusted.
  • Figures 6A, 6B, 6C and 6D show the clavicle plate (500), designed for adults, of biocompatible material, with extended plate geometry (510) and with pre-established angulation to emulate the clavicle shape, with composite holes ( 520) to make adjustment with fixation screws to the conserved clavicle, with bent end (530) and threaded to be coupled with the cup lock.
  • the composite holes (520) have a circular hole (521) adjacent to a double center hole (522), where the distance between centers DEC is in the range of 2 to 3 mm, preferably 2.6 mm and the distance between centers DDC is in the range of 0.5 to 1.0 mm, preferably 0.78 mm.
  • the diameter DAY of the base circles of the double center hole (522) is in the range of 2 to 3 mm, preferably 2.4 mm.
  • the symmetrical clavicle plates (500) for right and left side have LCL length of the clavicle plates that are in the range of 70 to 80 mm, preferably 75 mm long, where the clavicle plates (500) have between 4 to 6 composite holes (520) distributed along the length of the clavicle plate (500), preferably 5 composite holes distributed along the length of the clavicle plate (500).
  • the composite holes are separated by a distance between holes DEA between 10 to 18 mm, preferably 14 mm.
  • the clavicle plate has a bent end (530) has a threaded end (531) which has a thread in the range between M6 and M1 0, preferably M8.
  • the clavicle plate (500) has a thickness that is between 1.5 and 2.5 mm, preferably 2.0 mm and made of titanium material.
  • the clavicle plate has a width Ac between 6 to 8 mm, preferably 7 mm.
  • the angled end (530) has a spherical surface (532) with radii of curvature between 5 to 6 mm, preferably 5.5 mm and spherical surface (533) with radii of curvature between 3 to 4 mm, preferably 3.5 mm, with mirror finish.
  • the angled end (530) has a run-out distance DD between 4 to 7 mm, preferably 5.5 mm.
  • the threaded end (531) of the clavicle plate (500) fits over the thread (41 0) of the cup lock (400).
  • the clavicle plate (500) has an internal spherical surface (533) that fits the spherical terminal (1 1 0).
  • FIGS 7A, 7B, 7C and 7D show the cup lock (400) with spherical geometry, hollow, cut-out and with threaded surface (41 0) to be coupled with the clavicle plate together with the spherical end of the handlebar thus forming the replacement of the sternoclavicular joint.
  • the threaded hole (41 0) has a thread in the range of M6 to M1 0, preferably M8, with a thread depth PR between 2 to 4 mm, preferably 3 mm. With RE radius between 3 to 4 mm.
  • the cup blocking plate (400) has a DBC diameter between 4 to 6 mm, preferably 5 mm, with an ABC cup locking width between 6 to 8 mm, preferably 6.8 mm and a cleft edge AH between 1 to 2 mm with a preferred angle of 45 °.
  • Figure 8 shows the junction plate (300), the junction plate with polyfunctional characteristics allows either the replacement of the handle or the body of the sternum or the total replacement, depending on the need for resection presented by the patient.
  • Joining plate (300) fits into the machined geometry tie box of the handle plates and sternum plate.
  • the connecting plate (300) preferably has fourteen holes (31 0) of diameter 2.5 mm.
  • the connecting plate (300) has marks (320) in low or high relief.
  • the connection plate (300) may have a different geometry than that shown in figure 8, it may have a greater or lesser number of holes, but it adequately fulfills the function of joining between the handle plate and the sternum plate.
  • the connecting plate has the thickness is between 1.5 and 2.5 mm, preferably 2.0 mm and made of biocompatible material, preferably titanium alloy.
  • Figures 9A, 9B and 9C show rib plates (600) having an extended plate geometry of three different lengths LPC, with threaded holes (610) arranged in the area of connection with the ribs, followed by a smooth zone (620 ) without holes with LPCL lengths and one end (630) with through hole (640) in the joint area with the handle plate and / or the sternum plate (not shown).
  • the length LPC is in the range of 70 to 140 mm
  • the length of LPCL is in the range of 40 to 75 mm
  • the repair between holes LEA is in the range of 6 to 8 mm, preferably 7 mm.
  • the series of threaded holes (610) have chamfers preferably 1 mm to 45 °.
  • the rib plates (600) have a hole that matches the sternum plate and the patient's remaining bone tissue from the ribs.
  • the rib plates (600) preferably have three sizes, the first is 133 mm long, with 10 holes towards the remaining rib tissue, a space to bend according to the geometry required by the anatomy of the patient; the second has the same specifications, but with a length of 105 mm; and the third has six holes towards the remaining bone tissue and 77 mm in length.
  • the threaded holes (610) preferably have a diameter of 2.5 mm, the thickness of the rib plate (600) is between 1 to 2 mm, preferably 1.6 mm and made of biocompatible material preferably titanium alloy.
  • the prosthesis device for reconstruction of sternum, ribs and clavicles can be manufactured in biocompatible and implantable material of long duration, without internal defects, free from biochemical attacks and at stable body temperature and quasi-static mechanical load, for example titanium, ceramics such as rust aluminum, calcium aluminates, titanium oxides and some carbons; polymers such as Teflon, nylon, silicones, polyethylenes; metals and alloys; composites such as nanocomposites, metal-carbon or metal-nitrogen ceramics and complex intermetallic alloys.
  • the number of pieces facilitates the reconstruction and the polyfunctional joint piece indicates whether it is a complete or partial reconstruction.
  • This can be attached once it is screwed to the sternum body plate with the remaining bony bone tissue after resecting a sternum or if, on the contrary, the osteotomy was much larger, it can be anchored with the sternum piece.
  • the device is fastened with self-drilling and self-drilling screws 2.5 mm in diameter, in addition to being able to manipulate the plates with the specific surgical instruments to bend plates and perform surgical osteosynthesis procedures.
  • Figure 1 Isometric view of the prosthesis device for reconstruction of sternum, ribs and clavicles superimposed on a skeleton.
  • Figure 2. Isometric view of the prosthesis device for reconstruction of sternum, ribs and clavicles.
  • Figure 3 Isometric view subset of handle plate, sternum plate and junction plate.
  • Figure 4A Plan view of the handlebar plate.
  • Figure 4B Detail view B of plant view of the handlebar plate.
  • Figure 4C Isometric view of the handlebar plate.
  • FIG. 6 (A, B, C and D). Several views of the clavicle plate.
  • Figures 7 (A, B, C and D). Several views of the cup block.
  • Figure 8. Plan view of the junction plate.
  • Figures 9 Plant view of rib plate in various lengths. LIST OF REFERENCES
  • Prosthesis device for reconstruction of sternum, ribs and clavicles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

La presente invención proporciona un dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas que tiene una placa de manubrio unido a una placa de esternón, por medio de una placa de unión, la placa de manubrio tiene extremos esféricos que se acoplan a la placa de clavícula por medio de rosca a un bloqueo de copa; la placa de manubrio tiene extensiones con agujeros sobre los cuales se asientan placas de costilla; de igual forma la placa de esternón tienen extensiones con agujeros sobre los que se asientan placas de costilla.

Description

DISPOSITIVO DE PRÓTESIS PARA RECONSTRUCCIÓN DE ESTERNÓN,
COSTILLAS Y CLAVÍCULAS
CAMPO DE LA TÉCNICA La presente invención se refiere a dispositivos médico-quirúrgicos implantables e invasivos de uso prolongado (Clase I IB) a ser utilizado principalmente para el reemplazo y/o reconstrucción total o parcial de las estructuras óseas del esternón, costillas y clavículas.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Proporcionar un dispositivo para reconstrucción de la pared torácica, que incluya la funcionalidad esternoclavicular con el manubrio de forma parcial o totalmente, que sea modular y biocompatible.
ESTADO DE LA TÉCNICA
En el ser humano, la caja torácica es un conjunto de órganos que cumple con dos funciones, la función principal es generar los cambios de presión necesarios para permitir la expansión y contracción de los pulmones, lo que nos permite llevar a cabo el proceso de respiración. La función secundaria es brindar protección a los órganos que se encuentran en la cavidad torácica, entre estos están los pulmones y el corazón.
Los órganos que componen la cavidad torácica están divididos en dos tipos de tejidos: El tejido conectivo que se encarga de brindar protección y soporte; y el tejido muscular, el cual permite los movimientos respiratorios. En el tejido conectivo encontramos huesos y cartílagos; los huesos son el esternón, 12 costillas, manubrio, escápula y clavícula. En el cartílago encontramos los cartílagos costales, que se encuentran en la unión entre las costillas y el esternón y en el ángulo esternal, entre el cuerpo del esternón y el manubrio. El tejido muscular está compuesto por una gran cantidad de músculos que participan en el proceso de respiración, algunos de estos son, los pectorales, intercostales triangular del esternón, esternocleidomastoideo y el diafragma.
Entre todos los órganos mencionados, los dos principales son el esternón y el diafragma; desde la parte funcional y muscular el diafragma es el que realiza entre el 75% y el 80% de la función respiratoria, donde el esternón se encarga de brindar toda la estabilidad y soporte a la caja torácica, siendo éste donde se soportan las costillas.
El esternón está compuesto por tres partes principales, el cuerpo, el manubrio y apófisis xifoides que le dan una longitud entre 15 y 20 centímetros, donde el cuerpo es dos veces más grande que el manubrio, mientras que la apófisis xifoides es la parte más pequeña de todo el esternón. La apófisis xifoides es una estructura que se osifica a mediana edad, que se considera entre los 40 y 60 años de edad. Entre el manubrio y el esternón se presenta una articulación por sincondrosis, la cual consiste en unir los dos huesos por medio de cartílago que permite muy poco movimiento, con el paso del tiempo este cartílago se osifica pero no hay una relación establecida entre la edad y la osificación.
En el manubrio se encuentra la inserción de la primera costilla, la cual se encuentra fija, y además provee el soporte de la articulación esternoclavicular, por lo que la reconstrucción de esta afecta de manera directa el movimiento de las extremidades superiores ya que este es el encargado de conectar el esqueleto axial con las extremidades superiores, por lo tanto con los movimientos de los hombros. Adicionalmente, en la interacción entre el manubrio y el cuerpo del esternón se forma un ángulo conocido como ángulo esternal o ángulo de Louis, este permite que los movimientos respiratorios involuntarios no involucren el movimiento de las extremidades superiores. En el cuerpo del esternón se encuentran la inserción de las costillas 2 a la 7, por medio de cartílagos costales que van hasta las costillas. En estos cartílagos se encuentran algunos de los músculos intercostales secundarios, los cuales aportan en parte los movimientos respiratorios sin ser estos vitales. La interacción entre las costillas y el esternón genera que este tenga un movimiento asociado a los movimientos de la respiración, ya que los músculos intercostales mueven las costillas y éstas a su vez logran mover el esternón hacia afuera y hacia arriba, ampliando la cavidad torácica. Entre las complicaciones que presenta en general la pared torácica se encuentra la incidencia de tumores ya sea directamente sobre el hueso, osteosarcoma, en los cartílagos, condrosarcoma o como metástasis proviniendo de otros órganos como lo son casos de cáncer de pulmón, tejido mamario y el propio tejido óseo del esternón, clavículas y costillas. Otros casos como las infecciones profundas del esternón, se presentan muy comúnmente en los postoperatorios de las cirugías de corazón abierto. Las radio necrosis, traumatismos severos, secuelas de complicaciones técnicas intraoperatorias, las anomalías congénitas severas y una variedad de situaciones pueden comprometer el tejido óseo de la pared torácica ya sea parcial o totalmente.
En la literatura se reporta que en los casos estudiados de incidencia de tumores en la pared torácica, en el 94,4% de estos, fue necesaria una resección parcial del esternón, 77,2% sólo en la pared torácica, 8,6% se amplió al pulmón y el mismo porcentaje de casos al diafragma. Entre estos el 88,6% requirió de una reconstrucción de las cuales el 57,1 % utilizaron mallas fabricadas para otras aplicaciones y el 31 ,5% restante utilizó únicamente la transposición de músculos.
Aproximadamente el 45% de los tumores malignos primarios provienen de tejidos blandos y el 55% aparecen en estructuras cartilaginosas u óseas. Y en los casos de infecciones posquirúrgicas se encontró que existe una incidencia del 20% para infecciones en el esternón, algunas de ellas tratables con antibióticos sin necesidad de intervenir de nuevo el paciente, pero el 9,7% de aproximadamente el 50% de los pacientes con infecciones, requirieron de un nueva intervención para erradicar la infección, incluyendo resección parcial del esternón.
Uno de los tratamientos que se realizan cuando se presentan estas múltiples complicaciones tanto en tejido blando o tejido óseo es el de resección local amplia parcial o total del órgano, si este es resecable, donde la mayoría de capas de tejido deben reconstruirse de forma correcta e inmediata, con el fin de que se estabilice la pared torácica, se protejan y cubran los órganos vitales expuestos y se permita una recuperación temprana. Las resecciones de la pared torácica implican el retiro de costillas, esternón, cartílagos costales, los tejidos blandos entre otras estructuras, en donde el procedimiento se convierte exitoso siempre y cuando no se comprometa la estabilidad de esta estructura. Gran cantidad del tejido óseo principal de la pared torácica, en especial el esternón y sus huesos cercanos o anclados, cumplen una función biomecánica de fijación, protección y movilidad, donde hasta el momento con el fin de reconstruirla se han intentado extrapolar experiencias con materiales y barras creadas para otros elementos corporales con múltiples y diversos resultados.
Entre los diferentes procedimientos se encuentran, la transposición de músculos, placas y mallas de titanio fabricadas para otro tipo de aplicaciones, implantes en polímeros como metacrilato producidos a partir de modelos 3D, prótesis a la medida impresas en 3D de titanio, mallas de polipropileno, hueso autólogo de la cresta iliaca y prótesis de Ley; donde éstas últimas, son placas de titanio de diferentes tamaños y formas que pretenden estabilizar el esternón para procedimientos quirúrgicos de mediastinitis, dehiscencia esternal, esternotomías mediales y esternectomías. La aplicación de esta prótesis de Ley cubre órganos y trata de estabilizar la cavidad torácica, sin embargo, no se documentan intenciones geométricas en este diseño que permitan los movimientos normales de la respiración ni que reemplacen el movimiento que brinda la articulación esterno- clavicular.
En cuanto a otras placas y las mallas que se utilizan de diferentes materiales, existen varias técnicas. Entre estas se encuentra la implantación de un tipo de sándwich de placa de titanio entre dos hojas de polipropileno, éste se utilizó en una reconstrucción de la pared anterior del pecho después de una resección subtotal de esternón y de costillas, este procedimiento se recomienda para resecciones extensas de pared anterior del pecho pues brinda rigidez, flexibilidad y usabilidad.
Para la articulación esterno-clavicular, se han utilizado sándwich de malla y cemento óseo para reconstruir el esternón junto con la articulación esternoclavicular, después de una resección del manubrio junto con la parte medial de ambas clavículas y los arcos costocondrales bilaterales (primero y segundo). Para este tipo de reconstrucción, se pone una malla de polipropileno cubierta con colágeno sobre los pulmones, después se ancla a las costillas y al esternón. Seguido de esto, dos mallas adicionales de un tamaño menor se establecen sobre las costillas y el esternón, sus partes cefálicas envuelven dorsal y ventralmente a las clavículas y se fijan a las clavículas, a las costillas y al esternón. Finalmente, se esparce cemento óseo entre los dos tipos de malla. El seguimiento que se le hizo al paciente durante 15 meses, mostró un rango de movilidad completo en ambos hombros y que se habían afianzado la estabilidad y la fuerza de los mismos.
Además se han llevado a cabo procedimientos para reconstruir la articulación utilizando injerto del tendón del esternocleidomastoideo, para tratar la inestabilidad crónica debilitante de la articulación esterno-clavicular.
Serbia, en el año 2009 hizo una reconstrucción de pared torácica después de una resección de esternón y de costillas/cartílago con un implante de metacrilato utilizando un modelo 3D. El implante se fijó a las costillas con alambres y una malla de alambre se puso arriba del implante y fue suturada a la pared torácica utilizando Prolene. El último seguimiento reportado que se le hizo al paciente fue 2 años después de la cirugía, mostró una recuperación excelente sin signos de infección. Sin embargo, no se muestra información sobre la movilidad de la caja torácica después de la cirugía, ni se menciona cómo se reemplazaron las articulaciones esterno-claviculares.
Recientemente se están diseñando y fabricando prótesis de esternón a la medida en diferentes materiales biocompatibles, aplicando el uso de tecnologías 3D, como lo es el caso de una empresa especializada en Australia la cual implantó una prótesis en un paciente de 50 años en el Complejo Asistencial de Salamanca en España. Esto no ha sido publicado como un artículo formal de investigación, sólo se encuentra la información general en forma de noticia, de esta misma forma, se reportan casos de China, entre otros países. No obstante, lo que se puede observar de este tipo de prótesis, es que son diseñados particularmente para un paciente y comprenden soluciones a la medida y para los casos en mención reemplazan solamente el cuerpo del esternón.
En los documentos de patente US 8,419,736, de la compañía Synthes USA, se plantea un sistema de reconstrucción esternal, pero no considera la articulación esternoclavicular y su biomecánica, ni tampoco el manubrio. En la CN 204428212 se encuentra un esternón artificial para reparación de defectos de pared torácica, que considera el manubrio y el esternón, pero no la articulación esternoclavicular ni las clavículas. Existen otras patentes que consideran por separado la reparación de la pared torácica como la mostrada en el documento CN 20442821 1 que es solo para reconstrucción y reemplazo de costillas y algunos otros métodos con tecnologías basadas en recubrimientos de biomateriales como lo son las mostradas en el documento CN 1966095 que se encuentra en solicitud y trata de paredes torácicas biodegradables y las mallas reparadoras para uso general como las mostradas en el documento US 7,900,484. El documento CN 102389343 protege así mismo el proceso trata del tratamiento quirúrgico para un defecto de esternón y el método para la fabricación del mismo. El documento CN 203662944, contiene el diseño de un manubrio artificial donde su creador asegura que no se afectan las funciones de las extremidades después de su reemplazo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La reconstrucción total o parcial del tejido óseo en la caja torácica al momento de realizar una resección de los huesos, requerida por patologías que generan grandes defectos por, deformidad, pérdida de tejidos post-trauma o post- quirúrgico; se han enfocado al desarrollo de métodos de osteosíntesis y prótesis con funciones concentradas en reemplazar solo ciertos huesos de la cavidad, sin considerarlo como un conjunto y con funciones cosméticas más que funcionales.
Por otra parte las soluciones de diseño de prótesis a la medida con tecnologías de manufactura y diseño 3D, no consideran la posibilidad de solución universal, práctica y modular, sino un diseño personalizado con medidas estándares y particulares aplicables una única vez, para un solo procedimiento quirúrgico y paciente en particular, con tiempos y costos considerables en fabricación y diseño.
Unos pocos productos en el mercado se aproximan lejanamente a solucionar de manera integral todos los retos que implica la cirugía de reconstrucción de pared torácica conservando sus características y dentro de un marco de aceptación por la comunidad quirúrgica. Adicionalmente, no se ha tenido en cuenta la funcionalidad esternoclavicular cuando se debe comprometer el manubrio parcial o totalmente, es por esto que después de una cirugía de reconstrucción de este tipo, el paciente presenta inestabilidad de la cintura escapular o en otros casos completa rigidez, lo cual afecta directamente el movimiento de las extremidades superiores. Con el uso de este producto se logra:
• Cumplir con las funciones biomecánicas, estéticas y de protección del tejido óseo del esternón, clavículas y costillas.
• Ser utilizado en diferentes poblaciones de pacientes adultos.
· Resolver múltiples tipos de patologías en las que se requiera resecar tejido óseo de la zona torácica.
• Brindar fijación estable a los cuerpos costales, esternón y clavículas ya que los módulos (placas) se fijan entre sí.
• Utilizar en posiciones izquierdas y derechas las placas debido a que son simétricas.
• Permite al equipo quirúrgico tener a disposición inmediata los elementos para la realización de una cirugía de reconstrucción sin importar la complejidad o la extensión del tejido esternal a reemplazar.
El dispositivo de prótesis es de tipo modular lo cual logra dar flexibilidad al cirujano en su técnica quirúrgica en cuanto a la cantidad de tejido que deberá ser resecado para su implantación, disminuyendo así, el trauma quirúrgico propio de intentar la aplicación de una prótesis total en todos los casos.
Su diseño está anatómicamente bioinspirado, por lo tanto la presentación del sistema es visualmente agradable y muy aproximada la imagen real de un esternón lo cual mejora la percepción del paciente y del cirujano respecto a intencionalidad de utilización del producto. Adicionalmente su característica de simetría y permite su utilización en posiciones derechas e izquierdas.
Entre las piezas de este sistema, se destaca su placa polifuncional (Placa de unión, Manubrio - Esternón), la cual permite la opción al cirujano de realizar el reemplazo el cuerpo del esternón y las costillas (parte inferior del sistema) o de incluir el manubrio y las clavículas (parte superior del sistema) para un reemplazo total.
El sistema de reconstrucción con su característica de modularidad permite al equipo quirúrgico tener a disposición todos los elementos completos para la realización de la cirugía que requiera, sin importar la complejidad o la extensión del tejido esternal a reemplazar, fácil de transportar.
La universalidad de las medidas antropométricas con las que fue diseñada hace que sea aplicable en cualquier lugar a pacientes adultos a partir de un sistema universal sin requerir formas diferentes al de la anatomía de la estructura que se desea reemplazar que hagan confuso el proceso de utilización y manejo por parte del equipo quirúrgico. No constituye un implante personalizado o a la medida, por el contrario es estándar para paciente adulto lo cual permite una disponibilidad inmediata del producto en las instituciones prestadoras de salud donde se realizan estas prácticas quirúrgicas.
El diseño del sistema permite una fijación estable a los cuerpos costales, al esternón, a la clavícula y los módulos se fijarán entre sí manteniendo las características biomecánicas y estéticas para el mantenimiento de la funcionalidad de la pared torácica.
Los elementos modulares tienen los grados de movilidad y de maleabilidad que le permiten ser instalados en diferentes ángulos y tamaños manteniendo la resistencia y la tensión con los tejidos circunvecinos dentro de parámetros adecuados. El diseño logra un tipo de articulación esternoclavicular mediante su diseño de manubrio con empate de copa con las clavículas, evitando todos los inconvenientes de estabilidad de la cintura escapular que suceden al resecarla.
El presente desarrollo, se encarga de reconstruir los tejidos óseos al momento de realizar grandes resecciones en la pared torácica, siendo capaz de permitir los movimientos de la articulación esternoclavicular y brindando el soporte y estabilidad biomecánica que requiere esta estructura.
La modularidad de sus piezas, brinda practicidad e inmediatez de su disponibilidad al momento de realizar una cirugía y su diseño simétrico anatómicamente Bioinspirado mejoran la percepción del paciente y del cirujano respecto a intencionalidad de utilización del producto.
En comparación con las soluciones que hay planteadas para reconstrucción de este tejido óseo, el sistema desarrollado logra tener un conjunto de características como:
• Considera en su diseño la articulación esternoclavicular, como naturalmente existe, permitiendo conservar la estabilidad y movimientos de cintura escapular, disminuyendo la comorbilidad de los reemplazos actuales y la necesidad de terapias adicionales y mayor tiempo de recuperación.
• Permite muy cercanamente los movimientos naturales de respiración.
• Está diseñado para la anatomía del tórax y no compone una solución genérica de malla ni placa para cualquier uso.
· La estandarización de cada placa en tamaños y geometría, evita la necesidad de tener múltiples elementos que aumenten la complejidad y el tiempo del procedimiento quirúrgico.
• No es un implante a la medida por lo cual al momento de fabricación se disminuyen tiempos de producción e inmediatez de las piezas en el quirófano. Adicionalmente, los modelos a la medida pueden presentar múltiples inconvenientes de fijación y acomodación en el tamaño al momento intraquirúrgico que plantearían situaciones no previstas.
• Es un sistema completo exclusivo para tejido óseo que considera las estructuras de costillas, clavículas y del esternón el cuerpo y el manubrio. · Su diseño es tan cercano a la anatomía real, que permite una mejor aceptabilidad y percepción de uso por parte del cirujano a comparación de soluciones que son demasiado lejanas en cuanto a diseño e imagen mental que se tiene de estos.
Al dispositivo se le realizó una simulación de tensiones y deformaciones en distracción lateral. El tipo de análisis fue estático, la malla modelada fue sólida, con efecto térmico activo incluidas sus cargas. Su temperatura a tensión cero fue a 298 K.
Bajo sistema de unidades métrico, simulando como material el PE de Alta densidad (para el bloqueo de copa) y como tipo de modelo, un isotropico lineal, se obtiene que el límite de tracción fue de 2.21 e+7 N/m2, su coeficiente de Poisson 0.4101 , su densidad de 952 kg/m3.
Por otra lado, bajo el Sistema de unidades métrico, simulando como material el Ti- 6AI-4V Solución tratada y envejecida (SS) y como tipo de modelo, un isotropico lineal, se obtiene que el límite de tracción fue de 1 .05e+9 N/m2, su coeficiente de Poisson 0.31 , su densidad de 4428,78 kg/m3. En cuanto a los contactos entre las piezas, el valor de la fricción en el empalme de la copa esférica y el manubrio es de 0.05. Se concluye de la simulación que este dispositivo protésico presenta resistencia adecuada ante los valores de carga reportados en la literatura evidenciando la distribución de un factor de seguridad mínimo de 2.3 y un desplazamiento máximo de 0.226 mm. Estos valores permiten asegurar que no se presentará falla en el sistema bajo las condiciones de simulación y estudio que se presentaron anteriormente.
Por todo lo anterior, la presente invención revela a diferencia de todas las técnicas de reconstrucción que se han llevado a cabo con los diferentes implantes, considera un dispositivo de prótesis de esternón, clavículas y costillas de medidas y características estándar, con diseño anatómicamente bioinspirado, fabricada en módulos para que pueda ser implantada en cualquier paciente que se someta al procedimiento quirúrgico de esternectomía total o parcial y que permita reemplazar las partes principales del tejido óseo de la pared torácica que sean extraídos en la resección. Adicionalmente que brinde el movimiento y estabilidad de la articulación esterno-clavicular.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a un nuevo dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas, de tipo modular en material biocompatible e invasivo.
El dispositivo de prótesis (10) para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas, se encarga de reemplazar total o parcialmente el esternón, la reja costal y las clavículas de un paciente adulto al cual se le vayan a practicar procedimientos de osteotomías por múltiples factores, entre los que se destacan como causa principal la resección de tumores benignos y malignos, reconstrucciones por traumas físicos y patologías como osteomielitis que comprometan alguna de las estructuras óseas mencionadas.
La figura 1 muestra el dispositivo de prótesis (10) para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas, que está dispuesto sobre un esqueleto. La figura 2 muestra el dispositivo de prótesis (10) para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas, que tiene una placa de manubrio (100) unido a una placa de esternón (200), por medio de una placa de unión (300), la placa de manubrio (100) tiene extremos esféricos que se unen a la placa de clavícula (500) por medio de un bloqueo de copa (400); el bloqueo de copa (400) esta acoplada a la placa de clavícula (500) por medio de rosca; la placa de manubrio (100) tiene agujeros sobre los cuales se asientan placas de costilla; de igual forma la placa de esternón (200) tiene agujeros sobre los que se asientan placas de costilla. Las seis partes diferentes que tienen sus pares simétricos de lado derecho e izquierdo lo que permite posicionar las placas según la necesidad del procedimiento quirúrgico.
La figura 3 muestra el conjunto formado por la placa de manubrio (100) unido a una placa de esternón (200) por medio de una placa de unión (300).
Las figuras 4A, 4B del detalle B y 4C, muestran la placa de manubrio (100) que emula el manubrio y la articulación esternoclavicular, este elemento permite el reemplazo del manubrio del esternón y de la articulación esternoclavicular a través de un bloqueo de copa mediante la unión de cada extremo esférico con el reemplazo de placa clavicular. La placa de manubrio (100) tiene dos terminales esféricas (1 10) con diámetro entre 6 a 8 mm, preferentemente 7 mm, en cada lado que empatan con el bloqueo de copa. Cada terminal esférica (1 10) está conectada al cuerpo del manubrio (101 ) por medio de brazos extendidos (102). La distancia entre las esferas DME está entre 40 a 50 mm, preferentemente de 44 a 46 mm. La placa de manubrio (100) tiene un mecanizado de rebaje (120) donde encaja la placa de unión. Adicionalmente tiene dos extensiones (130) que tiene cada una, un agujero (131 ) donde acoplan con las placas de costillas para reconstruir. El ángulo β, está en el rango de 10° a 18°, preferentemente entre 13° a 15°. El ángulo φ, está en el rango de 95° a 1 15°, preferentemente de 100° a 1 10°. La longitud e la placa de manubrio LPM están entre 40 a 50 mm, preferentemente 43 a 47 mm. La distancia LCM entre centro de los agujeros de la placa de manubrio están entre 28 a 34 mm, preferentemente entre 30 a 32 mm. En el área de rebaje (120) tiene agujeros roscados (140) para la fijación de la placa de manubrio y la placa de unión.
La figura 5 muestra la placa de esternón (200) que emula el cuerpo del esternón desde su articulación manubrio-esternal (ángulo esternal), hasta su apéndice xifoides. Esta placa de esternón (200) se une a la placa de manubrio mediante caja mecanizada sobre sí mismo, adecuada para albergar la placa de unión. La placa de esternón (200) tiene extensiones (210) de forma bilateral de la placa de esterno, donde las extensiones (210) tienen agujeros (21 1 ) en el extremo distal de la extensión (210), el número de extensiones (210) está entre 3 y 5 a cada lado de la placa de esternón (200), preferentemente 4 extensiones. Separadas una distancia DEE entre 1 8 a 25 mm, preferentemente entre 20 a 23 mm, y la distancia DEB entre 13 a 18mm, preferentemente 14 a 17 mm. La distancia DB entre 28 a 36 mm, preferentemente entre 30 a 34 mm. La distancia de ancho entre centros APE entre 27 a 35 mm, preferentemente 30 a 32 mm. La longitud total LPE de la placa de esternón entre 87 a 95 mm, preferentemente 89 a 93 mm. Y la longitud DB entre 29 a 35 mm, preferentemente 31 a 33 mm. La placa de esternón (200) tiene una mecanizado de rebaje (220) donde encaja la placa de unión, en la zona de rebaje (220) hay orificios roscados (230) para acoplar la placa de unión. La placa de manubrio (100) y la placa de esternón (200) tienen un rebaje (120) (220) donde se ajusta la placa de unión (300). La figuras 6A, 6B, 6C y 6D muestran la placa de clavícula (500), diseñada para adultos, de material biocompatible, con geometría de placa extendida (510) y con angulación preestablecida para emular la forma de la clavícula, con agujeros compuestos (520) para realizar ajuste con tornillos de fijación a la clavícula conservada, de extremo acodado (530) y roscado para acoplarse con el bloqueo de copa. Los agujeros compuestos (520) tienen un agujero circular (521 ) adyacente a un agujero de doble centro (522), donde la distancia entre centros DEC está en el rango de 2 a 3 mm, preferentemente 2.6 mm y la distancia entre centros DDC está en el rango de 0,5 a 1 ,0 mm, preferentemente 0,78 mm. El diámetro DÍA de los círculos base del agujero de doble centro (522) está en el rango de 2 a 3 mm, preferentemente 2,4 mm. Las placas de clavículas (500) simétricas para lado derecho e izquierdo, tienen longitud LCL de las placas de clavícula que están en el rango de 70 a 80 mm, preferentemente 75 mm de largo, donde las placas de clavícula (500) tiene entre 4 a 6 agujeros compuestos (520) distribuidos a lo largo de la longitud de la placa de clavícula (500), preferentemente 5 agujeros compuestos distribuidos al o largo de la placa de clavícula (500). Los agujeros compuestos están separados por una distancia entre agujeros DEA entre 10 a 18 mm, preferentemente 14 mm. La palca de clavícula tiene un extremo acodado (530) tiene un extremo roscado (531 ) el cual tiene una rosca en el rango entre M6 y M1 0, preferentemente M8. La placa de clavícula (500) tiene espesor que está entre 1 ,5 a 2,5 mm, de forma preferente 2,0 mm y fabricada en material de titanio. La placa de clavícula tiene un ancho Ac entre 6 a 8 mm, preferentemente 7 mm. El extremo acodado (530) tiene superficie esférica (532) con radios de curvatura entre 5 a 6 mm, preferentemente 5,5 mm y superficie esférica (533) con radios de curvatura entre 3 a 4 mm, preferentemente 3,5 mm, con acabado espejo. El extremo acodado (530) tiene una distancia de descentramiento DD entre 4 a 7 mm, preferentemente 5,5 mm. El extremo roscado (531 ) de la placa de clavícula (500), ajusta sobre la rosca (41 0) del bloqueo de copa (400). La placa de clavícula (500) tiene superficie esférica interna (533) que se ajusta a la terminal esférica (1 1 0).
La figura 7A, 7B, 7C y 7D muestran el bloqueo de copa (400) con geometría esférica, hueca, escotada y con superficie roscada (41 0) para acoplarse con la placa de clavícula conjuntamente con el extremo esférico del manubrio conformando así el reemplazo de la articulación esternoclavicular. La placa de bloqueo de copa (400), para lado derecho e izquierdo simétricas de radio externo esférico aproximadamente de 5.5 mm. El agujero roscado (41 0) tiene rosca en el rango de M6 a M1 0, preferentemente M8, con profundidad de rosca PR entre 2 a 4 mm, preferentemente 3 mm. Con radios RE entre 3 a 4 mm. La placa de bloqueo de copa (400) tiene diámetro DBC entre 4 a 6 mm, preferentemente 5 mm, con ancho de bloqueo de copa ABC entre 6 a 8 mm, preferentemente 6,8 mm y arista hendida AH entre 1 a 2 mm con un ángulo preferente de 45°.
La figura 8 muestra la placa de unión (300), la placa de unión de características polifuncionales permite bien sea el reemplazo del manubrio o del cuerpo del esternón o el reemplazo total, dependiendo de la necesidad de resección que presente el paciente. Placa de unión (300) encaja en la caja mecanizada de geometría de empate de las placas de manubrio y placa de esternón. La placa de unión (300) tiene preferentemente catorce agujeros (31 0) de diámetro 2.5 mm. La placa de unión (300) tiene marcas (320) en bajo o alto relieve. La placa de unión (300), puede tener otra geometría diferente a la mostrada en la figura 8, puede tener con mayor o menor cantidad de agujeros, pero que cumpla adecuadamente la función de unión entre la placa de manubrio y la placa de esternón. La placa de unión tiene el espesor está entre 1 ,5 a 2,5 mm, de forma preferente 2,0 mm y fabricada en material biocompatible de preferencia aleación de titanio.
Las figuras 9A, 9B y 9C muestran placas de costilla (600) que tienen una geometría de placa extendida de tres longitudes diferentes LPC, con agujeros roscados (610) dispuestos en la zona de unión con las costillas, seguidos de una zona lisa (620) sin agujeros con longitudes LPCL y un extremo (630) con agujero pasante (640) en la zona de unión con la placa de manubrio y/o la placa de esternón (no mostrados). La longitud LPC está en el rango de 70 a 140 mm, y la longitud de LPCL está en el rango de 40 a 75 mm, la reparación entre agujeros LEA está en el rango de 6 a 8 mm, preferentemente 7 mm. La serie de agujeros roscados (610) tienen chaflanes de 1 mm a 45° preferentemente. Las placas de costilla (600) tienen tiene un orificio que empata con la placa de esternón y al tejido óseo restante del paciente de las costillas. Las placas de costilla (600) tienen preferentemente tres tamaños, la primera tiene 133 mm de largo, con 10 agujeros hacia el restante de tejido de costilla, un espacio para doblar según la geometría requerida por la anatomía del paciente; la segunda tiene las mismas especificaciones, pero con una longitud de 105 mm; y la tercera tiene seis agujeros hacia el tejido óseo restante y 77 mm de longitud. Los agujeros roscados (610) tiene preferentemente un diámetro 2.5 mm, el espesor de la placa de costilla (600) está entre 1 a 2 mm, de forma preferente 1 .6 mm y fabricadas en material biocompatible de preferencia aleación de titanio. El dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas se pueden fabricar en material biocompatible e implantable de duración prolongada, sin defectos internos, libres de ataques bioquímicos y a temperatura corporal estable y de carga mecánica cuasiestática, por ejemplo titanio, cerámicos tales como óxido de aluminio, aluminatos de calcio, óxidos de titanio y algunos carbonos; polímeros tales como el teflón, nylon, siliconas, polietilenos; metales y aleaciones; composites tales como nanocompositos, las cerámicas metal-carbono o metal- nitrógeno y las aleaciones intermetálicas complejas.
La cantidad de piezas facilita la reconstrucción y la pieza de unión polifuncional indica si es una reconstrucción completa o parcial. Esta se puede unir estando una vez atornillado a la placa de cuerpo del esternón con el tejido óseo de manubrio que queda después de resecar un esternón o si por el contrario la osteotomía fue mucho más grande se puede anclar con la pieza de esternón. El dispositivo se sujeta con tornillos autoroscantes y autoperforantes de 2.5 mm de diámetro, además de poderse manipular las placas con el instrumental quirúrgico específico para doblar placas y hacer procedimientos quirúrgicos de osteosíntesis.
La anterior descripción solo puede ser tomada como referencia y no limitativa en sus componentes ni en su relación explicita, sino que han sido descritos para proporcionar una idea clara sobre la conformación general de la materia de la invención reclamada.
DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características técnicas del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva como parte integrante de la misma, un conjunto de figuras definidas así:
Figura 1 . Vista isométrica del dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas sobrepuesto sobre un esqueleto. Figura 2. Vista isométrica del dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas.
Figura 3. Vista isométrica subconjunto de placa de manubrio, placa de esternón y placa de unión.
Figura 4A. Vista de planta de la placa de manubrio. Figura 4B. Vista detalle B de vista de planta de la placa de manubrio.
Figura 4C. Vista isométrica de la placa de manubrio.
Figura 5. Vista de planta de placa de esternón.
Figuras 6 (A, B, C y D). Varias vistas de la placa de clavícula.
Figuras 7 (A, B, C y D). Varias vistas del bloqueo de copa. Figura 8. Vista de planta de la placa de unión.
Figuras 9 (A, B y C). Vista de planta de la placa de costillas en varias longitudes. LISTADO DE REFERENCIAS
Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas
Placa de manubrio
Placa de esternón
Placa de unión
Bloqueo de copa
Placa de clavícula
Placa de costilla

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (1 0) caracterizado porque tiene una placa de manubrio (1 00) unido a una placa de esternón (200), por medio de una placa de unión (300), la placa de manubrio (1 00) tienen terminales esféricas (1 1 0) que se acoplan a la placa de clavícula (500) por medio un bloqueo de copa (400); el bloqueo de copa (400) esta acoplada a la placa de clavícula (500) por medio de rosca, la placa de manubrio (1 00) tiene extensiones (1 30) con agujeros (131 ) sobre los cuales se acoplan placas de costilla (600); de igual forma la placa de esternón (200) tienen extensiones (210) con agujeros (21 1 ) sobre los que se acoplan placas de costilla (600).
2. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (1 0) de acuerdo a la reivindicación 1 , caracterizado porque la placa de manubrio (1 00) y la placa de esternón (200) tienen un rebaje (1 20) (220) donde se ajusta la placa de unión (300).
3. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (1 0) caracterizado porque tiene una placa de manubrio (1 00) donde la placa de manubrio (100) tiene terminales esféricas (1 10) que se acoplan a la placa de clavícula (500) por medio un bloqueo de copa (400); el bloqueo de copa (400) esta acoplada a la placa de clavícula (500) por medio de rosca, la placa de manubrio (1 00) tiene extensiones (1 30) que tienen agujeros (1 31 ) sobre los cuales se acoplan placas de costilla (600).
4. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (1 0) de acuerdo a la reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque el extremo roscado (531 ) de la placa de clavícula (500), ajusta sobre la rosca (41 0) del bloqueo de copa (400).
5. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (10) de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque la placa de clavícula (500) que tiene los agujeros compuestos (520) que tienen un agujero circular (521 ) adyacente a un agujero de doble centro (522).
6. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (10) de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque la placa de clavícula (500) tiene superficie esférica interna (533) que se ajusta a las terminales esféricas (1 10).
7. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (10) de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque las placas de costillas (600) tienen una geometría extendida de longitud LPCL, con agujeros roscados (610) dispuestos en la zona de unión, seguidos de una zona lisa (620) sin agujeros con longitudes LPCL y un extremo (630) con agujero pasante (640).
8. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (10) de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque la placa de clavícula (500), tiene una geometría extendida (510), con agujeros compuestos (520) y un extremo acodado (530) que tiene extremo roscado (531 ).
9. Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas (10) de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 3, caracterizado porque el material de fabricación es una aleación de titanio.
PCT/IB2018/056239 2017-08-21 2018-08-17 Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas WO2019038647A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/640,766 US11701152B2 (en) 2017-08-21 2018-08-17 Prosthetic device for reconstructing sterna, ribs and collarbones

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CONC2017/0008458 2017-08-21
CONC2017/0008458A CO2017008458A1 (es) 2017-08-21 2017-08-21 Dispositivo prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019038647A1 true WO2019038647A1 (es) 2019-02-28

Family

ID=65438466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2018/056239 WO2019038647A1 (es) 2017-08-21 2018-08-17 Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11701152B2 (es)
CO (1) CO2017008458A1 (es)
WO (1) WO2019038647A1 (es)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111513887A (zh) * 2020-04-28 2020-08-11 北京市春立正达医疗器械股份有限公司 一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体
RU2760620C2 (ru) * 2021-04-26 2021-11-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Способ замещения дефекта грудной стенки индивидуальным 3d-имплантом
IT202000013486A1 (it) 2020-06-08 2021-12-08 Marco Ceccarelli Dispositivo di protesi di sterno
RU2816438C1 (ru) * 2023-07-21 2024-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) Способ хирургической реконструкции грудины после резекции при злокачественной опухоли с использованием комбинированного индивидуального имплантата

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113226205A (zh) * 2018-12-21 2021-08-06 捷迈拜欧米特Cmf和胸腔有限公司 柔性的软骨替换件
CN110368137A (zh) * 2019-08-05 2019-10-25 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 胸部骨骼假体
CO2020003879A1 (es) * 2020-03-30 2021-04-08 Techfit Digital Surgery Inc Implante de reemplazo de esternón fabricado en una sola pieza

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6132467A (en) * 1995-04-13 2000-10-17 Waldemar Link (Gmbh & Co.) Endoprosthesis, in particular for the sternoclavicular joint
WO2016135395A1 (fr) * 2015-02-24 2016-09-01 Neuro France Implants Dispositif prothetique de sternum avec manubrium
CN106109057A (zh) * 2016-08-05 2016-11-16 常州华森医疗器械有限公司 金属胸骨骨架装置
CN106264794A (zh) * 2016-07-31 2017-01-04 上海市肺科医院 胸骨重建用组合式假体
CN106491200A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 泰州市人民医院 一种用于胸锁关节脱位的铰链式接骨板
US20170189088A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Lie Lin Internal Fixation Plate for Sternoclavicular Joint
US20180193073A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-12 Zimmer Biomet CMF and Thoracic, LLC Adjustable rib and sternal implant
ES2678898A1 (es) * 2017-02-17 2018-08-20 Javier ARAGÓN VALVERDE Prótesis anatómico dinámica para la reconstrucción de la pared torácica

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080033438A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 Roy Frizzell Cervical Saddle Plate
BRPI1009101A2 (pt) * 2009-03-13 2017-06-13 Spinal Simplicity Llc sistema dinâmico de placa para coluna vertebral
US9486262B2 (en) * 2010-01-27 2016-11-08 DePuy Synthes Products, Inc. System and method for minimally invasive clavicle plate application
CN106794035A (zh) * 2014-07-03 2017-05-31 精密医疗责任有限公司 具有可移动关节的骨板
US10687873B2 (en) * 2016-08-17 2020-06-23 Globus Medical Inc. Stabilization systems

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6132467A (en) * 1995-04-13 2000-10-17 Waldemar Link (Gmbh & Co.) Endoprosthesis, in particular for the sternoclavicular joint
WO2016135395A1 (fr) * 2015-02-24 2016-09-01 Neuro France Implants Dispositif prothetique de sternum avec manubrium
US20170189088A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 Lie Lin Internal Fixation Plate for Sternoclavicular Joint
CN106264794A (zh) * 2016-07-31 2017-01-04 上海市肺科医院 胸骨重建用组合式假体
CN106109057A (zh) * 2016-08-05 2016-11-16 常州华森医疗器械有限公司 金属胸骨骨架装置
CN106491200A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 泰州市人民医院 一种用于胸锁关节脱位的铰链式接骨板
US20180193073A1 (en) * 2017-01-11 2018-07-12 Zimmer Biomet CMF and Thoracic, LLC Adjustable rib and sternal implant
ES2678898A1 (es) * 2017-02-17 2018-08-20 Javier ARAGÓN VALVERDE Prótesis anatómico dinámica para la reconstrucción de la pared torácica

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111513887A (zh) * 2020-04-28 2020-08-11 北京市春立正达医疗器械股份有限公司 一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体
CN111513887B (zh) * 2020-04-28 2022-10-25 北京市春立正达医疗器械股份有限公司 一种重建胸锁关节运动与胸肋关节运动的胸骨假体
IT202000013486A1 (it) 2020-06-08 2021-12-08 Marco Ceccarelli Dispositivo di protesi di sterno
RU2760620C2 (ru) * 2021-04-26 2021-11-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Способ замещения дефекта грудной стенки индивидуальным 3d-имплантом
RU2816438C1 (ru) * 2023-07-21 2024-03-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) Способ хирургической реконструкции грудины после резекции при злокачественной опухоли с использованием комбинированного индивидуального имплантата

Also Published As

Publication number Publication date
CO2017008458A1 (es) 2017-08-31
US20200315675A1 (en) 2020-10-08
US11701152B2 (en) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019038647A1 (es) Dispositivo de prótesis para reconstrucción de esternón, costillas y clavículas
US20240009053A1 (en) Systems and methods for controlling multiple surgical variables
Westermark Total reconstruction of the temporomandibular joint. Up to 8 years of follow-up of patients treated with Biomet® total joint prostheses
ES2720485T3 (es) Aumento retirable para implante médico
ES2687232T3 (es) Bandejas adaptadoras humerales para hombro inverso
ES2527748T3 (es) Sistema de montaje para mejorar la fijación de un implante a un hueso
US10016297B2 (en) Neuromuscular training device and methods of use
Mertens et al. Image data based reconstruction of the midface using a patient-specific implant in combination with a vascularized osteomyocutaneous scapular flap
KR102566656B1 (ko) 플랫폼 골절 고정 임플란트
Goss Fractures of the glenoid neck
O'Connell et al. Head and neck reconstruction with free flaps based on the thoracodorsal system
US11083500B2 (en) Bionic artificial spinal joint
Ukoha et al. Orbital dimensions of adult male nigerians: a direct measurement study using dry skulls
Daniels et al. Post-traumatic bifid condyle associated with temporomandibular joint ankylosis: report of a case and review of the literature
RU2600490C1 (ru) Способ стабилизации лонного сочленения при повреждениях тазового кольца типа в и с по классификации ao/asif
Li et al. Latissimus dorsi (LD) free flap and reconstruction plate used for extensive maxillo-mandibular reconstruction after tumour ablation
Liu et al. Sliding reconstruction of the condyle using posterior border of mandibular ramus in patients with temporomandibular joint ankylosis
US9662142B2 (en) Method and device for restabilization with axial rotation of the atlantoaxial junction
BR112012000633B1 (pt) dispositivo e método para articulação do quadril
JP2021072940A (ja) 股関節装置および方法
ES2774904T3 (es) Bandejas humerales con aumentos de tuberosidad suficientemente diseñados para mejorar la mecánica de las articulaciones
TWI627934B (zh) 漏斗胸自主調整式矯正系統
CN115192267A (zh) 人工胸骨、人工锁骨和人工肋骨的组合装置
Braman et al. Treatment of proximal humeral dysplasia epiphysealis hemimelica with custom hemiarthroplasty: a case report
Villanueva-Alcojol et al. Costochondral graft with green-stick fracture used in reconstruction of the mandibular condyle: experience in 13 clinical cases

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: 18848200

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: 18848200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1