ES2212133T3 - Conjunto de tornillo multiaxial para hueso. - Google Patents
Conjunto de tornillo multiaxial para hueso.Info
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Abstract
UN MONTAJE DE TORNILLO OSEO MULTIAXIAL (10) QUE INCLUYE UN TORNILLO OSEO (11) QUE TIENE UNA CABEZA (22) PARCIALMENTE ESFERICA. SE TRUNCA LA CABEZA (22) AL NIVEL DE SU SUPERFICIE SUPERIOR (24), EN LA CUAL SE DEFINE UNA CAVIDAD (25) DESTINADA A RECIBIR UN INSTRUMENTO. EL MONTAJE CONSTA DE UN ELEMENTO RECEPTOR (12) QUE TIENE UN TALADRO CENTRAL (34), QUE DEFINE UNA CAVIDAD CONICA (35) DESTINADA A RECIBIR LA CABEZA (22) DEL TORNILLO (11). EL TALADRO (34) DEL ELEMENTO RECEPTOR DEFINE TAMBIEN UN CANAL (33) QUE COMUNICA CON LA CAVIDAD Y CONFIGURADO DE FORMA QUE RECIBA UNA VARILLA ESPINAL (R). SE ROSCA UNA PARTE (37) DEL CANAL PARA RECIBIR UN TORNILLO DE PARADA (14) ENCIMA DE LA VARILLA. EL MONTAJE (10) INCLUYE TAMBIEN UN ELEMENTO DE CORONA (13) COLOCADO ENTRE LA VARILLA (R) Y LA CABEZA (22) DEL TORNILLO (11). CUANDO SE HUNDE EL TORNILLO DE PARADA (14) EN EL ELEMENTO RECEPTOR (12), COMPRIME LA VARILLA (R) CONTRA EL ELEMENTO DE CORONA (13), QUE EMPUJA LA CABEZA (12) DEL TORNILLO (11) EN LA CAVIDAD CONICA (35). EN UNO DE LOS MODOS DE REALIZACION, LA CABEZA (22) DEL TORNILLO (11) TIENE UN REBORDE BISELADO (26) QUE PENETRA EN, AL MENOS, EL ELEMENTO DE CORONA (13) CUANDO SE APRIETA EL MONTAJE (10).
Description
Conjunto de tornillo multiaxial para hueso.
La presente invención se refiere a un conjunto de
tornillo para hueso, particularmente útil para su fijación en las
vértebras de la columna. En particular, la invención contempla un
conjunto de tornillo para hueso que es capaz de conseguir múltiples
orientaciones angulares con respecto a una barra alargada que se
extiende a lo largo de la columna vertebral.
Se han desarrollado diversos sistemas y técnicas
para corregir y estabilizar la columna vertebral y para facilitar la
fusión en diversos niveles de la columna. En un tipo de sistema, una
barra susceptible de doblarse se dispone longitudinalmente a lo
largo de la columna o espina dorsal. La barra de preferencia se
dobla de modo que se corresponda con la curvatura normal de la
columna en la región particular que se instrumenta. Por ejemplo, la
barra puede doblarse a fin de formar una curvatura cifósica normal
para la región torácica de la columna o una curvatura lordósica para
la región lumbar. De acuerdo con tal sistema, la barra se fija a
diversas vértebras a lo largo de la columna vertebral por medio de
un número de elementos de fijación. Se puede aportar una variedad de
elementos de fijación que se configuran para fijarse en porciones
específicas de la vértebra. Por ejemplo, uno de tales elementos de
fijación es un gancho que está configurado para fijarse en las
láminas de la vértebra. Otro elemento de fijación muy utilizado es
un tornillo para columna que puede roscarse en diversos aspectos del
hueso vertebral.
En un procedimiento típico que utiliza una barra
doblable, la barra se sitúa en lados opuestos de la columna o de los
procesos espinales. Una pluralidad de tornillos para hueso se roscan
en una porción de diversos cuerpos vertebrales, muy a menudo en los
pedículos de estas vértebras. Las barras se fijan a esta pluralidad
de tornillos para hueso a fin de aplicar fuerzas correctoras y
estabilizadoras a la columna.
Un ejemplo de un sistema de fijación espinal del
tipo de barra es el TSRH® Spinal System comercializado por Danek
Medical, Inc. El Sistema TSRH® consta de barras alargadas y una
variedad de ganchos, tornillos y tuercas, todos configurados para
crear una construcción segmentada a lo largo de la columna. En un
aspecto del Sistema TSRH®, la barra espinal se conecta a los
diversos elementos de fijación vertebral por medio de un perno de
anilla. El tornillo de ángulo variable permite la rotación del
tornillo para hueso sobre un solo plano que es paralelo al plano de
la barra espinal. Los detalles de este tornillo de ángulo variable
pueden encontrarse en la patente de Estados Unidos Nº 5.261.909 de
Sutterlin et al., propiedad del asignatario de la presente
invención. Un objetivo alcanzado por el Sistema TSRH® es que el
cirujano puede aplicar a la columna elementos de fijación vertebral,
tales como un gancho espinal o un tornillo para hueso, en las
posiciones anatómicas apropiadas. El Sistema TSRH® también permite
al cirujano asegurar fácilmente una barra espinal doblada a cada uno
de los elementos de fijación para el apriete final.
Otro sistema de fijación de tipo barra es
el
Cotrel-Dubosset/CD Spinal System, comercializado por Sofamor Danek Group, Inc. Al igual que el Sistema TSRH®, el Sistema CD® aporta una variedad de elementos de fijación para su encaje entre una barra alargada y la columna. En un aspecto del Sistema CD®, los propios elementos de fijación incluyen un cuerpo que define una ranura dentro de la cual es recibida la barra espinal. La ranura consta de una perforación roscada en la que se encaja un tapón roscado para afianzar la barra dentro del cuerpo del elemento de fijación. El Sistema CD® incluye ganchos y tornillos para hueso con esta configuración "abierta por detrás" (open-back). Los detalles de esta tecnología pueden encontrarse en la patente de Estados Unidos Nº 5.005.562 del Dr. Cotrel. Una ventaja de esta característica del Sistema CD® es que el elemento de fijación se sitúa directamente debajo de la barra alargada. Esto contribuye a reducir el volumen general del conjunto a implantar y minimiza el trauma a los tejidos adyacentes.
Cotrel-Dubosset/CD Spinal System, comercializado por Sofamor Danek Group, Inc. Al igual que el Sistema TSRH®, el Sistema CD® aporta una variedad de elementos de fijación para su encaje entre una barra alargada y la columna. En un aspecto del Sistema CD®, los propios elementos de fijación incluyen un cuerpo que define una ranura dentro de la cual es recibida la barra espinal. La ranura consta de una perforación roscada en la que se encaja un tapón roscado para afianzar la barra dentro del cuerpo del elemento de fijación. El Sistema CD® incluye ganchos y tornillos para hueso con esta configuración "abierta por detrás" (open-back). Los detalles de esta tecnología pueden encontrarse en la patente de Estados Unidos Nº 5.005.562 del Dr. Cotrel. Una ventaja de esta característica del Sistema CD® es que el elemento de fijación se sitúa directamente debajo de la barra alargada. Esto contribuye a reducir el volumen general del conjunto a implantar y minimiza el trauma a los tejidos adyacentes.
Por otra parte, estos elementos de fijación del
Sistema CD® sólo pueden pivotar alrededor de la barra espinal para
alcanzar posiciones de ángulo variable con respecto a la barra. Si
bien este campo limitado de posicionamiento angular relativo es
aceptable para muchas patologías de la columna, muchos otros casos
exigen una orientación más creativa del tornillo para hueso, por
ejemplo, con respecto a una barra espinal. Ciertos aspectos de este
problema son abordados por el tornillo de ángulo variable del
Sistema TSRH®, como se expone en la patente '909. Sin embargo,
existe la necesidad de un tornillo para hueso que sea susceptible de
orientación angular en múltiples planos con respecto a la barra
espinal. De preferencia, el tornillo para hueso ha de ser capaz de
adoptar diversas orientaciones tridimensionales con respecto a la
barra espinal. Los tornillos de este tipo se han denominado
tornillos para hueso poliaxiales o multiaxiales.
Otros han abordado la solución a este problema
con diversos diseños de tornillo poliaxial. Por ejemplo, en la
patente de Estados Unidos Nº 5.466.237 de Byrd et al., se
describe un tornillo para hueso que incluye una proyección esférica
en la parte superior del tornillo para hueso. Un miembro receptor
exteriormente roscado soporta el tornillo para hueso y una barra
espinal encima de la proyección esférica. Una tuerca exterior se
rosca sobre el miembro receptor para apretar la barra espinal contra
la proyección esférica a fin de acomodar diversas orientaciones
angulares del tornillo para hueso con respecto a la barra. Si bien
este enfoque particular utiliza un mínimo de componentes, la
seguridad de la fijación del tornillo para hueso a la barra es
insuficiente. En otras palabras, el encaje o fijación entre la
pequeña proyección esférica del tornillo para hueso y la barra
espinal se quebranta fácilmente cuando la instrumentación se ve
sometida a las elevadas cargas de la columna, particularmente en la
región lumbar.
En otro enfoque descrito en la patente de Estados
Unidos Nº 4.946.458 de Harms et al., un tornillo para hueso
de cabeza esférica es soportado dentro de mitades separadas de un
miembro receptor. Las partes inferiores de ambas mitades se
mantienen unidas por medio de un aro de retención. Las partes
superiores de las dos mitades del receptor quedan comprimidas
alrededor del tornillo para hueso por medio de tuercas roscadas
sobre una barra espinal roscada. En otro enfoque adoptado por Harms
et al. en la patente de Estados Unidos Nº 5.207.678, un
miembro receptor se conecta de manera flexible alrededor de una
cabeza parcialmente esférica de un tornillo para hueso. Tuercas
cónicas en lados opuestos del miembro receptor se roscan sobre una
barra roscada que pasa a través del receptor. A medida que las
tuercas cónicas se roscan la una hacia la otra, el miembro receptor
se comprime de manera flexible alrededor de la cabeza del tornillo
para hueso a fin de afianzar el tornillo para hueso en su posición
angular variable. Un inconveniente de los sistema de las dos
patentes de Harms et al. es que la barra espinal debe estar
roscada para aceptar las tuercas de compresión. Sin embargo, se sabe
que las barras roscadas pueden mostrar tendencia a debilitar la
barra bajo grandes cargas de la columna. Además, el diseño de los
tornillos para hueso en las patentes '458 y '678 requiere un número
relativamente elevado de piezas y es bastante complicado lograr una
fijación completa del tornillo para hueso.
La patente de Estados Unidos Nº 5.443.461 de
Biedermann se reconoce en el preámbulo de la reivindicación 1.
Por consiguiente, existe en la industria la
necesidad no cubierta de un tornillo para hueso poliaxial o
multiaxial que pueda fijarse de manera fácil y segura sobre una
barra espinal alargada. De preferencia, la barra espinal puede ser
de cualquier configuración, a saber, lisa, rugosa, moleteada o
incluso roscada. Esta necesidad también abarca la necesidad de
minimizar el perfil y el volumen de cualquiera de los componentes
utilizados para fijar el tornillo de hueso a la barra espinal en una
variedad de orientaciones angulares.
Según la presente invención se aporta un conjunto
de fijación espinal, compuesto de:
un miembro alargado configurado para su
colocación adyacente a y a lo largo de la longitud de la columna
vertebral;
un sujetador que se fija al hueso, donde dicho
sujetador consta de una porción inferior configurada para fijarse a
una vértebra y de una cabeza ensanchada;
un miembro receptor que define una perforación a
través del mismo desde un extremo superior hasta un extremo
inferior, donde dicha perforación consta de un entrante para recibir
dicha cabeza de dicho sujetador que se fija al hueso, y dicho
entrante consta de una abertura inferior en dicho extremo inferior
de dicho miembro receptor a través del cual se extiende dicha
porción inferior de dicho sujetador, y dicho miembro consta también
de un canal que comunica con dicho entrante y tiene una abertura
superior en dicho extremo superior de dicho miembro receptor, y
dicho canal está configurado para recibir en su interior dicho
miembro alargado adyacente a dicho entrante;
un miembro de corona insertable a través de dicha
abertura superior y dispuesto de manera deslizable dentro de dicho
entrante, donde dicho miembro de corona tiene una superficie
inferior que entra en contacto con dicha cabeza de dicho sujetador y
una superficie superior opuesta que entra en contacto con dicho
miembro alargado, y
un miembro de compresión encajado dentro de dicha
perforación adyacente a dicha abertura superior, caracterizado
porque dicha superficie inferior y dicha cabeza están configuradas
para una penetración relativa entre sí, y dicho miembro de
compresión es operable para presionar dicho miembro alargado contra
dicho miembro de corona y dicho miembro de corona contra dicha
cabeza de dicho sujetador para una penetración relativa entre los
mismos, para fijar así dicha cabeza de dicho sujetador entre dicho
miembro de corona y dicho entrante de dicho miembro receptor.
La presente invención aporta un conjunto que une
un sujetador que se fija al hueso y un miembro alargado en una
pluralidad de orientaciones angulares con relación al miembro
alargado. El ejemplo de realización preferente de un conjunto de
tornillo multiaxial para hueso aporta la ventaja de una fijación
sólida entre una barra espinal y un tornillo para hueso, cualquiera
que sea el ángulo entre los dos componentes.
Un beneficio adicional de la presente invención
se deriva del número mínimo de componentes necesarios para obtener
esta fijación sólida. Otro beneficio se deriva del borde abocinado
del tornillo para hueso que refuerza la fijación entre los
componentes. Otros beneficios y ciertos objetos de la invención se
harán evidentes mediante la consideración de la siguiente
descripción escrita y las figuras adjuntas que ilustran un ejemplo
de realización de la invención. Orientación angular con respecto a
la barra espinal.
En otra característica de la invención, la cabeza
del tornillo para hueso consta de un borde abocinado en la
superficie superior truncada. El borde abocinado está configurado
para penetrar en la perforación cónica del miembro de corona a fin
de formar un encaje firme entre los dos componentes.
La presente invención aporta un conjunto que une
un sujetador que se fija al hueso y un miembro alargado en una
pluralidad de orientaciones angulares con relación al miembro
alargado. El ejemplo de realización preferente de un conjunto de
tornillo multiaxial para hueso aporta la ventaja de una fijación
sólida entre una barra espinal y un tornillo para hueso, cualquiera
que sea el ángulo entre los dos componentes.
Un beneficio adicional de la presente invención
se deriva del número mínimo de componentes necesarios para obtener
esta fijación sólida. Otro beneficio se deriva del borde abocinado
del tornillo para hueso que refuerza la fijación entre los
componentes. Otros beneficios y ciertos objetos de la invención se
harán evidentes mediante la consideración de la siguiente
descripción escrita y las figuras adjuntas que ilustran un ejemplo
de realización de la invención.
La Fig. 1 es una vista en alzado lateral de un
conjunto de tornillo multiaxial para hueso según un ejemplo de
realización de la presente invención, donde aparece fijado a una
barra espinal alargada.
La Fig. 2 es una vista en sección de un conjunto
de tornillo multiaxial para hueso según se representa en la Fig.
1.
La Fig. 3 es una vista en alzado lateral de un
tornillo para hueso para ser utilizado en el conjunto de tornillo
para hueso representado en las Figs. 1 y 2.
La Fig. 4 es una vista en alzado superior de un
miembro receptor utilizado para soportar el tornillo para hueso de
la Fig. 3 en el conjunto de tornillo multiaxial para hueso de las
Figs. 1 y 2.
La Fig. 5 es una vista en alzado lateral del
miembro receptor representado en la Fig. 4.
La Fig. 6 es una vista en alzado superior de un
miembro de corona para su encaje entre el tornillo para hueso de la
Fig. 3 y una barra espinal, en conexión con el conjunto de tornillo
multiaxial para hueso representado en las Figs. 1 y 2.
La Fig. 7 es una vista en alzado lateral del
miembro de corona representado en la Fig. 6
Para el propósito de facilitar la comprensión de
los principios de la invención, se hará referencia a los ejemplos de
realización ilustrados en las figuras y se utilizará un lenguaje
específico para describir las mismas. No obstante, deberá entenderse
que con lo mismo no se pretende limitar el alcance de la invención,
en la cual se contemplan las alteraciones y modificaciones
adicionales en el dispositivo ilustrado, y las aplicaciones
adicionales de los principios de la invención tal como aquí se
ilustran, que normalmente se le ocurrirían a una persona experta en
la técnica a la que la invención se refiere.
Con referencia a las Figs. 1 y 2, se muestran los
componentes generales de un conjunto de tornillo multiaxial para
hueso 10 según la presente invención. El conjunto de tornillo
multiaxial para hueso 10 consta de un tornillo para hueso 11
configurado para fijarse sobre un hueso, como una vértebra. El
conjunto consta además de un miembro receptor 12 que soporta el
tornillo para hueso, un miembro de corona 13 que encaja con el
tornillo para hueso y un miembro de compresión 14 que está dispuesto
en el interior del miembro receptor 12 para afianzar una barra
espinal R dentro del conjunto 10.
Según un aspecto de la invención, el tornillo
para hueso 11 está configurado como se muestra en la Fig. 3. En
particular, el tornillo para hueso 11 consta de un vástago roscado
21 que de preferencia tiene roscas configuradas para anclar con
solidez el tornillo para hueso en el interior del hueso. Lo más
preferible es que las roscas sean roscas cancelosas, o roscas
especialmente adaptadas para una fijación sólida en el interior del
hueso canceloso del cuerpo vertebral. Se entiende que el vástago
roscado 21 puede tener una variedad de configuraciones según la
naturaleza del hueso en cuyo interior se fija el tornillo para hueso
11. Además, la longitud del vástago roscado 21 puede regularse según
el hueso en el que se inserta el tornillo. En un ejemplo de
realización específico, el vástago roscado 21 tiene una longitud de
unos 4,45 cm (1,75 pulgadas), y está configurado con roscas para
fijarse en el pedículo de una vértebra lumbar.
El tornillo para hueso 11 consta además de una
cabeza 22 en su porción superior o proximal. La cabeza 22 define una
superficie exterior parcialmente esférica 23. Se ha comprobado que
una superficie esférica resulta óptima para proporcionar variaciones
angulares multiaxiales en la posición del tornillo para hueso 11 con
respecto a una barra espinal R. En un ejemplo de realización
específico, la cabeza 22, y específicamente la superficie esférica
23, reside en un diámetro de 0,801 cm (0,315 pulgadas). Como se
muestra en la Fig. 3, la cabeza 22 no forma una esfera completa, al
estar truncada en una superficie superior 24. También en un ejemplo
de realización específico, la cabeza 22 tiene una altura de 0,498 cm
(0,196 pulgadas), medida entre la superficie superior truncada 24 y
la truncación inferior de la cabeza en el vástago de transición
27.
La cabeza 22 define un entrante 25 para recepción
de herramienta, que se proyecta en el interior de la cabeza desde la
superficie superior 24. En un ejemplo de realización, el entrante 25
es un entrante hexagonal dispuesto para recibir una herramienta
accionadora de punta hexagonal, como se conoce en la técnica.
Naturalmente se entiende que el entrante 25 para la recepción de la
herramienta puede tener diversas configuraciones, como una
configuración TORX®.
Como se ha mencionado antes, la cabeza 22 está
conectada al vástago roscado 21 del tornillo para hueso 11 por medio
de un vástago de transición 27. Como se muestra en la Fig. 3 según
el ejemplo de realización preferente, el vástago de transición 27
tiene un diámetro que es menor que el diámetro de la cabeza 22. Como
se muestra en la Fig. 2, el vástago de transición 27 de diámetro
reducido deja espacio libre para el tornillo para hueso cuando está
orientado en su mayor ángulo con respecto al miembro receptor 12. En
un ejemplo de realización específico, el vástago de transición 27
tiene un diámetro de 0,600 cm (0,236 pulgadas), que es
aproximadamente 0,2 cm (0,08 pulgadas) menor que el diámetro de la
cabeza 22.
Con referencia de nuevo a la Fig. 2, se aporta un
miembro receptor 12 para soportar tanto la cabeza 22 del tornillo
para hueso como la barra espinal R. Los detalles del miembro
receptor 12 también pueden verse con referencia a las Figs. 4 y 5.
En un aspecto de la invención, el miembro receptor 12 consta de un
cuerpo 30 en forma de U que define una primera rama 31 y una segunda
rama 32. Las ramas forman un canal 33 entre las dos. El canal
termina en un borde 33a en lados opuestos del cuerpo 30 en forma de
U. De preferencia, el canal 33 tiene una anchura que es ligeramente
mayor que el diámetro de una barra espinal a la cual debe fijarse el
tornillo para hueso 11. El canal 33 tiene una abertura 33b en la
parte superior del miembro 12 para la inserción de la barra R, el
tornillo para hueso 11 y el casquillo de apriete 13.
El miembro receptor 12 define además una
perforación central 34 a través del cuerpo 30. La parte más inferior
de la perforación 34 define un entrante de sección decreciente en
cuyo interior reside la cabeza 22 del tornillo para hueso 11, como
se muestra en la Fig. 2. La perforación central consta también de un
entrante de corona 36 que está directamente encima del entrante de
sección decreciente 35. El entrante de la corona se abre en una
parte roscada 37 que se extiende hasta la abertura superior 33b del
canal 33. El miembro receptor 12 de preferencia está dimensionado
para un volumen mínimo y una prominencia mínima sobre la columna. En
un ejemplo de realización específico, el miembro receptor tiene una
altura de unos 1,52 cm (0,597 pulgadas). En este ejemplo de
realización específico, una barra dispuesta dentro del canal 33
puede sobresalir apenas 0,5 cm (0,2 pulgadas) sobre la superficie de
la vértebra cuando el miembro receptor 12 está en contacto con el
hueso.
En un aspecto del miembro receptor 12, en cada
una de las ramas 31 y 32 se aportan entrantes para herramientas 38
enfrentados. Los entrantes para herramientas están configurados de
manera que encaje en ellos una herramienta de inserción, por ejemplo
una herramienta de inserción utilizada para insertar ganchos
espinales en la columna. El miembro receptor 12 también puede
definir un número de orificios de agarre 39 en los costados
lateralmente adyacentes del cuerpo. En el ejemplo de realización
específico que se muestra en la ilustración, se aportan cuatro de
dichos orificios en ambos lados del miembros receptor 12. Estos
orificios de agarre pueden encajar con una herramienta de agarre
adecuadamente configurada para soportar el miembro receptor 12
mientras se aprieta el tornillo para huesos y los demás componentes
del conjunto de tornillo para hueso 10.
En el ejemplo de realización preferente, la
perforación central 34 sale del cuerpo 30 en forma de U por la
abertura inferior 34a. La abertura inferior 34a tiene un diámetro
que es menor que el diámetro de la cabeza del tornillo para hueso.
En consecuencia, el tornillo para hueso se inserta a través de la
abertura superior 33b del canal 33 y a través de la perforación
central 34 hasta que entra en contacto con la abertura inferior 34a
de la perforación 34. En un ejemplo de realización específico, la
abertura inferior 34a tiene un diámetro de 0,755 cm (0,297
pulgadas), que es aproximadamente 0,05 cm (0,02 pulgadas) menor que
el diámetro de la cabeza 22 del tornillo para hueso. El entrante de
sección decreciente 35 se expande desde este diámetro de la abertura
inferior 34a hasta un diámetro mayor adyacente al entrante de la
corona 36. En un ejemplo de realización específico, este diámetro
mayor es de 0,941 cm (0,370 pulgadas), que es mayor que el diámetro
exterior de la cabeza 22 del tornillo para hueso 11. En este ejemplo
específico, el entrante de sección decreciente 35 tiene una
conicidad de unos 11º desde la abertura inferior 34a hasta el
entrante de la corona 36. También en este ejemplo específico, este
entrante de sección decreciente tiene una altura entre los dos
extremos del entrante de aproximadamente 0,478 cm (0,188 pulgadas).
El entrante de sección decreciente 35 puede adoptar diversos ángulos
y orientaciones, según la gama de ángulos que se desea que alcance
el tornillo para hueso 11 con relación a la barra espinal. Como se
muestra en la Fig. 2, el tornillo para hueso 11 puede orientarse en
un ángulo A con relación a un plano que se extiende pasando por el
centro de la barra espinal R. La variabilidad de este ángulo A puede
determinarse por el diámetro del vástago de transición 27 del
tornillo para hueso 11 así como el ángulo del entrante de sección
decreciente 35. En el ejemplo de realización específico que se
muestra en la ilustración, el tornillo para hueso es capaz de
alcanzar una gama de ángulos A hasta 20º.
La parte roscada 37 del cuerpo 30 en forma de U
está configurada para encajar con el miembro de compresión 14, que
de preferencia es un tornillo de fijación. En particular, con
referencia a la Fig. 2, el tornillo de fijación 14 consta de un
tapón roscado 55 que tiene las roscas configuradas para engranar con
la parte roscada 37 del miembro receptor 12. El tornillo de fijación
14 consta también de una cabeza de accionamiento 56 que define un
entrante para herramienta 57. En este ejemplo específico, el
entrante para herramienta puede ser un entrante hexagonal.
Alternativamente, la propia cabeza de accionamiento 56 puede tener
una configuración externa adecuada para recibir una herramienta de
accionamiento. Según el ejemplo de realización preferente, el
tornillo de fijación 14 es un tornillo de fijación "de tipo
rompible" en el que la cabeza de accionamiento 56 queda
seccionada del tapón roscado 55 en una zona de corte 58. Como es
conocido en la técnica, la cabeza del tornillo de fijación rompible
se corta bajo un par determinado, donde dicho par se basa en la
resistencia ofrecida por la cabeza 22 del tornillo para hueso, el
miembro de corona 13 y la barra espinal R cuando se juntan bajo
presión entre el miembro receptor 12 y el tornillo de fijación
14.
En otro aspecto de la invención, el conjunto de
tornillo para hueso 10 consta de un miembro de corona 13. Los
detalles del miembro de corona se muestran en las Figs. 6 y 7. En
particular, el miembro de corona 13 es hueco y define una
perforación cónica 45 en su extremo inferior. Como se muestra en la
Fig. 2, la cabeza 22 del tornillo para hueso 11 reside al menos
parcialmente dentro de la perforación cónica 45 del casquillo de
apriete de la corona cuando el conjunto de tornillo 10 está montado.
El miembro de corona 13 define además un orificio 46 para inserción
de herramientas que puede orientarse directamente encima del
entrante 25 para recepción de herramientas del tornillo para hueso
11 cuando el tornillo para hueso está situado dentro del miembro
receptor 12. El miembro de corona 13 también define un adaptador
cónico 47 para herramientas en la parte superior del orificio 46
para inserción de herramientas. Este adaptador está orientado en
ángulo para permitir la colocación de una herramienta de
accionamiento en la cabeza del tornillo para hueso 11 incluso cuando
el miembro receptor 12 no está directamente alineado con el tornillo
para hueso.
El miembro de corona 13 también forma una
superficie exterior cónica 48 que de preferencia es complementaria
con el entrante de sección decreciente 35 del miembro receptor 12.
El miembro 13 consta también de un reborde 49 en su extremo
superior. Según un aspecto de la invención, el reborde 49 del
miembro de corona 13 tiene un diámetro que es ligeramente menor que
el diámetro del entrante de corona 36. El diámetro del entrante de
corona 36, y también del reborde 49 del miembro de corona 13, es
ligeramente mayor que el diámetro interior de la parte roscada 37
del miembro receptor 12. De esta manera, el miembro de corona 13
puede ser retenido dentro del entrante de corona 36 cuando el
conjunto multiaxial 10 de tornillo para hueso sólo está conectado
con holgura, sin apretar. Según el ejemplo de realización preferente
de la invención, el reborde 49 puede roscarse a través de la parte
roscada 37 del miembro receptor 12 desde la abertura superior 33b
del canal 33 hasta que queda dispuesto dentro del entrante de corona
36. El reborde 49 también puede estar provisto de una sola rosca que
encaje con las roscas internas de la parte roscada 37, para
facilitar la inserción del miembro de corona 13 en el miembro
receptor 12.
En un ejemplo de realización específico, el
miembro de corona tiene un diámetro exterior de 0,910 cm (0,358
pulgadas) en el reborde 49. Este diámetro es aproximadamente 0,031
cm (0,012 pulgadas) mayor que el diámetro interior de la parte
roscada 37, y es aproximadamente 0,031 cm (0,012 pulgadas) menor que
el diámetro del entrante de la corona 36. La perforación cónica 45
se orienta de preferencia en un ángulo de unos 45º, de manera que en
su extremo abierto la perforación cónica 45 tenga un diámetro de
aproximadamente 0,824 cm (0,324 pulgadas), que es mayor que el
diámetro de la cabeza 22 del tornillo para hueso 11.
Cuando el conjunto multiaxial 10 de tornillo para
hueso va a utilizarse, el tornillo para hueso 11 se inserta en un
miembro receptor 12 de manera que el tornillo se extienda a través
de la abertura inferior 34a de la perforación central 34. En este
punto, el miembro receptor 12 puede ser sostenido en los entrantes
para herramientas 38 por medio de una herramienta de agarre. El
entrante para herramientas 38 del tornillo para hueso 11 puede
encajar con una herramienta de accionamiento para roscar el tornillo
para hueso 11 en el hueso vertebral. Una vez que el tornillo para
hueso 11 se ha introducido hasta su profundidad predeterminada en el
hueso, el miembro de corona 13 puede situarse dentro del miembro
receptor 12 y orientarse sobre la cabeza 22 del tornillo para hueso
11. A continuación, el miembro receptor 12 puede encajar con una
herramienta de agarre por medio de sus orificios de agarre 39 a fin
de sostener el miembro receptor mientras se aprietan entre sí los
diversos componentes del conjunto 10. La barra espinal R puede
introducirse en el canal 33 empujándola por la abertura superior 33b
del canal 33. Una vez que la barra espinal R es aplicada contra el
miembro de corona 13, el miembro debe asumir su orientación final
con relación a la cabeza 22 del tornillo para hueso 11. Como se
muestra en la Fig. 2, en esta orientación el borde abocinado 26 de
la cabeza 22 del tornillo para hueso 11 entra en contacto con la
perforación cónica 45 del miembro de corona 13 en algún punto por
encima de la parte inferior del miembro de corona y adyacente al
orificio 46 para inserción de herramientas. En esta orientación, el
borde abocinado 26 también está en contacto con el entrante de
sección decreciente 35 del miembro receptor 12.
Con la barra espinal R en posición, se puede
roscar el tornillo de fijación 14 en la parte roscada 37 del miembro
receptor 12. A medida que se va apretando el tornillo de fijación 14
en el miembro receptor 12, el entrante de sección decreciente 35 del
miembro receptor 12 y el tornillo de fijación 14 son atraídos el uno
hacia el otro. Conforme este proceso continúa, la barra espinal R
presiona contra la parte superior del miembro de corona 13, que a su
vez presiona contra la cabeza 22 del tornillo para hueso 11.
Conforme continúa la presión, el borde abocinado 26 del tornillo
para hueso penetra o muerde la perforación cónica 45 del miembro de
corona 13. El borde abocinado 26 de preferencia también penetra en
el entrante de sección decreciente 35 del miembro receptor 12. La
penetración del borde abocinado 26 ayuda a impedir el desencaje
entre miembro de corona, miembro receptor y cabeza del tornillo para
hueso bajo importantes cargas espinales, con lo que añade un alto
grado de seguridad a la fijación del tornillo para hueso 11 en la
barra espinal R.
Conforme se va apretando el tornillo de fijación
en la parte roscada 37 del miembro receptor, la cabeza 22 del
tornillo para hueso se resiste a seguir penetrando en el entrante de
sección decreciente 35. Para seguir apretando el tornillo de
fijación se necesita un par cada vez mayor, hasta que la cabeza 56
del tornillo queda seccionada del tapón roscado 55 en la zona de
corte 58. De preferencia, la zona de corte está dispuesta dentro del
miembro receptor 12 de manera que ninguna parte del tornillo de
fijación 14 se proyecte más allá de la abertura 33b del miembro
receptor.
Si bien la invención se ha ilustrado y descrito
en detalle en las ilustraciones y en la anterior descripción, la
misma debe considerarse de carácter ilustrativo y no restrictivo, en
el bien entendido que sólo se ha mostrado y descrito el ejemplo de
realización preferente y que se desea proteger todos los cambios y
modificaciones que entren en la invención.
Por ejemplo, el ejemplo de realización específico
del conjunto multiaxial 10 de tornillo para hueso puede
dimensionarse para su colocación en cualquier nivel de la columna.
Naturalmente, se entiende que el tamaño relativo de los componentes
del conjunto se modificará según la vértebra particular que se desee
instrumentar. Del mismo modo, las dimensiones relativas del tornillo
para hueso y el miembro receptor pueden modificarse a fin de
permitir mayores o menores grados de angulación del tornillo para
hueso con relación a la barra espinal.
En el ejemplo de realización preferente, los
componentes del conjunto 10 están formados de acero inoxidable. Se
contempla que el conjunto 10 pueda estar formado con otros
materiales biocompatibles, como el titanio, e incluso materiales que
permitan el crecimiento del hueso hacia su interior.
Además, aunque el ejemplo de realización
preferente de la invención se refiere a un tornillo para hueso,
también pueden adaptarse otros miembros de fijación ósea para
implementar las capacidades multiaxiales de esta invención. Por
ejemplo, un gancho vertebral puede equiparse con una cabeza esférica
para conectarse con una barra espinal por medio de los componentes
del conjunto 10.
Se entiende también que, aunque el ejemplo de
realización preferente de la invención conecta un tornillo para
hueso con una barra, se contemplan diversos miembros longitudinales.
Por ejemplo, una barra alargada puede disponerse dentro del canal
del miembro receptor para quedar sujeta entre el miembro de corona y
el tornillo de fijación. La presente invención puede aplicarse
igualmente bien a barras o varillas lisas, o a miembros
longitudinales dotados de características superficiales diversas,
como moleteado o
roscado.
roscado.
Claims (11)
1. Un conjunto de fijación espinal, compuesto
de:
un miembro alargado (R) configurado para su
colocación adyacente a y a lo largo de la longitud de la columna
vertebral;
un sujetador (11) que se fija al hueso, donde
dicho sujetador consta de una porción inferior (21) configurada para
fijarse a una vértebra y de una cabeza ensanchada (22);
un miembro receptor (12) que define una
perforación (34) a través del mismo desde un extremo superior hasta
un extremo inferior, donde dicha perforación (34) consta de un
entrante (35) para recibir dicha cabeza (22) de dicho sujetador que
se fija al hueso, y dicho entrante (35) consta de una abertura
inferior en dicho extremo inferior de dicho miembro receptor a
través del cual se extiende dicha porción inferior de dicho
sujetador (11), y dicho miembro (12) consta también de un canal (33)
que comunica con dicho entrante (35) y tiene una abertura superior
(33b) en dicho extremo superior de dicho miembro receptor, y dicho
canal está configurado para recibir en su interior dicho miembro
alargado (R) adyacente a dicho entrante;
un miembro de corona (13) insertable a través de
dicha abertura superior (33b) y dispuesto de manera deslizable
dentro de dicho entrante (35), donde dicho miembro de corona (13)
tiene una superficie inferior (45) que entra en contacto con dicha
cabeza (22) de dicho sujetador (11) y una superficie superior (47)
opuesta que entra en contacto con dicho miembro alargado (R), y
un miembro de compresión (14) encajado dentro de
dicha perforación (34) adyacente a dicha abertura superior (33b),
caracterizado porque dicha superficie inferior (45) y dicha
cabeza (22) están configuradas para una penetración relativa entre
sí, y dicho miembro de compresión es operable para presionar dicho
miembro alargado (R) contra dicho miembro de corona (13) y dicho
miembro de corona (13) contra dicha cabeza (22) de dicho sujetador
para una penetración relativa entre los mismos, para fijar así dicha
cabeza de dicho sujetador entre dicho miembro de corona (13) y dicho
entrante (35) de dicho miembro receptor (12).
2. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde:
dicha perforación (34) consta de una porción
internamente roscada (37) adyacente a dicha abertura superior (33b);
y
dicho miembro de compresión (14) es un tornillo
de fijación provisto de roscas para encajar con dicha porción
internamente roscada.
3. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde dicha cabeza (22) de dicho sujetador (11)
que se fija al hueso consta de una superficie superior truncada (24)
y define un entrante (25) para la recepción de herramientas a través
de dicha superficie superior.
4. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde dicha cabeza (22) de dicho sujetador (11)
que se fija al hueso consta de una superficie superior truncada (24)
y un borde abocinado (26) adyacente a dicha superficie superior,
estando dicho borde abocinado (26) dispuesto para que penetre al
menos dicha superficie inferior (45) de dicho miembro de corona (13)
cuando dicha cabeza de dicho sujetador está fija entre dicho miembro
de corona (13) y dicho entrante (35).
5. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde dicha superficie inferior (45) de dicho
miembro de corona (13) es una superficie cónica.
6. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde dicho miembro de corona (13) define una
perforación a través del mismo, dicha perforación incluye dicha
superficie inferior (45) en contacto con dicha cabeza (22), y dicha
perforación incluye un orificio (46) para inserción de herramientas
configurado para recibir una herramienta de accionamiento que encaje
con dicha cabeza (22) de dicho sujetador (11) a través de dicha
perforación de dicho miembro de corona (13).
7. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde:
dicha perforación (34) de dicho miembro receptor
(12) incluye una porción para encajar con dicho miembro de
compresión (14) y un entrante de corona (36) entre dicha porción y
dicho entrante, teniendo dicha porción un diámetro interior menor
que un diámetro interior de dicho entrante de corona; y
dicho entrante de corona (36) consta de un
reborde superior que tiene un diámetro menor que el diámetro
interior de dicho entrante de corona pero mayor que el diámetro
interior de dicha porción de dicha perforación.
8. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde dicho entrante (34) tiene una sección
cónicamente decreciente desde un diámetro mayor hasta un diámetro
menor en dicho extremo inferior.
9. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 8, donde dicho miembro de corona (13) consta de una
superficie exterior cónica (48) configurada para su encaje
complementario con dicho entrante de sección decreciente (34) de
dicho miembro receptor (12).
10. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde:
dicha cabeza (22) es de configuración al menos
parcialmente esférica;
dicho entrante (34) de dicho miembro receptor y
dicha cabeza (22) están configurados para una penetración relativa
entre sí; y
dicho miembro de compresión (14) es accionable
para presionar dicho miembro alargado (R) contra dicho miembro de
corona (13), dicho miembro de corona contra dicha cabeza (22) de
dicho sujetador (11) y dicha cabeza contra dicho entrante (34), para
afianzar así dicha cabeza de dicho sujetador entre dicho miembro de
corona y dicho entrante de dicho miembro receptor (12) con
penetración relativa entre dicho miembro receptor y dicha cabeza de
dicho sujetador.
11. El conjunto de fijación espinal según la
reivindicación 1, donde:
dicha cabeza (22) es de configuración al menos
parcialmente esférica y tiene un diámetro esférico;
dicho entrante (34) es de sección decreciente
desde un diámetro mayor que dicho diámetro esférico de dicha cabeza
de dicho sujetador hasta un diámetro en dicha abertura inferior
menor que dicho diámetro esférico;
dicho entrante (34) de dicho miembro receptor
(12) y dicha cabeza (22) están configurados para una penetración
relativa entre sí;
dicha superficie inferior (45) de dicho miembro
de corona (13) es cónica; y
dicho miembro de compresión (14) es accionable
para presionar dicho miembro alargado (R) contra dicho miembro de
corona (13) y dicho miembro de corona contra dicha cabeza (22) de
dicho sujetador (11) y dicha cabeza contra dicho entrante (34), para
afianzar así dicha cabeza del sujetador entre dicho miembro de
corona (13) y dicho entrante (34) de dicho miembro receptor (12) con
penetración relativa entre dicha cabeza de dicho sujetador y
conjuntamente dicho entrante (34) y dicha superficie inferior (45)
cónica de dicho miembro de corona (13).
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