ES2213166T3 - Aparato para mantener vertebras en una posicion relativa espacial dada. - Google Patents

Aparato para mantener vertebras en una posicion relativa espacial dada.

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ES2213166T3 ES96105840T ES96105840T ES2213166T3 ES 2213166 T3 ES2213166 T3 ES 2213166T3 ES 96105840 T ES96105840 T ES 96105840T ES 96105840 T ES96105840 T ES 96105840T ES 2213166 T3 ES2213166 T3 ES 2213166T3
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Alexandre M. Dinello
John Engelhardt
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Abstract

SE PRESENTA UN APARATO PARA RETENER PARTES DE HUESO EN UNA RELACION ESPACIAL DESEADA QUE INCLUYE UNA PLACA LONGITUDINAL QUE SE EXTIENDE A LO LARGO DE LAS PARTES DE HUESO. UN DISPOSITIVO DE SUJECION TIENE UNA PRIMERA PARTE EXTREMA ENCAJABLE CON UNA PARTE DEL HUESO. UN MIEMBRO DE CONEXION PARA CONECTAR LA PLACA AL DISPOSITIVO DE CONEXION EN CUALQUIERA DEL NUMERO INFINITO DE POSICIONES A LO LARGO DE LA RANURA INCLUYE UN HUECO PARA RECIBIR UNA PARTE DE LA PLACA. EL HUECO TIENE UNA INTERFERENCIA QUE AJUSTA CON LA PARTE DE LA PLACA RECIBIDA EN EL HUECO. UNA TUERCA ENGRANA EN EL SEGUNDO EXTREMO DEL DISPOSITIVO DE SUJECION PARA APLICAR UNA FUERZA PARA PROVOCAR EL AJUSTE DE INTERFERENCIA ENTRE LA PLACA Y EL HUECO.

Description

Aparato para mantener vertebras en una posición relativa espacial dada.
Antecedentes de la invención
La presente invención está relacionada con un aparato que se utiliza para retener partes de huesos, tales como vértebras de la columna vertebral en una relación espacial deseada.
Un aparato conocido para la retención de las vértebras de la columna vertebral en una relación espacial deseada incluye una placa longitudinal que se extiende a lo largo de la columna vertebral. La placa incluye una pluralidad de ranuras alargadas que se extienden a lo largo del eje longitudinal de la placa. Un mecanismo de sujeción tiene la primera parte extrema que se sujeta a una vértebra de la columna vertebral y la segunda parte extrema que se extiende a través de una de las ranuras en la placa. Una tuerca se enrosca con la segunda parte extrema del mecanismo de sujeción y une la placa con fuerza al mecanismo de sujeción.
Las ranuras alargadas en la placa son definidas por una pluralidad de cavidades con forma de tronco de un cono que están acopladas por la superficie de una tuerca. Las cavidades definen una pluralidad de nidos que evitan que se produzca un movimiento de la placa en relación con el mecanismo de sujeción. Los nidos definen una pluralidad de sitios donde se reciben los mecanismos de sujeción. En consecuencia, existe solamente cierto número de posiciones que el mecanismo de sujeción puede adoptar en relación con la placa y no se puede conseguir infinitos ajustes de la posición de la placa en relación con el mecanismo de sujeción.
Las conocidas placas longitudinales tienen una rigidez uniforme a lo largo de su tamaño para prevenir que se aplique la tensión a las vértebras sanas y deformadas a las que la placa está conectada. Sin embargo, una deformación del hueso de baja tensión es importante en la remodelación del hueso ya que el hueso se restaura para poder soportar las cargas aplicadas. Cuando las placas conocidas están conectadas con un hueso, el hueso circundante de las vértebras sanas está protegido con un escudo de las tensiones aplicadas y el hueso de las vértebras sanas se reabsorbe. Además, las conocidas placas rígidas provocan cargas aumentadas que van a ser aplicadas al disco vertebral entre la vértebra más alta a la que la placa está conectada y la vértebra adyacente a la que la placa no está conectada. Estas cargas aumentadas provocan la degeneración del disco.
El documento WO 91 11967 presenta un aparato para retener las vértebras en una relación espacial deseada como está definido en el preámbulo de la reivindicación 1 y comprende una placa longitudinal extensible a lo largo de la columna vertebral. La placa longitudinal tiene la primera superficie lateral para estar orientada hacia las vértebras y la segunda superficie lateral opuesta a la primera superficie lateral. El mecanismo de sujeción tiene la primera parte extrema que se puede unir con las vértebras y la segunda parte extrema que se puede unir con la placa longitudinal. Los medios de conexión se unen con la segunda parte extrema del mecanismo de sujeción para conectar la placa longitudinal con el mecanismo de sujeción. El medio de conexión incluye un medio de superficie para definir una cavidad para recibir una parte de la placa longitudinal. La superficie de la placa longitudinal opuesta a la superficie orientada hacia las vértebras está provista de aristas y la superficie de la parte del mecanismo de sujeción que está orientada hacia la superficie con aristas de la placa también está provista de aristas. De esta manera, tras la unión del mecanismo de sujeción con la placa longitudinal, queda definida una posición determinada y no es posible conectar la placa longitudinal con el mecanismo de sujeción en ninguna posición deseada a lo largo del eje longitudinal de la placa.
Resumen de la invención
De acuerdo con la presente invención, un aparato para retener las vértebras en la relación espacial deseada, comprende una placa longitudinal que se extiende a lo largo de la columna vertebral. La placa longitudinal tiene la superficie del primer lado para que esté orientada hacia las vértebras, la segunda superficie lateral opuesta a la primera superficie lateral. El mecanismo de sujeción tiene la primera parte extrema que se engancha a las vértebras y la segunda parte extrema que está enganchada a la placa longitudinal. Los medios de conexión se unen con la segunda parte extrema del mecanismo de sujeción para conectar la placa longitudinal con el mecanismo de sujeción en cualquier posición deseada a lo largo del eje longitudinal de la placa. El medio de conexión incluye un medio de superficie para definir una cavidad con el fin de recibir una parte de la placa longitudinal. El medio de superficie que define la cavidad tiene un ajuste a presión con la parte de la placa longitudinal recibida en la cavidad. Finalmente, se proporcionan medios que se acoplan con la segunda parte extrema del mecanismo de sujeción para aplicar una fuerza que provoque un ajuste a presión entre la placa longitudinal y la cavidad.
Breve descripción de los dibujos
La que antecede y otras características de la presente invención se harán aparentes a una persona experta en esta técnica tomando en consideración la descripción que sigue de las realizaciones preferentes de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, donde:
La Figura 1 es una vista posterior de una columna vertebral humana en la que un aparato construido de acuerdo con la presente invención ha sido implantado;
La Figura 2 es una vista lateral izquierda tomada por lo general a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista seccional, tomada por lo general a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1, que ilustra la forma en la que los mecanismos de sujeción son utilizados para conectar las placas longitudinales con una vértebra;
La Figura 4 es una vista seccional aumentada de un elemento de conexión de la Figura 1;
La Figura 5 es una vista lateral aumentada de una placa longitudinal de la Figura 1; y
La Figura 6 es una vista seccional de la placa longitudinal, tomada por lo general a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 5.
Descripción de una realización preferente de la invención
Un par de placas longitudinales implantables quirúrgicamente 10 (Figura 1) para mantener partes de un hueso, tales como vértebras de la columna vertebral, están conectadas con varias vértebras V de la columna vertebral 12 mediante mecanismos de sujeción 20. Cada placa 10 puede ser curvada para adaptarse a una curvatura deseada de la columna vertebral 12, como está presentado en la Figura 2. A pesar de que las placas están presentadas manteniendo tres vértebras en una relación espacial deseada, éstas pueden ser utilizadas para sujetar cualquier número de vértebras en una relación espacial deseada. Asimismo, se puede utilizar las placas para mantener varias partes de un hueso, tales como partes de un hueso roto, en una relación espacial deseada.
Las placas 10 están conectadas a las respectivas vértebras V mediante mecanismos de sujeción 20 (Figura 3) hechos de un material biocompatible apropiado, como el titanio o el acero inoxidable. Cada uno de los mecanismos de sujeción 20 tiene una parte interior extrema roscada 22 con una circunvolución roscada helicoidal y espaciada 24 que se fija a la vértebra V. La parte extrema exterior 26 del mecanismo de sujeción 20 está provista de una rosca relativamente fina que engancha la circunvolución roscada interna en una tuerca 28 preferentemente hecha de un material biocompatible apropiado, como titanio o acero inoxidable.
Las caras planas para llaves (no mostradas) están provistas en el extremo más exterior de la parte extrema exterior 26 del mecanismo de sujeción 20. A estas caras planas para llaves se aplica una fuerza de torsión para introducir, girando, la circunvolución roscada helicoidal y relativamente espaciada 24, dentro de la vértebra V. Después de que el mecanismo de sujeción haya sido conectado con la vértebra y la placa 10, la parte extrema exterior del mecanismo de sujeción puede ser recortada para minimizar el largo total del mecanismo de sujeción.
Una parte intermedia 32 del mecanismo de sujeción tiene una superficie lateral exterior plana 33 que engancha de forma contigua la arandela espaciadora 34. Cuando la tuerca de sujeción fuerte 28 está tensada, la placa 10 está apretada con seguridad contra la superficie lateral exterior plana 36 de la arandela 34, que está conectada con el mecanismo de cierre 20. La arandela 34 espacia la placa 10 de la vértebra V y puede tener cualquier espesor deseado o no ser utilizada en absoluto. Si no se utiliza la arandela 34, la placa está apretada contra la superficie 33 de la parte intermedia 32 del mecanismo de sujeción 20.
A pesar de que está previsto que el mecanismo de sujeción 20 podría estar construido de muchas formas distintas, es preferible construir el mecanismo de sujeción 20 de acuerdo con la Patente U.S. Nº 4.854.311 que está cedida al cesionario de la presente invención.
Cada una de las placas 10 tiene un largo que es por lo menos suficiente para abarcar como mínimo dos de las vértebras V. En la realización de la invención ilustrada en la Figura 1, las placas 10 abarcan tres vértebras V. Por supuesto, el largo de las placas 10 en cualquier instalación particular dependerá de la condición a corregir y el número de las vértebras V que deben ser mantenidas en una relación espacial deseada, una respecto a la otra, por las placas de los huesos.
Cada una de las placas 10 es idéntica e incluye la primera y la segunda parte lateral 40 y 42 que se extienden longitudinalmente (Figura 1). Las partes laterales 40 y 42 se extienden en paralelo, una respecto a la otra, y al eje longitudinal 43 de la placa 10. La primera y la segunda parte lateral 40 y 42 definen una ranura 44 en la placa 10 que se extiende a lo largo del eje 43.
La placa 10 (Figuras 2 y 5) tiene una superficie más baja 48 que está orientada hacia las vértebras V y una superficie más alta 50 que está orientada en dirección contraria de las vértebras V. Preferentemente, las superficies 48 y 50 están espaciadas por una distancia adyacente al primer extremo 52 (Figura 5) de la placa 10 y también espaciadas por una segunda distancia, menor que la primera distancia, adyacente al segundo extremo 54 de la placa. La placa 10 se vuelve cónica empezando por el primer extremo 52 hasta el segundo extremo 54. En consecuencia, la placa 10 es más flexible junto al extremo 54 que junto al extremo 52 para impedir la protección de la tensión de las vértebras conectadas con el extremo 54 y la degeneración del disco vertebral (no está mostrado) situado entre la vértebra más alta conectada con el extremo 54 y la vértebra adyacente no conectada con la placa. Está previsto que la placa 10 puede volverse cónica desde la parte central de la placa hasta ambos extremos de la placa para prevenir la protección de la tensión de las vértebras conectadas a ambos extremos de la placa. Asimismo, las superficies superior e inferior pueden extenderse en paralelo una respecto a la otra para que la placa no se vuelva cónica en absoluto y para que tenga la rigidez uniforme en todo su largo.
La parte lateral 40 (Figura 6) de la placa 10 tiene una superficie interior 60 que define la ranura 44 y una superficie exterior 62 situada de manera lateral en relación con la superficie interior de la parte lateral 40. La superficie interior 60 de la primera parte lateral 40. La superficie interior 60 de la primera parte lateral 40 se extiende en un ángulo A relativo a la línea 64 que se extiende sustancialmente de manera perpendicular a la superficie más baja 48. La superficie exterior 62 de la parte lateral 40 se extiende en un ángulo B relativo a la línea 64. Preferentemente, los ángulos A y B son iguales y tienen aproximadamente 2,4º. Por lo tanto, las superficies interior y exterior 60 y 62 se extienden en un ángulo de aproximadamente 4,8º, uno en relación con el otro.
La parte lateral 42 de la placa 10 tiene una superficie interior 70 que define la ranura 44 y la superficie exterior 72 situada de manera lateral respecto a la superficie interior 70 de la parte lateral 42. La superficie interior 70 de la segunda parte lateral 42 se extiende en un ángulo C relativo a la línea 74 que se extiende de manera sustancialmente perpendicular a la superficie lateral más baja 48. La superficie exterior 72 de la segunda parte lateral 42 se extiende en un ángulo D relativo a la línea 74. Preferentemente, los ángulos C y D son iguales y tienen aproximadamente 2,4º. Por lo tanto, las superficies interior y exterior 70 y 72 se extienden en un ángulo de aproximadamente 4,8º uno respecto al otro. También, la superficie exterior 62 y 72 se extienden en un ángulo relativo uno respecto al otro.
El elemento conectador 80 (Figura 1) conecta el mecanismo de sujeción 20 con la placa 10 en cualquiera de un número infinito de posiciones a lo largo de la ranura 44. El elemento conectador 80 (Figura 3) tiene las cavidades, la primera y la segunda, 82 y 84, para recibir la primera y la segunda parte lateral 40 y 42 de la placa 10. La primera y la segunda cavidad 82 y 84 tienen un ajuste a presión con la primera y la segunda parte lateral 40 y 42 de la placa 10.
La primera y la segunda superficie 88 y 90 (Figura 4) y la superficie de fondo 92 que se extiende entre la primera y la segunda superficie lateral definen la cavidad 82. La primera superficie lateral 88 se extiende en un ángulo W relativo a la línea 94 extendida de manera sustancialmente perpendicular a la superficie de fondo 92 de la cavidad 82. La segunda superficie lateral 90 se extiende en un ángulo X relativo a la línea 94. Preferentemente, los ángulos W y X son iguales y tienen aproximadamente 2,5º. Por lo tanto, las superficies laterales 88 y 90 se extienden en un ángulo de aproximadamente 5º uno respecto al otro.
La primera y la segunda superficie lateral 98 y 100 y la superficie de fondo 102 extendida entre la primera y la segunda superficie lateral 98 y 100 definen la cavidad 84. La primera superficie lateral 98 de la cavidad se extiende en un ángulo Y relativo a la línea 104 extendida de manera sustancialmente perpendicular a la superficie de fondo 102 de la cavidad 84. La segunda superficie lateral 100 de la cavidad 84. La segunda superficie lateral 100 de la cavidad 84 se extiende en un ángulo Z relativo a la línea 104. Preferentemente, los ángulos Y y Z son iguales y tienen aproximadamente 2,5º. Por lo tanto, la primera y la segunda superficie lateral 98 y 100 de la cavidad 84 se extienden en un ángulo de aproximadamente 5º uno respecto al otro.
El elemento conectador 80 incluye una abertura 110 a través de la cual se extiende la segunda parte extrema 26 del mecanismo de sujeción. La abertura 110 está situada entre las cavidades 82 y 84. El elemento conectador 80 incluye una cavidad con forma de tronco de un cono 112 para recibir la parte con forma del tronco de un cono de la tuerca 28.
La primera parte lateral 40 (Figura 6) de la placa 10 tiene el ancho medido desde la superficie lateral interior 60 hasta la superficie lateral exterior 62 y a lo largo de la superficie de arriba 50. La superficie de fondo 92 (Figura 4) de la cavidad 82 tiene el ancho medido desde la primera superficie lateral 88 hasta la segunda superficie lateral 90. Preferentemente, el ancho de la primera parte lateral 40 medido a lo largo de la superficie de arriba 50 es mayor que el ancho de la superficie de fondo 92 de la cavidad 82 para provocar el ajuste a presión.
La segunda parte lateral 42 (Figura 6) de la placa 10 tiene el ancho medido desde la superficie lateral interior 70 hasta la superficie lateral exterior 72 y a lo largo de la superficie de arriba 50. La superficie de fondo 102 (Figura 4) de la cavidad 84 tiene el ancho medido desde la primera superficie lateral 98 hasta la segunda superficie lateral 100. Preferentemente, el ancho de la segunda parte lateral 42 medido a lo largo de la superficie de arriba 50 es mayor que el ancho de la superficie de fondo 102 de la cavidad 84 para provocar el ajuste a presión.
Cuando las placas 10 vayan a ser montadas en la columna vertebral 12, una pluralidad de mecanismos de sujeción 20 estará conectada con las vértebras. Después de que las placas 10 hayan sido dobladas y ajustadas a la configuración deseada, estas placas 10 quedan colocadas sobre los mecanismos de sujeción 20. Si se va a utilizar las arandelas 34, estas arandelas se colocan sobre los mecanismos de sujeción 20 antes de colocar las placas 10 en los mecanismos de sujeción. La placa 10 se coloca preferentemente con el extremo más flexible 54 hacia la cabeza del paciente y se conecta con las vértebras sanas. Es posible colocar las placas 10 a lo largo de los mecanismos de sujeción 20 con los mencionados mecanismos en cualquiera del número infinito de las posiciones a lo largo de la ranura 44.
Después de que las placas 10 hayan sido colocadas en relación con los mecanismos de sujeción 20, los elementos conectadores 80 están colocados sobre los mecanismos de sujeción con las cavidades 82 y 84 recibiendo las partes laterales 40 y 42 de las placas 10. Las tuercas 28 están enroscadas en los mecanismos de sujeción 20 para provocar la sujeción a presión entre las cavidades 82 y 84 y las porciones 40 y 42 y para fijar las posiciones de las placas en relación con los mecanismos de sujeción. Las tuercas 28 hacen que los elementos de conexión 80 se agarren con fuerza a las superficies laterales más bajas 48 de las placas 10 contra las superficies 36 de las arandelas 34, si éstas se fueran a usar, o contra las superficies 33 de los mecanismos de sujeción 20 si se prescindiera de las arandelas.
De la descripción precedente de la invención, los entendidos en esta técnica sabrán apreciar los existentes perfeccionamientos, cambios y modificaciones. Se pretende que estos perfeccionamientos, cambios y modificaciones dentro del conocimiento de la técnica estén cubiertos por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

1. Un aparato para retener las vértebras (V) en una relación espacial deseada, compuesto de una placa longitudinal (10) extensible a lo largo de la columna vertebral (12) y que incluye la primera superficie lateral (48) orientada hacia las vértebras (V) y la segunda superficie lateral (50) situada enfrente de la citada primera superficie lateral (48), un mecanismo de sujeción (20) que tiene la primera parte extrema (22) adecuada para estar conectada con una vértebra (V) y la segunda parte extrema (26) que se puede conectar con la placa longitudinal (10), y medio de conexión (80) que se puede conectar con la segunda parte extrema (26) del mecanismo de sujeción (20) para conectar la placa longitudinal (10) con el mecanismo de sujeción (20) en cualquier posición deseada a lo largo del eje longitudinal de la placa (10) por lo cual el medio de conexión (80) incluye medios de superficie (88, 90, 92; 100, 102) que definen una cavidad (82; 84) para recibir una parte (40; 42) de la placa longitudinal (10) caracterizada porque los medios de superficie (88, 90, 92; 98, 100, 102) que definen la citada cavidad (82; 84) tienen un ajuste a presión con la citada parte (40; 42) de la placa longitudinal (10) recibida en la citada cavidad (82; 84) y con lo cual están provistos medios (28) que se pueden unir con la segunda parte extrema (26) del mecanismo de sujeción (20) para aplicar una fuerza que produzca un ajuste a presión entre la placa longitudinal (10) y la citada cavidad (82; 84).
2. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 1, caracterizado porque los citados medios de superficie (88, 90, 92; 98, 100, 102) que definen la citada cavidad (82; 84) incluyen la primera y la segunda superficie lateral (88, 90; 98, 100) y la superficie de fondo (92; 102) que se extiende entre las citadas, primera y segunda superficie lateral, la citada primera superficie lateral (88; 98) se extiende en un ángulo en relación con la segunda superficie lateral (90; 100).
3. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 2, caracterizado porque las citadas primera y segunda superficie (88, 90; 98, 100) se extienden en un ángulo respecto a la línea (94; 104) que se extiende de manera sustancialmente perpendicular a la citada superficie de fondo (92; 102).
4. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 1, caracterizado porque la citada placa (10) incluye la primera y la segunda superficie exterior que se extienden de manera lateral (62, 72) y quedan extendidas entre la citada primera y la segunda superficie lateral (48, 50) la citada primera y la segunda superficie lateralmente exterior (62, 72) se extienden en un ángulo en relación uno respecto al otro.
5. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 4, caracterizado porque los citados medios de superficie (88, 90, 92; 98, 100, 102) que definen la citada cavidad (82; 84) incluyen la primera y la segunda superficie lateral (88, 90; 98, 100) y la superficie de fondo (92; 102) extendida entre la citada primera y la segunda superficie lateral, la citada primera superficie lateral (88; 98) se extiende en un ángulo en relación una con la otra.
6. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 1, caracterizado porque la citada placa (10) incluye la primera y la segunda parte lateral (40, 42) que se extiende de forma paralela una respecto a la otra y al eje longitudinal (43), las citadas primera y segunda parte lateral (40, 42) definen una ranura alargada (44) que se extiende a lo largo del eje longitudinal (43) de la citada placa (10) e intersecciona con las citadas primera y segunda superficie lateral (48, 50), la citada segunda parte extrema (26) del citado mecanismo de sujeción (20) siendo extensible a través de la ranura (44), el citado medio de conexión (80) incluye medios de superficie (88, 90, 92; 98, 100, 102) para definir la primera y la segunda cavidad (82, 84) con el fin de recibir la citada primera y segunda parte lateral (40, 42) de la citada placa (10), los citados medios de superficie (88, 90, 92; 100, 102) definen las cavidades (82, 84), la primera y la segunda, que tienen un ajuste a presión con las citadas partes laterales (40, 42), la primera y la segunda.
7. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 6, caracterizado porque los citados medios de superficie (88, 90, 92) que definen la citada primera cavidad (82) incluyen la primera y la segunda superficie lateral (88, 90) y la superficie de fondo (92) que se extiende entre la primera y la segunda superficie lateral (88, 90), la citada primera superficie lateral (88) de la citada primera cavidad (82) se extiende en un ángulo relativo a la segunda superficie lateral (90) de la citada primera cavidad (82), los citado medios de superficie (98, 100, 102) definen la citada segunda cavidad (84) que incluye la primera y la segunda superficie lateral (98, 100) y una superficie de fondo (102) que se extiende entre la citada primera y la segunda superficie lateral (98, 100), la citada primera superficie lateral (98) de la citada segunda cavidad (84) se extiende en un ángulo relativo a la citada segunda superficie lateral (100) de la citada segunda cavidad (84).
8. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 1, caracterizado porque aquel citado medio de conexión comprende un elemento conectador (80) que incluye medios de superficie (88, 90, 92; 98, 100, 102) que definen la citada cavidad (82; 84), el citado elemento conectador (80) engancha una de las citadas, primera y segunda, superficies (48, 50) de la citada placa (10) contra una superficie sustancialmente plana (33) conectada con el citado mecanismo de sujeción (20).
9. Un aparato como el que está presentado en la reivindicación 8, caracterizado porque el citado elemento conectador (80) incluye medios de superficie para definir una abertura (110) a través de la cual la citada segunda parte extrema (26) del citado mecanismo de sujeción (20) se puede extender.
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