ES2217560T3 - Espaciador intervertebral abierto. - Google Patents
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Abstract
Se presentan separadores abiertos provistos de cámaras, dispositivos de implante y procedimientos. Los separadores (500) pueden incluir un cuerpo (505¿) que tiene una pared (506¿) que define una cámara (530¿) y una abertura (531¿) en comunicación con al cámara (530¿). En una realización, la pared incluye un par de brazos (520¿, 521¿) que se miran entre sí y que forman una boca (525¿) en la cámara (530¿). Preferiblemente, uno de los brazos (520¿) está truncado con relación al otro, formando un canal (526). En un aspecto, el cuerpo (505¿) es una clavija ósea que comprende un taco descentrado con aspecto a la diáfisis de un hueso largo. Los dispositivos (800) incluyen medios de acoplamiento de separadores para acoplar un separador y medios de oclusión par bloquear una abertura definida en el separador. En algunas realizaciones, el medio de oclusión (820) incluye una placa (821) extensible desde el alojamiento (805). En una realización específica, la placa (821) define una acanaladura (822) quese dispone alrededor de un dispositivo de fijación (830) unido al alojamiento (805) de forma que la placa (821) pueda deslizarse con relación al alojamiento (805).
Description
Espaciador intervertebral abierto.
La presente invención se refiere, en términos
generales, a la artrodesis destinada a la estabilización de la
columna vertebral. Más concretamente, la invención aporta unos
espaciadores intervertebrales de cámara abierta, unos instrumentos
para implantar dichos espaciadores y unos métodos para fabricar y
usar los espaciadores.
Los discos intervertebrales, situados entre las
placas extremas de vértebras adyacentes, estabilizan la columna,
distribuyen las fuerzas entre vértebras y sirven de amortiguadores
para los cuerpos vertebrales. Un disco intervertebral normal
comprende un componente semi-gelatinoso, el núcleo
pulposo, que está rodeado y confinado por un aro exterior y fibroso
llamado el anillo fibroso. En una columna sana, sin dañar, el anillo
fibroso impide que el núcleo pulposo salga fuera del espacio
discal.
Los discos vertebrales se pueden desplazar o
dañar debido a un trauma, enfermedad o envejecimiento. La ruptura
del anillo fibroso deja que el núcleo pulposo salga hacia el canal
vertebral, una situación conocida comúnmente como rotura o hernia
discal. El núcleo pulposo empujado hacia fuera puede presionar sobre
algún nervio de la columna, lo cual puede conllevar un daño en el
nervio, dolor, entumecimiento, debilidad muscular y parálisis. Los
discos intervertebrales también se pueden deteriorar debido al
proceso normal de envejecimiento o a una enfermedad. A medida que un
disco se deshidrata y se endurece, la altura del espacio discal se
reduce conduciendo a la inestabilidad de la columna, a la
disminución de la movilidad y al dolor.
Algunas veces, el único alivio de los síntomas de
estas situaciones es una discectomía, o la extirpación quirúrgica de
una parte o de todo un disco intervertebral seguida por la fusión de
las vértebras adyacentes. La extirpación del disco dañado o enfermo
conducirá a que el espacio discal se cierre. El cierre del espacio
discal puede producir la inestabilidad de la columna, la anormal
articulación mecánica, el desarrollo prematuro de la artritis o el
daño de un nervio, además de un dolor intenso. El alivio del dolor
por medio de la discectomía y la artrodesis requiere la conservación
del espacio discal y la fusión definitiva de los segmentos móviles
afectados.
A menudo se emplean los injertos óseos para
rellenar el espacio intervertebral evitando que el espacio discal se
cierre y para promover la fusión de las vértebras adyacentes a
través del mismo espacio discal. En las primeras técnicas, el
material óseo se disponía simplemente entre las vértebras
adyacentes, en general en la cara posterior de la vértebra, y la
columna vertebral se estabilizaba por medio de una placa o de una
barra que abarcaba las vértebras afectadas. Una vez que se producía
la fusión, los componentes usados para mantener la estabilidad del
segmento se convertían en un cuerpo extraño superfluo y permanente.
Además, los procedimientos quirúrgicos necesarios para implantar una
barra o una placa para estabilizar el nivel durante la fusión eran
frecuentemente largos y arriesgados.
Se determinó pues, que una solución mejor para la
estabilización de un espacio discal extirpado es el fusionar las
vértebras entre sus respectivas placas extremas, preferiblemente sin
necesidad de una aplicación de placa anterior o posterior. Ha habido
un gran número de intentos para desarrollar un implante intradiscal
aceptable que pudiera usarse para reemplazar el disco dañado y
mantener la estabilidad del interespacio discal entre las vértebras
adyacentes, al menos hasta que se consiga la artrodesis completa. El
implante debe proporcionar un soporte temporal y permitir el
crecimiento del hueso hacia adentro. El éxito de la discectomía y
del proceso de fusión requiere el desarrollo de un crecimiento
contiguo del hueso para crear una masa sólida porque el implante
podría no soportar las cargas compresivas de la columna durante la
vida del paciente.
Se han desarrollado diversos espaciadores
metálicos para rellenar el hueco formado y para promover la fusión.
Sofamor Danek Group, Inc., (1800 Pyramid Place, Memphis, TN 38132,
(800) 933-2635) comercializa un cierto número de
celdas vertebrales huecas. Por ejemplo, la patente US núm. 5.015.247
de Michelson y la serie núm. 08/411.017 de Zdeblick describen una
celda vertebral roscada. Las celdas son huecas y se pueden rellenar
con un material osteogénico, tal como un autoinjerto o un
aloinjerto, antes de la inserción en el espacio intervertebral. Las
aberturas definidas en la celda comunican con el interior hueco para
proporcionar un camino para el crecimiento de tejido entre las
placas extremas vertebrales.
Aunque los dispositivos metálicos para fusión de
Sofamor Danek y otros se emplean amplia y exitosamente para fusiones
fiables, es conveniente algunas veces el empleo de un producto
todo-hueso. El hueso proporciona muchas ventajas en
el uso de fusiones. El mismo se puede incorporar después de que se
produzca la fusión y por lo tanto no será un implante permanente. El
hueso permite una excelente imagen postoperatoria porque no produce
dispersión como los implantes metálicos. La protección de la tensión
se evita porque los injertos óseos tienen un módulo de elasticidad
similar al del hueso circundante. Aunque un espaciador
todo-hueso proporciona estas y otras ventajas, el
uso de hueso presenta varios retos. Cualquier espaciador que se
coloque dentro del espacio discal intervertebral debe soportar las
cargas cíclicas de la columna vertebral. Los productos óseos
corticales puede que tengan una suficiente resistencia a la
compresión para tales usos, sin embargo, el hueso cortical no
favorecerá una fusión rápida. El hueso reticular o esponjoso es más
propicio a la fusión pero biomecánicamente no es tan sólido como un
espaciador intervertebral.
A lo largo de los años se han desarrollado
diversos productos óseos para tacos de soporte (en adelante, tacos,
simplemente) tales como el Cloward Dowel. Los tacos óseos en forma
de un clavo generalmente circular se pueden obtener mediante el
taladrado de una porción alogeneica o autogeneica de un hueso. Como
se ilustra en las figuras 1 y 2, los tacos 100, 200 tienen una o dos
superficies corticales 110 y un cuerpo abierto y reticulado de hueso
esponjoso y quebradizo 120, 220 apoyado por la superficie 210 o
entre las dos superficies corticales 110. Los tacos 100, 200 también
incluyen un agujero taladrado y/o roscado 115, 215 para el
acoplamiento de un instrumento. Dichos tacos y otros productos óseos
están disponibles en la University of Florida Tissue Bank, Inc., (1
Innovation Drive, Alachua, Florida 32615,
904-462-3097 ó
1-800-OAGRAFT; números de Producto
280012, 280014 y 280015).
Mientras que los tacos óseos de la técnica
conocida son materiales válidos para injertos óseos, tales tacos
tienen unas propiedades biomecánicas relativamente pobres, en
particular una resistencia baja a la compresión. En consecuencia,
dichos tacos no pueden ser adecuados como espaciadores
intervertebrales sin una fijación interna debido al riesgo de
cerrarse antes de la fusión bajo las intensas cargas cíclicas de la
columna. Subsiste la necesidad en dichos tacos de que tengan las
ventajas del aloinjerto, pero con una resistencia biomecánica mayor
y constante.
En respuesta a dicha necesidad, la University of
Florida Tissue Bank, Inc., ha desarrollado un taco óseo patentado
mecanizado a partir de diáfisis de huesos largos. Con referencia
ahora a la figura 3, el taco 300 incluye un extremo 301 para el
acoplamiento de una herramienta y un extremo opuesto 302 para su
inserción. Entre los dos extremos 301 y 302, el taco 300 comprende
una cámara 330 formada a partir del canal medular que se encuentra
de manera natural en el hueso largo y una abertura 331 en
comunicación con la cámara 330. Dicha cámara 330 se puede rellenar
con un material osteogénico para favorecer la fusión, mientras que
el cuerpo cortical 305 del taco 300 proporciona un soporte. Los
tacos también son ventajosos porque proporcionan la biomecánica
deseada y se pueden mecanizar con distintas características
superficiales tales como un fileteado o un nervado anular. En
algunas realizaciones, la superficie cortical exterior 310 del
extremo 301 de acoplamiento de una herramienta se mecaniza con una
configuración a propósito para el acoplamiento de una herramienta y
con una marca de referencia para la alineación. Como se ilustra en
la figura 3, el extremo de inserción 302 puede incluir una porción
achaflanada 340.
Las características del preámbulo de la
reivindicación 1 son conocidas por el documento US-A
4.950.296.
Mientras que dichos tacos corticales diafisiales
constituyen un mayor avance en este campo, persiste la necesidad de
unos tacos óseos y de otros espaciadores intervertebrales con una
mayor versatilidad.
Esta invención aporta unos espaciadores que
tienen una cámara abierta, unas herramientas para implantar los
espaciadores y unos métodos para fabricar y para usar los
espaciadores. Tales espaciadores comprenden un cuerpo que tiene una
pared que define una cámara y una abertura en comunicación con la
cámara. En un aspecto, en la pared está definido un canal en
comunicación con la cámara y con la superficie exterior del
espaciador. En otra realización, la pared incluye un par de brazos
enfrentados entre sí y formando una boca hacia la cámara. En una
realización preferente, uno de los brazos está truncado con respecto
al otro. En algunos aspectos, el cuerpo está compuesto de hueso. En
un aspecto, el cuerpo es un taco que tiene una cámara configurada
sustancialmente en forma de "C" y comprende una porción ósea
descentrada, obtenida a partir de la diáfisis de un hueso largo.
También se han previsto unas herramientas para la
implantación de los espaciadores. Dichas herramientas comprenden
unos medios para el acoplamiento de un espaciador destinado a
encajar un espaciador y unos medios de oclusión para bloquear una
abertura definida en el espaciador. En un aspecto, los medios de
acoplamiento incluyen un eje dispuesto deslizantemente dentro de un
alojamiento y que tiene un apéndice fileteado para acoplar un
agujero roscado de herramienta en el espaciador. En algunas
realizaciones, los medios de oclusión comprenden una placa
extensible desde el alojamiento. En una realización específica, la
placa define una ranura que queda dispuesta alrededor de un cierre
incorporado en el alojamiento a fin de que dicha placa sea
deslizable con respecto al alojamiento.
La presente invención también incluye unos
métodos para obtener un taco óseo abierto y unos métodos para usar
los espaciadores de esta invención. Los métodos para fabricar el
taco de acuerdo con esta invención comprenden el corte de una
porción descentrada a partir de la diáfisis de un hueso largo para
obtener un taco óseo con una cámara abierta. En un aspecto, el taco
se mecaniza para darle ciertas características superficiales
convenientes, tales como fileteados, ranuras y agujeros para
instrumentos. En otro aspecto aún, los métodos incluyen el
achaflanado del extremo delantero del taco. Los métodos para usar
los espaciadores de esta invención comprenden el efectuar una
cavidad entre dos vértebras a fusionar e implantar un espaciador que
tiene una cámara abierta. En algunas realizaciones, la cámara se
rellena con un material osteogénico antes de que se implante el
espaciador. En otros aspectos de la invención, el material
osteogénico se rellena hacia y alrededor de la cámara a través de la
boca o canal después de la implantación.
La combinación de los espaciadores de cámara
abierta de esta invención con los instrumentos y métodos de esta
misma invención proporcionan un espaciador versátil sin ningún
compromiso para la integridad biomecánica. Los espaciadores se
pueden rellenar antes o después de la implantación. Esta invención
facilita la implantación de un par de espaciadores abiertos próximos
entre sí en un espacio intervertebral. Cuando el espaciador es un
taco óseo, el mismo taco se puede formar con menos hueso que el
necesario para los tacos convencionales, conservando una cantidad
valiosa de hueso.
En consecuencia, es un objetivo de esta invención
el aportar un espaciador de cámara abierta para fusión y unos
métodos para emplear el espaciador en un procedimiento de
artrodesis.
Otro objetivo es el de mejorar la incidencia en
el paciente de una estabilización y fusión segura y satisfactoria de
la columna.
Otro objetivo aún de esta invención es el de
proporcionar un taco para fusiones vertebrales que tiene unas
propiedades biomecánicas mejoradas y una versatilidad con respecto a
los tacos estándar conocidos en la técnica.
Aún otro objetivo de la presente invención es el
de aportar un espaciador con unas características biomecánicas
satisfactorias y unas características osteogénicas y favorecedoras
de la fusión mejoradas.
Estos y otros objetivos, ventajas y
características se consiguen según los espaciadores, instrumentos y
métodos de la siguiente descripción de las realizaciones preferentes
de la presente invención.
La figura 1 ilustra un Cloward Dowel estándar
conocido en la técnica.
La figura 2 muestra un taco unicortical estándar
conocido en la técnica.
La figura 3 ilustra un taco cortical diafisial
producido y comercializado por The University of Florida Tissue
Bank, Inc.
La figura 4 es una vista lateral, en perspectiva,
de una realización del espaciador de cámara abierta de esta
invención.
La figura 5 es una vista extrema, en alzado, del
espaciador de la fig.4.
La figura 6 es una vista superior de un par de
tacos de cámara abierta de esta invención implantados dentro de un
espacio intervertebral.
La figura 7 ilustra la anatomía de un segmento
vertebral lumbar.
La figura 8 es una vista superior de un par de
tacos de cámara abierta de esta invención, implantados dentro de un
espacio intervertebral por medio de un enfoque quirúrgico
anterior.
La figura 9 es una vista superior de un par de
tacos de cámara abierta de esta invención implantados dentro de un
espacio intervertebral por medio de un enfoque quirúrgico
posterior.
La figura 10 es una vista superior de una
realización de un taco de cámara abierta con un brazo truncado que
define un canal dirigido hacia la boca y cámara.
La figura 11 es una vista lateral en perspectiva
de un taco de cámara abierta con unos brazos que definen unas caras
cóncavas.
La figura 12 es una vista superior en perspectiva
de un taco óseo de cámara abierta.
La figura 13 es una vista lateral de una
realización de esta invención en la que el taco está ranurado.
La figura 14 es una vista lateral de un taco
fileteado de esta invención.
La figura 15 es una vista en sección transversal
de un detalle de una porción del fileteado de un espaciador de esta
invención.
La figura 16 ilustra varios cortes a través de la
diáfisis ósea y los tacos resultantes formados de acuerdo con esta
invención.
La figura 17 es una vista en alzado lateral de
una realización de un dispositivo roscador de tacos de esta
invención.
La figura 18 es una vista en alzado lateral del
dispositivo roscador de tacos de la fig. 17.
La figura 19 es una vista en alzado lateral del
dispositivo roscador de tacos de las figs. 17 y 18 que ilustra unos
elementos del conjunto tallador.
La figura 20 es una vista en detalle de un diente
de una cuchilla del dispositivo roscador de tacos.
La figura 21 es una vista global lateral de la
cuchilla.
La figura 22 es una vista lateral en detalle de
la cuchilla de la fig. 21.
La figura 23 es una vista lateral en detalle de
la cuchilla de las figs. 21 y 22.
La figura 24 es una vista superior de una
realización de una herramienta de inserción de esta invención.
La figura 25 es una vista lateral de la
herramienta de la fig. 24.
La figura 26 es una vista en perspectiva del
elemento de acoplamiento del espaciador de una herramienta de
inserción.
La figura 27 es una vista en perspectiva del
elemento de acoplamiento del espaciador de una herramienta de
inserción.
La figura 28 es una vista en alzado lateral de
una herramienta de inserción acoplada a un espaciador.
La figura 29 es una vista superior de la parte
ilustrada en la fig. 28.
La figura 30 en una vista lateral en perspectiva
explosiva de un conjunto herramienta-espaciador de
acuerdo con esta invención.
La figura 31 es una vista lateral en perspectiva
de un conjunto herramienta-espaciador.
La figura 32 es una vista superior en perspectiva
de un elemento de fijación de esta invención.
La figura 33 es una vista en alzado lateral del
elemento de fijación de la fig. 32.
La figura 34 es una vista en alzado superior del
elemento de fijación de las figs. 32 y 33.
La figura 35 es una vista en alzado de un
espaciador de acuerdo con una realización específica de esta
invención.
La figura 36 es una vista lateral del espaciador
de la fig. 35.
La figura 37 es una vista frontal del espaciador
de la fig. 35.
La figura 38 es un detalle de una porción de la
superficie fileteada del espaciador de la fig.35.
La figura 39 es un detalle de una realización del
fileteado de una realización del taco fileteado de esta
invención.
A los efectos de facilitar una comprensión de los
principios de la invención, a continuación se hará referencia a las
realizaciones ilustradas en los dibujos usando el lenguaje
particular para describir los mismos. Se comprenderá, sin embargo,
que con ello no se intenta ninguna limitación del alcance de la
invención, tal como las alteraciones y otras modificaciones del
dispositivo ilustrado, contemplándose tales aplicaciones de los
principios de la invención, según se ilustra en la misma, como
normalmente se le ocurriría a un entendido en la materia a la que la
invención se refiere.
Esta invención aporta unos espaciadores que
tienen una cámara de boca abierta. Dichos espaciadores son
ventajosos por la máxima exposición de tejido vertebral al material
osteogénico dentro de la cámara y permiten cerrar la colocación de
un par de espaciadores dentro del espacio intervertebral. El diseño
de dichos espaciadores conserva el material sin comprometer las
propiedades biomecánicas del espaciador. Ello es particularmente
ventajoso cuando se trata de material óseo debido a que la invención
conserva el valioso aloinjerto. De hecho, los tacos mayores y otros
injertos conformados pueden obtenerse de huesos más pequeños de lo
que podía pensarse antes de la presente invención. Igualmente se
pueden obtener eficazmente, a partir de huesos más largos, los tacos
más pequeños con una cámara pre-formada.
Aunque se contemple cualquier espaciador de
cámara abierta, en una realización los espaciadores se obtienen como
una porción transversal descentrada a partir de la diáfisis de un
hueso largo. Esto da como resultado un taco que tiene una cámara de
boca abierta. Debido a que el hueso largo incluye de forma natural
un canal medular, dentro del taco queda contenida inherentemente una
cámara pre-formada. Cuando la porción se corta
excéntricamente de cierta manera, el taco incluye una cámara de boca
abierta. Sorprendentemente, las propiedades biomecánicas de esos
tacos no están comprometidas por la ausencia de la pared que falta
en la cámara.
Con referencia ahora a las figuras 4 y 5, en las
mismas se ilustra una realización de un espaciador de fusión
intercorporal de esta invención. El espaciador 500 incluye un cuerpo
505 con un extremo 501 para acoplamiento de una herramienta y un
extremo opuesto para la inserción 502. El cuerpo 505 incluye una
pared 506 que define una cámara 530 entre los dos extremos 501, 502
y una abertura 531 en comunicación con la cámara 530.
Preferiblemente, el extremo para la inserción 502 incluye una pared
maciza de protección 503 posicionable para proteger a la médula
espinal del escape o fuga de material osteogénico de la cámara 530
cuando el espaciador se coloca mediante un enfoque anterior.
Como se ilustra en la figura 4, la cámara 530
está abierta de modo que comunica con otra abertura tal como una
boca o canal. La abertura también comunica con la superficie
exterior 510 del espaciador 500, preferiblemente por el extremo 501
de acoplamiento de una herramienta. La abertura puede proporcionar
un acceso a la cámara 530 después de la implantación o puede
facilitar la inserción del espaciador 530 en el espacio
intervertebral. Comparando la figura 4 con la figura 3 resulta
evidente que la cámara 530 está abierta de manera que el cuerpo 505
y dicha cámara 530 están configuradas sustancialmente en forma de C
a diferencia de la cámara definida 330 de la figura 3. En algunas
realizaciones, incluyendo la que se ilustra en la figura 4, la
abertura es una boca 525 formada por un par de brazos enfrentados y
opuestos 520, 521.
Según se ilustra en la figura 6 es preferible la
colocación bilateral de los tacos 500. Esta configuración
proporciona una cantidad sustancial de injerto óseo disponible para
la fusión. Los tacos corticales de dualidad bilateral 500 comportan
un área importante de hueso cortical para soporte de carga e
incorporación a largo término por medio de sustitución progresiva,
al propio tiempo que dan un área sustancial para la colocación de
hueso autógeno osteogénico que facilitará el puenteo a través del
espacio discal. La colocación dual de tacos con cámaras enfrentadas
530 comporta un compartimiento alargado 540 que se puede rellenar
con una composición osteogénica M. Esto provee la colocación de una
cantidad importante de material osteogénico así como una gran área
de soporte de hueso cortical para soportar cargas.
Los espaciadores abiertos de esta invención son
ventajosos porque complementan la anatomía de las vértebras V como
muestran las figuras 7-9. La figura 7 ilustra la
variación de la resistencia del hueso dentro del cuerpo vertebral V,
con un hueso más débil W dispuesto hacia el centro del cuerpo B, y
un hueso más fuerte S dispuesto alrededor de la periferia, lo más
próximo a la apófisis anular A. Los espaciadores abiertos de esta
invención están diseñados para acomodarse a la anatomía espinal.
Como se ilustra en la figura 8, se pueden implantar dos espaciadores
abiertos 500' con las bocas 525' encaradas al centro del espacio
intervertebral. Esto se agrega a la capacidad de soporte de carga
del hueso periférico más fuerte S del cuerpo vertebral V al colocar
la porción estructural y de soporte de carga del espaciador a lo
largo de la periferia del cuerpo. Al mismo tiempo, el material
osteogénico M colocado dentro de las cámaras queda expuesto al área
vascular más céntrica W del cuerpo.
En una realización preferente ilustrada en la
figura 10, el primer brazo 520' o el brazo adyacente al extremo 501'
de acoplamiento de una herramienta, está truncado con respecto al
segundo brazo 521'. Esto forma un canal 526 desde la superficie
exterior 510' a la cámara 530'. Preferentemente, y tal como muestra
la figura 10, el canal 526 está en comunicación tanto con la boca
525' como con la cámara 530' aunque se contempla que el canal 526
podría preverse en un espaciador cerrado con una cámara y una
abertura. En algunas realizaciones, tales como el espaciador 550
ilustrado en la figura 11, los brazos 580, 581 definen unas caras o
superficies cóncavas 582, 583. Dichas caras cóncavas 582 y 583 están
configuradas para recibir una herramienta complementaria de
guía.
El canal 526 de esta invención aporta importantes
ventajas. El canal 526, particularmente cuando está formado con un
brazo truncado 520' según ilustra la figura 10, facilita la
implantación con una herramienta de inserción. Gracias a que la
herramienta se puede colocar dentro del canal durante la
implantación, se pueden colocar dos espaciadores de esta invención
muy juntos dentro de un espacio intervertebral, según muestran las
figuras 6 y 8. La herramienta no necesita extenderse más allá de la
superficie exterior del espaciador. El canal 526 también permite que
el material osteogénico llene la cámara y los alrededores del
espaciador después de la implantación. Una ventaja adicional del
canal es que, cuando está formado en combinación con la boca de un
espaciador abierto, el mismo permite que la cámara del espaciador se
rellene antes de la implantación. La herramienta se puede colocar
dentro del canal para evitar que el material osteogénico se escape
de la cámara durante la implantación. El canal 526 proporciona,
también, el acceso a la cámara 530' para rellenarla después de que
el espaciador 500' sea implantado en el espacio discal.
Con referencia ahora a la figura 12, en una
realización preferente, el espaciador es un taco que tiene un eje
longitudinal A_{1} a lo largo de una longitud L del cuerpo 505. La
cámara abierta en forma de "C" 530 está definida a lo largo de
un segundo eje A_{p} sustancialmente perpendicular al eje
longitudinal A_{1}. El cuerpo 505 tiene una sección transversal
exterior XS proyectada sobre un plano perpendicular al eje
longitudinal A_{1} que es sustancialmente uniforme a lo largo de
la longitud L del cuerpo 505.
Los espaciadores de esta invención pueden dotarse
de unas características superficiales definidas en la superficie
exterior 510. Cuando el espaciador es un taco óseo según se ha
descrito, las características superficiales se pueden mecanizar en
el hueso cortical. Se contempla cualquier característica superficial
conveniente. En una realización, la superficie exterior 510 del
extremo 501 de acoplamiento de una herramienta define un encaje para
herramienta o un agujero 515 para incorporación de un instrumento
como se ilustra en las figuras 4 y 12. En una realización
preferente, el agujero 515 está fileteado aunque se contempla
cualquier configuración adecuada. Es preferible, algunas veces, que
dicho extremo 501 tenga una superficie generalmente plana para
aceptar el instrumento para inserción del taco en el receptor.
En algunas realizaciones, el espaciador 500
incluye una marca de referencia para la alineación o una ranura 516
definida en el extremo 501 de acoplamiento de la herramienta. En la
figura 12 la ranura 516 es paralela al eje A_{p} de la cámara 530
o perpendicular como se muestra en la figura 4. La marca de
referencia puede ensancharse para formar una ranura de encaje para
recibir una herramienta de implantación. Alternativamente, el
extremo del taco se puede mecanizar para que tenga un saliente en
vez de una ranura. Tal porción saliente de hueso puede tomar una
forma recta, de lados aplanados (esencialmente una imagen especular
de la ranura ilustrada), puede ser una prominencia elíptica, una
prominencia bi-cóncava, una prominencia cuadrada, o
cualquier otra forma saliente que proporcione una prominencia
suficiente o un extremo de acoplamiento resistente para instrumento
y asidero de guía a fin de permitir la transmisión de un par
insercional sin que se rompa el taco ni la prominencia. En otras
realizaciones se puede omitir la ranura a fin de mejorar la
resistencia del extremo 501 de acoplamiento de una herramienta.
A lo largo de la longitud L del espaciador se
pueden definir otras características superficiales. Tales
características pueden proporcionar unas superficies de acoplamiento
para facilitar el encaje con la vértebra y evitar el resbalamiento
del espaciador como se ha visto algunas veces con un injerto liso.
Con referencia ahora a la figura 13, el espaciador 600 incluye una
ranura o nervadura de tope 632 inscrita a lo largo de la
circunferencia del espaciador. Dicha nervadura 632 descarta la
vuelta atrás. En otras realizaciones preferentes la superficie
exterior 510' del taco 500'' define un fileteado 542 como muestra la
figura 14. El filete inicial o de comienzo 547 es adyacente a la
pared de protección 503'. Como se aprecia más claramente en la
figura 15, el fileteado 542 es preferentemente un fileteado
mecanizado uniformemente que incluye unos dientes 543 que tienen una
cresta 544 entre un flanco de entrada 545 y un flanco opuesto de
salida 546. Preferentemente dicha cresta 544 de cada diente 543 es
plana. En una realización particular, la cresta 544 de cada diente
543 tiene una anchura w entre alrededor de 0,5 mm (0,020 pulgadas) y
alrededor de 0,76 mm (0,030 pulgadas). Los filetes 542 definen
preferentemente un ángulo á entre el flanco de entrada 545 y el
flanco de salida 546 de dos dientes adyacentes citados 543. El
ángulo á está preferentemente entre unos 50 grados y unos 70 grados.
Cada diente 543 tiene preferiblemente una altura h' alrededor de
0,76 mm (0,030 pulgadas) y alrededor de 1,14 mm (0,045
pulgadas).
Las superficies mecanizadas, tales como los
fileteados, proporcionan diversas ventajas que anteriormente sólo
eran posibles con los implantes metálicos. Los fileteados permiten
un mejor control de la inserción del espaciador que el que se
obtenía con una superficie lisa. Esto permite al cirujano colocar
con más precisión el espaciador y evitar la
sobre-inserción lo cual es extremadamente importante
alrededor de las estructuras neurológicas y vasculares críticas de
la columna vertebral. Los fileteados y similares proporcionan un
área superficial aumentada que facilita el proceso de curación del
hueso y la sustitución progresiva para el reemplazo del material
óseo donante y la fusión. Esas características también aumentan la
estabilidad postoperatoria del espaciador al acoplar las placas
extremas vertebrales adyacentes y el anclaje del espaciador para
impedir la expulsión. Las características superficiales también
estabilizan la interfaz del espaciador óseo y reducen los
micromovimientos para facilitar la incorporación y la fusión.
En esta invención se contemplan diversas
configuraciones de espaciadores de cámara abierta. Cuando el
espaciador se obtiene de la diáfisis de un hueso largo, la forma del
taco se determina por la situación del corte en el eje del hueso.
Con referencia ahora a la figura 16, al situar apropiadamente la
porción que se corta, se pueden conseguir tacos en forma de "C"
de varias profundidades de cavidad en forma de "C" y espesores
de pared lateral. La figura 16A muestra la porción que debe cortarse
en el eje para obtener un taco cortical diafisial 300 (ver figura 3)
que tenga una altura de pared lateral H1 y un espesor de pared
lateral T1. Las figuras 16B-16D ilustran los cortes
descentrados necesarios para generar los tacos en forma de "C"
de esta invención con diferentes alturas de pared lateral
H2-H4 y espesores de pared lateral
T2-T4. El espesor de pared lateral aumenta de 16A a
16D, aunque el diámetro del taco no cambie.
Sorprendentemente, hemos visto que los
espaciadores de cámara abierta de esta invención tienen unas
propiedades biomecánicas similares a un espaciador que lleva
definida una cámara cerrada. Por ejemplo, el taco óseo 500'' de
cámara abierta de la figura 14 no es más susceptible de partirse o
de romperse durante el mecanizado o la implantación que el taco
cortical diafisial 300 de la figura 3 que tiene una cámara circular
completa. Esta resistencia se mantiene mientras el espesor T4 de la
pared 506', en su punto más estrecho 570, no sea menor de unos 5 mm
preferiblemente.
A medida que cualquiera de esos espaciadores de
cámara abierta se implantan y empiezan a experimentar una carga
axial, se espera que cuanto menor es la altura H de la pared
lateral, mayor es la carga llevada por el extremo del taco 501, 502.
Sin embargo, cuando la altura H de la pared lateral es
aproximadamente la misma que el diámetro D del taco, la pared
lateral 506 puede llevar una parte mayor de esta carga axial.
En algunas realizaciones, la pared 506 puede
incluir unas partes aplanadas superior e inferior para estabilizar
el taco mediante neutralización de cualquier par rotacional que
pueda ser inducido por presión en la pared lateral. Esto podría
conseguirse mediante la reducción de la altura H de la pared lateral
505 y de los extremos 501, 502 mediante limado o medios similares.
Estas consideraciones pueden ser menos importantes para un taco
fileteado que para un taco no fileteado ya que los fileteados
tienden a "morder" en el hueso donde los mismos están
implantados, evitando con ello cualquier rotación.
Para las fusiones cervicales, el taco se obtiene
preferentemente del peroné, del radio, del cúbito o del húmero. Las
dimensiones de tales tacos están por lo general entre alrededor de
8-15 mm de largo o profundidad y alrededor de
10-14 mm de diámetro. Para las fusiones torácicas y
lumbares, el taco se obtiene preferentemente del fémur o de la
tibia. Las dimensiones de tales tacos están, por lo general, entre
alrededor de 10-30 mm de largo y alrededor de
14-20 mm de diámetro.
La cámara puede rellenarse con cualquier material
osteogénico adecuado. En una realización preferente, la composición
osteogénica M tiene una longitud mayor que la longitud de la cámara
530 a fin de que la composición osteogénica contacte con las placas
extremas de las vértebras adyacentes cuando se implante el
espaciador 500 dentro de las vértebras. Esto proporciona un mejor
contacto de la composición con dichas placas extremas que estimula
el crecimiento del hueso hacia el interior.
Se contempla cualquier material o composición
osteogénica adecuada, incluyendo el autoinjerto, el aloinjerto, el
xenoinjerto, hueso desmineralizado, los sustitutivos de injerto óseo
sintéticos y naturales, tales como los biocerámicos y los polímeros,
y los factores osteoinductivos. Los términos material osteogénico o
composición osteogénica usados aquí significan virtualmente
cualquier material que favorezca el crecimiento del hueso o la
curación, incluyendo el autoinjerto, el aloinjerto, el xenoinjerto,
los sustitutivos de injerto óseo y las proteínas naturales,
sintéticas y recombinantes, las hormonas y similares.
Los autoinjertos se pueden recoger de zonas tales
como la cresta ilíaca empleando taladros, gubias, raspadores y
trépanos y otras herramientas y métodos bien conocidos por los
cirujanos de este campo. Preferentemente, el autoinjerto se recorta
de la cresta ilíaca con una cirugía donante mínimamente agresiva. El
material osteogénico puede incluir también hueso escariado por el
cirujano mientras prepara las placas extremas para el
espaciador.
Ventajosamente, cuando se escoge un autoinjerto
como material osteogénico, solo se necesita una cantidad muy pequeña
de hueso para rellenar la cámara. El autoinjerto propiamente no se
necesita para proporcionar un soporte estructural ya que éste es
proporcionado por el espaciador. La cirugía donante para tal
cantidad pequeña de hueso es menos agresiva y mejor tolerada por el
paciente. Usualmente hay poca necesidad de diseccionar el músculo en
la obtención de esas cantidades pequeñas de hueso. La presente
invención, por lo tanto, elimina o minimiza muchas de las
desventajas del empleo de autoinjertos.
Los sustitutivos naturales y sintéticos de
injerto que reemplazan la estructura o función del hueso también se
contemplan para la composición osteogénica. Se contempla cualquier
sustitutivo de dichos injertos, incluyendo por ejemplo, la matriz de
hueso desmineralizado, las composiciones minerales y biocerámicas.
Como es evidente por una reseña de An Introduction to Bioceramics,
editada por Larry L.Hench y June Wilson (World Scientific Publishing
Co. Ptd. Ltd. 1993, volumen 1), hay una gran selección de materiales
biocerámicos, incluyendo el BIOGLASS®, la hidroxiapatita y
composiciones de fosfato de calcio conocidas en la técnica que se
pueden emplear para mejorar este propósito. Esta exposición se
incorpora aquí como referencia para dicho propósito. Las
composiciones de calcio preferidas incluyen los cristales
bioactivos, los fosfatos tricálcicos y las hidroxiapatitas. En una
realización, el sustitutivo de injerto es una cerámica de fosfato de
calcio bifásico que incluye fosfato tricálcico y hidroxiapatita.
En algunas realizaciones, las composiciones
osteogénicas empleadas en esta invención comprenden una cantidad
terapéuticamente efectiva, para estimular o inducir al crecimiento
del hueso, de una proteína o factor inductivo o de crecimiento del
hueso sustancialmente puro en un portador farmacéuticamente
aceptable. Los factores osteoinductivos preferidos son las proteínas
morfogenéticas de hueso humano recombinantes (rhBMPs) debido a que
las mismas están disponibles con un suministro ilimitado y no
transmiten enfermedades infecciosas. De mayor preferencia, la
proteína morfogenética ósea es una rhBMP-2,
rhBMP-4 o los heterodímeros de las mismas.
Se puede usar la BMP-2
recombinante en una concentración alrededor de 0,4 mg/ml a 1,5 mg/ml
aprox., preferiblemente cerca de 1,5 mg/ml. Sin embargo, se
contempla cualquier proteína morfogenética de hueso que incluya las
proteínas morfogenéticas de hueso designadas como de la
BMP-1 a la BMP-13. Las BMPs están
disponibles en Genetics Institute, Inc., Cambridge, Massachusetts y
también se pueden preparar por un experto en la técnica como se
describe en las patentes US núms. 5.187.076 de Wozney y otros;
5.366.875 de Wozney y otros; 4.877.864 de Wang y otros; 5.108.922 de
Wang y otros; 5.116.738 de Wang y otros; 5.013.649 de Wang y otros;
5.106.748 de Wozney y otros; y las patentes PCT núms. WO93/00432 de
Wozney y otros; WO94/26893 de Celeste y otros; y WO94/26892 de
Celeste y otros. Se contemplan todos los factores osteoinductivos
tanto si se obtienen como se dijo antes como si se aíslan del hueso.
En la patente US núm. 4.294.753 de Urist y Urist y otros, 81 PNAS
371, 1984 se describen unos métodos para aislar del hueso una
proteína morfogenética ósea.
La elección del material portador para la
composición osteogénica se basa en la biocompatibilidad, la
biodegrabilidad, las propiedades mecánicas y las propiedades de
interfaz así como en la estructura del miembro que soporta la carga.
La aplicación particular de las composiciones de la invención
definirá la formulación adecuada. Los portadores potenciales
incluyen los sulfatos de calcio, los ácidos polilácticos, los
polianhídridos, el colágeno, los fosfatos de calcio, los ésteres
acrílicos poliméricos y el hueso desmineralizado. El portador puede
ser cualquier portador adecuado capaz de liberar las proteínas. De
especial preferencia, el portador es capaz de ser reabsorbido
finalmente en el cuerpo. Un portador preferido es la esponja de
colágeno absorbible comercializada por Integra LifeSciences
Corporation bajo la marca comercial Helistat® Absorbable Collagen
Hemostatic Agent. Otro portador preferente es una cerámica de
fosfato de calcio bifásico. Los bloques cerámicos están disponibles
comercialmente en Sofamor Danek Group, B.P. 4-62180
Rang-du-Fliers, France y Bioland,
132 Rue d'Espagne, 31100 Toulouse, Francia. El factor osteoinductivo
se introduce en el portador de cualquier manera adecuada. Por
ejemplo, el portador se puede poner en remojo en una solución que
contenga el factor.
La presente invención también aporta unos métodos
para fabricar los espaciadores abiertos de esta invención. En una
realización, se contempla un método para fabricar un taco óseo de
cámara abierta que incluye la obtención de una porción descentrada a
partir de la diáfisis de un hueso largo, de manera que el taco tenga
una cámara abierta. La cámara abierta es preferentemente de forma
sustancialmente cóncava o en forma de "C" y tiene un eje
sustancialmente perpendicular al eje longitudinal del taco. Los
huesos de procedencia humana apropiados incluyen el fémur, la tibia,
el peroné, el húmero, el radio y el cúbito. También se contemplan
los huesos largos de otras especies aunque por lo general se
prefieren los huesos de procedencia humana para los receptores
humanos.
El primer paso es identificar un donante
aceptable basado en las normas apropiadas para el donante y el
receptor en particular. Por ejemplo, cuando el donante es un humano,
se requiere alguna forma de consentimiento, tal como una tarjeta de
donante o un consentimiento por escrito de un pariente más cercano.
Cuando el receptor es un humano, el donante debe someterse a un
chequeo para una amplia variedad enfermedades y patologías
transmisibles, incluyendo los virus de inmunodeficiencia humana,
citomegalovirus, hepatitis B, hepatitis C y otras patologías
diversas. Esas pruebas pueden ser conducidas por cualquiera de un
cierto número de medios convencionales de la técnica, incluyendo
pero no limitándose a los análisis ELISA, análisis PCR, o
hemoaglutinación. Tales pruebas siguen los requisitos de: (i)
American Association of Tissue Banks, Technical Manual for Tissue
Banking, Technical Manual-Musculoeskeletal Tisues,
páginas M19-M20; (ii) The Food and Drug
Administration, Interim Rule, Federal Register/Vol. 58, núm.
238/Martes, diciembre 14, 1994/Rules y Regulations/65517, D.
Infectious Disease Testing and Donor Screening; (iii) MMWR/Vol.
43/Núm. RR-8m Guidelines for Preventing Transmission
of Human Inmunodeficiency Virus Through Transplantation of Human
Tissue and organs, páginas 4-7; (iv) Florida
Administrative Weekly, Vol. 10, núm. 34, agosto 21, 1992.
59A-1.001-01459A-1.005(12)(c),
F.A.C., (12)(a)-(h), 59A-1.005 (15), F.A.C.,
(4)(a)-(8). Además de una serie de análisis biomecánicos estándar,
el donante, o su pariente más cercano, es entrevistado para
averiguar si dicho donante está comprometido con cualquiera de
alguna conducta de alto riesgo, tal como si tiene múltiples parejas
sexuales, si padece de hemofilia, si está introducido en el uso de
drogas intravenosas, etc. Una vez que se ha constatado que el
donante es aceptable, se rescatan y se limpian los huesos útiles
para la obtención de los tacos.
Preferentemente, las porciones óseas se obtienen
usando una pieza pequeña cortante y puntiaguda de diamante o de
metal duro que es lavada y enfriada. Las piezas cortantes
disponibles comercialmente (por ejem. brocas huecas) son de una
naturaleza generalmente circular y tienen un diámetro de hueco
interior de entre unos 10 mm a unos 20 mm susceptibles de usar para
la obtención de dichas porciones de hueso. Tales brocas huecas están
disponibles, por ejemplo, en Starlite Inc. En una realización, se
emplea un torno miniatura de accionamiento neumático que tiene un
carro cargado por un muelle y corredero paralelamente al elemento
cortante. El torno tiene un sistema de accionamiento constituido por
un motor neumático con un controlador valvular que permite ajustar
las rpm deseadas. El carro monta sobre dos correderas constituidas
por unas barras de acero inoxidable de 1.0 pulgada y tiene un
recorrido de trabajo de aproximadamente 8.0 pulgadas. Hay una
corredera que lleva una serie de agujeros para topes sobre la barra
de guía que pararán el carro cuando el tope se sitúa en el agujero
conveniente. El carro es desplazable de un lado al otro con un pomo
que tiene unas graduaciones para posicionar el injerto. Hay un
tornillo sobre el carro que sujeta el injerto y lo mantiene en el
lugar mientras se corta el taco. El tornillo tiene una zona de corte
en las mordazas para permitir una holgura para el elemento
cortante.
En el funcionamiento, el carro es arrastrado
manualmente hacia atrás y fijado en posición mediante un pasador de
ajuste. Se carga el injerto en el tornillo y se alinea con el
elemento cortante. Se emplea agua esterilizada para enfriar y quitar
los desperdicios del injerto y/o del taco a medida que se está
cortando dicho taco. El agua baja por el centro del elemento
cortante para irrigarlo, así como para limpiar el taco a presión.
Después de haber cortado el taco, se usa agua esterilizada para
expulsar el taco fuera del elemento de corte.
Según esta invención se pueden preparar tacos de
cualquier tamaño. En algunas realizaciones se aceptan, por lo
general, los tacos que van de 5 mm a 30 mm de diámetro con unas
longitudes de alrededor de 8 mm a unos 36 mm, aunque se pueden
conseguir otras dimensiones apropiadas en longitud y diámetro. Para
los tacos cervicales, tales como los tacos para fusión cervical
anterior o ACF son convenientes, por lo general, unas longitudes de
8 mm, 9 mm y hasta de 15 mm. Lo más conveniente para obtener los
diferentes diámetros para tacos es como sigue:
Diámetro | Procedencia |
10,6-11 mm | peroné |
12 mm | radio |
14 mm | cúbito |
14+ mm | húmeros peq. |
Por lo general son aceptables para las fusiones
torácicas y lumbares, tales como la fusión corporal interior
torácica de enfoque anterior (ATIF) y la fusión corporal interior
lumbar de enfoque anterior (ALIF) respectivamente, los tacos con una
profundidad entre alrededor de 10-36 mm, y de
preferencia entre alrededor de 15-24 mm, dependiendo
de las necesidades de un paciente en particular. Lo más conveniente
para la obtención de tacos de diferentes diámetros para las fusiones
torácica y lumbar, es como sigue:
\newpage
Diámetro | Procedencia |
14-16 mm | húmero |
16-18 mm | fémur |
18-20 mm | tibia |
Mientras que los huesos de diámetros y
procedencias antedichas para tales tacos son una guía útil, uno de
los avances importantes aportados por esta invención es que el taco
con cámara abierta de esta misma invención proporciona una tremenda
flexibilidad con respecto a la procedencia de hueso empleada.
Dado que los espaciadores de la realización
preferente se obtienen de porciones transversales descentradas
generalmente de la diáfisis de huesos largos, cada taco tiene la
característica de tener una cámara sustancialmente en forma de
"C", transversal al taco y perpendicular a la longitud del
mismo taco, formada por la intersección del canal intramedular
natural del hueso de origen con la cuchilla a medida que se corta la
porción. La cavidad del canal del hueso largo se rellena, en vivo,
con médula ósea. En los tacos Cloward Dowel estándar y las
unicorticales conocidas en la técnica, no existe ninguna cavidad
natural y el hueso esponjoso que forma el cuerpo de tales tacos
tiende a ser demasiado frágil para aceptar el mecanizado de tal
cavidad. Los tacos de esta invención, por la naturaleza de su
origen, definen inherentemente dicha cavidad. Basándose en esta
descripción, desde luego, los expertos en la materia admitirán que
se podrían usar otras fuentes de hueso que no tuvieran el canal
intramedular, y si hay suficiente resistencia inherente al hueso, se
podría mecanizar una cámara o cavidad. Además, se apreciará a partir
de la presente descripción que un taco cortical diafisial existente
(figura 3) conseguible en la University of Florida Tissue Bank,
Inc., se podría modificar mecanizando un lado de tal taco hasta que
una pared de dicho taco esté suficientemente erosionada para
"atravesarla", transformando con ello el taco cortical
diafisial en el taco en forma de "C" de esta invención. En
consecuencia, tales extensiones de esta invención deberán
considerarse como variantes de la invención que aquí se describe y,
por lo tanto, deberán caer dentro del alcance de las adjuntas
reivindicaciones.
La médula se quita preferentemente del canal
intramedular de las porciones diafisiales y se limpia la cavidad,
dejando la cámara. El espaciador se puede proporcionar al cirujano
con la cámara pre-rellenada o vacía para que el
mismo cirujano la rellene durante la intervención quirúrgica.
Entonces, la cavidad o cámara se puede rellenar con un material o
composición osteogénica.
Luego se mecaniza la porción, preferentemente con
recinto estéril de clase 10, a las dimensiones deseadas. El
mecanizado se efectúa preferentemente en un torno tal como un torno
de joyero, o bien se pueden diseñar y adaptar específicamente para
este propósito unas herramientas de mecanizado. Las tolerancias
específicas para los tacos y la capacidad de reproducción de las
dimensiones del producto son unas características importantes para
el uso exitoso de tales tacos en el engaste clínico.
En algunas realizaciones, se achaflana el extremo
delantero del taco que hay que insertar en la cavidad formada entre
vértebras adyacentes. La curvatura del extremo achaflanado facilita
la inserción del taco en el espacio intervertebral. El achaflanado
se puede conseguir por medios apropiados tales como mecanizado,
limado, enarenado u otros medios abrasivos. La tolerancia del
achaflanado es bastante amplia y el objetivo buscado es puramente
redondear o apuntar ligeramente el extremo del taco que hay que
insertar en la cavidad formada entre las vértebras adyacentes a
fusionar.
En algunas realizaciones, la invención incluye
unos métodos para proveer unas características superficiales en las
paredes de los tacos. Dichos métodos pueden incluir la formación de
un agujero para la incorporación de una herramienta o instrumento en
un extremo del taco. El agujero puede ser un taladro,
preferentemente conificado. De preferencia, el taco será de tales
dimensiones como para acoplarle unas herramientas de inserción
estándar, tales como las que produce Sofamor Danek Group, Inc. (1800
Pyramid Place, Memphis, TN 38132, (800) 933-2635).
Además, se podrá inscribir una marca de referencia o una ranura de
accionamiento en el extremo del taco para incorporación del
instrumento a fin de que el cirujano pueda alinear dicho taco y que
la cámara quede paralela a la longitud de la columna del receptor.
La marca o ranura permite al cirujano orientar el taco adecuadamente
después de que se ha insertado el mismo y de que la cámara ya no
resulta visible. En la orientación correcta, las placas extremas de
las vértebras adyacentes quedan expuestas al material osteogénico de
la cámara. En algunas realizaciones, se omite la citada ranura de
accionamiento a fin de conservar en el extremo tanta cantidad de
hueso, y por tanto de resistencia, como sea posible.
Las características superficiales tales como
ranuras y fileteados se pueden realizar o inscribir preferentemente
en la superficie cilíndrica exterior del taco. El mecanizado de
tales características en los tacos conocidos en la técnica, es
difícil cuando no imposible debido a la naturaleza frágil y
esponjosa de tales tacos. En consecuencia, los tacos de esta
invención poseen la ventaja de tener unas propiedades biomecánicas
muy buenas a propósito para dicha mecanización.
Los expertos en la materia advertirán, también,
que se puede emplear cualquiera de un cierto número de medios
diferentes para efectuar los fileteados o ranurados del taco de esta
invención. Sin embargo, en las figuras 17-23 se
ilustra una realización preferida de un tallador de filetes 400.
Dicho talador 400 incluye un eje de accionamiento 402 destinado a
soportar un espaciador y un conjunto de corte 420. El extremo
terminal 406 del eje de accionamiento 402 incluye un acoplador 407
para un espaciador. En una realización y como se ilustra mejor en la
figura 18, el acoplamiento de espaciador 407 es un elemento
sobresaliente que corresponde conjugadamente con la ranura de
accionamiento del extremo de herramienta de los espaciadores de
cámara abierta de esta invención. El eje de accionamiento 402 puede
girar para rotar y avanzar el espaciador progresivamente a través
del conjunto de corte 420 para trazar una característica tal como un
fileteado en la superficie del espaciador.
En una realización, el eje de accionamiento 402
se puede girar mediante un pomo 401 rígidamente adscrito a un primer
extremo 402a del eje 402. El eje de accionamiento 402 está dotado
preferentemente de unos medios graduados de segmento para el avance
progresivo controlado del mismo eje de accionamiento 402 bajo
rotación del pomo 401. En esta realización, dichos medios son una
porción fileteada 403. Preferentemente se prevén unos medios 404 y
405 para alineación y soporte del eje 402. Cada uno de los medios de
soporte 404, 405 incluye una pared 404a, 405a que definen unas
aberturas 404b, 405b. Los medios de soporte 404, 405 podrán tener
unos medios de control dentro de las aberturas 404b, 405b para
controlar la rotación y el avance progresivo del eje. En algunas
realizaciones, los medios controladores consisten en unos fileteados
combinados o cojinetes.
El conjunto de corte de los filetes incluye un
alojamiento 408, unas cuchillas 421, 422 y unas placas de guía
424,425 montadas dentro del alojamiento 408. Las cuchillas 421,422
se mantienen en el lugar del alojamiento 408 mediante unas cuñas de
fijación 423a y 423b, mientras que las placas de guía 424,425 que no
tienen dientes cortantes, se mantienen en el lugar mediante unas
cuñas de fijación 423c y 423d. La fijación de las cuñas
423a-d se mantiene mediante tornillos
426a-d. Se prefiere la disposición que antecede
porque permite un fácil montaje y desmontaje del conjunto cortante,
sacar las cuchillas, la limpieza de diversos componentes y, si se
desea, la esterilización mediante autoclave, química, por
irradiaciones o por medios similares. Las cuchillas 421,422 y las
placas de guía 424,425 se pueden fijar firmemente en su lugar
aumentando la tensión creada al roscar los tornillos
426a-d que arrastran las cuñas de fijación
423a-d hacia el alojamiento 408, sujetando con ello
estos elementos en su lugar. Basándose en esta descripción, desde
luego, los expertos en la materia podrán desarrollar sistemas
equivalentes al conjunto cortante que aquí se describe, tales como
el uso de tuercas de palomilla, soldadura o medios similares para
fijar estos elementos diversos entre sí con la apropiada relación de
corte.
Se prevén unas aletas de fijación 421c y 421d
para permitir el correcto asentamiento de la cuchilla bajo inserción
en el alojamiento 408. En \theta se prevé una línea sobre las
cuchillas 421 y 422, que permite la apropiada alineación entre las
cuchillas 421 y 422 durante la fabricación de las mismas. Bajo
inserción en el alojamiento 408, es crítico que las cuchillas y los
dientes de las mismas estén apropiadamente alineados a fin de que a
medida que la cuchilla 421 corta en el taco óseo y que la misma
avanza rotacionalmente a través del conjunto de corte 420, la
cuchilla 422 quede apropiadamente situada para que sus dientes
conjugados estén en fase con el filete trazado por los dientes de la
cuchilla 421. Esto se consigue mediante una combinación de las
aletas de fijación 421d y 421c asentándolas correctamente en el
alojamiento 408 de manera que la pared 421c haga tope en el
alojamiento 408 y las paredes de dicho alojamiento 408 hagan tope en
el interior de las aletas 421d y 421c.
Los bordes cortantes 421a, 422a de las cuchillas
421, 422 están dispuestos en una mutua relación de manera que quedan
sobre el eje. Los bordes de corte 421a, 422a y los bordes de guía
424a, 425a de las placas de guía definen una abertura 427 para un
espaciador o taco. El diámetro del taco que puede filetearse de
acuerdo con este dispositivo está definido por el diámetro de la
abertura 427.
Los soportes 404 y 405 y el alojamiento 408 para
el conjunto de corte están montados todos ellos preferentemente
sobre una unidad de base estable, sólida y pesante 409 por medio de
tornillos, soldadura, o medios similares de fijación en
410a-f. Los soportes y el conjunto de corte están
configurados a fin de que haya una carrera apropiada 411 desde el
mismo extremo terminal trasero exterior del eje de accionamiento 406
al extremo del conjunto de corte 420. Esta carrera debe ser
suficiente para permitir la inserción de una pieza en bruto para
taco y el avance de dicha pieza a través del conjunto de corte 420
para permitir que surja un taco totalmente fileteado del conjunto
cortante.
La cuchilla mantiene la forma real del diente
desde la parte superior hasta el fondo, de modo que dicha cuchilla
se pueda afilar mediante amolado superficial de la cara. Esto se
consigue mediante el cortado con alambre de los dientes de manera
que haya una inclinación 62c de 5º entre los vértices descendentes
de la parte frontal y posterior de cada diente, y cerca de unos 8º
de inclinación 62d entre la parte frontal y posterior de la parte
superior de cada diente. Esta orientación se puede apreciar mejor en
la figura 20. Igualmente se puede apreciar en dicha figura, el
espesor de la cuchilla, 62c, preferentemente de unos 2,54 mm
(0,100''). El ángulo 61 de la figura 20 es preferiblemente de unos
60º. La anchura de la parte superior del diente 62b es
preferiblemente de cerca de 0,63 mm (0,025''). El paso 60 es
preferiblemente de unos 2,54 mm (0,100''). La figura 21 muestra una
vista general de las cuchillas 421 ó 422 que están montadas en el
alojamiento 408 del conjunto de corte. La longitud total de la
cuchilla 421b es de cerca de 41,9 mm (1.650'').
En las figuras 22 y 23 se ilustran los detalles
de las cuchillas 421, 422. En esta realización, la cuchilla 421
tiene doce dientes cortantes 431-442. El borde
cortante 422a tiene once dientes 451-461 repartidos
sobre la longitud de la cuchilla 422. En 451, el primer diente a 0,1
mm (0,004'') de este ejemplo tropieza con la pieza en bruto y, en
cada diente sucesivo, hay un incremento de cerca de 0,1 mm (0,004'')
hasta que en 460 y 461 se alcanza la altura del diente final de
cerca de 0,99 mm (0,039''). A medida que se proporciona una pieza en
bruto para taco en el conjunto de corte, la misma tropieza primero
con un diente truncado en 431, y en cada diente siguiente, se va
alcanzando la altura del diente, en este ejemplo, de 0,99 mm
(0,039'') en 441 y 442. Los dientes truncados
431-440 se introducen en el taco que se está
cortando a lo largo de una línea de 30º de manera que los dientes
sólo cortan sobre dos costados. La línea de trazos 443 muestra el
paso y forma final en que la cuchilla cortará en el taco óseo.
Los expertos en la materia apreciarán que todos
los elementos antes citados deberán fabricarse preferentemente con
materiales duraderos, tales como acero inoxidable 440, o materiales
equivalentes. En particular, las superficies cortantes 421a y 422a
de las cuchillas 421 y 422 estarán hechas con metal duro.
En la práctica, basada en la descripción que
antecede, se apreciará que las cuchillas 421 y 422 están situadas en
el alojamiento 408 y sujetadas por medio de las cuñas de fijación
423a,b y los tornillos 426 a,b después de que dichas cuchillas hayan
sido correctamente asentadas y de que las dos cuchillas están
perfectamente alineadas. Luego se coloca un taco en bruto en el
orificio 427 y el eje de accionamiento con el elemento sobresaliente
408 se inserta en la ranura de accionamiento de un taco. A medida
que se gira el pomo 401, el eje de accionamiento obliga al taco a
girar y avanzar progresivamente a través del conjunto de corte 420,
trazando con ello el fileteado definido por las cuchillas 421 y 422
en la superficie cilíndrica o circunferencial exterior de dicho
taco.
Como se ha apuntado más arriba, los expertos en
la materia verán que algunas modificaciones a lo específico del
dispositivo descrito permitirán la preparación de los diversos
fileteados o ranuras en la circunferencia del taco. Por ejemplo,
para formar una ranura en un taco, el taco podría estar montado en
un torno, tal como los que se conocen en la técnica y que están
disponibles comercialmente, por ejemplo, en SHERLINE PRODUCTS, INC.,
SAN MARCOS, CALIFORNIA 92069, y aplicarle una cuchilla a medida que
gira el taco.
El producto mecanizado final se puede almacenar,
congelar o ser liofilizado y sellado al vacío como se conoce en la
técnica para ser usado luego.
Los espaciadores de esta invención se pueden
implantar convencionalmente con los instrumentos y herramientas
conocidas. Se contempla cualquier instrumento que sujete firmemente
el implante y que permita insertar dicho implante. Preferiblemente,
el instrumento se adaptará para compensar la estructura abierta de
los espaciadores de esta invención.
La presente invención contempla, además, los
dispositivos de inserción para facilitar la implantación de los
espaciadores, implantes o injertos óseos. Las herramientas incluyen
unos medios de acoplamiento de espaciadores para acoplar un
espaciador u otro artículo y unos medios de oclusión para bloquear
una abertura definida en el espaciador. En las figuras
24-26 se ilustra una realización de una herramienta
de inserción de esta invención.
En una realización, se prevé una herramienta de
inserción 800 que incluye un alojamiento 805 que tiene un extremo
proximal 806 y un extremo distal opuesto 807 y que define un
conducto 810 entre los dos extremos. Dispuesto dentro del conducto
810 hay un eje 815 que tiene un primer extremo 816 y un segundo
extremo opuesto 817. El primer extremo 816 del eje 815 es adyacente
al extremo distal 807 del alojamiento 805. Dicho primer extremo 816
define un acoplador 819 para un espaciador. Incorporado en el
alojamiento 805 hay un miembro de oclusión 820.
El acoplador 819 de espaciador tendrá cualquier
configuración en la que encaje un espaciador. En algunas
realizaciones el acoplador 819 de espaciadores incluye un apéndice
818, como muestra la figura 26, a propósito para encajarlo en un
agujero del espaciador. El apéndice 818 puede tener cualquier
configuración que provea un encaje conjugado con un agujero de un
espaciador. Por ejemplo, en las realizaciones preferentes, el
acoplador 819 estará fileteado como muestra la figura 26 para
encajar conjugadamente en un agujero fileteado de una herramienta.
Otras realizaciones incluyen una punta aguda 819 como ilustra la
figura 24 o una punta configurada en forma hexagonal 819'' (figura
27). En cada caso, el acoplador estará configurado y dimensionado
para encajar ajustadamente con el agujero de la herramienta del
espaciador. En otras realizaciones, los medios para acoplar un
espaciador son un par de púas de caras enfrentadas que tienen unos
miembros para encajar un espaciador y agarrar una superficie
exterior del mismo espaciador.
La herramienta 800 de inserción del espaciador
también incluye un miembro de oclusión 820 para bloquear la abertura
definida en el espaciador cuando el acoplador 819 se encaja en el
espaciador. En una realización preferente, el miembro de oclusión
820 se extiende a partir el extremo distal 807 del alojamiento 805
para bloquear una abertura del espaciador. Como muestra la figura
28, el miembro de oclusión 820 cierra la boca 525' y el canal 526
definidos en el espaciador 500'.
El miembro de oclusión 820 está preferiblemente
encajado al alojamiento 805 de manera deslizante. Con referencia
ahora a la figura 29, de una realización, el miembro de oclusión 820
comprende una placa 821 que lleva una ranura 822. Hay un elemento de
sujeción 830 que encaja en un agujero 809 del alojamiento 805
estando la ranura 822 dispuesta alrededor del elemento de sujeción
830. De esta manera, la placa 821 es deslizable con respecto al
alojamiento 805.
Como muestra la figura 30, el alojamiento 805
está provisto preferentemente de un rebajo 808 que está diseñado
para admitir el miembro de oclusión 820 sin aumentar el diámetro
efectivo del dispositivo 800. El miembro de oclusión también está
adaptado para proveer el mejor ajuste con el espaciador. Por
ejemplo, la superficie interior 824 del miembro de oclusión estaría
curvada para complementar las caras festoneadas 582 y 583 ilustradas
en la figura 11 para un encaje progresivo. Con referencia ahora a
las figuras 30 y 31, la placa 821 del miembro de oclusión 820
incluye preferentemente una superficie superior curvada 825 que se
aproxima y completa el diámetro menor del taco 500' cuando el
acoplador 819 de espaciador se encaja en el agujero de acoplamiento
515' para la herramienta y el miembro de oclusión 820 está
bloqueando el canal 526 del espaciador 500'. Preferiblemente, la
placa 821 y el brazo 520' del espaciador 500' estarán configurados
de manera que la placa 821 no se extienda más allá del canal 526
cuando la herramienta 800 esté encajada en el espaciador 500'. En
otras palabras, la superficie superior curvada 825 no aumentará el
diámetro efectivo del fondo RD de la superficie exterior fileteada
510'. Esto facilita el giro y la inserción roscada del espaciador y
la combinación del miembro de oclusión en un espacio
intervertebral.
La herramienta 800 ilustrada en la figura 24
también incluye una empuñadura 840. Dicha empuñadura incluye unos
medios para deslizar el eje 815 dentro del alojamiento 805 y para
girar el apéndice 818. En la realización ilustrada en las figuras 24
y 25 dichos medios incluyen una ruedecilla 841 para el pulgar. En
algunas realizaciones, la empuñadura 840 tiene un accesorio extremo
842 tipo Hudson.
Con referencia ahora a las figuras
32-34, el elemento de sujeción 830 está provisto
preferentemente de unos medios de encaje en el alojamiento ilustrado
en la figura 32 tal como un apéndice 834, y unos medios para encaje
en la placa o porción de cabeza 835. El elemento de sujeción 830
incluye preferentemente un hueco hexagonal interno 837 a propósito
para recibir una herramienta de accionamiento del elemento de
sujeción. La porción de apéndice 834 puede estar fileteada para
conjugarse con un agujero fileteado 809 del alojamiento 805. En unas
realizaciones preferentes de las figuras 29 y 30 la placa 821 define
un rebajo 826 que rodea la ranura 822. El diámetro d1 de la porción
de cabeza 835 es mayor que el diámetro d2 del apéndice 834. El
diámetro d2 es menor que la anchura w1 de la ranura 822. El diámetro
d1 de la porción de cabeza es mayor que la anchura w1 pero
preferiblemente no mayor que la distancia w2 entre los bordes
exteriores 827 del rebajo 826. Así pues, la porción de cabeza 835
del elemento de sujeción 830 puede permanecer en el rebajo 826
mientras la porción de apéndice 834 pasa a través de la ranura 822.
De esta manera, la placa 821 es deslizable con respecto al
alojamiento 805. Esto también proporciona un dispositivo de perfil
bajo que se puede insertar en diversas cánulas para procedimientos
percutáneos.
Los espaciadores y herramientas de esta invención
se pueden incorporar oportunamente en procedimientos quirúrgicos
conocidos, de preferencia mínimamente agresivos. Los espaciadores de
esta invención se pueden insertar empleando la tecnología
laparoscópica como se describe en Sofamor Danek USA's
Laparoscopic Bone Dowel Surgical Techique, © 1995, 1800
Pyramid Place, Memphis, Tennessee 38132,
1-800-933-2635,
preferentemente en combinación con la herramientas de inserción 800
de esta invención. Los espaciadores de esta invención se pueden
incorporar oportunamente en el sistema laparoscópico de taco óseo de
Sofamor Danek que facilita las fusiones intercorporales anteriores
con un enfoque mucho menos mórbido quirúrgicamente que los enfoques
estándar retroperitoneales anteriores abiertos. Este sistema incluye
plantillas, trépanos, dilatadores, escariadores, y otros
dispositivos necesarios para la inserción laparoscópica de tacos.
Alternativamente, se contempla un enfoque anterior abierto
mínimamente agresivo usando el instrumental de taco óseo anterior
abierto de Sofamor Danek o bien un enfoque quirúrgico posterior
usando el instrumental de taco óseo de enfoque posterior de Sofamor
Danek.
La presente invención también incluye unos
métodos para la fusión de vértebras adyacentes. La columna se puede
enfocar desde cualquier dirección impuesta por las circunstancias.
Las vértebras y el espacio intervertebral se preparan de acuerdo con
los procedimientos convencionales para recibir el espaciador. El
cirujano selecciona un espaciador de dimensiones apropiadas,
basándose en el tamaño de la cavidad creada y en las necesidades del
paciente particular que experimenta la fusión. El espaciador se
monta en un instrumento, preferiblemente a través de un agujero para
incorporación de un instrumento. En una realización, se coloca un
material osteogénico dentro de la cámara del espaciador y luego se
bloquea el canal y o la boca del espaciador con un miembro de
oclusión del instrumento. Luego se inserta el espaciador en la
cavidad creada entre las vértebras adyacentes a fusionar. Se orienta
el espaciador dentro del espacio intervertebral a fin de que el
material osteogénico de la cámara esté en comunicación con las
placas extremas de las vértebras. Una vez que el espaciador se ha
orientado correctamente dentro del espacio intervertebral, el
miembro de oclusión del instrumento se puede retirar de la abertura
del espaciador y desencajar el acoplador del espaciador.
En algunas realizaciones, el material osteogénico
se mete en la cámara a través del canal después de la implantación.
En otras realizaciones aún, se implanta un segundo espaciador en el
espacio intervertebral. La figura 8 ilustra la colocación de dos
tacos de esta invención implantados desde un enfoque anterior,
mientras que la figura 9 muestra una colocación bilateral de tacos
desde un enfoque posterior. En cada caso, el canal 526 se abre
adyacentemente al extremo 501' de encaje de la herramienta,
permitiendo el acceso a la cámara 530' desde cualquier enfoque,
anterior o posterior.
La combinación de los espaciadores de esta
invención con las herramientas de esta misma invención permite
proporcionar a los espaciadores las ventajas de un espaciador
abierto sin sufrir ninguna desventaja biomecánica ni factor
aumentado de dificultad. El miembro de oclusión 825 bloquea la boca
o canal a fin de minimizar el esfuerzo de la pared del espaciador
para una inserción suave. El miembro de oclusión también permite
rellenar la cámara con material osteogénico antes de implantar los
espaciadores. Una vez que se ha implantado el espaciador y que el
miembro de oclusión se ha retirado, se podrá meter un material
osteogénico adicional en la cámara o alrededor de los espaciadores.
En algunos procedimientos se rellenan dos espaciadores abiertos con
las bocas encaradas entre sí según muestra la figura 8. La boca
abierta de los espaciadores junto con las herramientas de esta
invención permite que los espaciadores se rellenen muy juntos debido
a que virtualmente no se requiere ninguna holgura para la
herramienta de inserción. La boca abierta también permite rellenar
las cámaras después de que se haya implantado el espaciador. Esto se
mejora grandemente cuando uno de los brazos está truncado, dejando
un canal desde el exterior del espacio discal a la cámara como se
ilustra en la figura 10.
Se ha comprobado que son preferibles ciertas
dimensiones cuando un espaciador de la presente invención es un taco
óseo. Para la cámara 530, sustancialmente en forma de "C", es
preferible un agujero regular o irregular con un diámetro no mayor
de unas 0,55'' (14 mm) aproximadamente con un espesor mínimo de
pared 570 en el fondo del fileteado preferiblemente no menor de unos
5 mm. Los expertos en la materia verán que las particularidades que
anteceden, aún cuando son preferibles, podrán modificarse según los
requisitos quirúrgicos particulares de una aplicación dada.
En otra realización específica, ilustrada en las
figuras 35-38, el diámetro D1 del taco es de 18 mm y
la longitud L1 es de 36 mm. En esta realización específica, la
longitud L2 del lado enterizo es más corta que la longitud del lado
abierto L1 debido a la curva natural del hueso. La longitud más
corta L2 es preferiblemente de al menos un 30% de la longitud más
larga L1. La longitud del brazo truncado está preferiblemente entre
un 50-85% del diámetro D1 del taco. En esta
realización, el extremo de inserción del taco incluye una porción
aplanada F1. La longitud de dicha porción aplanada F1 es
preferiblemente de al menos el 70% del diámetro D1 del taco. Como se
aprecia mejor en la figura 36, la profundidad E1a, E1b, E2a, E2b de
las cabezas extremas o extremo de inserción y de los extremos de
encaje de la herramienta del taco son preferiblemente de al menos
unos 3 mm. La profundidad del bisel B2 del fileteado es
preferiblemente de 1 mm mientras que el ángulo B1 del mismo bisel es
preferiblemente de unos 45 grados. La profundidad C2 de la ranura de
accionamiento es preferiblemente de 1,5 mm aproximadamente y la
anchura C1 es de unos 5,5 mm. El diámetro D2 del agujero roscado de
acoplamiento del instrumento es de unos 3,3 mm, indicándose con T5
el fileteado de la rosca.
En esta invención se contemplan varias
configuraciones de características superficiales. Con referencia
ahora a la figura 38, se aporta un detalle del fileteado de una
realización. El paso del fileteado T1 es de unos 2.5 mm. La longitud
T2 de la parte superior de cada diente del fileteado es de 0,6 mm
aprox., la profundidad T4 del fileteado es alrededor de 1 mm y la
anchura T3 del fileteado en el fondo del fileteado es alrededor de
0,8 mm. El ángulo exterior del fileteado A1 es, en esta realización,
alrededor de 60 grados. La figura 39 ilustra un detalle de una
porción de un taco fileteado de otra realización que tiene diez
filetes por pulgada de rosca a la derecha, con un ángulo de hélice
en el diámetro del fondo alrededor de 2,8892º. En esta realización
particular, el paso T1' es de 2,54 mm (0,100''); el ángulo del
filete A1' es de 60º; la anchura T2' de cresta del filete es de 0,63
mm (0.025''); la altura T4' del filete es de 0'99 mm (0,039''); y el
radio R de los diversos ángulos de filete a medida que cambia es,
por lo general, alrededor de 0,25 mm (0,010'').
Aún cuando la descripción anterior describe unos
aspectos específicos de esta invención, los expertos en la materia
verán que se pueden hacer un cierto número de variaciones sobre el
tema básico que aquí se describe. Se contempla que los espaciadores
de esta invención puedan estar constituidos de cualquier material
biocompatible adecuado, incluyendo los metales, la cerámica, los
polímeros, los compuestos, aleaciones y análogos. Algunas
realizaciones incluyen titanio, acero inoxidable y Hedrocel®. De
esta manera, por ejemplo, se pueden obtener diferentes formas a
partir de la diáfisis de huesos diversos y se podrán emplear para
otros propósitos ortopédicos distintos a las fusiones vertebrales.
Además, cualquier número de los tratamientos óseos conocidos se
puede aplicar al taco de esta invención para alterar sus
propiedades. Por ejemplo, en la invención que aquí se describe se
podrán adaptar y aplicar los métodos descritos en las patentes US
núms. 4.627.853; 5.053.049; 5.306.303 y 5.171.279. En consecuencia,
las descripciones de aquellas patentes se incorporan aquí como
referencia para este propósito.
Habiéndose descrito el taco de la presente
invención, su modo de fabricación y uso, se aportan los siguientes
ejemplos específicos a título de ejemplificación adicional, pero no
deberán interpretarse como una limitación del alcance de la presente
invención que se describe y reivindica.
Ejemplo
1
Se ensayó el taco en forma de "C" de esta
invención y se tomaron las siguientes mediciones de la capacidad del
taco con respecto a la resistencia del par insercional. Los datos
que aquí se presentan están referidos al taco de 16 mm. Sin embargo,
se esperan resultados similares para otras longitudes del taco de
esta invención. Para cada taco, se aplicó un par mesurado al taco
manteniendo el mismo en una posición estacionaria. Para la inserción
biológica de los tacos, se prevén unos pares no mayores de alrededor
de 1 newton-metro. Las distintas dimensiones medidas
en la siguiente tabla corresponden a las dimensiones ilustradas en
las figuras 35-38:
\newpage
Muestra | Diámetro | DD (mm) | ID (mm) | Peso (mm) | Grosor | % dif. | Par de | Tipo de |
(mm) D1 | W1 | W1* | H** | Calculado | Medición | Fallo | fallo | |
*** | Calculado | |||||||
1 | 15,8 | 5,1 | 4,6 | 13,2 | 4,0 | 15 | 4,00 | r. pared |
2 | 15,8 | 5,5 | 4,8 | 13,2 | 4,0 | 19 | 3,5 | r. pared |
3 | 15,9 | 6,2 | 5,3 | 13,4 | 4,3 | 25 | 3,89 | ranura |
4 | 15,9 | 7 | 6,3 | 14,1 | 5,1 | 23 | 4,95 | ranura |
5 | 15,6 | 5,8 | 5,4 | 13,6 | 4,5 | 21 | 5,2 | r. pared |
6 | 15,8 | 5,5 | 4,9 | 13,1 | 4,0 | 24 | 4,36 | r. pared |
7 | 15,7 | 5,8 | 5,4 | 13,4 | 4,3 | 27 | 4,00 | ranura |
W1*=W1-T4; H**=ver H1-H4, figura 16; | ||||||||
Grosor calc.***=cálculos teóricos basados en la altura de pared lateral, H |
A juzgar por esos datos, está claro que los tacos
de esta invención son capaces de resistir considerablemente más de 1
newton-metro del par necesario para insertar el taco
en situaciones fisiológicas. A juzgar por los cálculos teóricos
basados en la altura de pared lateral, la diferencia entre el
espesor de pared lateral calculado y el espesor medido se comprobó,
de promedio, alrededor del 22%, llegando a la conclusión de que sólo
un 22% aproximado del espesor medido es hueso esponjoso, y la
mayoría sustancial del hueso es hueso cortical.
Se ensayó la compresibilidad del taco en forma de
"C" de esta invención y se medió el fallo a la carga. Se
anticipa que las cargas no mayores de alrededor de 10,000 newton son
similares a las experimentadas in situ en la columna
vertebral. Las pruebas de compresión de varios tacos en forma de
"C" de esta invención indicaron que los tacos de esta invención
soportan cargas axiales a la compresión significantemente mayores
del umbral de los 15,000 newton:
* | Fileteado | D1 | 1,1 | E2n | E2b | E2 | Ela | Elb | E1 | Masa | Carga de |
Promedio | Promedio | Promedio | g | fallo (N) | |||||||
1 | No | 15,9 | 25,5 | 5,3 | 4,7 | 5,0 | 3,9 | 4,4 | 4,2 | 4,193 | 4372 |
2 | Si | 15,9 | 23,7 | 5,1 | 5,1 | 5,1 | 4,2 | 5,0 | 4,6 | 4,073 | 13502 |
3 | No | 15,9 | 23,7 | 4,8 | 5,3 | 5,1 | 3,8 | 2,6 | 3,3 | 4,035 | 13748 |
4 | Si | 15,9 | 22,5 | 7,1 | 7,0 | 7,1 | 7,0 | 5,4 | 6,2 | 5,075 | 20940 |
5 | Escaso | 16,0 | 23,4 | 5,6 | 5,4 | 5,5 | 5,8 | 6,2 | 6,0 | 4,986 | 22420 |
6 | Si | 15,7 | 26,1 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 8,4 | 8,6 | 8,5 | 5,331 | 24500 |
7 | Si | 16,8 | 23,8 | 5,4 | 5,0 | 5,2 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 3,928 | 14389 |
8 | Si | 17,6 | 22,4 | 4,8 | 5,5 | 5,2 | 5,8 | 4,6 | 5,2 | 5,448 | 16730 |
9 | Escaso | 16,9 | 22,2 | 6,7 | 5,2 | 8,0 | 6,4 | 4,7 | 5,1 | 5,220 | 19576 |
10 | Escaso | 17,9 | 28,3 | 7,8 | 7,2 | 7,5 | 7,6 | 7,2 | 7,4 | 6,201 | 20606 |
11 | Si | 17,9 | 21,2 | 4,9 | 6,8 | 5,9 | 4,5 | 4,4 | 4,5 | 5,654 | 21461 |
12 | Si | 17,8 | 23,6 | 6,6 | 6,3 | 6,5 | 6,0 | 5,4 | 5,7 | 5,706 | 23971 |
13 | Si | 19,9 | 25,6 | 6,3 | 6,6 | 6,5 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 7,915 | 24761 |
El fallo a la carga medio de dichos tacos es de
18544 newton indicando que, de promedio, son más los tacos que
pueden aguantar una presión axial de 15000 newton que los que no
pueden hacerlo. Esos datos también indican la necesidad de un
control concienzudo de calidad para descartar de ser implantadas los
tacos que no pueden aguantar las cargas mínimas a la compresión
axial.
Diagnosis preoperatoria. Rotura del disco
cervical y espondilosis C5-6.
Procedimiento operatorio. Discectomía cervical
anterior y fusión C5-6.
Después de una anestesia endotraqueal general
satisfactoria en la posición supina, el paciente se prepara y se
acomoda para la fusión rutinaria. Se efectúa una incisión a lo largo
de la piel del cuello a través del músculo platisma. Se efectúa la
disección para exponer la columna vertebral anterior y se identifica
el espacio apropiado mediante rayos X. Luego se efectúa la
discectomía y la foraminotomía y se busca un fragmento central,
extruido de disco, hacia el lado derecho. Cuando se consigue la
adecuada descompresión, se corta un taco en forma de "C"
procedente de un hueso de peroné y se barrena entre los cuerpos
vertebrales para permitir una distracción. Luego se irriga la herida
con Bacitracina y se cierra en capas con Dexon y tiras
estériles.
La evaluación postoperatoria y la subsiguiente
vigilancia del paciente revelan el resultado exitoso de la operación
y la buena fusión vertebral.
Debe entenderse que el ejemplo y las
realizaciones que aquí se describen son para efectos ilustrativos
solamente y que a la luz de las mismas las personas expertas en la
materia podrán sugerir varias modificaciones o cambios los cuales
quedarán incluidos dentro del alcance de las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (12)
1. Un espaciador intervertebral hueco (500), que
comprende:
un cuerpo alargado óseo (505) que tiene una
superficie exterior (510) y un eje longitudinal a lo largo de la
longitud de dicho cuerpo y que define una cámara (530) pasante por
un segundo eje sustancialmente perpendicular a dicho eje
longitudinal; caracterizado por:
un primer brazo (520) asociado a dicho cuerpo
(505);
un segundo brazo opuesto (521) asociado a dicho
cuerpo y enfrentado a dicho primer brazo; y
dicho primer brazo y dicho segundo brazo que
forman una boca (525) hacia dicha cámara (530).
2. El espaciador de la reivindicación 1 en el que
dicho primer cuerpo comprende, además:
un extremo (501), para acoplamiento de una
herramienta, que define un agujero (515) para encaje de una
herramienta destinado a recibir una herramienta de accionamiento
para implantar el espaciador.
3. El espaciador de la reivindicación 2, en el
que dicho extremo (501) para acoplamiento de una herramienta define,
además, una ranura (516) que rodea dicho agujero (515) para
acoplamiento de una herramienta.
4. El espaciador de la reivindicación 1, en el
que dicha superficie exterior (510) define unas porciones fileteadas
para encaje en un hueso.
5. El espaciador de la reivindicación 1, en el
que la pared (506) del cuerpo (505) es curvada y dicha cámara (530)
es sustancialmente en forma de "C".
6. El espaciador de la reivindicación 1, en el
que dicho cuerpo ((505) está constituido por un material poroso.
7. El espaciador de la reivindicación 1, en el
que dicho cuerpo (505) está constituido sustancialmente por hueso
cortical.
8. El espaciador de la reivindicación 1, en el
que dicho primer brazo (520) está truncado con respecto a dicho
segundo brazo.
9. El espaciador de la reivindicación 3, en el
que dicha superficie exterior (510) define unas porciones fileteadas
para encaje en un hueso y dicho cuerpo está constituido por hueso
cortical.
10. El espaciador de la reivindicación 4, en el
que dicho espaciador ((500) es un taco óseo obtenido de la diáfisis
de un hueso largo que tiene un canal medular, incluyendo dicha
cámara una porción del canal.
11. El espaciador de la reivindicación 1 que
comprende, además, un material osteogénico de relleno dentro de
dicha cámara (530).
12. El espaciador de la reivindicación 11, en el
que dicho material osteogénico está constituido por un autoinjerto,
aloinjerto, xenoinjerto, hueso desmineralizado, un material de
fosfato de calcio, biocerámica, bioglass, un factor osteoinductivo o
mezclas de los mismos.
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