ES2254227T3 - Sistema quirurgico de fijacion de tejidos. - Google Patents
Sistema quirurgico de fijacion de tejidos.Info
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Abstract
Un sistema quirúrgico de fijación del tejido corporal compuesto de (A) una placa bioabsorbible (6) que tiene una superficie de arriba y una superficie inferior y uno ó más orificios (9) que se extienden a través de la placa (6) desde la superficie de arriba hasta la superficie inferior, (B) medios de sujeción bioabsorbibles (1) adaptados para la inserción a través de los orificios (9) de la placa (6) dentro del tejido corporal (7) ó dentro de un orificio perforado (10) provistos allí mismo para unir la placa (6) con el tejido corporal (7), el medio de sujeción (1) que comprende - una cabeza proximal (2), - un tronco (3), - una ó más protuberancias (4) que sobresalen desde el tronco (3) y que tiene una forma geométrica que permite un deslizamiento fácil del medio de sujeción (1) dentro del orificio (9) en la placa (6) y dentro del tejido corporal (7) ó un orificio perforado (10) que se ha provisto allí mismo, y - un extremo distal (5), y (C) medios de empuje (8) para la aplicación de la presión a la cabeza (2) del medio de sujeción (1) para empujar el medio de sujeción (1) dentro del tejido corporal (7) ó un orificio perforado (10) que se ha provisto allí mismo.
Description
Sistema quirúrgico de fijación de tejidos.
La presente invención se refiere, en términos
generales, a un equipo quirúrgico y sistemas para la fijación de
tejidos corporales y, más en particular, a los sistemas de fijación
absorbibles que incluyen piezas de fijación de los tejidos del
cuerpo humano que comprenden placas y medios de sujeción
biocompatibles, bioabsorbibles (reabsorbibles) poliméricos ó
compuestos para la fijación de las placas al tejido humano que
sirven para la sujeción de los mismos y un instrumento de
instalación que acciona (golpea) los medios de sujeción, uno tras
otro, para que entren en los orificios (agujeros) de paso hechos en
la placa y dentro del tejido corporal que se encuentra debajo.
Los sistemas de fijación tradicionales,
ortopédicos, traumatológicos y cráneo - maxilo - faciales, con el
fin de facilitar la curación de la fractura de un hueso
(osteosíntesis) ó la curación del tejido blando con el hueso,
normalmente utilizan piezas metálicas, por ejemplo, placas,
tornillos, barras y similares, formadas de metales biocompatibles y
resistentes a la corrosión, tales como el titanio y acero
inoxidable. Las placas típicas metálicas están descritas, por
ejemplo en el libro de F. Séquin y R. Texhammar, AO/ASIF
Instrumentación, Springer - Verlag, Berlín, Heidelberg, 1981,
páginas 21 - 22, 55 - 79, 107 - 108, 117 - 122. A pesar de que
estos sistemas son por lo general efectivos utilizados para los
fines a los que están destinados, poseen una cantidad de defectos
inherentes. Por ejemplo, la liberación del metal en los tejidos
adyacentes (véase, por ejemplo, L. - E. Moberg et al. Int.
J. Oral. Maxillofac. Surg. 18 (1989) páginas 311 - 314) donde
los mismos han sido presentados. Otros defectos descritos son la
protección de la tensión (por ejemplo, P. Paavolainen et
al., Clin Orthop. Rel. Res. 136 (1978) 287 - 293 y la
limitación del crecimiento en las personas jóvenes (por ejemplo, K.
Lin et al., Plast. Reconstr. Surg. 87 (1991) 229 -
235. En los bebés y niños pequeños existe el riesgo de que las
placas y tornillos metálicos puedan hundirse, como consecuencia del
crecimiento de los huesos del cráneo, e introducirse dentro y por
debajo del hueso del cráneo amenazando el cerebro (J. Fearon et
al., Plast. Reconstr. Surg. 4 (1995) 634 - 637. Por lo
tanto, se recomienda generalmente que los implantes no funcionales
deberían ser retirados, por lo menos en las personas que están
creciendo (véase, por ejemplo, C. Lindqvist, Brit. J. Oral
Maxillofac. Surg. 33 (1995), páginas 69 - 70.
Las mini placas metálicas son populares
especialmente en la cirugía maxilofacial y craneal (véase, por
ejemplo, W. Muhlbauer et al., Clin. Plast. Surg. 14
(1987), 101 - 111; A. Sadove y B. Eppleg, Ann. Plast. Surg.
27 (1991), 36 - 43; R. Suuronen, Placas y Tornillos
Biodegradables Autoreforzados de Polilactida en la Fijación de la
Osteotomía en la Mandíbula, Tesis Doctoral, Universidad de Helsinki,
1992, página 16 y véase también las referencias citadas con
anterioridad). Las mini placas son placas pequeñas, finas, estrechas
y que tienen orificios para la fijación de los tornillos.
Habitualmente se sitúan en el hueso de manera perpendicular sobre
la fractura para fijar la masa ósea en ambos lados de la fractura.
Las formas geométricas típicas de las mini placas están descritas,
por ejemplo, en la Patente US 5.290.281, en las Figuras 6A - 6F.
La ventaja principal de las placas, tornillos
metálicos, etc. (como placas ó tornillos de titanio, acero
inoxidable y aleaciones de cobalto, cromo y molibdeno) es que son
fuertes y duros. Las placas de metal dúctil pueden deformarse ó
cambiar de forma (doblarse) en la temperatura de ambiente en la sala
de operaciones, manualmente ó con instrumentos especiales para
darles la forma que corresponde a la topografía de la superficie
del hueso que hace falta fijar para que la placa pueda ajustarse con
exactitud a la superficie del hueso a la que esta placa se
aplica.
Debido a los defectos de las placas metálicas se
han desarrollado las placas bioabsorbibles para la fijación de las
fracturas. Eitenmüller et al. ha desarrollado las placas
longitudinales con seis orificios para los estudios ortopédicos en
animales (European Congress on Biomaterials, Abstracts, Instituto
Rizzoli, Bologna, 1986, página 94). Sin embargo, a causa de la
fuerza inadecuada, algunas de las placas se rompieron durante los
experimentos con los animales que implicaban la fijación de las
fracturas.
Una ventaja particular de las placas
bioabsorbibles la constituye el hecho de que pueden ser
proporcionadas con las aberturas para la inserción de los medios de
fijación quirúrgicos (como tornillos) a través de las mismas,
mientras que, asimismo, permiten la formación de aberturas para los
medios de fijación adicionales a través de estas placas durante el
procedimiento quirúrgico a criterio del cirujano, según ha sido
descrito en la memoria descriptiva de la Patente Europea EP 0 449
867 B1.
Sin embargo, la desventaja principal de la
mayoría de las placas bioabsorbibles del estado anterior de la
técnica es que las mismas pueden ser deformadas (dobladas)
permanentemente y con seguridad solamente en temperaturas elevadas
por encima de la temperatura de la transición vítrea (T_{g}) del
polímero bioabsorbible, según se ha descrito, por ejemplo, en la
Patente EP 0 449 867 B1, Patente US Nº 5.569.250 y la Patente US Nº
5.607.427. Por debajo de las respectivas temperaturas de la
transición vítrea de los polímeros bioabsorbibles de los que están
hechas las placas, la mayoría de las placas bioabsorbibles del
estado anterior de la técnica son frágiles y se rompen con
facilidad cuando se deforman. Solamente en las temperaturas por
encima de T_{g} del polímero bioabsorbible del que la placa
particular está hecha, causa que la estructura molecular de la
mayoría de las placas del estado anterior de la técnica tenga
suficiente movilidad para permitir la formación y el doblado de la
placa sin el riesgo de la rotura.
Debido a que la conductividad térmica de la
mayoría de los materiales poliméricos es por lo general baja, los
procesos tanto de calentamiento como él de enfriamiento de las
placas bioabsorbibles, son lentos. Por lo tanto, la utilización
clínica de tales placas del estado anterior de la técnica es larga,
lenta y compleja, especialmente si el cirujano debe formar la placa
varias veces para conseguir que se ajuste con exactitud a la forma
del hueso en el que debe ser fijada.
K. Bessho et al., J. Oral. Maxillofac.
Surg. 55 (1997) 941 - 945, describe una mini placa
bioabsorbible de poly-L-lactida y
un sistema de tornillos para la osteosíntesis en la cirugía oral y
maxilofacial. Las placas de esta referencia también deben ser
calentadas por inmersión en una caliente solución salina fisiológica
y esterilizada ó mediante la aplicación del aire caliente hasta que
se conviertan en plásticas y solamente entonces estas placas puede
ser ajustadas a la superficie del hueso que se está operando.
La Patente 0 449 867 B1 describe una placa para
la fijación de las fracturas óseas, osteotomía, artrodesis, etc.,
estando la citada placa destinada para ser fijada sobre el hueso con
por lo menos un dispositivo de fijación, como un tornillo, barra,
estribo ó algún otro dispositivo correspondiente. Las placas de esta
referencia comprenden por lo menos dos placas esencialmente
superpuestas, con el fin de proporcionar una construcción de placa
multicapa para que las placas individuales de la citada construcción
de la placa multicapa sean flexibles para proporcionar un cambio de
forma de la citada construcción de la placa multicapa para
sustancialmente adquirir la forma de la superficie del hueso en las
condiciones de la operación. Este cambio de forma se consigue por
medio de la utilización de la fuerza externa, puede ser de la mano
y/ó utilizando un instrumento de doblado dirigido hacia la citada
construcción de la placa multicapa en la que cada placa individual
adquiere la posición por sí misma respecto a otras placas
individuales por el movimiento diferencial a lo largo de las
superficies de las placas coincidentes.
A pesar de que la citada placa multicapa pueda
ajustarse a la superficie curvada de un hueso sin el calentamiento
de las placas individuales, el uso clínico de tales placas multicapa
es dificultoso porque las placas individuales se deslizan con
facilidad en relación recíproca antes de su fijación.
Adicionalmente, el espesor del sistema de la placa multicapa se
vuelve con facilidad demasiado grueso para las aplicaciones en los
cráneos y maxilofaciales, causando problemas estéticos y riesgos
aumentados de reacción a un cuerpo extraño.
Para evitar los defectos, mencionados con
anterioridad, de los dispositivos de la técnica anterior, la
Solicitud de la Patente US Nº de Serie 09/036.259 describe unas
placas fuertes y duras, de orientación uniaxial y/ó biaxial y/ó las
placas autoreforzadas y bioabsorbibles que son deformables en la
temperatura de ambiente como pueden ser las condiciones de la sala
de operaciones, antes de su implantación en el cuerpo del paciente.
Las placas descritas en esta aplicación retienen su estado deformado
(doblado ó conformado) tan bien en la temperatura del cuerpo humano
en las condiciones del tejido (por ejemplo, cuando están implantadas
en el hueso del paciente) que mantienen los fragmentos del hueso
fijado en la posición deseada para facilitar la curación de la
fractura del hueso. Cuando se utiliza tales placas quirúrgicamente,
el cirujano puede doblar (y volver a doblar) la placa con facilidad
en las condiciones de la operación sin la necesidad del
procedimiento lento y dificultoso de calentamiento - doblado -
enfriamiento de las placas del estado anterior de la técnica.
Mientras el uso clínico de las placas
bioabsorbibles, descritas en la Solicitud de la Patente Nº de Serie
09/036.259, reduce de manera significante el tiempo de operación en
comparación con el uso clínico de otras placas bioabsorbibles del
estado anterior de la técnica, la fijación de las placas sobre el
tejido ó hueso sigue siendo todavía un proceso dificultoso y lento.
Las técnicas anteriores de fijación usan principalmente los
tornillos ó medios de sujeción tipo tornillos para la fijación de la
placa. Sin embargo, dando las vueltas a los tornillos o los medios
de sujeción tipo tornillos dentro de los orificios es un proceso
lento. Por ejemplo, en una simple operación maxilo - cráneo -
facial decenas de tornillos pueden ser utilizadas para la fijación
de una placa y tal operación puede durar horas antes de ser
finalizada. Por otro lado, el uso manual de otro tipo de medios de
sujeción, como pernos de expansión (pins) ó tapones ó ribetes
constituye asimismo un proceso lento y arriesgado. Por ejemplo, el
martilleo manual de los medios de sujeción, como los que están
descritos en la Patente US Nº 5.261.914 ó la Patente US Nº
5.607.427 puede llevarse a cabo de manera demasiado fuerte y en
consecuencia la cabeza del medio de sujeción y/ó de la placa y/ó
el/los tejido(s) que se encuentra(n) debajo, pueden
quedar dañados.
Los medios de fijación hechos de dos componentes,
como los pernos ó tapones de expansión (como los que están
descritos en el documento de H. Pihlajamäki et al.,: Un tapón
biodegradable de expansión para la fijación de fracturas del
maléolo interno, Ann Chir Gyn 83: 47 - 52, 1994 ó el medio de
sujeción tipo ribete de presión puede resultar complicado y
arriesgado en su utilización porque una fuerte expansión de una
parte de tal medio de sujeción puede causar una compresión
extensiva para el hueso adyacente y conducir a la necrosis del
hueso.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un sistema quirúrgico de la fijación del tejido que
incluye una placa bioabsorbible y un medio de sujeción bioabsorbible
para unir la placa con el tejido corporal que se encuentra debajo y
una herramienta de instalación que acciona los medios de sujeción,
uno tras otro, a través de los orificios perforados a través de la
placa y dentro del tejido corporal que se encuentra debajo. La
placa y el equipo del medio de sujeción están particularmente
adaptados para la fijación de los huesos fracturados ó astillados ó
para unir un ligamento, un tendón ó el tejido conjuntivo en el hueso
ó dentro de un orificio perforado en el hueso para provocar una
curación rápida y beneficiosa de los huesos y/ó tejidos.
En una realización preferente de la invención, el
instrumento de la instalación coopera como parte del sistema
quirúrgico con una ó más placas configuradas, fabricadas de un
material bioabsorbible polimérico ó compuesto en el que las placas
pueden ser fijadas por el cirujano por medio de una pluralidad de
medios de sujeción en un hueso, un cartílago, un tendón, el tejido
conectivo u otro tejido corporal que hace falta curar. Otros
detalles, objetivos y ventajas de la presente invención se harán
aparentes sobre la base de la siguiente descripción de las
realizaciones preferentes en la actualidad y los métodos preferentes
en la actualidad de la puesta en práctica de la citada
invención.
De acuerdo con las características de la
reivindicación 1, se proporciona un sistema quirúrgico de la
fijación del tejido que comprende una placa bioabsorbible, medios
de sujeción bioabsorbibles y un instrumento de instalación que
acciona los medios de sujeción, uno tras otro, dentro de los
orificios perforados a través de la placa y también opcionalmente
dentro del tejido corporal que se encuentra debajo, con un solo
golpe ó con varios golpes consecutivos, sin la necesidad de dar
vueltas al medio de sujeción alrededor de su eje largo durante la
instalación.
Preferentemente también se proporciona un sistema
quirúrgico de fijación del tejido que comprende una placa
bioabsorbible, medios de sujeción bioabsorbibles y un instrumento de
instalación que acciona los medios de sujeción, uno tras otro,
precisamente dentro de los orificios perforados en las placas para
que la superficie más baja de la cabeza del medio de sujeción
corresponda con exactitud a la superficie de arriba de la placa (ó
con la superficie avellanada en la parte superior del orificio
perforado en la placa).
Preferentemente, se proporciona una cánula
curvada para adjuntar al instrumento de fijación arriba mencionado,
con el fin de permitir la aplicación de los medios de sujeción al
hueso en las áreas, por ejemplo, tales como la mandíbula posterior
ó espacios subcutáneos donde es imposible acceder con la
instrumentación recta.
La presente invención se hará aparente con más
facilidad sobre la base de la siguiente descripción de las
realizaciones preferentes que están mostradas, solamente como
ejemplos, en los dibujos acompañantes.
La Figura 1 es una representación esquemática de
un medio de sujeción típico para ajustar una placa de fijación del
tejido corporal al tejido corporal que se encuentra debajo, según se
puede ver en las figuras en perspectiva desde diferentes
direcciones.
La Figura 2 es una vista en perspectiva que
presenta una placa de fijación bioabsorbible (osteosíntesis) en
combinación con el medio de fijación situada en una posición
relativamente elevada dentro de la cánula del instrumento de la
instalación para la inserción del medio de sujeción dentro de la
apertura de este medio existente en la placa de fijación.
La Figura 3 es una representación esquemática
transversal del sistema de fijación (una placa + un medio de
sujeción) de acuerdo con la realización preferente de la presente
invención, estando aplicado el medio de sujeción al orificio
perforado en la placa y dentro del orificio perforado en el tejido
óseo que se encuentra debajo.
La Figura 4 es una representación esquemática de
un medio de sujeción estando aplicado a un orificio perforado con
una cánula curvada en un área a la que no se puede acceder
directamente.
Las Figuras 5A - B muestran vistas transversales
de los medios de sujeción presentando diferentes formas geométricas
protuberantes.
Las Figuras 6A - B muestran esquemáticamente, de
forma transversal, el doblado elástico de una arista del medio de
sujeción durante su inserción dentro del orificio perforado.
Las Figuras 7A - B muestran una superficie de un
cuerpo del medio de sujeción con la arista que ha sido recortada
con ranuras longitudinales incluyendo la vista lateral (Figura 7A) y
una vista superior (Figura 7B) del tronco y de la arista.
La Figura 8 muestra las formas geométricas
típicas de la cabeza del medio de sujeción cuando se la puede ver
desde el lado superior del medio de sujeción en la dirección del eje
longitudinal del medio de sujeción.
La Figura 9 muestra esquemáticamente la punta de
la cánula cuyo diámetro ha sido disminuido por medio de su división
y presionando las partes de la división, una hacia la otra.
El/los medio(s) de sujeción y la(s)
placa(s) están fabricados de un polímero bioabsorbible,
aleación de polímero ó de un material compuesto que es fuerte y duro
y retiene su fuerza in vivo durante semanas ó meses.
La Figura 1 muestra el medio de sujeción 1
compuesto de una cabeza proximal 2, el tronco 3 del que sobresalen
una ó más protuberancias 4. Las protuberancias habituales son
aristas que llegan por lo menos parcialmente alrededor del tronco
3, hilos, papilas similares a pirámides ó con forma de media esfera,
púas, escamas, etc. La geometría de las protuberancias 4 está
conformada de tal manera que permite que del medio de sujeción se
deslice dentro del orificio perforado en la placa 6 en la Figura 2 y
se introduzca dentro del hueso 7 en la Figura 2 ó dentro del
orificio perforado opcionalmente en el hueso 10 en la Figura 3
mientras todavía se encierra efectivamente el medio de sujeción en
su sitio, previniendo su movimiento hacia atrás después de la
instalación. Finalmente, de acuerdo con la Figura 1, el medio de
sujeción comprende una punta distal 5 que puede ser cónica con un
extremo afilado, romo ó redondeado 5a para facilitar su instalación
dentro de un orificio perforado en la
\hbox{placa (y opcionalmente dentro del orificio en el hueso).}
Los materiales preferentes en la actualidad
poliméricos bioabsorbible ó compuestos que forman las placas de
fijación (cuya composición será descrita más tarde con más detalles)
pueden ser doblados y conformados, en las condiciones de la sala de
operaciones ó en la temperatura elevada, habitualmente en las
temperaturas que oscilan desde alrededor de 15ºC hasta 120ºC.
Una cantidad de conformaciones geométricas puede
ser útil para una placa, como las que están descritas en la
Solicitud de la Patente US Nº 09/036.259. Es deseable que la placa
tenga el espesor menor que alrededor de 2 mm y puede incluir una
pluralidad de orificios de paso espaciado y adaptado a los medios de
sujeción acomodados. Los medios de sujeción pueden ser formados
asimismo de cualquier material apropiado biocompatible y
bioabsorbible polimérico ó compuesto de las clases utilizadas para
la formación de las placas ó de otros materiales aceptables de
similares propiedades y características. Tales materiales del estado
anterior de la técnica han sido descritos de forma extensiva, por
ejemplo en la Solicitud de la Patente US Nº de Serie
09/036.259.
La Figura 2 es una vista en perspectiva que
presenta un medio de sujeción 1 utilizado para la sujeción de la
placa 6 al tejido corporal, como el hueso 7 durante una operación
quirúrgica. Como se ha sugerido con anterioridad en este documento,
el medio de sujeción 1 puede ser formado de cualquier apropiado
material bioabsorbible y biocompatible polimérico ó compuesto, sin
embargo, el material debe ser seleccionado de entre aquellos
materiales que tienen suficiente fuerza y dureza en los que la
cabeza del medio de sujeción 2, el tronco 3 y las protuberancias
del medio de sujeción 4 y la punta 5 (véase la Figura 1) no fallen
bajo la aplicación de la presión de la cabeza del medio de sujeción
2 lo que ocurre cuando se sujeta la placa de sujeción 6 del tejido
corporal al tejido corporal 7 que se encuentra debajo. Tal presión
se aplica por medio del accionamiento del medio de sujeción 1 con
el instrumento de la instalación 8, cuya cánula 8a y el pistón ó la
herramienta 8b pueden verse en la Figura 2, para introducirlo a
través del orificio de paso 9 en la placa ó dentro del orificio
opcional 10 que se puede ver en la Figura 3 en el tejido 7 debajo de
la placa. En la perspectiva de la Figura 2, el medio de sujeción 1
está colocado en una posición relativamente elevada dentro de la
cánula de instalación 8a (la sección transversal de la cánula
muestra el medio de la sujeción 1 dentro de la cánula) del
instrumento de instalación 8 (que no se puede ver totalmente en esta
Figura). El medio de sujeción puede ser accionado (disparado)
dentro del orificio perforado 9 en la placa 6 empujándolo
\hbox{rápidamente con el pistón 8b dentro del orificio 9.}
La Figura 3 muestra una vista transversal del
medio de sujeción 1 después de haber sido accionado dentro del
orificio 9 en la placa 6 y posteriormente dentro del orificio 10
perforado en el hueso 7. La cabeza 2 del medio de sujeción 1 puede
contener opcionalmente una herramienta que está recibida por una
muesca ó receso 11 que pueden ser cilíndricos ó angulares en su
sección transversal. La muesca ó el receso 11 están configurados
para recibir la punta del pistón 8b y para asegurar la fijación del
agarre de la punta del pistón (herramienta) 8b y para afirmar el
agarre de la punta de la herramienta dentro de la muesca ó receso
con el agarre por fricción. También es posible que la cabeza del
medio de sujeción 1 sea lisa y allí no va a existir el agarre entre
la cabeza 2 y la punta del pistón 8b.
Mientras que la parte de la cabeza del medio de
sujeción que recibe la herramienta pueda adquirir cualquier
configuración de enchufe, es preferente que la cabeza incluya forma
de un enchufe adaptado a minimizar la posibilidad del deslizamiento
accidental de la punta de la herramienta de accionamiento durante la
instalación del medio de sujeción. Además, la parte inferior del
medio de sujeción 2 está deseablemente contorneado como cónico para
corresponder (conformarse) a la forma del asiento de la cabeza del
medio de sujeción 12 en la Figura 3 formada en los extremos
superiores de los orificios de paso 9 de la placa 6, minimizando de
esta manera la altura del perfil de la placa del medio de sujeción.
Es preferente que el extremo distal 5 de la parte del tronco 3 (con
las protuberancias 4) del medio de sujeción 1 esté formado para
adquirir la configuración, por lo general, puntiaguda 5a, según
está mostrado, con el fin de facilitar la conducción y la inserción
del medio de sujeción tanto dentro de su correspondiente orificio
de paso 9 como el agujero de recepción preformado 10 que pueden
estar provistos en el tejido corporal 7 que se encuentra debajo y
que se está curando.
El diámetro exterior máximo D_{1} entre las
protuberancias (véase Figuras 5A - B) del medio de sujeción 1 de la
presente invención es preferentemente menor que alrededor de 3,00
mm. En realidad, de acuerdo con las realizaciones preferentes, en
la actualidad, de la invención, el diámetro exterior es
habitualmente de aproximadamente 2,00 mm ó menos para los
requerimientos de servicio normales en la cirugía y hasta alrededor
de 2,5 mm para los requerimientos de emergencia y el correspondiente
diámetro del orificio nominal de los orificios de paso 9 y 10 tiene
preferentemente alrededor de 1,8 - 1,9 mm, ó menos. A causa de los
diámetros muy pequeños de los medios de sujeción 1, éstos están
particularmente bien ajustados para la fijación de huesos pequeños
y/ó los que no llevan encima mucho peso u otros tejidos óseos.
De acuerdo con una realización ventajosa de la
realización de la presente invención, las protuberancias (por
ejemplo, escamas, ribetes ó hilos) en el medio de la sujeción tienen
tal estructura que les permite deformarse parcialmente de manera
elástica durante la inserción del medio de sujeción. La Figura 5A y
la Figura 5B muestran esquemáticamente tales protuberancias en su
sección transversal (como ribetes horizontales) y que pueden
deformarse (doblarse) de manera elástica durante la inserción.
Según está mostrado en las Figuras 6A - C, cuando el diámetro
exterior máximo D_{1} del medio de sujeción (D_{1} = la
distancia máxima entre las protuberancias en los lados opuestos del
medio de sujeción) es mayor que el diámetro D_{2} del orificio
perforado en la placa 6 y en el hueso compacto 7 que se encuentra
debajo (véase la Figura 6 A), las protuberancias pueden doblarse
temporalmente dentro del orificio perforado en la placa y en el
hueso compacto que se encuentra debajo (véase la Figura 6B) pero se
ensanchan posteriormente hasta casi su ancho original cuando ya se
hayan deslizado dentro del tejido suave ó el espacio vacío 13 por
debajo del hueso compacto. En tal caso, la fijación del medio de
sujeción es especialmente fuerte porque las protuberancias
ensanchadas previenen efectivamente el deslizamiento del medio de
sujeción por fuera del orificio perforado.
De acuerdo con la Figura 7A y 7B, la
protuberancia (ribete) 4 sobre la superficie del tronco del medio
de sujeción 3 ha sido dividida en varias partes que tienen ranuras
longitudinales 4a. Tales partes del ribete separadas se doblan
elásticamente con más facilidad que el ribete intacto en la
inserción del medio de sujeción.
La cabeza del medio de sujeción también puede
tener distintas formas geométricas. Las Figuras de 8A a 8E muestran
diferentes tipos de las cabezas del medio de sujeción según se ha
visto con anterioridad. La Figura 8A muestra una cabeza redondeada.
La Figura 8B muestra tal cabeza equipada en una muesca cuadrangular
que recibe la herramienta 14. La Figura 8C muestra una cabeza plana
con una muesca del tipo de una ranura 15. La Figura 8D muestra una
cabeza en forma de cruz y la Figura 8E una cabeza triangular. Es
evidente que la forma de la cabeza del medio de sujeción no está
limitada a las formas que están descritas expresamente en el
presente documento.
De acuerdo con la realización ventajosa, el medio
de sujeción de la presente invención puede ser canulado lo que
quiere decir que dentro del medio de sujeción se encuentra un
orificio que atraviesa el medio de sujeción. Tal medio de sujeción
puede ser empujado a lo largo de un alambre guía metálico dentro del
tejido. El alambre guía puede facilitar la operación de la
instalación en algunos casos, por ejemplo, el/los alambre(s)
guía pueden ser utilizados para mantener la placa y/ó el tejido
dañado en el sitio apropiado antes de la instalación del medio de
sujeción.
El instrumento de instalación puede ser cualquier
instrumento que acciona (golpea ó tira) el medio de sujeción a
través de una cánula por medio de un pistón a través del orificio
perforado en una placa introduciéndola dentro del tejido corporal
que se encuentra debajo. Tales instrumentos han sido descritos, por
ejemplo, en la Solicitud de la Patente US Serie Nº 08/887.130 y
08/979.872. Por consiguiente, el instrumento de instalación tiene
un conducto, como una cánula, que puede ser fácilmente insertado
dentro del cuerpo del paciente y a través del cual el medio de
sujeción es administrado al paciente. Este conducto está alineado
con un asiento para mantener el medio de sujeción y medios para
empujar el medio de sujeción, tales como un pistón, de manera que
el medio de empuje sea capaz de empujar el medio de sujeción desde
su asiento a través del conducto para introducirlo en el cuerpo del
paciente. En la realización preferente de la presente invención, la
forma del conducto corresponde con relativa exactitud a la forma de
la sección transversal del medio de sujeción para que el cirujano
pueda dirigir con más precisión el ángulo y la localización donde el
medio de sujeción está introducido dentro del cuerpo del paciente.
En otra realización preferente, el medio de empuje puede estar
hecho para empujar lentamente el medio de sujeción desde su asiento
y a través del conducto hasta que el extremo distal del medio de
sujeción contacte el orificio perforado en la placa en el extremo
del conducto. En este momento, el medio de empuje puede estar hecho
para acelerar con rapidez insertando de este modo el medio de
sujeción dentro del orificio perforado en la placa e introducirlo en
el tejido que está siendo tratado. Una ventaja de esta realización
consiste en el hecho de que existe menos probabilidad de que el
medio de sujeción esté estrujado en el conducto mientras está
siendo empujado lentamente a través del mismo. Además, el conducto,
el pistón y el medio de sujeción están sujetos a menos desgaste, lo
que ayuda
\hbox{a asegurar el correcto funcionamiento del instrumento durante la operación.}
El asiento donde se mantienen los medios de
sujeción es capaz de mantener un depósito que contiene uno ó más
medios de sujeción. Cuando está introducido dentro del asiento, el
depósito puede estar situado de tal manera que el medio de sujeción
esté alineado con el medio de empuje y el conducto que le lleva al
cuerpo del paciente. Después de que el medio de sujeción haya sido
insertado dentro del cuerpo del paciente, el depósito puede estar
situado manualmente de tal manera que el medio de sujeción esté
emplazado en la posición para ser insertado. En una realización de
la presente invención el depósito puede tener medios, tales como un
muelle, para mover automáticamente el medio de sujeción dentro de la
posición para su inserción después de que el primer medio de
sujeción haya sido insertado.
El depósito puede ser fácilmente retirado del
asiento durante la operación para que pueda ser reemplazado con un
depósito que contiene uno ó más medios de sujeción sin que exista el
requerimiento de retirar el conducto del cuerpo del paciente. De
manera alternativa, el mismo depósito puede ser retirado, rellenado
con uno ó más medios de sujeción adicionales y reinsertados dentro
del asiento, sin requerir la retirada del conducto del cuerpo del
paciente. En todavía otra realización preferente de la invención,
cuando el depósito está situado para permitir la inserción del
medio de sujeción en el cuerpo del paciente, una parte del depósito
es accesible para permitir la inserción de uno ó más medios de
sujeción adicionales dentro del depósito. De este modo, los medios
de sujeción adicionales pueden ser añadidos al depósito sin requerir
la retirada desde el dispositivo ó la retirada del conducto del
dispositivo del cuerpo del paciente.
En una realización preferente de la invención, el
conducto ó la cánula del instrumento se pueden retirar con
facilidad del resto del dispositivo. Esto permite que el mismo
instrumento sea utilizado durante la operación con los conductos
conformados de maneras diferentes, dependiendo de su localización y
la condición de la placa que se fija y del tejido que está siendo
tratado. De tal modo, por ejemplo, durante la misma operación, el
cirujano puede insertar medios de sujeción a través del conducto
recto (cánula) y posteriormente reemplazar con facilidad el
conducto recto con un conducto curvado y continuar la operación sin
la necesidad de un dispositivo totalmente nuevo.
En todavía otra realización preferente, el
dispositivo tiene un mecanismo de seguridad que ayuda a prevenir
que el cirujano introduzca de forma accidental el medio de sujeción
dentro del cuerpo del paciente hasta el momento apropiado. Este
mecanismo trabaja conjuntamente con el mecanismo de accionamiento
para que los medios de propulsión del medio de sujeción dentro del
cuerpo del paciente no puedan ser accionados hasta que ambos, el
medio de accionamiento y el mecanismo de seguridad, estén accionados
simultáneamente.
La Figura 4 describe un dispositivo de
instalación 8 con una cánula curvada 8c dentro del cual se
encuentra el dispositivo 1 que puede ser accionado desde la cánula
con un pistón flexible 8d dentro del área del tejido donde no se
podría acceder directamente.
Se debe de prestar una atención especial dirigida
a la relación entre el medio de sujeción y la cánula y el pistón
del instrumento de instalación. El medio de sujeción debe deslizarse
dentro de la cánula con facilidad pero no se debe permitir que
caiga fuera del extremo de la cánula por su propio peso. El medio
de sujeción debería ser capaz de moverse completamente fuera de la
cánula solamente cuando el pistón lo empuja (golpea) dentro del
orificio en la placa en el tejido corporal. Esta acción se consigue,
por ejemplo, cuando la cabeza del medio de sujeción tiene una
muesca (según está descrito por ejemplo en la Figura 3 y en la
Figura 8 B y C) dentro de la cual la punta del pistón puede ser
empujada. Cuando las formas geométricas de la muesca y de la punta
del pistón hayan sido correctamente diseñadas, un buen agarre de
fricción entre el medio de sujeción y el pistón puede
conseguirse.
Otra opción es formar las dimensiones de la
cabeza del medio de sujeción y/ó las protuberancias en relación con
los diámetros interiores de la cánula de tal manera que exista una
fricción sustancial entre la cabeza del medio de sujeción y/ó
protuberancias y la superficie interior de la cánula para que el
medio de sujeción se deslice dentro de la cánula solamente cuando
está empujado hacia adelante por medio del pistón.
De acuerdo con la realización ventajosa de la
presente invención, el diámetro del extremo distal de la cánula del
instrumento es más pequeño que el diámetro de su extremo proximal.
En tal caso, el medio de sujeción se desliza fácilmente dentro de
la cánula pero no puede deslizarse totalmente fuera de la cánula
sin un empuje sustancial del pistón. La Figura 9 muestra tal
realización donde la parte distal de la cánula ha sido dividida,
por ejemplo, por medio de aserrado para hacer las ranuras 16 que
dividen la parte distal de la cánula en dos ó varias (en este caso
cuatro) partes. Estas partes han sido dobladas ligeramente de tal
manera que el diámetro interior de la parte distal de la cánula sea
más pequeño que el diámetro de otras partes de la cánula. El medio
de sujeción puede ser empujado con facilidad hacia el extremo
(punta) de la cánula pero el extremo reducido de la cánula previene
la caída prematura del medio de sujeción fuera de la cánula. La
punta del medio de sujeción que puede sobresalir de la cánula, puede
entonces estar situada fácilmente dentro del orificio en la placa
hasta que el golpe del pistón empuje el medio de sujeción totalmente
fuera de la cánula y dentro del orificio perforado.
Los medios de sujeción de la fijación y/ó las
placas pueden ser fabricados según las técnicas conocidas de los
materiales conocidos tales como polímeros, copolímeros, aleaciones
de polímeros ó composiciones termoplásticos bioabsorbibles
(reabsorbibles ó biodegradables), por ejemplo de ácidos de
poli-\alpha-hidroxi y de otros
alifáticos y bioabsorbibles poliesteres, polianhídridos,
poliortoesteres,
poli-organo-fosfatenos, polímeros
de tirosina y otros polímeros bioabsorbibles presentados en
numerosas publicaciones, por ejemplo en S.
Vainionp\upbar{a}\upbar{a} et al., Prog. Polym. Sci.,
14 (1989) 679 - 716, FI Patente Nº 952884, FI Patente Nº
955547 y WO-90/04982, EP 0449867 B1, Patente US Nº
5.569.250, S. I. ENTEL et al., J. Biomed. Mater. Res.,
29 (1995) 1337 - 1348, así como en las publicaciones de
referencia citadas en las publicaciones mencionadas con
anterioridad.
Los implantes (placas y/ó medios de sujeción)
pueden estar fabricados de polímeros biodegradables mediante el uso
de un polímero ó aleación de polímero. Los implantes pueden asimismo
estar reforzados por medio del reforzamiento del material con las
fibras manufacturadas de un polímero bioabsorbible ó de una aleación
de polímero ó con fibras de vidrios biodegradables tales como
fibras \beta-fosfato de calcio tribásico , fibras
de vidrio bioactivas ó fibras CaM (siglas en inglés) según está
descrito en, por ejemplo, EP 146398. Los polvos cerámicos también
pueden ser utilizados como aditivos (rellenos) en implantes para
promover la nueva formación del hueso.
Los implantes pueden contener asimismo partes en
capas que comprenden, por ejemplo (a) una capa exterior flexible
como una capa de superficie que perfecciona la dureza y/ó
funcionamiento como una barrera de hidrólisis y (b) una capa
inferior rígida. Es natural que los materiales e implantes de la
presente invención pueden contener también varios aditivos para
facilitar el procesamiento de los materiales (por ejemplo,
estabilizadores, antioxidantes ó plastificantes) ó para cambiar sus
propiedades (por ejemplo, plastificantes ó materiales del polvo
cerámico ó fibras bioestables tales como carbono) ó para facilitar
su tratamiento (por ejemplo colorantes).
De acuerdo con una realización ventajosa, el
implante contiene algún agente ó agentes bioactivos, tales como
antibióticos, agentes quimioterapéuticos, agentes que activan la
curación de las heridas, factor(es) de crecimiento,
proteína(s) morfogénica(s) de hueso, anticoagulante
(como heparina), etc. Tales implantes bioactivos son
particularmente ventajosos en el uso clínico porque tienen,
adicionalmente a su efecto mecánico, también efecto bioquímico,
médico y otros para facilitar la curación del tejido corporal y/ó la
regeneración.
Como las placas aquí contempladas pueden ser
conformadas (dobladas ó torcidas, etc) in situ rápidamente y
en la temperatura de ambiente, tanto manualmente ó con herramienta
especial de doblado (como fórceps), las placas pueden entrar con
eficacia en la conformidad virtual con el tejido corporal que se
encuentra debajo y que está siendo tratado, incluidos los tejidos
dañados que tienen pequeños radios de curvatura, como los hueso de
cráneos y faciales, incluso los de niños pequeños. Posteriormente,
la placa puede ser fijada con rapidez en el hueso y con seguridad
con los medios de sujeción utilizando el sistema de instalación.
Como resultado, el tejido corporal situado en los lados opuestos de
la rotura ó fractura se restringe rápidamente y con eficacia contra
el movimiento relativo, mientras se consigue una consolidación y/ó
curación del tejido corporal rápidas, fuertes y que no desfiguran
el aspecto exterior.
Como, de acuerdo con la realización ventajosa,
los procedimientos de la conformación de la placa y el medio de
sujeción se hacen en la temperatura de ambiente, no existe el riesgo
del daño relacionado con la temperatura para el tejido biológico en
la inmediata vecindad del área de tratamiento, incluso en las
incisiones biológicas más bien profundas, mientras que tal riesgo
es una realidad cuando se utiliza las placas del estado anterior de
la técnica que están formadas in situ utilizando el
calor.
Como toda la operación de la fijación del tejido
corporal utilizando el sistema está realizado con más rapidez que
cuando se utilizaba los sistemas de la técnica anterior, se
consiguen ventajas sorprendentes: la más corta duración de la
operación trae como resultado el riesgo más pequeño de las
complicaciones de operación e infecciones de los pacientes y
considerables ahorros económicos y/ó aumento de la eficacia de las
instalaciones de la sala de operaciones.
Los principios de la presente invención descritos
de manera general con anterioridad serán ahora descritos con
referencia al siguiente ejemplo específico, sin pretender restringir
el ámbito de la presente invención.
Un lado de la mandíbula de un cadáver de un cerdo
recién muerto fue preparado por medio de la retirada del tejido
blando de la superficie de ensayo del hueso. Entonces se fijó una
placa de fijación de huesos bioabsorbible al hueso con 4 tornillos
monocorticales bioabsorbibles ó medios de sujeción según la
invención.
Las placas de fijación, tornillos y los medios de
sujeción estuvieron hechos de autoreforzante 70L/30DL PLA (siglas
en inglés) (Índice de extracción desde 3,5 hasta 5,5). (El
Fabricante del Polímero es Boehringer Ingelheim Pharma KG, BU Fine
Chemicals, PM Resomer, D-55216 Ingelheim, Alemania,
tel. +49-(0)6132-77 2633, fax
+49(0)6132-77 4330, M_{w} = i.v. 5,5
a 7,0 dl/g). Las placas fueron hechas según el método descrito en
PCT/EP99/01438 y los tornillos y tachuelas fueron hechos de acuerdo
con PCT/FI 96/00511. La forma geométrica de la tachuela fue la de
la Figura 1 de la presente invención. Las dimensiones principales de
la placa de fijación con 6 orificios fueron de 5,5 x 39 x 1,2 mm.
Los tornillos tenían el diámetro de 2,00 mm y el largo de 6 mm. El
diámetro de la tachuela fue también de 2,0 mm. Y el largo de 6
mm.
La placa de fijación fue colocada sobre el hueso.
El orificio del tornillo de 1,5 mm de diámetro fue perforado con
una máquina perforadora dentro del hueso a través del orificio del
tornillo en la placa. El orificio perforado fue entonces golpeado
ligeramente con un instrumento de golpear del diámetro de 2,00 mm.
El tornillo fue introducido a través del orificio del tornillo de la
placa e introducido dentro del orificio del tornillo golpeado
ligeramente con el destornillador manual. Posteriormente, el
procedimiento fue repetido con 4 tornillos situados más adentro,
dejando intactos dos orificios de tornillos de la placa de 6
orificios. Se ha dejado espacio libre para la
\hbox{guía mecánica del ensayo de retirada.}
La placa de fijación fue colocada en el hueso
como en el caso anterior. Un orificio de 2 mm de diámetro fue
perforado para la tachuela con una máquina eléctrica de perforación
dentro del hueso a través del orificio del tornillo de la placa.
Una tachuela fue introducida con rapidez a través del orificio de la
placa dentro del orificio perforado con la ayuda del instrumento de
inserción de tachuelas. Este procedimiento fue repetido con 4
tachuelas situadas más adentro, dejando intactos dos orificios de la
placa de 6 orificios. Se ha dejado espacio libre para la guía
mecánica del ensayo de retirada.
El tiempo total utilizado para cada una de las
fijaciones descritas arriba fue medido con un cronómetro. El
cronómetro fue puesto en funcionamiento antes de la perforación del
primer orificio y parado cuando los cuatro tornillos ó medios de
sujeción hayan sido insertados. Se ha llevado a cabo cinco ensayos
paralelos para ambos métodos de fijación y un asistente estuvo
sirviendo los instrumentos e implantes al cirujano que realizaba la
operación.
El tiempo total utilizado para la inserción y la
fijación de los 4 tornillos en la placa arriba mencionada varía
desde 124 hasta 178 segundos, con una media de 156 segundos. El
tiempo total utilizado para la inserción y la fijación de las 4
tachuelas en la placa arriba mencionada varía desde 58 hasta 102
segundos, con una media de 76 segundos. Este ensayo demostró que el
tiempo para la fijación según el método de la presente invención
fue de solamente alrededor del 50% del tiempo para la fijación de
acuerdo con el método del estado anterior de la técnica.
Claims (7)
1. Un sistema quirúrgico de fijación del tejido
corporal compuesto de
- (A)
- una placa bioabsorbible (6) que tiene una superficie de arriba y una superficie inferior y uno ó más orificios (9) que se extienden a través de la placa (6) desde la superficie de arriba hasta la superficie inferior,
- (B)
- medios de sujeción bioabsorbibles (1) adaptados para la inserción a través de los orificios (9) de la placa (6) dentro del tejido corporal (7) ó dentro de un orificio perforado (10) provistos allí mismo para unir la placa (6) con el tejido corporal (7),
- el medio de sujeción (1) que comprende
- -
- una cabeza proximal (2),
- -
- un tronco (3),
- -
- una ó más protuberancias (4) que sobresalen desde el tronco (3) y que tiene una forma geométrica que permite un deslizamiento fácil del medio de sujeción (1) dentro del orificio (9) en la placa (6) y dentro del tejido corporal (7) ó un orificio perforado (10) que se ha provisto allí mismo,
- y
- -
- un extremo distal (5),
- y
- (C)
- medios de empuje (8) para la aplicación de la presión a la cabeza (2) del medio de sujeción (1) para empujar el medio de sujeción (1) dentro del tejido corporal (7) ó un orificio perforado (10) que se ha provisto allí mismo,
- caracterizado por el hecho de que
- -
- la placa (6)
- -
- es deformable en la temperatura del ambiente
- y
- -
- tiene orificios (9) que comprenden una superficie avellanada situada debajo de la superficie de arriba de la placa (6) y que forma un asiento para la cabeza del medio de sujeción (12),
- -
- el medio de sujeción (1) comprende:
- -
- una cabeza (2) que tiene un contorno cónico conformado a la forma del asiento de la cabeza del medio de sujeción (12) de los orificios (9) de la placa (6),
- y
- un extremo distal (5) que comprende una punta cónica (5a),
- y
- -
- los medios de empuje se encuentran en el instrumento de instalación (8) comprendiendo:
- -
- un conducto como una cánula (8a, 8c) para poder insertarla dentro del cuerpo del paciente, adaptado a la posición del medio de sujeción (1) dentro del conducto y alineado con el asiento que mantiene el medio de sujeción (1) dentro del mismo,
- y
- -
- un pistón (8b) para empujar un medio de sujeción (1) a través del conducto dentro del cuerpo del paciente.
2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la cabeza (2) del medio de
sujeción (1) comprende una herramienta que recibe una muesca ó
receso (11) configurados para recibir la punta del pistón (8b) y
sujetarlo dentro de la muesca ó el receso (11).
3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizados por el hecho de que la cánula (8a) del
instrumento de instalación (8) está curvada.
4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por el hecho de que
las protuberancias (4) del medio de sujeción (1) son elásticamente
deformables para que puedan ser capaces de doblarse durante la
instalación del medio de sujeción (1) dentro de los orificios (9) de
la placa (6) y posteriormente sean capaces de volver casi a su
posición original después de la instalación del medio de sujeción
(1).
5. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado por el hecho de que
el medio de sujeción (1) está canulado y comprende un orificio
longitudinal que atraviesa el medio de sujeción.
6. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado por el hecho de que
la parte distal de la cánula (8a) del instrumento de instalación (8)
está provisto de ranuras (16) que dividen el extremo distal en dos
ó varias partes que han sido dobladas ligeramente para que el
diámetro interior de la parte distal de la cánula (8a) sea más
pequeño que el diámetro de otras partes de la cánula (8a)
previniendo de esta manera una caída prematura del medio de sujeción
(1) fuera de la cánula (8a).
7. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado por el hecho de que
la placa (6) contiene agentes bioactivos, tales como antibióticos,
agentes quimioterapéuticos, agentes que activan la curación de una
herida, factor(es) de crecimiento, proteína(s)
morfogénica(s) de los huesos y anticoagulantes.
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