ES2313189T3 - Tornillo poliaxial para barra flexible. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de anclaje óseo que comprende: un elemento de anclaje (1) con un vástago (2) para anclar en un hueso o en una vértebra, y una cabeza (4); un elemento de conexión (20) para conectar como mínimo dos elementos de anclaje; una parte de recepción (6) con un primer extremo que recibe la cabeza (4), en donde la cabeza puede pivotar en la parte de recepción, y un segundo extremo que comprende un hueco (13) para recibir el elemento de conexión (20); un primer elemento de presión (17) que ejerce presión sobre la cabeza (4) para inmovilizarla en la parte de recepción (6); un segundo elemento de presión (23) que ejerce presión sobre el elemento de conexión (20) para apoyar el elemento de conexión en el primer elemento de presión (17); en donde el contorno de la superficie de al menos el primer elemento de presión (17) o el segundo elemento de presión (23) orientada hacia el elemento de conexión (20) se desvía del contorno de la superficie del elemento de conexión; caracterizado porque el elemento de conexión (20) es de un material plástico y porque el primer elemento de presión (17) y el segundo elemento de presión (23) comprenden caras de contacto (17a, 26a) a través de las cuales el primer elemento de presión (17) aplica directamente presión sobre el segundo elemento de presión (23).

Description

Tornillo poliaxial para barra flexible.
La presente invención se refiere a un dispositivo de anclaje óseo para la estabilización dinámica de huesos, en concreto para la estabilización dinámica de la columna vertebral. Comprende un elemento de anclaje óseo que puede conectarse a una barra flexible hecha con un material plástico y permite un ajuste poliaxial de la posición del elemento de anclaje con respecto a la barra.
Un tornillo óseo poliaxial para conectar a una barra rígida, normalmente de metal, se conoce por la DE 43 07 576 C1. Cuando se usa una barra flexible de material elástico con tal tornillo óseo, la presión que ejerce el tornillo de fijación interno sobre la barra hace que se deforme el material elástico lo que puede hacer que se afloje la fijación.
Los dispositivos de anclaje óseo que comprenden un tornillo óseo y una barra flexible de material elástico se conocen por la EP 1 364 622 A2 y la EP 1 527 742 A1. La barra, la parte de recepción del tornillo óseo y el elemento de cierre comprenden nervios y ranuras que se corresponden geométricamente en la superficie para obtener una conexión conformada al perfil deseado. Antes de la fijación, tienen que alinearse las formas que se corresponden geométricamente de la barra y el tornillo óseo. Esto hace que el ajuste sea complicado y que se necesite mucho tiempo. Además, la parte de recepción y el vástago del tornillo óseo se conectan monoaxialmente lo que limita la posibilidad de ajustar la posición del vástago con respecto a la barra.
La US 2004/0138660 A1 describe un dispositivo de anclaje óseo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Breve descripción de la invención
Es el propósito de la invención proporcionar un dispositivo de anclaje óseo que pueda usarse con un elemento de conexión flexible hecho con un material plástico, que permita un ajuste poliaxial de la posición del elemento de anclaje óseo con respecto a la barra y que al mismo tiempo proporcione una inmovilización segura.
Este propósito se resuelve con un dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 1. Otras novedades se explican en las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de anclaje óseo tiene la ventaja de que durante el apriete del elemento de cierre, la deformación del material elástico de la barra crea una conexión conformada al perfil deseado entre la barra elástica y la parte de recepción. Esto proporciona una inmovilización mejorada de la barra y también la fijación de la posición del elemento de anclaje óseo con respecto a la barra. El dispositivo de anclaje óseo tiene también la ventaja de que se reduce al máximo la fluencia del material de la barra en la dirección del eje longitudinal de la barra.
Otras características y ventajas de la invención quedan claras y se entienden mejor con referencia a la siguiente descripción detallada de las realizaciones, con referencia a los dibujos que se adjuntan.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1, muestra una vista en perspectiva despiezada de un elemento de anclaje óseo según la invención.
La figura 2, muestra una vista en sección del dispositivo de anclaje óseo de la figura 1 en estado montado.
La figura 3a, muestra una vista en perspectiva desde abajo del elemento de presión inferior.
La figura 3b, muestra una vista en perspectiva desde arriba del elemento de presión inferior.
La figura 3c, muestra una vista de lado del elemento de presión inferior.
La figura 4, muestra una vista en perspectiva desde abajo del elemento de presión superior del dispositivo de anclaje óseo.
La figura 4b, muestra una vista en perspectiva desde la parte superior del elemento de presión superior.
La figura 4c, muestra una vista de lado del elemento de presión superior.
La figura 5, muestra una vista en sección de una realización modificada del elemento de presión inferior.
Descripción detallada de la invención
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo de anclaje óseo comprende un elemento de anclaje óseo 1 en forma de tornillo óseo que tiene un vástago 2 con una rosca de huesos, una punta 3 en un extremo y en el extremo opuesto una cabeza esférica 4. Un hueco 5 para acoplar una herramienta de roscar está provisto en un lado de la cabeza 4 opuesto al vástago.
El dispositivo de anclaje óseo comprende también una parte de recepción 6 con un primer extremo 7 y un segundo extremo 8 opuesto al primero y un eje longitudinal 9 que corta el plano de los extremos primero y segundo. Coaxialmente con el eje longitudinal 9, se proporciona un taladro 10 que se extiende desde el primer extremo 7 una distancia predeterminada del segundo extremo 8. En el segundo extremo 8 se proporciona una abertura 11 cuyo diámetro es menor que el del taladro 10. Una sección esférica 12 está provista al lado de la abertura 10 que forma un asiento para la cabeza esférica 4.
La parte de recepción 6 tiene también un hueco en forma de U 13 que empieza en el primer extremo 7 y se extiende en la dirección del segundo extremo 8 hasta una distancia predeterminada de dicho segundo extremo. Mediante el hueco en forma de U 13, se forman dos patas libres 14, 15 que se extienden hacia el primer extremo 7. Al lado del primer extremo 7, la parte de recepción 6 comprende una rosca interna 16 en dicha pata 14, 15.
Además, se proporciona un primer elemento de presión 17 que tiene una estructura cilíndrica con un diámetro externo sólo un poco menor que el diámetro interno del taladro 10 para permitir al primer elemento de presión 17 introducirse en el taladro 10 de la parte de recepción y moverse en dirección axial. El elemento de presión 17, en su lado inferior orientado hacia el segundo extremo 8, comprende un hueco esférico 18 cuyo radio se corresponde con el radio de la cabeza esférica 4 del tornillo óseo (ver figuras 3a y 5). En el lado opuesto, el elemento de presión 17 tiene un hueco cilíndrico 19 que se extiende transversalmente al eje longitudinal 9. El diámetro lateral de este hueco se selecciona de manera que la barra 20, que tiene una sección transversal circular que va a ser recibida en la parte de recepción, pueda insertarse en el hueco 19 y guiarse lateralmente allí dentro. La profundidad del hueco cilíndrico 19 se selecciona de modo que en estado montado, cuando la barra se inserta y apoya en el fondo del hueco en forma de U 13, el primer elemento de presión 17 ejerce presión sobre la cabeza 5. Además, la profundidad es preferiblemente más o menos la mitad del diámetro de la barra 20.
Como puede verse en la figura 1, 3a y 5, el primer elemento de presión 17 tiene además un taladro axial 21 para guiar una herramienta de roscar por su interior. En la superficie del primer elemento de presión 17 que recibe la barra 20, se proporcionan salientes en forma de nervio 22 que se extienden en una dirección transversal al eje longitudinal L de la barra 20. Puede proporcionarse una pluralidad de tales salientes 22 aunque también puede bastar con un solo saliente. Los salientes pueden tener una forma estructurada capaz de presionar sobre la superficie lisa de la barra 20. Como puede verse en la figura 5, puede proporcionarse un capacete 40 que encaje en el taladro coaxial 21 para cerrarlo hacia el hueco cilíndrico 19.
Como se muestra en las figuras 4a a 4c, el elemento de anclaje óseo comprende un segundo elemento de presión 23 con forma sustancialmente de cubo que tiene unos extremos primero y segundo 24 y 25, respectivamente, sustancialmente cuadrados. La anchura del segundo elemento de presión es tal que puede insertarse en el hueco en forma de U 13 de la parte de recepción 6. En lados opuestos del segundo elemento de presión hay dos salientes 26 con forma de segmento de un cilindro que encajan en el espacio limitado por la rosca interna 16 para deslizase por la rosca interna cuando se inserta el segundo elemento de presión.
El segundo elemento de presión 23 comprende también un hueco cilíndrico 27 que se extiende desde el segundo extremo 25 hacia el primer extremo 24 del eje cilíndrico perpendicular a la de los salientes cilíndricos 26. En el lado del segundo extremo, los salientes cilíndricos 26 comprenden bordes inferiores 26a. El diámetro del hueco cilíndrico 27corresponde al diámetro de la barra 20 y su profundidad a la mitad o menos de la mitad del diámetro de la barra 20. De manera similar al primer elemento de presión, se proporcionan uno o más salientes en forma de nervio 28 que se extienden circunferencialmente por la superficie del hueco 27 entre los salientes cilíndricos opuestos 26. Los salientes 28 tienen una forma estructurada que les permite ejercer presión sobre la superficie de la barra 20. El segundo elemento de presión 23 tiene también un taladro coaxial 29.
El dispositivo de anclaje óseo comprende también un tornillo interno 30 que puede atornillarse entre las patas 14, 15. El tornillo interno 30 comprende un saliente cilíndrico que encaja en el taladro 29 del segundo elemento de presión 23. La rosca interna 16 y la rosca cooperante del tornillo interno 30 pueden tener cualquier forma de rosca conocida. Sin embargo, una rosca plana o una rosca de ángulo negativo ofrecen la ventaja de que no se abran las patas 14, 15.
La parte de recepción 6 y el primer elemento de presión 17 comprenden taladros rebordeados 32, 33 en lados opuestos mediante los cuales el tornillo 1, la parte de recepción 6 y el primer elemento de presión 17 pueden premontarse sin apretar de manera que el primer elemento de presión 17 se orienta con su hueco cilíndrico 19 de forma coaxial con el hueco en forma de U 13 de la parte de recepción.
La barra 20 se hace con un material elástico, por lo cual es parcial o completamente flexible. De preferencia, la barra se hace con un material de plástico biocompatible, por ejemplo un polímero a base de poliuretano o PEEK. La barra tiene preferiblemente una superficie lisa. Otras partes del dispositivo de anclaje óseo se hacen con materiales biocompatibles muy conocidos, tales como acero inoxidable o titanio.
En uso, el tornillo de anclaje óseo 1 del dispositivo de anclaje óseo premontado se atornilla en el hueso. Para proporcionar una estructura estabilizante, al menos dos dispositivos de anclaje óseo se conectan mediante una barra y se anclan en el hueso. A continuación, se inserta el capacete 40 en el taladro coaxial 21 del primer elemento de presión 17a, la barra 20 se inserta entre las patas 14, 15. Después, el segundo elemento de presión se inserta de manera que los elemento de presión primero y segundo 17 y 23, respectivamente, rodean la barra 20 desde ambos lados. Una vez ajustada la posición angular del tornillo de anclaje óseo, el tornillo interno se atornilla entre las patas hasta que se pone en contacto con el primer extremo 24 del segundo elemento de presión 23. Cuando se aprieta el tornillo interno 30, el segundo elemento de presión 23 se mueve hacia el primer elemento de presión 17 hasta que los bordes inferiores 26a se apoyan en los resaltos superiores 17a. La sección transversal del espacio rodeado por los elementos de presión primero y segundo 17 y 23 es ligeramente menor que la sección transversal de la barra 20. Por tanto, el material con el que está hecho la barra 20 empieza a fluir permitiendo a los salientes 22, 28 presionar sobre la barra, lo que proporciona una conexión conformada al perfil deseado y firme entre la barra 20 y los elementos de presión primero y segundo 17 y 23 sin destruir la estructura integral de la barra. El capacete 40 evita que el material de la barra 20 fluya hasta el taladro coaxial 21. Al mismo tiempo, el segundo elemento de presión 23 empuja el primer elemento de presión 17 hacia el cabezal para inmovilizar la cabeza del tornillo mediante fricción en su posición rotacional. De preferencia, los salientes 22, 28 se extienden perpendiculares a la dirección longitudinal L de la barra 20 para asegurar la barra 20 con respecto a los movimientos en dirección longitudinal.
Cuando se consigue inmovilizar la barra empujando los salientes 22, 28 hacia su superficie sin destruir la estructura integral de la barra, se pueden hacer ajustes secundarios.
La realización descrita admite modificaciones. Por ejemplo, los salientes en forma de nervio 22, 28 se pueden proporcionar únicamente en uno de los dos elementos de presión, el primero o el segundo. En vez de tener salientes en forma de nervio situados en la superficie de los elementos de presión primero y segundo 17 y 23, es posible formarlos en salientes de un elemento de presión y en huecos correspondientes del otro elemento de presión. Esto permite al material que se desplaza cuando los salientes empujan hacia la superficie de la barra, fluir hasta los huecos correspondientes para generar una conexión conformada al perfil deseado. Los salientes y huecos se pueden proporcionar en ambos elementos de presión. De forma conveniente, los volúmenes de los salientes y huecos son similares o tienen el mismo tamaño de manera que una vez terminada la fluencia de material, el volumen de la barra en la zona de la conexión con la parte de recepción tiene aproximadamente el mismo tamaño que antes. Por tanto, la superficie de contacto de los dos elementos de presión representa una caja que rodea la barra evitando una fluencia descontrolada de material y de este modo mantiene toda la longitud de la barra. Esto mantiene la barra segura en su sitio. Los salientes y/o huecos no tienen porque tener una estructura en forma de nervio sino que pueden tener cualquier otra forma para conseguir la función deseada de un bloqueo conformado con el perfil deseado.
La barra no tiene porque tener una sección transversal circular. Puede tener una sección transversal ovalada, rectangular o cuadrada. El capacete 40 puede suprimirse cuando se utilicen barras con suficiente rigidez. La elasticidad de la barra puede variar. La barra puede ser muy flexible o poco flexible. La superficie de la barra puede ser texturada o estructurada.
El tornillo interno 30 admite todas las modificaciones conocidas. Esto incluye además el uso de una anilla o tuerca externa.
En la realización descrita el elemento de anclaje óseo se introduce desde arriba en la parte de recepción. Sin embargo, el elemento de anclaje óseo también puede introducirse desde la parte inferior de la parte de recepción si la parte de recepción está construida para permitirlo.
La cabeza del elemento de anclaje óseo y el vástago pueden construirse como partes separadas que pueden conectarse.
La invención no se limita a tornillos como elementos de anclaje óseo. Puede realizarse con ganchos óseos o con cualquier otro elemento de anclaje óseo.

Claims (11)

1. Dispositivo de anclaje óseo que comprende:
un elemento de anclaje (1) con un vástago (2) para anclar en un hueso o en una vértebra, y una cabeza (4);
un elemento de conexión (20) para conectar como mínimo dos elementos de anclaje;
una parte de recepción (6) con un primer extremo que recibe la cabeza (4), en donde la cabeza puede pivotar en la parte de recepción, y un segundo extremo que comprende un hueco (13) para recibir el elemento de conexión (20);
un primer elemento de presión (17) que ejerce presión sobre la cabeza (4) para inmovilizarla en la parte de recepción (6);
un segundo elemento de presión (23) que ejerce presión sobre el elemento de conexión (20) para apoyar el elemento de conexión en el primer elemento de presión (17);
en donde el contorno de la superficie de al menos el primer elemento de presión (17) o el segundo elemento de presión (23) orientada hacia el elemento de conexión (20) se desvía del contorno de la superficie del elemento de conexión;
caracterizado porque el elemento de conexión (20) es de un material plástico y porque el primer elemento de presión (17) y el segundo elemento de presión (23) comprenden caras de contacto (17a, 26a) a través de las cuales el primer elemento de presión (17) aplica directamente presión sobre el segundo elemento de presión (23).
2. Dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 1, en donde el elemento de conexión es una barra.
3. Dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 1 ó 2, en donde la superficie del primer elemento de presión y del segundo elemento de presión (17, 23) que está orientada hacia el elemento de conexión (20) se desvía del contorno de la superficie del elemento de conexión.
4. Dispositivo de anclaje óseo según la una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde las desviaciones del contorno son salientes y/o huecos.
5. Dispositivo de anclaje óseo según la una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde las desviaciones del contorno tienen una estructura en forma de nervio o pivote.
6. Dispositivo de anclaje óseo según la una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el primer elemento de presión (17) comprende un hueco (19) para recibir el elemento de conexión y el segundo elemento de conexión (23) comprende un hueco (27) orientado hacia el elemento de conexión, en donde, cuando se ejerce presión sobre el segundo elemento de presión (23), el hueco forma una estructura en forma de caja que rodea el elemento de conexión (20).
7. Dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 6, en donde la sección transversal de la estructura en forma de caja es ligeramente menor que la sección transversal del elemento de conexión (20).
8. Dispositivo de anclaje óseo según la reivindicación 7, en donde se proporciona un elemento de cierre (30) que cierra el hueco (13) de la parte de recepción y ejerce presión sobre el segundo elemento de presión (23).
9. Dispositivo de anclaje óseo según la una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la desviación del contorno del primer elemento de presión (17) o el segundo elemento de presión (23) se extiende en una dirección perpendicular a la dirección longitudinal del elemento de conexión.
10. Dispositivo de anclaje óseo según la una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde las desviaciones del contorno son salientes y huecos, y los volúmenes de los salientes y huecos son sustancialmente similares entre sí.
11. Dispositivo de anclaje óseo según una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la superficie del primer elemento de presión (17) orientado hacia el elemento de conexión (20) se extiende por encima del hueco (13) para recibir el elemento de conexión de la parte de recepción (6) montado y apretado.
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