ITRM20080502A1 - Barra perfezionata per correzione della colonna vertebrale e sistema di supporto della colonna vertebrale utilizzante tale barra. - Google Patents

Description

BARRA PERFEZIONATA PER CORREZIONE DELLA COLONNA VERTE-BRALE E SISTEMA DI SUPPORTO DELLA COLONNA VERTEBRALE

UTILIZZANTE TALE BARRA.

La presente invenzione riguarda una barra perfezionata per correzione della colonna vertebrale e sistema di supporto della colonna vertebrale utilizzante tale barra.

Più dettagliatamente l’invenzione concerne una barra per la correzione della colonna vertebrale, in grado di mantenere una posizione reciproca delle viti di fissaggio costante nel tempo.

Nel seguito la descrizione sarà rivolta alla correzione della patologia vertebrale della scoliosi, ma à ̈ ben evidente come la stessa non debba essere considerata limitata a questo impiego specifico.

Com’à ̈ ben noto la colonna vertebrale à ̈ spesso soggetta a diverse patologie, che spesso comportano per un paziente delle vere e proprie deformità fisiche e forti dolori.

La scoliosi à ̈ tra le patologie della colonna vertebrale più importanti e diffuse. Essa à ̈ caratterizzata da una deviazione della colonna sul piano frontale, che costringe le vertebre ad un’inclinazione laterale facendo sì che l’asse di gravità sia spostato verso il lato della concavità della colonna stessa. Si ha così una rotazione compensativa dal lato opposto nel tentativo di riportare la gravità al centro, inoltre questa rotazione à ̈ causa di un’asimmetria costale con la conseguente deformazione della gabbia toracica. Detta deformazione à ̈ nota come gibbo costale.

La scoliosi à ̈ caratterizzata dalla presenza di una curva principale (detta anche curva primitiva) e da una o più curve di compenso. Quando, molto frequentemente, la scoliosi à ̈ associata ad una deviazione sul piano sagittale (cifosi) si parla di cifoscoliosi.

Generalmente, salvo il caso in cui la scoliosi non sia solo apparente dovuta all’atteggiamento scoliotico, detta patologia à ̈ irreversibile.

Una delle implicazioni strutturali che questa patologia comporta, à ̈ che l’altezza dei dischi intervertebrali e delle vertebre diminuisce dal lato concavo della flessione. Accade, pertanto, che il corpo vertebrale diventi cuneiforme.

Attualmente le terapie per la cura della scoliosi variano in base alle cause e alla gravità. Nei casi più semplici può essere sufficiente una buona ginnastica correttiva, alla quale, nei casi più seri, potrà essere associato l’uso di particolari corsetti. Invece i casi di scoliosi grave possono richiedere l'uso della terapia chirurgica.

In questi ultimi casi sono spesso utilizzati dei sistemi di supporto spinale che comprendono due o più elementi di fissaggio ancorabili ciascuno ad una vertebra della colonna vertebrale ed una testa serrata ad una barra rigida a sezione costante. Dette barra à ̈ tipicamente realizzata in materiale metallico.

Questi sistemi si sono rivelati particolarmente adatti a correggere le scoliosi gravi, ottenendo dei risultati considerevoli.

Il problema tecnico principale di detti sistemi à ̈ che gli elementi di fissaggio nel tempo tendono a scorrere/slittare lungo detta barra variando la loro posizione reciproca. Ciò implica che la correzione della colonna rischia di non essere costante nel tempo.

Per limitare questo fenomeno, generalmente detti elementi di fissaggio sono serrati in modo molto stretto a detta barra. Tuttavia, ciò comporta dei disagi e difficoltà in sede operatoria.

Le barre secondo la tecnica nota hanno anche di un altro limite. Lo scorrimento dei fissatori lungo la barra genera il fenomeno del rilascio ionico, particolarmente presente nelle barre e fissatori in lega di titanio permanenti, preferite per le loro proprietà meccaniche. Ciò genera detriti metallici a livello metabolico e sistemico, creando appunto danni metabolici sull’organismo per effetti tossici.

Alla luce di quanto sopra, Ã ̈ pertanto, scopo della presente invenzione quello di proporre una barra perfezionata per correzione della colonna vertebrale che permetta di eliminare il fenomeno dello scorrimento dei fissatori rispetto alla barra di correzione della colonna vertebrale.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una barra per correzione della colonna vertebrale, caratterizzata dal fatto di presentare in successione regolare restringimenti e allargamenti della sezione trasversale lungo la direzione longitudinale.

Sempre secondo l’invenzione, le transizioni tra detti restringimenti e detti allargamenti possono esse re ondulate o vive.

Ancora secondo l’invenzione, detta sezione può essere circolare.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detta barra può essere realizzata in acciaio e/o in lega di titanio.

Vantaggiosamente secondo l’invenzione, la differenza di diametro di detti restringimenti e di detti allargamenti può essere compresa tra 3 millimetri e 1 millimetro, preferibilmente pari a circa 2 millimetri.

Forma ulteriore oggetto della presente invenzione un sistema di supporto della colonna vertebrale, comprendente almeno una barra come definita sopra, e una pluralità di elementi di fissaggio ciascuno ancorabile ad un rispettivo corpo vertebrale di detta colonna vertebrale ed accoppiabile lungo detta barra in corrispondenza di un suo restringimento, così da creare una struttura rigida di supporto di detta colonna vertebrale.

Sempre secondo l’invenzione, ciascuno di detti elementi di fissaggio può comprendere: uno stelo avente una prima estremità, inseribile in detto corpo vertebrale, ed una seconda estremità; e una testa avente un corpo cavo aperto superiormente avente una filettatura interna, accoppiato a detta seconda estremità di detto stelo ed accoppiabile in modo amovibile a detta barra, un anello di regolazione, accoppiabile a detta filettatura interna di detto corpo, e un grano, accoppiabile per avvitamento a detto anello di regolazione sagomato inferiormente in modo da impegnarsi con un restringimento di detta barra, rendendo solidali in scorrimento detto elemento di fissaggio rispetto a detta barra.

Ancora secondo l’invenzione, detto stelo può essere filettato sulla superficie.

Ulteriormente secondo l’invenzione, detto stelo e detto corpo di detta testa possono essere accoppiati mediante un giunto sferico, eventualmente atto ad impegnarsi con un restringimento di detta barra.

Vantaggiosamente secondo l’invenzione, detto sistema può comprendere uno o più ganci ed uno o più anelli, accoppiabili a detta almeno una barra e detti elementi di fissaggio.

La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra uno schema di connessione della barra per correzione della colonna vertebrale secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista prospettica dell’accoppiamento tra un fissatore e una barra secondo la presente invenzione;

la figura 3 mostra una vista in trasparenza dell’accoppiamento tra un fissatore e una barra secondo la figura 2;

la figura 4 mostra una vista in sezione parziale dell’accoppiamento tra un fissatore e una barra secondo la figura 2;

la figura 5 mostra una prima vista prospettica di una sezione longitudinale dell’accoppiamento tra un fissatore e una barra secondo la figura 2;

la figura 6 mostra una seconda vista prospettica di una sezione longitudinale dell’accoppiamento tra un fissatore e una barra secondo la figura 2;

la figura 7 mostra un apparato sperimentale per la misura della resistenza allo scorrimento di elementi di fissaggio alla barra secondo l’invenzione; e

la figura 8 mostra i risultati dei test di scorrimento dell’apparato sperimentale secondo la figura 7.

Nelle varie figure le parti simili verranno indicate con gli stessi riferimenti numerici.

Facendo riferimento alla figura 1, Ã ̈ possibile osservare uno schema di principio di un sistema di supporto della colonna vertebrale 2 che impiega una barra 1 secondo la presente invenzione.

Come si osserva, a due vertebre 2’ e 2’’ della colonna vertebrale 2 sono ancorati due elementi di fissaggio 3. Ciascuno di detti elementi di fissaggio 3 comprende uno stelo 4, fissato ad una rispettiva vertebra 2’ o 2’’, ed una testa 5, accoppiabile in modo amovibile a detta barra 1.

Detta barra 1 presenta una sezione trasversale circolare avente un diametro variabile lungo la direzione longitudinale, i.e. lungo l’asse A. In particolare, detta barra 1 presenta restringimenti 1’, cui corrisponde una sezione di minima resistenza, ed allargamenti 1’’, cui corrisponde la massima sezione resistente, della sezione trasversale lungo detta direzione longitudinale disposti in successione regolare.

Come si osserva detti restringimenti 1’ e detti allargamenti 1’’ si alternano in modo regolare e nella presente forma di realizzazione le transizioni tra detti restringimenti 1’ e detti allargamenti 1’’ sono ondulati, i.e. arrotondate. Eventualmente possono essere anche vive, i.e. secondo una linea spezzata: ad esempio possono essere triangolari, o squadrate.

Inoltre, i diametri delle sezioni trasversali di detta barra 1 in detti restringimenti 1’ e in detti allargamenti 1’’ sono rispettivamente sempre uguali.

La differenza dimensionale tra il diametro maggiore e quello minore rispettivamente degli allargamenti 1’’ e dei restringimenti 1’ à ̈, nella preferita forma di realizzazione, di circa 2 millimetri.

La barra correttiva 1 per la colonna vertebrale 2 ha un modulo elastico fisso e grazie a detti elementi di fissaggio 3, mantiene un certo grado di flessibilità. Ciò che à ̈ variabile à ̈:

- il passo tra la curva scoliotica del rachide e la sequenza di curve della barra (dipendente dalla frequenza della sinusoide, i.e. della distanza tra due restringimenti 1’ o allargamenti 1’’) nelle varie sezioni prese in considerazione;

- il diametro della barra 1 in punti opportuni di tale sinusoide.

Gli elementi di fissaggio 3 sono accoppiati a detta barra 1 in corrispondenza di detti punti in cui il diametro della sezione presenta dei restringimenti 1’. Ciò consente di creare un’elevatissima resistenza allo scorrimento degli stessi lungo la barra 1 stessa.

Le figure 2 – 6 mostrano una forma preferita di detta barra 1 e di detto elemento di fissaggio 3 e il loro accoppiamento reciproco. Detto elemento di fissaggio 3, come detto, comprende uno stelo 4, inseribile in un corpo vertebrale che può essere eventualmente filettato, ed una testa di accoppiamento 5 tra loro accoppiati mediante un giunto sferico 6. Quest’ultimo permette un orientamento della testa 5 rispetto allo stelo 4, così da rendere flessibile la struttura di supporto della colonna vertebrale 2.

Detta testa 5 comprende un corpo 51 cavo aperto superiormente, nel quale à ̈ inseribile detta barra 1, detto corpo 51 presenta internamente e superiormente una filettatura nella quale à ̈ avvitabile un anello di regolazione 52 a sua volta filettato in cui à ̈ inseribile per avvitamento un grano 53 inferiormente sagomato in modo da impegnarsi con i restringimenti 1’ della barra 1, rendendo solidali in scorrimento detto elemento di fissaggio 3 rispetto a detta barra 1.

Inoltre, nella presente forma di realizzazione anche la sommità del giunto sferico 6 si inserisce in corrispondenza dei restringimenti 1’ della barra 1. In tal modo, si ottiene un’elevatissima resistenza allo scorrimento di detti elementi di fissaggio 3 rispetto a detta barra 1.

Detto grano 53 superiormente presenta una sede 54 a sezione esagonale, mediante la quale, con un semplice utensile, può essere regolato il suo serraggio a detta barra 1.

Naturalmente, à ̈ il sistema può prevedere la realizzazione di strutture complesse mediante una pluralità di barre 1 e una pluralità di elementi di fissaggio 3. in tal modo à ̈ possibile risolvere le più diverse esigenze correttive, eventualmente impiegando anche uncini e anelli di accoppiamento.

La barra 1 secondo l’invenzione può essere realizzata secondo diverse forme di realizzazione. A titolo esemplificativo, detta batta 1 può avere una sezione longitudinale seghettata, triangolare o squadrata.

La figura 7 mostra una configurazione di accoppiamento di detta barra 1, mediante la quale sono stati effettuati test per valutare la resistenza allo scorrimento di elementi di fissaggio 3 a detta barra 1. In particolare, si osservano due blocchi 7, che simulano dei corpi vertebrali, su ciascuno dei quali sono accoppiati due elementi di fissaggio 3 collegati a coppie mediane una barra 1.

Il test à ̈ stato effettuato secondo gli standard ASTM F 1717-01. Per il test à ̈ stata applicata una forza di compressione secondo la freccia B, come indicato in figura, secondo carichi con diverse disposizioni assiali, simulando la configurazione spinale lombosacrale.

La figura 8 mostra i risultati dei test. Il grafico riporta in ordinata il numero di cicli di carico e in ascissa il carico. Il grafico dimostra l’elevata resistenza allo scorrimento della barra 1 secondo l’invenzione (curva di Wholer), prima della rottura.

La presente invenzione à ̈ stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma à ̈ da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Barra (1) per correzione della colonna vertebrale, caratterizzata dal fatto di presentare in successione regolare restringimenti (1’) e allargamenti (1’’) della sezione trasversale lungo la direzione longitudinale (A).
2. 2. Barra (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che le transizioni tra detti restringimenti (1’) e detti allargamenti (1’’) sono ondulate o vive.
3. 3. Barra (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta sezione à ̈ circolare.
4. 4. Barra (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere realizzata in acciaio e/o in lega di titanio.
5. 5. Barra (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la differenza di diametro di detti restringimenti (1’) e di detti allargamenti (1’’) à ̈ compresa tra 3 millimetri e 1 millimetro, preferibilmente pari a circa 2 millimetri.
6. 6. Sistema di supporto della colonna vertebrale (2), comprendente almeno una barra (1), come definita nelle rivendicazioni 1-5, e una pluralità di elementi di fissaggio (3) ciascuno ancorabile ad un rispettivo corpo vertebrale (2’, 2’’) di detta colonna vertebrale (2) ed accoppiabile lungo detta barra (1) in corrispondenza di un suo restringimento (1’), così da creare una struttura rigida di supporto di detta colonna vertebrale (2).
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti elementi di fissaggio (3) comprende: uno stelo (4) avente una prima estremità, inseribile in detto corpo vertebrale (2’, 2’’), ed una seconda estremità; e una testa (5) avente un corpo (51) cavo aperto superiormente avente una filettatura interna, accoppiato a detta seconda estremità di detto stelo (4) ed accoppiabile in modo amovibile a detta barra (1), un anello di regolazione (52), accoppiabile a detta filettatura interna di detto corpo (51), e un grano (53), accoppiabile per avvitamento a detto anello di regolazione (52) sagomato inferiormente in modo da impegnarsi con un restringimento (1’) di detta barra (1), rendendo solidali in scorrimento detto elemento di fissaggio (3) rispetto a detta barra (1).
8. 8. Sistema secondo una delle rivendicazioni 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto stelo (4) Ã ̈ filettato sulla superficie.
9. 9. Sistema secondo una delle rivendicazioni 6 - 8, caratterizzato dal fatto che detto stelo (4) e detto corpo (51) di detta testa (5) sono accoppiati mediante un giunto sferico (6).
10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto giunto sferico (6) à ̈ atto ad impegnarsi con un restringimento (1’) di detta barra (1).
11. 11. Sistema secondo una delle rivendicazioni 6 10, caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più ganci ed uno o più anelli, accoppiabili a detta almeno una barra (1) e detti elementi di fissaggio (3).