ES2223442T3 - Instrumento quirurgico para tensar un elemento de tension del tipo de cable. - Google Patents

Abstract

Instrumento quirúrgico para tensar un elemento (5) de sujeción del tipo de cable, de cinta o de cordón, comprendiendo un sistema de palancas de accionamiento manual, con dos palancas (1, 2) la primera y la segunda palanca de accionamiento unidas articuladas mediante una tercera palanca (3), pudiendo insertarse en una posición inicial del sistema, el elemento de sujeción en una abertura (15) de inserción de la primera palanca, y en una rendija (32) de apriete en la segunda así como en la tercera, caracterizado porque una de las palancas (2) de accionamiento, está configurada en un sector, como barra (20¿, 10¿) elástica flexible, en la barra elástica flexible están previstos medios para la medición de la modificación de la barra, se conoce una relación entre esta modificación de la forma y una fuerza de tracción en el elemento de sujeción, y sobre la base de este conocimiento y de una medición (209, 211; 8) de la modificación de la forma, puede ajustarse la fuerza de tracción.

Description

Instrumento quirúrgico para tensar un elemento de tensión del tipo de cable.

La invención se refiere a un instrumento quirúrgico para tensar un elemento de sujeción del tipo de cable, de cinta o de cordón.

El elemento de sujeción puede ser, por ejemplo, un cable formado por alambres de metal, un combinado de hilos formado por filamentos de plástico, o un trenzado lineal de hilos. Un elemento semejante de sujeción, se designa también brevemente como
cinta.

Para el tratamiento quirúrgico de deformaciones de la espina dorsal (escoliosis), Dwyer ha desarrollado una técnica operativa en la que en el cuerpo del paciente, mediante cables y tornillos, se tensan juntas una serie de vértebras contiguas para formar una parte entiesada de la columna vertebral. En esta operación se utiliza un aparato tensor de cables. Por el documento GB-A- 1 551 707 se conoce un aparato de este tipo. Este aparato tensor de cables, comprende una primera parte a modo de palanca, y una segunda parte que está configurada como elemento de enganche para el cable. Estas dos partes están unidas una con otra mediante una articulación principal. La segunda parte es un sistema de palanca en el que las palancas están unidas unas con otras, mediante tres articulaciones. Dos de estas palancas forman una rendija de apriete del elemento de enganche.

En el documento CH-A-303 821 se muestra un instrumento tensor para alambres para circuir. Los dos extremos del alambre se enganchan aproximadamente perpendiculares al eje longitudinal de un brazo indicador que está apoyado en una palanca de tracción, y experimenta una fuerza antagonista necesaria mediante un muelle recuperador.

En el documento FR-A-2777449 se muestra un instrumento quirúrgico alternativo con las notas características del preámbulo de la reivindicación 1, para el tensado de cintas, que comparado con el aparato tensor de cables, arriba citado, está compuesto de menos piezas sueltas móviles unas respecto a las otras, y que puede definirse como sistema de palancas de accionamiento manual, con las siguientes notas características:

El sistema de palancas se compone de dos palancas de accionamiento unidas articuladamente mediante una tercera palanca, y de muelles dispuestos entre las palancas. Aquí se proporciona una posición inicial estable del sistema mediante los muelles que están bajo tensión mecánica, así como mediante limitaciones del movimiento que actúan entre las palancas de accionamiento y la tercera palanca. En una punta de la primera palanca de accionamiento está dispuesta una abertura de inserción para el elemento de sujeción, y en una punta de la segunda palanca de accionamiento, una primera mordaza para una rendija de apriete, para el elemento de sujeción. Una segunda mordaza para esta rendija de apriete, se encuentra en la tercera palanca. En la posición inicial del sistema se puede introducir el elemento de sujeción en la abertura de inserción de la primera palanca de accionamiento, así como en la rendija de apriete en la segunda palanca de accionamiento. Apretando manualmente las palancas de accionamiento, la segunda palanca de accionamiento hace un movimiento de giro respecto a la tercera palanca, a causa del cual se estrecha la rendija de apriete, de manera que se inmoviliza el elemento de sujeción. Mediante un apriete ulterior se aumenta la distancia entre las puntas de las dos palancas de accionamiento. La tercera palanca está configurada simétricamente como estribo con dos placas laterales, estando dispuestas las palancas de accionamiento, giratorias entre las placa laterales, en pasadores de apoyo, y estando fijados los pasadores de apoyo en taladros de las dos placas laterales. En el punto culminante del estribo se encuentra la mordaza de apriete de la tercera palanca. Junto con la otra mordaza de apriete y partes de las placas laterales, se proporciona un canal cerrado lateralmente, para la cinta. En este sistema compuesto de tres palancas, se muestra como costosa la fabricación de los apoyos de las articulaciones. Además, es inexacta la determinación de la tensión de la cinta, puesto que se parte de la elasticidad de la cinta y de un alargamiento determinado, sin tener en cuenta las desviaciones en la longitud de la cinta, y en un trecho sin tensión.

Es misión de la invención, crear un aparato tensor mejorado de cintas. Esta misión se resuelve mediante las notas características de la reivindicación 1.

El instrumento quirúrgico para tensar un elemento de sujeción del tipo de cable, de cinta o de cordón, comprende un sistema de palancas de accionamiento manual. Dos palancas -la primera y la segunda palanca de accionamiento- están unidas articuladas mediante una tercera palanca. En una posición inicial del sistema, el elemento de sujeción puede insertarse en una abertura de inserción de la primera palanca, y en una rendija de apriete en la segunda así como en la tercera, Una de las palancas de accionamiento está configurada en un sector, como barra elástica flexible. La medida de una modificación de la forma de la barra elástica flexible, puede medirse con medios incorporados de medición. Se conoce una relación entre esta modificación de la forma y una fuerza de tracción en el elemento de sujeción. Sobre la base de este conocimiento y de una medición de la modificación de la forma, puede ajustarse la fuerza de tracción. La posición inicial es de preferencia una posición estable, a saber, a causa de al menos un muelle dispuesto entre las palancas, o a causa de algún otro medio que ejerza las fuerzas correspondientes.

La tercera palanca está configurada asimétrica, y presenta solamente una placa lateral. Pasadores de apoyo para dos articulaciones de palanca, son partes de la tercera palanca. En una forma de realización, a la tercera palanca está fijado un muelle único. Una mordaza de apriete de la tercera palanca es la superficie del fondo de un canal en forma de U. El muelle presenta dos lados cada uno de los cuales se apoya en los flancos interiores de las palancas de accionamiento, bajo una tensión mecánica. Una mordaza de apriete de la segunda palanca, se introduce en el canal en forma de U. Se proporciona una limitación de movimiento, que actúa entre la segunda y la tercera palanca, mediante un pasador de tope que puede meterse por separado.

Las reivindicaciones 2 a 11 secundarias, se refieren a formas ventajosas de realización del instrumento según la invención.

A continuación se explica la invención de la mano de los dibujos. Se muestran:

Figura 1 Un instrumento según la invención.

Figura 2 La parte anterior de este instrumento, con una cinta colocada bajo una fuerza de tracción.

Figura 3 Una tercera palanca del instrumento según la invención.

Figura 4 La parte anterior del instrumento, con cinta inmovilizada.

Figuras 5 - 6 Detalles de sendas segundas palancas de accionamiento con medios para la realización de una medición de fuerza.

Figura 7 Una alternativa al ejemplo mecánico de realización de las figuras 1 a 5, y

Figura 8 Otra alternativa en la que el muelle está sustituido por elementos magnéticos.

El instrumento según la invención, mostrado en la figura 1, el aparato tensor de cintas, comprende un sistema de palancas, que se compone de dos palancas 1 y 2 que están unidas mediante una tercera palanca 3, en articulaciones 11 y 22. Las dos primeras palancas 1, 2, a saber, la primera y la segunda palanca de accionamiento, tienen mangos 10 y 20 que en la figura 1 sólo están representados parcialmente. El instrumento está configurado asimétrico; la cara visible se diferencia de la no visible, que en la mitad inferior de la figura 1, está ilustrada como imagen especular (representándose sólo las superficies del plano lateral inferior, y estando ilustrados los mangos 10 y 20 parcialmente de puntos y trazos).

Mediante un muelle 4 dispuesto entre las palancas 1, 2 y 3, que está bajo una tensión mecánica, y limitaciones de movimiento, se proporciona una posición inicial estable del sistema. Una limitación de movimiento entre la primera palanca 1 de accionamiento y la tercera palanca 3, la produce una parte 31 de la tercera palanca 3. Una limitación de movimiento entre la segunda palanca 2 de accionamiento y la tercera palanca 3, la produce un pasador 35 de tope. En la figura 1 se ve una posición ficticia de las palancas, que representa la primer palanca 1 de accionamiento en una posición desviada, y las otras dos palancas 2 y 3, en las posiciones que tienen en la posición inicial.

En una punta 13 de la primera palanca 1 de accionamiento está dispuesta una abertura 15 de inserción para un elemento de sujeción, del tipo de cable, de cinta o de cordón, o abreviando cinta 5 -véase figura 2-. En una punta 33 de la tercera palanca 3, está dispuesta una primera mordaza 33' para una rendija 32 de apriete para la cinta 5. Una segunda mordaza 23' para esta rendija 32 de apriete, se encuentra en un extremo 23 de la segunda palanca 2 de accionamiento. En la posición inicial del sistema se puede introducir la cinta 5 en la abertura 15 de inserción de la primera palanca 1 de accionamiento, así como en la rendija 32 de apriete en la segunda palanca 2 de accionamiento. Mediante un apriete manual de las palancas 1 y 2 de accionamiento -ilustrado mediante flechas 7' y 7''- la segunda palanca 2 de accionamiento hace un pequeño movimiento de giro respecto a la tercera palanca 3, por cuya causa se estrecha la rendija 32 de apriete, de manera que se inmoviliza la cinta 5. Mediante un ulterior apriete se produce un movimiento de apertura, gracias al cual se aumenta la distancia entre las puntas 13 y 33 de las dos palancas 1 y 2 de accionamiento.

La figura 2 muestra la parte anterior del instrumento según la invención, con el que la cinta 5 ha sido puesta bajo una fuerza de tracción mediante el citado movimiento de apertura. Aquí la cinta 5 está fijada con un tornillo 63 cilíndrico en la cabeza 64 de un primer tornillo 61 pedicular. La cinta 5 que va desde el primer tornillo 61 pedicular, a través de un tubo 60 de plástico (llamado almohadilla), hasta la cabeza 64' de un segundo tornillo 62 pedicular, puede fijarse allí en estado tensado, con otro tornillo 63' cilíndrico. La unidad 6 formada por los tornillos 61, 62 pediculares, y el tubo 60, se utiliza en una operación de la columna vertebral para fijar dos vértebras contiguas a una distancia dada por la longitud del tubo 60.

La tercera palanca 3 -véase figura 3- está configurada asimétrica con sólo una placa 30 lateral. Pasadores 110, 220 de apoyo para las dos articulaciones 11, 22 de las palancas, son partes de la tercera palanca 3. Las palancas 1 y 2 de accionamiento, que presentan taladros correspondientes a los pasadores, se colocan en los pasadores 110, 220, produciéndose uniones giratorios, con tornillos.

La mordaza 33' de apriete de la tercera palanca 3, forma la superficie 330 del fondo de un canal en forma de U. La mordaza 23' de la segunda palanca 2, se introduce en el canal de forma de U. La limitación de movimiento que actúa entre la segunda palanca 2 de accionamiento y la tercera palanca 3, se proporciona mediante un pasador 35 de tope que puede meterse por separado. Por motivos geométricos, la palanca 2 de accionamiento sólo puede ensamblarse con la tercera palanca 3, cuando todavía falta el pasador 35 de tope.

El muelle 4 está fijado a la tercera palanca 3 con un tornillo 34 -véase figura 2-. Presenta dos lados 41 y 42 cada uno de los cuales se apoya, bajo una tensión mecánica, en los flancos 43 interiores de las palancas 1 y 2 de accionamiento, pudiendo deslizarse los lados 41 y 42 en ranuras de los flancos 43 interiores. La abertura 15 de inserción de la primera palanca 1 de accionamiento, es un ojal; pero también puede estar configurada de forma de horquilla, como hueco entre dos púas. Las mordazas 23' y 33' de la rendija 32 de apriete, presentan con ventaja nervios en las superficies 230, 330 de apriete, estando orientadas las aristas de los nervios, de preferencia transversales a la dirección de la fuerza de tracción que actúa sobre la cinta 5.

La figura 4 muestra la parte anterior del instrumento con una cinta 5 inmovilizada. La palanca 1 de accionamiento todavía está en la posición inicial. El pasador 35 de tope presenta una distancia a la palanca 2 de accionamiento.

La palanca 2 de accionamiento está configurada en el lado del mango 20, a lo largo de un sector como barra 20' elástica flexible; véanse figuras 1 y 5. La medida de una modificación de la forma de la barra 20', puede medirse. Puede determinarse una relación entre esta modificación de la forma y una fuerza de tracción en la cinta 5, y darla por conocida. Al accionar el aparato tensor de la cinta, sobre la base de este conocimiento y de una medición de la modificación de la forma, puede controlarse y, por tanto, medirse la fuerza de tracción en la cinta 5. La barra 20' elástica flexible está dispuesta junto a una barra 21 de referencia. Las dos barras 20' y 21 se extienden paralelas una a otra a lo largo de una rendija 210. Segmentos 20a y 21a están unidos con las barras 20' y 21, transversalmente a la rendija 210.Se han colocado marcas 209a, 209b, 211 en los segmentos 20a ó 21a, para la determinación de la modificación de la forma. Las líneas 209b y 211 de marcación, se colocan, por ejemplo, de manera que estas, al llegar a una fuerza de tracción en la cinta 5, que no deba de sobrepasarse, vengan a situarse en una recta común -véase figura 5-. La línea 209a de marcación puede indicar un punto cero para el que la cinta 5 ya está fijada en la rendija 32 de apriete, sin que aquí actúe todavía una fuerza de tracción. Puede preverse colocar las marcas en hojitas que pueden montarse por separado. Estas hojitas pueden montarse correspondiendo a un punto cero que se establece empíricamente.

El segmento 20a en la barra 20' elástica flexible, puede estar configurado geométricamente, de manera que se produzca una limitación de la flexión por una acción combinada con el segmento 21a en la barra 21 de referencia. Un ejemplo de tal limitación, está ilustrado en la figura 5; el extremo 20b del segmento 20a, está configurado en forma de gancho.

En la barra 20' elástica flexible puede estar colocado un sensor, en especial, una banda 8 extensométrica. El sensor es parte de un aparato eléctrico y/o electrónico de medición, para indicar la fuerza de tracción que actúa en la cinta 5 (no representado). El aparato de medida puede estar integrado junto a, o en la palanca de accionamiento, en la que está dispuesto el sensor.

La figura 6 muestra un segundo ejemplo con bandas extensométricas. La palanca 2 de accionamiento está compuesta de una parte 20 del mango, y de una parte 20'' anterior, con dos tornillos 28. En dos flancos de una barra 20' elástica flexible, están colocadas dos bandas 8a, 8b extensométricas. Para encapsular estos sensores sirven dos capas 80a, 80b blandas de cubrimiento, cuya influencia en la modificación de la forma de la barra 20' es prácticamente despreciable. Un saliente 207 y una barra 208 actúan como limitación de la flexión, con el fin de una protección contra sobrecargas.

A las cadenas de medición entre los sensores y los aparatos indicadores, todavía pueden añadirse las siguientes observaciones: En el aparato indicador se lleva a cabo una evaluación de la señal. La indicación del resultado de esta evaluación de la señal, se lleva a cabo óptica y/o acústicamente, Si el sensor es una banda extensométrica se necesita un suministro de corriente. Un amplificador del valor medido para una señal de tensión o de corriente (bandas extensométricas), puede estar integrado en el instrumento o en el aparato indicador. Las bandas extensométricas pueden estar conectadas como semipuente o como puente integral. Un cable para la unión entre el amplificador del valor medido y el aparato indicador, tiene que poder esterilizarse con vapor de agua, y presentar una protección contra dobladuras. Materiales preferentes para el aislamiento, son la goma de silicona y/o el teflón. Las interfaces instrumento - cable y cable - aparato indicador, tienen que ser apropiadas para aplicaciones técnicas en medicina, es decir, presentarse en forma de uniones enchufables que puedan esterilizarse, y estén obturadas herméticamente. La interfaz instrumento - cable, puede ser también fija, en lugar de desmontable.

Una alternativa al ejemplo mecánico de realización de las figuras 1 a 5, es decir, al ejemplo del aparato tensor de cintas según la invención, en el que con una indicación mecánica se controla la fuerza de tracción en la cinta 5 a tensar, se muestra en la figura 7. En este ejemplo, un sector configurado como barra 10' elástica flexible, es parte de la primera palanca 1 de accionamiento, y precisamente una parte en la zona anterior conformada en forma sigmoidea, entre la punta 13 y la articulación 11 Una barra 12 de referencia es una segunda parte de la zona anterior. En la base de esta barra 12 de referencia se encuentra la articulación 11 que produce la unión entre la palanca 1 de accionamiento y la tercera palanca 3. Al tensar una cinta 5 no representada (véase figura 2), se disminuye una distancia a entre las barras 10' y 12 en sus puntas 13a ó 13b (proporcionalmente a la fuerza de tracción). Con ventaja se establece una distancia a dada en la posición inicial, tan grande que al alcanzar una fuerza deseada de tracción, se toquen las barras 10' y 12, es decir, se anule la distancia a. Las dos barras 10' y 12 contienen en sus puntas 13a, 13b aberturas 15a ó 15b de inserción para la cinta 5. Puesto que durante una operación. el cirujano sólo puede reconocer difícilmente la distancia a, se prefiere el primer ejemplo mecánico de realización, a la alternativa mostrada en la figura 7.

En la figura 8 se representa otra alternativa, en la que el muelle 4 está sustituido por elementos 45, 46, y 47 magnéticos que actúan unos sobre otros con fuerzas magnéticas de atracción. Al menos uno de estos elementos magnéticos, es un imán 45 permanente; el otro o los otros elementos 46 y 47 magnéticos son ferromagnéticos. El imán 45 permanente o uno de los imanes permanentes, está dispuesto en la primera palanca 1 de accionamiento, allí en la zona entre la abertura 15 de inserción y la articulación 11 de palanca; y el otro o los otros elementos 46 y 47 magnéticos, están dispuestos en los puntos correspondientes en la segunda palanca de accionamiento o en la tercera palanca.

Claims (11)

1. Instrumento quirúrgico para tensar un elemento (5) de sujeción del tipo de cable, de cinta o de cordón, comprendiendo un sistema de palancas de accionamiento manual, con dos palancas (1, 2) -la primera y la segunda palanca de accionamiento- unidas articuladas mediante una tercera palanca (3), pudiendo insertarse en una posición inicial del sistema, el elemento de sujeción en una abertura (15) de inserción de la primera palanca, y en una rendija (32) de apriete en la segunda así como en la tercera,

caracterizado porque una de las palancas (2) de accionamiento, está configurada en un sector, como barra (20', 10') elástica flexible, en la barra elástica flexible están previstos medios para la medición de la modificación de la barra, se conoce una relación entre esta modificación de la forma y una fuerza de tracción en el elemento de sujeción, y sobre la base de este conocimiento y de una medición (209, 211; 8) de la modificación de la forma, puede ajustarse la fuerza de tracción.

2. Instrumento según la reivindicación 1, caracterizado porque la posición inicial presenta una posición estable, a causa de al menos un muelle (4) dispuesto entre las palancas, o a causa de otros medios (45, 46, 47) que ejercen fuerzas correspondientes.

3. Instrumento según la reivindicación 2, caracterizado porque la tercera palanca (3) está configurada asimétrica, presentando solamente una placa (30) lateral, pasadores (110, 220) de apoyo para dos articulaciones (11, 22) de palanca, son partes de la tercera palanca, un muelle (4) único está fijado a la tercera palanca, y una mordaza (33') de apriete de la tercera palanca, es la superficie de fondo de un canal (32, 33) en forma de U, presentando el muelle dos lados (41, 42) cada uno de los cuales se apoya en los flancos (43) interiores de las palancas (1, 2) de accionamiento, bajo una tensión mecánica, una mordaza (23') de apriete de la segunda palanca (2), se introduce en el canal en forma de U, y se proporciona una limitación de movimiento, que actúa entre la segunda y la tercera palanca, mediante un pasador (35) de tope que puede meterse por separado.

4. Instrumento según la reivindicación 3, caracterizado porque el muelle está sustituido por elementos (45, 46, 47) magnéticos que actúan unos sobre otros con fuerzas magnéticas de atracción, siendo al menos uno de estos elementos magnéticos, un imán (45) permanente; y siendo el otro o los otros elementos magnéticos, ferromagnéticos, estando dispuesto el imán permanente o uno de los imanes permanentes en la primera palanca (1) de accionamiento, allí en la zona entre la abertura (15) de inserción y la articulación (11) de palanca; y estando dispuesto el otro o los otros elementos magnéticos, en los puntos correspondientes en la segunda palanca (2) de accionamiento o en la tercera palanca (3).

5. Instrumento según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la barra (20') elástica flexible está dispuesta junto a una barra (21) de referencia, porque las dos barras se extienden en lo esencial paralelas en una dirección, y porque transversalmente a la dirección de las barras, están unidos segmentos (20a, 21a) con las barras, sobre los cuales están colocadas marcas (209a, 209b, 211), para la determinación de la modificación de la forma.

6. Instrumento según la reivindicación 5, caracterizado porque el segmento (20a) en la barra (20') elástica flexible, está configurado geométricamente, de manera que se produce una limitación de la flexión por una acción combinada con el segmento (21a) en la barra (21) de referencia.

7. Instrumento según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para los medios para la medición de la modificación de la forma de la barra, está previsto un sensor (8), en especial, un sensor con bandas (8, 8a, 8b) extensométricas, y porque el sensor es parte de un aparato eléctrico y/o electrónico de medición, para indicar la fuerza de tracción que actúa en el elemento de sujeción.

8. Instrumento según la reivindicación 7, caracterizado porque el aparato de medición está integrado en la palanca (2) de accionamiento en la que está dispuesto el sensor (8).

9. Instrumento según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la abertura (15) de inserción de la primera palanca (1) de accionamiento, es un ojal; o un hueco entre dos púas de una horquilla.

10. Instrumento según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las mordazas (23', 33') de la rendija (32) de apriete, presentan nervios en las superficies (330) de apriete, con una orientación de las aristas de los nervios, que de preferencia discurre transversal a la dirección de la fuerza de tracción.

11. Instrumento según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para los medios (20a, 21a; 8) para la medición de la modificación de la forma de la barra, está prevista una indicación (209a) de un punto cero, pudiendo ajustarse esta indicación del punto cero.