ES2237506T3 - Ortesis de pie y tobillo. - Google Patents

Abstract

Ortesis de pie y tobillo que comprende: una estructura de soporte (3) de material rígido, unos medios de fijación (2) para fijar la ortesis a la pierna, en la que la estructura de soporte (3) está dispuesta y conformada para extenderse únicamente por la zona anterior del lateral del tobillo y sustancialmente proximal a la eminencia metatarsiana del pie, y en la que la estructura de soporte (3) está dispuesta y conformada para extenderse únicamente en un lado del tobillo y por debajo de una parte de la planta del pie.

Description

Ortesis de pie y tobillo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una ortesis de pie y tobillo y, más particularmente, a una ortesis de pie y tobillo elaborada con un material reforzado con fibra de carbono que presenta un peso reducido. Se lleva en la parte frontal inferior de la pierna, extendiéndose por el lateral del tobillo y evitando la flexión plantar. La ortesis puede llevarse debajo de las prendas de vestir habituales y en el interior de los zapatos y facilita un modo de andar más natural.

Antecedentes de la invención

La ortesis de pie y tobillo de la técnica anterior comprende normalmente una tablilla dorsal de metal o de plástico que se extiende por detrás del tendón de Aquiles y se une con una placa del pie debajo de la planta del pie. La ortesis se sujeta mediante correas que se extienden desde la tablilla dorsal alrededor de la parte inferior de la pierna.

Resulta desventajoso que la tablilla esté situada detrás del pie y del tendón de Aquiles puesto que el movimiento de la articulación resulta afectado desfavorablemente dando lugar a un modo de andar rígido. Asimismo, el tendón de Aquiles y la pantorrilla resultan a menudo hinchados y dolorosos al tacto, ocasionando un dolor innecesario al paciente e impidiendo un andar natural que ocasiona fatigas importantes en las articulaciones y músculos de las extremidades inferiores y algunas veces incluso de la espalda.

Además, la tablilla dorsal metálica hace pesada a la ortesis, lo cual resulta, desde luego, incómodo cuando se anda.

Asimismo además, la situación de la tablilla requiere espacio en el interior del zapato y, de esta manera, con las ortesis de la técnica anterior no pueden utilizarse los zapatos normales del paciente.

Siendo así, resulta necesaria una ortesis de pie y tobillo mejorada que sea de un peso reducido y que facilite una forma de andar más natural así como que haga posible la utilización de las prendas de vestir y zapatos habituales del paciente.

El documento WO 95/31950 da a conocer una ortesis prefabricada de material compuesto que incluye un armazón de resina plástica reforzada con fibra de vidrio y un elemento de refuerzo de resina plástica reforzada con carbono y fibra de vidrio. El preámbulo de la reivindicación 1 se basa en dicho documento.

El documento WO 94/00083 da a conocer una ortesis de pie y tobillo moldeada en una única pieza de plástico. La ortesis se elabora individualmente para cada paciente. La ortesis presenta una forma con doble lado que cubre la parte frontal de la pantorrilla y también una parte sustancial de la planta del pie.

Sumario de la invención

La presente invención resuelve el problema mencionado anteriormente al proporcionar una ortesis de pie y tobillo que comprende una estructura de soporte de material rígido, unos medios de fijación para fijar la ortesis a la pierna, en la que la estructura de soporte está dispuesta y conformada para extenderse únicamente por la parte anterior del lateral del tobillo y sustancialmente por la parte proximal de la eminencia metatarsiana del pie, caracterizada porque la estructura de soporte está dispuesta y conformada para extenderse únicamente en un lado del tobillo y por debajo de una parte de la planta del pie.

Se prefiere que la ortesis comprenda un elemento flexible tenaz que se extienda sobre una parte sustancial de la planta del pie.

El armazón se realiza preferentemente de material delgado flexible de resina plástica reforzada con fibra de vidrio, estando realizado dicho elemento de refuerzo de material rígido de resina plástica reforzada con fibra de carbono. Dicho elemento flexible se realiza preferentemente de resina plástica reforzada con fibra de aramida.

Constituye una ventaja de la presente invención que la ortesis sea delgada y de peso reducido, haciendo posible la utilización de prendas de vestir y zapatos normales.

Constituye otra ventaja que la parte de soporte se extienda sobre el frente de la pierna y la parte anterior del lateral del tobillo haciendo posible que la ortesis sufra el impacto cuando el talón se apoya y soporte el desplazamiento en la etapa de despegue de los dedos para obtener una forma de andar más normal. Asimismo, la acción elástica de la ortesis se asemeja a un efecto de retroceso que ayudará al paciente a desplazarse hacia adelante y hace posible que el paciente dé pasos más largos.

Otros objetivos, ventajas y nuevas características de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada de la invención que sigue a continuación, considerada conjuntamente con los planos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 representa una vista en perspectiva de una ortesis de pie y tobillo según la presente invención;

- la figura 2 representa una vista desde arriba, parcialmente seccionada de una planta de pie de la ortesis de la presente invención, estando dibujado el contorno de un pie en líneas de trazos;

- la figura 3 representa una vista lateral de la ortesis dispuesta sobre la parte inferior de la pierna del paciente; y

- la figura 4 representa un diagrama del modo de andar, a partir de un análisis del ciclo de andar utilizando la ortesis según la técnica anterior y según la presente invención.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

En la figura 1 se representa una ortesis de pie y tobillo según la presente invención. Se representa una ortesis para el pie izquierdo y debe entenderse que se utilizaría una imagen simétrica de la ortesis para el pie derecho. La ortesis comprende un armazón, indicado con el número de referencia 1, de material compuesto y correas 2 para asegurar la ortesis en la parte inferior de la pierna. Las correas y la ortesis están provistas de superficies del tipo denominado Velcro o de ganchos y mallas, que proporcionan un medio fácil de sujetar y desprender la ortesis.

En el armazón 1 se halla incrustado un elemento de refuerzo 3. El elemento de refuerzo se extiende sobre una zona estrecha de la parte de la pierna del armazón, en el frontal de la zona inferior de la pierna. El elemento de refuerzo 3 continua por medio de un brazo 4 hacia una placa del pie 5 en la que el elemento de refuerzo queda de nuevo incrustado como una parte estrecha. El elemento de refuerzo se despliega en abanico desde la zona del brazo 4 a la zona de la placa del pie del elemento de refuerzo para absorber las fuerzas y momentos que actúan en dicha transición estrecha. Como se observa con mayor claridad en la figura 2, la placa del pie 5 comprende también otro elemento incrustado, a saber un elemento tenaz, flexible 6. El elemento de refuerzo 3 y el elemento tenaz 6 proporcionan conjuntamente la parte de soporte de la ortesis.

El armazón 1 es flexible, excepto donde el elemento de refuerzo está incrustado en el armazón 1. Esto significa que la ortesis puede acomodarse a piernas gruesas y delgadas mediante el apretado o el aflojado de las correas. Asimismo, el armazón 1 puede cortarse mediante un par de tijeras normales para ajustar la altura de la ortesis y el ancho de la placa del pie 5, tal como se describe con mayor detalle a continuación.

Con el objetivo de que una ortesis prefabricada resulte útil, debe cumplir ciertos requerimientos. Como se ha mencionado anteriormente, es flexible en ciertas zonas, haciendo que la ortesis resulte fácil de colocar y retirar, y haciéndola adecuada para extremidades que tengan diferentes tamaños, y requiriendo además solamente unos pocos tamaños para ajustar a la mayoría de la población. Debe ser rígida en otras zonas para dar una estabilización o inmovilización adecuadas a la articulación del tobillo y de la parte inferior de las extremidades inferiores, etc. y además debe ser de peso reducido, así como presentar una superficie que se tolere bien tanto por su parte interior como por su parte exterior.

El armazón 1 se realiza a partir de un tejido de hilo delgado de fibra de vidrio que se impregna previamente con un aglomerante de epoxy en el interior de un patrón de base. Una capa interior y otra exterior resultan adecuadas para una ortesis de pie y tobillo. Para determinadas ortesis puede resultar adecuado un número menor de capas en los bordes de la ortesis para hacerla más flexible. Cada capa acabada presenta un espesor de aproximadamente 0,2 mm.

Las dos partes del elemento de refuerzo 3 se colocan entre las capas de fibra de vidrio. Donde el elemento de refuerzo ha de ser más resistente, por ejemplo en la zona del brazo 4, consiste en un tejido de fibra de carbono impregnado con un aglomerante de epoxy en un patrón de base. Se utiliza el número de capas necesario para obtener la resistencia adecuada. Si se utiliza un tejido de fibra de carbono de dirección única, en la parte superior del elemento de refuerzo (en 3 en la figura 1), las fibras de carbono se disponen de forma conveniente longitudinalmente para proporcionar una gran resistencia de flexión, pero una menor resistencia de torsión. Las direcciones de las fibras de carbono de las diferentes capas de la zona del brazo 4 se disponen preferentemente de una forma entrecruzada, así como longitudinalmente para obtener la mayor resistencia posible a la flexión y a la torsión. En la parte de la placa del pie del elemento de refuerzo, las fibras de carbono están dispuestas convenientemente de una forma entrecruzada para proporcionar una gran resistencia a la torsión pero una menor resistencia a la flexión. Puede utilizarse asimismo tejido de fibra de carbono entrelazada. El material endurecido de fibra de carbono presenta un coeficiente de elasticidad comparable al del acero. Cada capa acabada presenta un espesor de por lo menos aproximadamente 0,3 mm. La anchura del elemento de refuerzo está comprendida entre 25 y 40 mm, dependiendo del tamaño de la ortesis.

La conformación de los patrones de base se realiza en una herramienta conformada según un modelo de la parte de extremidad deseada, de tamaño adecuado, en el presente caso la parte inferior de la pierna y el pie. El material se endurece en un horno a 120ºC durante 120 minutos. Después de esto, el material puede ser tratado en su superficie, por ejemplo, pintado de cualquier color deseado, y puede aplicársele el acolchado y las sujeciones de Velcro. Es posible asimismo utilizar un aglomerante de epoxy coloreado, en cuyo caso no resulta necesario el pintado adicional de la ortesis.

Cuando se utiliza la ortesis, el armazón 1 se expande si el paciente tiene unas piernas gruesas, mientras que puede apretarse con las fijaciones de correa y Velcro, si el paciente tiene las piernas delgadas. Al mismo tiempo, el elemento de refuerzo 3 permanece casi completamente inmóvil.

Además, el armazón de resina plástica reforzada con fibra de vidrio no resulta muy duro y puede cortarse mediante un par de tijeras corrientes. De esta manera, la altura de la ortesis puede ajustarse mediante el recorte de una parte del borde superior 8, si el paciente tiene unas piernas relativamente cortas. Asimismo, la anchura de la placa del pie 5 puede ser ajustada recortándola a lo largo de los bordes de la misma, con el objetivo de acomodar la placa del pie 5 en el interior de un zapato. La ortesis de la presente invención está pensada para ser utilizada en el interior de los zapatos normales del paciente y eso resulta posible ya que únicamente la parte del brazo 4 necesita algún espacio adicional al salir fuera del zapato, ver particularmente la figura 2. El paciente puede utilizar calcetines normales con la ortesis. En caso necesario, puede retirarse alguna plantilla interior del zapato para mayor comodidad.

Como se observa en la figura 2, la placa del pie 5 comprende tres partes que presentan diferente resistencia y flexibilidad. En la parte central y extendiéndose longitudinalmente desde la placa del pie, se halla incrustado el elemento de refuerzo 3, como se mencionó anteriormente. Superponiéndolo y rodeando al elemento de refuerzo 3 sobre la placa del pie 5 hay otro elemento 6 que presenta una gran tenacidad y flexibilidad. El elemento flexible 6 está realizado con un número determinado de capas de fibras de aramida (tales como las que se comercializan con la marca comercial Kevlar) preimpregnadas con un aglomerante de epoxy en el interior del patrón de base. El aglomerante de epoxy es el mismo en todos los diferentes materiales de la ortesis. Desde luego, las diversas capas han de formarse al mismo tiempo. La parte periférica de la placa del pie comprende solamente la capa reforzada con fibra de vidrio que constituye el armazón 1. Esta parte periférica puede recortarse completamente, de resultar necesario, por las razones expuestas anteriormente.

Se considera que se deberían producir placas del pie 5 que presenten diversos grados de resistencia y tenacidad. La versión suave se destinaría principalmente para el uso en interior, para personas no muy activas o no muy ágiles, por ejemplo, para personas mayores. La versión suave resulta más cómoda de llevar y adecuada para andar a pequeños pasos, a un paso de lento a normal. Es un hecho que incluso personas sanas presentan un modo de andar en interior "arrastrando los pies".

La versión de suavidad media está destinada a un uso tanto interior como exterior, para personas más activas. Esta es la versión normal que debería ser capaz de resistir cargas sustanciales durante la marcha a un paso rápido y asimismo al estar de pie durante períodos largos.

Las versiones suave y de suavidad media presentan un efecto de estabilización en la articulación del tobillo y resultan adecuadas para las indicaciones mencionadas más adelante. El médico prescribirá la versión adecuada al paciente sobre la base de la condición del peso corporal y al nivel de actividad del paciente.

Asimismo, se considera una versión dura que se destina a utilizarse en relación con fracturas, lesiones o torceduras del tobillo. La estabilización proporcionada por la versión dura facilita la inmovilización de la articulación del tobillo, puesto que los dedos retienen cierta movilidad. Además de estabilizar la flexión dorsal y plantar, se obtiene incluso una estabilización de la pronación y de la supinación. Una persona que tuviera una fractura podría sustituir el molde convencional de yeso, después de 4 a 5 semanas, por la ortesis de pie y tobillo según la presente invención.

La tabla siguiente muestra el número de capas de los diversos materiales de la placa del pie, en las versiones preferidas respectivas.

			Número de capas
	Fibra de vidrio	Fibra de aramida	Fibra de carbono
Suave	3	2	2
Medio	3	3	2
Duro	4	4	3

Desde luego, una persona experta en la materia puede utilizar otras combinaciones de capas de materiales variando el número de capas de fibra de vidrio en el intervalo comprendido entre 2 y 4, el número de capas de fibras de aramida en el intervalo comprendido entre 2 y 5, y el número de capas de fibras de carbono en el intervalo comprendido entre 1 y 4.

Debe observarse que la parte del brazo 4 es la misma para las diferentes versiones, puesto que dicha parte debe quedar siempre casi inmóvil. Sin embargo, el gran tamaño de la ortesis podría presentar capas adicionales de fibra de carbono para resistir el peso de las personas más grandes y más pesadas.

La eminencia metatarsiana 10 del pie 11 está también esquematizada en la figura 2 mediante líneas de puntos. Como puede observarse, la eminencia metatarsiana del pie debería estar situada frente al elemento de refuerzo 3, pero está soportada por el elemento flexible 6. Eso posibilita la flexión hacia arriba de los dedos al andar como se describe con mayor detalle más adelante haciendo referencia al análisis del modo de andar de la figura 4.

Como se representa en la figura 3 la ortesis se lleva en la parte inferior de la pierna 9. En la figura 3, la parte inferior de la pierna se esquematiza junto con los huesos del esqueleto mediante líneas de trazos. Puede observarse que la parte del brazo 4 discurre por la parte anterior o por el frente lateral de la articulación del pie 7 dando como resultado un modo de andar natural y otras ventajas que se esbozan a continuación. En aras de una mayor claridad, en la figura 3 no se representan las correas 2.

La ortesis se produce en tres tamaños con el objetivo de que pueda adaptarse a la mayoría de la población adulta, tanto masculina como femenina (y dos tamaños para niños). El tamaño pequeño de la ortesis cubre las tallas de zapato hasta el 38 (en U.S. hasta el 10); el tamaño medio, las tallas de zapato del 38 al 42 (en U.S. del 10 al 11) y el tamaño grande, las tallas de zapatos del 42 al 45 (en U.S. del 11 al 12).

La ortesis suave y la de suavidad media resultan adecuadas para utilizarse según las siguientes indicaciones. El paciente presenta desórdenes neurológicos, por ejemplo, debilidad muscular en las extremidades inferiores, especialmente en el pie, dando como resultado inestabilidad en el tobillo. Un ejemplo típico lo constituye el pie paralítico. El trastorno puede estar causado por desórdenes neurológicos, tumores, infección, tratamientos radiológicos, y lesiones, etc. Son contraindicaciones, por ejemplo, la espasticidad severa, el edema del tobillo y la diabetes con úlceras.

Como se ha mencionado anteriormente, un objetivo importante de la ortesis de pie y tobillo de la presente invención es conseguir un modo de andar más natural y dinámico. Ha sido propuesto un modelo de modo de andar normal y se ha utilizado como base en el desarrollo de la ortesis. Asimismo la ortesis ayuda en la coordinación del desplazamiento del pie al mantener las estructuras del pie en una posición funcional.

En la figura 4 se representa un análisis del ciclo del andar al utilizar la ortesis de la presente invención. La curva inferior se refiere a una ortesis de la técnica anterior, la curva intermedia a una ortesis según la presente invención (versión de suavidad media), y la curva superior se refiere a una persona de salud normal. La fuerza se mide mediante una placa del pie sobre el suelo, y representa la fuerza vertical ejercida por una persona al andar. En el impacto del talón el peso del cuerpo se transfiere a través de la parte frontal de la ortesis. Lo representa el pico de la parte izquierda de las curvas. La elasticidad de la parte flexible 6 de la placa del pie permite una flexión dorsal gradual del pie en dependencia del peso del cuerpo, la velocidad del desplazamiento y la posición de la parte inferior de la pierna con relación al suelo. Desde la fase de soporte hasta la fase de despegue de los dedos la ortesis protege el pie de la inversión y de la eversión por el puenteado de la articulación del tobillo. La fase de despegue de los dedos está representada por el pico de la parte derecha de las curvas. Como puede observarse en la figura 4, el paciente que utiliza la ortesis de la técnica anterior no puede obtener la fuerza necesaria durante el despegue de los dedos, pero el paciente que utiliza la ortesis de la presente invención obtiene una fuerza incrementada. De hecho, dicha fuerza incrementada no actúa sobre el pie débil, sino sobre la pierna en la que se lleva la ortesis. En efecto, la acción elástica de la placa del pie, que se asemeja a un efecto de retroceso, ayudará al paciente a desplazarse hacia adelante y posibilita que el paciente dé pasos largos. La flexibilidad de la placa del pie facilita asimismo un modo de andar más natural.

De esta manera, se observará que la ortesis de pie y tobillo según la presente invención presenta diversas ventajas. La ortesis es de peso extremadamente reducido, aproximadamente 110 gramos para el tamaño medio y de suavidad media, lo cual es muy importante para pacientes que presenten debilidad en los músculos de la pierna. La ortesis es muy delgada haciendo posible la utilización de zapatos e incluso botas normales. La elasticidad de la placa del pie facilita un modo de andar más natural reduciendo la fatiga en la parte frontal del pie. La ortesis estabiliza la articulación del tobillo para evitar una tendencia a la torcedura. La ortesis puede ajustarse individualmente por corte o amolado de los bordes de la placa del pie o de otros bordes del plástico reforzado con fibra de vidrio.

Además, la ortesis está en contacto principalmente con la zona frontal de la parte inferior de la pierna evitando el contacto con áreas sensibles, tales como el tendón de Aquiles, el talón y los maléolos que a menudo están expuestos a hinchazones y resultan sensibles al tacto. Es un hecho que la anchura del tobillo y el tamaño del hueso del talón varían en un amplio intervalo como se observa en una población normal sana. De esta manera, resulta ventajoso que la ortesis de la presente invención no cubra dichas partes de la articulación del pie y del tobillo y que en cambio se extienda únicamente por el lateral del tobillo. La ortesis resulta fácil de colocar y retirar; únicamente dos correas aseguran la ortesis a la pierna. La ortesis se pone colocando primero la placa del pie en el zapato. A continuación, se coloca el zapato con la ortesis en su lugar. Si se han notado puntos de presión y bordes agudos, los mismos pueden eliminarse por aplicación de un almohadillado blando en el interior de la ortesis.

Aunque la presente invención se ha descrito haciendo referencia a una forma de realización específica, la descripción resultará ilustrativa de la invención y no ha de interpretarse como limitativa de la invención. A los expertos en la materia pueden ocurrírseles diversas modificaciones. El alcance de la presente invención viene definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

1. Ortesis de pie y tobillo que comprende:

una estructura de soporte (3) de material rígido, unos medios de fijación (2) para fijar la ortesis a la pierna, en la que la estructura de soporte (3) está dispuesta y conformada para extenderse únicamente por la zona anterior del lateral del tobillo y sustancialmente proximal a la eminencia metatarsiana del pie, y en la que la estructura de soporte (3) está dispuesta y conformada para extenderse únicamente en un lado del tobillo y por debajo de una parte de la planta del pie.

2. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de soporte (3) está dispuesta y conformada para extenderse sobre una zona estrecha del fontral de la zona inferior de la pierna.

3. Ortesis de pie y tobillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende además un elemento flexible tenaz (6) dispuesto y conformado para extenderse sobre una parte sustancial de la planta del pie.

4. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 3, en la que dicha estructura de soporte (3) está realizada en resina plástica reforzada con fibra de carbono y dicho elemento flexible (6) está realizado en resina plástica reforzada con fibra de aramida.

5. Ortesis de pie y tobillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un armazón de material compuesto.

6. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 5, en la que el armazón (1) está realizado en material delgado, flexible, de resina plástica reforzada con fibra de vidrio.

7. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 6, en la que el plástico reforzado con fibra de vidrio consiste en un número determinado de capas de tejido de hilo impregnado con una matriz epoxy.

8. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 6 ó 7, en la que cada capa reforzada con fibra de vidrio presenta un espesor igual o mayor a 0,2 mm.

9. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 7 u 8 que comprende dos o tres capas reforzadas con fibra de vidrio.

10. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 4 y cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en la que el plástico reforzado con fibra de carbono consiste en un número determinado de capas de tejido de fibra de carbono de dirección única impregnadas con una matriz epoxy.

11. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 10, en la que cada capa reforzada con fibra de carbono está dispuesta en ángulo con relación a las otras capas.

12. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 4 y cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en la que el plástico reforzado con fibra de carbono consiste en un número determinado de capas de tejido de fibra de carbono entrelazada impregnadas con una matriz epoxy.

13. Ortesis de pie y tobillo según la reivindicación 10, 11 ó 12, en la que cada capa reforzada con fibra de carbono presenta un espesor igual o mayor a 0,3 mm.

14. Ortesis de pie y tobillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura de soporte (3) comprende de una a cuatro capas reforzadas con fibra de carbono.

15. Ortesis de pie y tobillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que una parte de la placa del pie (5) está compuesta por un armazón (1) que contiene tres capas reforzadas con fibra de vidrio, un elemento flexible tenaz (6) que contiene dos capas reforzadas con fibra de aramida, y una estructura de soporte (3) que contiene dos capas reforzadas con fibra de carbono.

16. Ortesis de pie y tobillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que una parte de la placa del pie (5) está compuesta por un armazón (1) que contiene tres capas reforzadas con fibra de vidrio, un elemento flexible tenaz (6) que contiene tres capas reforzadas con fibra de aramida, y una estructura de soporte (3) que contiene dos capas reforzadas con fibra de carbono.

17. Ortesis de pie y tobillo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que una parte de la placa del pie (5) está compuesta por un armazón (1) que contiene cuatro capas reforzadas con fibra de vidrio, un elemento flexible tenaz (6) que contiene cuatro capas reforzadas con fibra de aramida, y una estructura de soporte (3) que contiene tres capas reforzadas con fibra de carbono.