ES2260927T3 - Sistema de fijacion vertebral de angulo variable. - Google Patents

Sistema de fijacion vertebral de angulo variable.

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ES2260927T3 ES99939888T ES99939888T ES2260927T3 ES 2260927 T3 ES2260927 T3 ES 2260927T3 ES 99939888 T ES99939888 T ES 99939888T ES 99939888 T ES99939888 T ES 99939888T ES 2260927 T3 ES2260927 T3 ES 2260927T3
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Abstract

Sistema de fijación para columna vertebral comprendiendo: A) un soporte longitudinal pudiendo ser posicionado a lo largo de una columna vertebral; B) un elemento de fijación (14) provisto de un extremo fileteado destinado a encajar con una vertebra; y C) un elemento conector (12) permitiendo el conectar el elemento de fijación (14) al soporte longitudinal, presentando el elemento conector (12): D) un canal (26) extendiendose a través de las caras laterales del elemento de conexión (12) y permitiendo el recibir al soporte longitudinal; E) una abertura (32) desplazada lateralmente con respecto de dicho canal (26) y extendiendose a través de la cara superior y de la cara inferior del elemento de conexión (12), para la recepción del elemento de fijación (14); F) un órgano de sujeción del elemento de fijación, el cual permite el bloquear al elemento de fijación (14) en la abertura (32), y ello según un ángulo determinado escogido por el cirujano con respecto al elemento de conexión y al soportelongitudinal; G) el sistema de fijación de la columna vertebral comprende además un órgano de sujeción del soporte longitudinal permitiendo el bloquear el soporte longitudinal en el canal (26); H) el elemento de fijación (14) presenta una cabeza hemisférica (22); caracterizado porque: I) el canal (26) presenta una sección transversal esencialmente oval con el fin de que el soporte longitudinal pueda ser posicionado en el canal (26) en las posiciones reservadas

Description

Sistema de fijación vertebral de ángulo variable.
La presente invención esta dirigida hacia un sistema de fijación vertebral y, en particular a un sistema que comprende un dispositivo de fijación vertebral de ángulo variable de acuerdo con la definición de la Reivindicación 1.
Una estabilización de la columna vertebral es a menudo requerida a la continuación de un traumatismo, de un tumor o de patologías degenerativas. Aunque cada zona de la columna vertebral presenta tratamientos clínicos particulares, una fijación posterior de la columna cervical es particularmente molesta. La anatomía de la columna cervical hace técnicamente a este zona difícil de tratar. De forma especifica, varias estructuras neurales y vasculares vitales incluyendo las arterias vertebrales, las raíces nerviosas y la médula espinal deben de ser evitadas durante una cirugía.
Los procedimientos corrientes de estabilización cervical posterior comprenden el utilizar un hilo o un cable metálico y unos sistemas de tornillos y placas. Los sistemas de hilos y de placas presentan los dos limitaciones. Por ejemplo en determinadas aplicaciones clínicas tales como las patologías occipitales-cervicales y cervicales-torácicas, la posición fija de los orificios para los tornillos de la placa hacen la alineación del tornillo difícil y puede comprender la estabilización lograda.
Con el fin de atenuar los problemas asociados a la posición de los orificios de atornillado fijos, unos dispositivos permitiendo una variabilidad del emplazamiento de los tornillos están disponibles. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos no. 5 735 852 describe una pinza que puede ser situada no importa donde a lo largo de un vástago. Un problema con este sistema y diseños similares es que la pinza presenta una superficie destinada a los orificios de atornillado orientada en un ángulo fijo con respecto del vástago. Como resultado, estos sistemas no suministran a menudo un inclinación suficiente del tornillo para adaptarse a unas patologías degenerativas complejas.
Sistemas de tornillo de ángulo variable están igualmente disponibles de forma corriente. La patente de Estados Unidos No. 5 549.608 describe un tornillo de bloqueo poli-axial y un dispositivo de elemento de conexión para utilizar con un aparato de fijación del vástago. Puesto que el vástago está situado en la parte superior del tornillo después de que el dispositivo ha sido montado, el dispositivo descrito en la patente '608 presenta un perfil alto y no permite una fijación independiente del tornillo y del vástago. Sin la independencia de la fijación del tornillo y del vástago, una determinada capacidad de regulación es perdida con la capacidad de una compresión o de una distorsión a lo largo del vástago. Además, si uno de los componentes se afloja, toda la construcción se afloja igualmente.
El dispositivo de fijación de osteosíntesis descrito en la patente de los Estados Unidos No. 5 501684 comprende las características definidas en el preámbulo de la Reivindicación 1. El mismo requiere que el vástago sea fileteado a través de un canal más que hacer deslizar simplemente el vástago a través de una abertura sobre el lateral o la parte superior del dispositivo. Hay que señalar también que los dispositivos de las patentes '684 y 608 han sido concebidos para ser utilizados en las regiones lumbares y sacrales de la columna vertebral.
La patente de los Estados Unidos Nr. 5 643 259 describe un instrumento de fijación sobre la columna vertebral destinado a la columna cervical. Puesto que el instrumento descrito en la Patente '259 descansa sobre un mecanismo de manguito para fijar el vástago y el tornillo al elemento de conexión, es difícil de alinear a la vez el manguito y el elemento de conexión. Además, cuando varios elementos de conexión son utilizados, la lineación es todavía más difícil y una distorsión imprevista entre los niveles puede producirse durante la unión de los manguitos del vástago a los elementos de conexión. Debido al espacio limitado entre las vertebras adyacentes de la zona cervical de la columna vertebral, puede no ser suficiente el espacio entre los elementos de conexión para permitir el emplazamiento de los manguitos. Además la orientación óptima del sistema de la patente '259 es limitada por la incapacidad de hacer girar el tornillo alrededor de un eje paralelo al vástago, es decir que el sistema suministra solamente dos grados de libertad, resultando posiblemente en la necesidad de doblar el vástago con el fin de que el mismo se ajuste al interior del elemento de conexión. Puesto que el sistema de la patente '259 depende de la amplitud de hacer deslizar el mecanismo de manguito a lo largo del vástago cuando se fija el vástago al elemento de conexión, el hecho de que el vástago pueda deber ser curvado para tener en cuenta el tercer grado de libertad perdido puede impedir el funcionamiento correcto de este mecanismo de manguito y el vástago puede no ser bloqueado de forma segura. Finalmente, los procesos de ensamblado y desensamblado son fastidiosos y requieren unos instrumentos complicados.
Otro dispositivo de fijación para hueso destinado a una cirugía ortopédica es descrito en el documento US 5 613 968 LIN. Este dispositivo conocido comprende un anillo de fijación donde una parte de fijación puede deslizarse axialmente sobre un vástago longitudinal, un elemento de fijación fileteado, por ejemplo un tornillo para hueso o pedículo, un elemento de bloqueo y una tuerca de bloqueo, de forma que fijando la tuerca de fijación el elemento de fijación es bloqueado sobre el anillo de fijación por medio del elemento de fijación y la parte de fijación del anillo de fijación es comprimida y fijada así al vástago longitudinal.
Otro dispositivo de fijación del hueso es también descrito en el documento WO 96/28104 YOSHIMI. Este aparato conocido comprende un elemento de fijación sobre el hueso, por ejemplo un tornillo para hueso o pedículo, un elemento de vástago longitudinal y un elemento de acoplamiento, de forma que el elemento de acoplamiento comprende un primer canal para recibir una parte del elemento de fijación sobre el hueso y un segundo canal para recibir una parte del vástago longitudinal.
Dos de estos dispositivos conocidos de fijación sobre el hueso presentan el inconveniente de que el vástago longitudinal no puede ser insertado en la parte de fijación del anillo de fijación del documento US 5 613 968 LIN o en el elemento de acoplamiento del documento WO 96/28104 YOSHIMI una vez que el tornillo destinado al hueso o pedículo ha sido implantado.
Como la descripción precedente ilustra, existe una necesidad para un aparato de fijación mejorado destinado a la estabilización de la columna cervical.
La invención resuelve el problema presentado con un sistema de fijación vertebral y, en particular, con un sistema que incluye un dispositivo de fijación vertebral de ángulo variable que presenta las características de la Reivindicación 1.
El sistema de fijación vertebral de acuerdo con la presente invención comprende un elemento longitudinal pudiendo ser posicionado a lo largo de una columna vertebral; un sujetador teniendo un extremo fileteado sirviendo para encajar una vertebra: y un elemento de conexión para conectar el sujetador y el elemento longitudinal. El elemento de conexión comprende un canal extendiéndose a través de unas superficies laterales del elemento de conexión para recibir al elemento longitudinal; una abertura desplazada lateralmente a partir del canal y extendiéndose a través de las superficies superior e inferior del elemento de conexión para recibir el sujetador; y un elemento de bloqueo del sujetador para fijar el sujetador en la abertura siguiendo un ángulo seleccionado por el cirujano con respecto del elemento de conexión y el elemento longitudinal. El sistema comprende, además, un elemento de bloqueo longitudinal para fijar el elemento longitudinal en el canal.
El canal presenta una sección transversal configurada esencialmente en ovalo para permitir el posicionar el elemento longitudinal en el canal en localizaciones distintas. El canal se extiende a través de las superficies laterales del elemento de conexión para permitir una inserción del elemento longitudinal en el canal.
La Figura 1, es una vista lateral de una primera forma de realización del sistema de fijación vertebral según la técnica anterior;
La Figura 2, es una vista lateral despiezada del sistema de la figura 1;
La Figura 3, es una vista lateral del elemento de conexión de las figuras 1 y 2;
La Figura 4, es una vista lateral de un elemento de conexión de acuerdo con la invención que permite a un vástago ser situado en dos posiciones diferentes en el elemento de conexión;
Las Figuras 5 a 15, no representan la invención tal como es definida en las reivindicaciones.
La Figura 5, es una vista lateral de un elemento de conexión colocado por arriba.
La Figura 6, es una vista en sección transversal de otro sistema de fijación vertebral;
La Figura 7, es una vista lateral de una forma diferente de realización del sistema de fijación vertebral;
La Figura 8, es una vista en sección transversal del sistema de la figura 7;
La Figura 9, es una vista lateral de otro sistema de fijación vertebral con una sección transversal parcial;
La Figura 10, es una vista en planta del sistema de la Figura 9;
La Figura 11, es una vista en planta despiezada de otro sistema de fijación vertebral;
La Figura 12, es una vista lateral de un elemento de conexión de colocación lateral;
La Figura 13, es una vista lateral despiezada del elemento de conexión de la Figura 12;
La Figura 14, es una vista en planta de otro sistema de fijación vertebral, y
La Figura 15, es otra vista en planta del sistema de la figura 14.
Las Figuras 1 y 2 representan una primera forma de realización del sistema de fijación vertebral de la técnica anterior. Aun cuando la discusión de esta forma de realización y de otras formas de realización sea centrada sobre una fijación a nivel cervical, debe de señalarse que el sistema de fijación vertebral puede ser utilizado en otras zonas de la columna vertebral. El sistema (10) comprende un elemento de conexión (12) para conectar un sujetador (14) a un vástago (16). De forma habitual, al menos dos sujetadores y al menos dos elementos de conexión correspondientes (12) son utilizados con un vástago (16). El sujetador (14) posee un vástago dotado de una pluralidad de fileteado (20) y de una cabeza hemiesférica (22) provista de un acoplamiento (24) para una fijación por medio de un destornillador o de otro dispositivo que sirve para atornillar el sujetador (14) en una vertebra. Como se describe con mayor detalle a continuación, el sujetador (14) puede ser situado en el hueso antes que los otros componentes del sistema (10). Esto da como resultado un posicionamiento independiente y óptimo del sujetador (14) de acuerdo con la situación clínica, la anatomía del paciente y la preferencia del cirujano.
El elemento de conexión (12) presenta un canal (26) configurado y dimensionado para recibir al vástago (16). Un orificio roscado (28) (figura 3) entrecorta el canal (26) de forma que cuando un tornillo establecido (30) es roscado en el orificio roscado (28) el vástago es fijado en el canal (26). El elemento de conexión (12) presenta una abertura cónica (32)(figura 3) para recibir un capuchón (34) El capuchón (34) tiene una falda (36) que presenta una superficie exterior (38) cónica para adaptarse estrechamente en dimensión y en forma con la abertura cónica (32). Una superficie interior (40) del capuchón (34) es hemisférica para adaptarse estrechamente en dimensión y en forma con la cabeza (32) del sujetador (14). La superficie exterior (38) comprende una pluralidad de hendiduras (42) de forma que cuando la cabeza (22) es insertada en la falda (36), la falda (36) puede flexionar hacia el exterior hasta que la cabeza (22) sea de nivel con la superficie interior (40) punto al nivel del cual la falda flexiona hacia atrás. De forma típica, una inserción correcta de la cabeza (22) en la falda (36) es determinada por una reacción audible (es decir un clic) y o táctil. Una vez que la cabeza (22) es instalada en la falda (36), la cabeza y la superficie interna (40) funcionan como una articulación esférica, de forma que el sujetador (14) puede girar alrededor de la falda (36).
La libertad de rotación del sujetador (14) permite una variabilidad de tres dimensiones del sujetador (14) con respecto del elemento de conexión (12) y al vástago . De esta forma el sistema (10) puede ser situado según una orientación cualquiera que desee el cirujano con vistas a conformar el sistema (10) a la anatomía del paciente. Otra ventaja de la libertad de rotación es que los sujetadores (14) y los elementos de conexión (12) pueden ser conectados sin necesidad de contornear, es decir de curvar, el vástago (16). Esto simplifica el procedimiento quirúrgico, reduce el tiempo de operación e impide indebidos stress o daños al vástago (16) provocados por la curvatura.
El capuchón (34) tiene también un segmento roscado (34). Cuando una tuerca (34) es atornillada sobre la sección fileteada (44), el capuchón (34) es insertado en la abertura cónica (32). Puesto que el capuchón (34) es insertado en la abertura cónica (32), la dimensión de las ranuras (42) es reducida y la camisa (36) es comprimida. La compresión de la camisa (36) fija la cabeza (22) en la camisa (36) al nivel de una posición fija. Puesto que el sujetador (14) y el vástago (15) son fijados al elemento de conexión (12) por dos mecanismos distintos, el sujetador (14) puede antes de ser fijado a la vertebra en el emplazamiento adecuado y siguiendo el ángulo adecuado y fijado a continuación al elemento de conexión (12) antes de que el vástago (16) sea fijado al elemento de conexión (12). La fijación del sujetador (14) al elemento de conexión (12) antes de fijar el vástago (16) permite una compresión o una distorsión óptima de las vertebras a lo largo del vástago (16) sin sacrificar la orientación óptima del elemento de conexión (12) y del sujetador (14) ya obtenida. La fijación separada del sujetador (14) al elemento de conexión (12) y del vástago (16) al elemento de conexión (12) adicionan igualmente una seguridad significativa al sistema (10) Esto es debido al hecho de que el tornillo de sujeción (30) y la tuerca (46) deberán de ser aflojados para desestabilizar completamente al sistema (10). En los diseños en los cuales el vástago descansa sobre la parte superior del tornillo, un aflojamiento de uno cualquiera de los elementos apilados puede dar como resultado un fallo completo de todo el implante. En una comparación suplementaria con los diseños en los cuales el vástago esta situado superior al tornillo, el desplazamiento lateralmente del sujetador (14) con respecto del vástago (16) reduce el perfil del sistema (10).
La Figura 4, representa la invención con un elemento de conexión (48) que puede ser utilizado con el sistema (10). El elemento de conexión (48) comprende dos canales (50) y (52). En función de la aplicación clínica, el vástago (16) puede ser insertado en el canal (50) o el canal (52).
La Figura 5, representa otro elemento de conexión (54) que puede ser utilizado con el sistema (10). Un canal (56) sobre el elemento de conexión (54) esta abierto sobre la parte superior de forma que el vástago (16) puede ser insertado en el canal (56) desde la parte superior. Como en el caso con el elemento de conexión (12) un tornillo de sujeción (no representado) fileteado en el orificio roscado (28) fija el vástago (16) al canal (56). El diseño de carga superior del elemento de conexión (54) facilita la inserción del vástago (16) en el canal (56) después de que el elemento de conexión (54) y el sujetador (14) son posicionados correctamente. Puesto que el vástago (16) no obstruye la zona alrededor del elemento de conexión (54), el diseño de carga superior permite igualmente al cirujano guarnecer más fácilmente la zona alrededor del elemento de conexión con el injerto oseo o con otro material osteo-conductor para facilitar la formación del nuevo hueso.
La Figura 6, representa un sistema (58). El sistema (58) presenta un elemento de conexión (60) que, como elemento de conexión (54) suministra una colocación por la parte superior para el vástago (16). El elemento de conexión (60) comprende un estribo (62) dimensionado para recibir un manguito (64). Puesto que el manguito (64) esta configurado y dimensionado para recibir una parte del vástago (16), el manguito (64) insertado en el estribo (62) fija a el vástago (16) al elemento de conexión (60). Cualquier diseño adecuado del manguito que ajuste de forma fija en el estribo (62) y aloje de forma apretada al vástago (16) al elemento de conexión (60) puede ser utilizado. Un ejemplo de un manguito de esta clase es el manguito descrito en la patente US No. 5 643 259. Un capuchón (66) del sistema (58) difiere igualmente del capuchón (34) del sistema (10). El capuchón comprende unos fileteados interiores (68) ( más que una sección fileteada (44)) que se adaptan a la parte superior del tornillo (70) (en lugar de la tuerca (46)) para insertar el capuchón (66) en la abertura cónica (32).
Las figuras 7 y 8 representan un sistema de carga superior (72). Un elemento de conexión (74) comprende un estribo (76) dimensionado para recibir al vástago (16). Con el fin de fijar el vástago (16) en el interior del canal (26), y al contrario del sistema (10) en el cual el tornillo de sujeción (30) fija al vástago (16) en el canal (26), en esta forma de realización una parte superior fileteada (80) se adapta a las paredes roscadas (82) del estribo (76) para empujar una placa (78) contra el vástago (16).
Las Figuras 9 y 10, representan un sistema (84). El sistema (84) presenta un diseño de colocación lateral, es decir que el vástago (16) desliza en un elemento de conexión (86) a partir de un lado. El tornillo de sujeción (30) fija el vástago (16) a un estribo (88) El concepto de colocación lateral del elemento de conexión (86) facilita la inserción del vástago (16) en el estribo (88) después de que el elemento de conexión (86) y sujetador (14) son posicionados correctamente. Puesto que el vástago (16) no obstruye la zona situada alrededor del elemento de conexión (86), el concepto de colocación lateral permite igualmente al cirujano de guarnecer más fácilmente la zona situada alrededor del elemento de conexión (86) con el injerto oseo o con otro material osteo-conductor para incrementar la formación del nuevo hueso.
Otro sistema de colocación lateral (90) con un elemento de conexión (92) es representado en la Figura 11. El vástago (16), el estribo (88) y la forma según la cual el tornillo de fijación (30) fija el vástago (16) al elemento de conexión (92) son idénticos al sistema (84) de las figuras 9 y 10. Sin embargo, un sujetador (94) es fijado al elemento de conexión (92) utilizando un mecanismo de bloqueo esférico. Un mecanismo de bloqueo esférico de esta clase es descrito en la Patente de Estados Unidos 5 501 684. El sujetador (94) comprende un vástago (18) dotado de una pluralidad de fileteados (20) de una sección cónica intermediaria (96), y de una cabeza cilíndrica fileteada (98) El bloqueo esférico (100) comprende un orificio taladrado cónico (102) destinado a recibir la sección cónica intermedia (96) del sujetador. El bloqueo esférico (100) esta configurado como una concha esférica y esta dotado de hendiduras (104) para permitir al orificio taladrado (102) de ser comprimido contra la sección intermediaria (98) durante la aplicación de una fuerza de compresión. Como resultado cuando una tuerca se aprieta sobre las nervaduras de la cabeza cilíndrica (98) provista de un bloqueo esférico (100) y de una sección intermediaria (96) insertada en un orificio de pasaje (108), el sujetador es fijado al elemento de conexión (92).
Las figuras 12 y 13 representan un sistema de colocación lateral (110). El elemento de conexión (112) esta provisto de un vástago fileteado (114) sobre la cual una pantalla (116) se desliza con el fin de retener el vástago (16) en el canal (26). Una tuerca (118) fija la pantalla (116) al vástago fileteado (114).
En todas las realizaciones descritas anteriormente y mostradas en las Figuras 1-13, el canal para el vástago se extiende perpendicularmente a la abertura destinada al sujetador. Sin embargo, como ello es representado en las Figuras 14 y 15, el canal (26) destinado al vástago (16) puede ser orientado de acuerdo con un ángulo que no es perpendicular a la abertura (32) para el sujetador (14). Esta configuración es útil si una inclinación más grande que aquella suministrada por el mecanismo de fijación del sujetador es deseada. Ello es particularmente útil para las exigencias de inclinación de tornillos trans-articulares.
Aun cuando es aparente que las realizaciones ilustrativas de la invención aquí descritas dan satisfacción a los objetivos anunciados anteriormente, sera de apreciar que numerosas modificaciones y otras formas de realización pueden ser consideradas por los especialistas de la técnica. En consecuencia, sera entendido que las reivindicaciones anexas están concebidas para cubrir el conjunto de estas modificaciones y que estas realizaciones quedaran comprendidas dentro del alcance de la presente invención.

Claims (7)

1. Sistema de fijación para columna vertebral comprendiendo:
A) un soporte longitudinal pudiendo ser posicionado a lo largo de una columna vertebral;
B) un elemento de fijación (14) provisto de un extremo fileteado destinado a encajar con una vertebra; y
C) un elemento conector (12) permitiendo el conectar el elemento de fijación (14) al soporte longitudinal, presentando el elemento conector (12):
D) un canal (26) extendiendose a través de las caras laterales del elemento de conexión (12) y permitiendo el recibir al soporte longitudinal;
E) una abertura (32) desplazada lateralmente con respecto de dicho canal (26) y extendiendose a través de la cara superior y de la cara inferior del elemento de conexión (12), para la recepción del elemento de fijación (14);
F) un órgano de sujeción del elemento de fijación, el cual permite el bloquear al elemento de fijación (14) en la abertura (32), y ello según un ángulo determinado escogido por el cirujano con respecto al elemento de conexión y al soporte longitudinal;
G) el sistema de fijación de la columna vertebral comprende además un órgano de sujeción del soporte longitudinal permitiendo el bloquear el soporte longitudinal en el canal (26);
H) el elemento de fijación (14) presenta una cabeza hemisférica (22);
caracterizado porque:
I) el canal (26) presenta una sección transversal esencialmente oval con el fin de que el soporte longitudinal pueda ser posicionado en el canal (26) en las posiciones reservadas
2. Sistema de acuerdo con la Reivindicación 1, en el cual el elemento de conexión (12) comprende además un órgano de fijación del soporte longitudinal, el cual permite el bloquear el soporte longitudinal en el canal (26).
3. Sistema de acuerdo con las Reivindicaciones 1 o 2, en el cual el elemento conector (12) conecta al soporte longitudinal y al elemento de fijación (14) según un ángulo cualquiera seleccionado por el cirujano entre una pluralidad de ángulos y obtenido haciendo pivotar el elemento conector (12) con respecto al elemento de fijación (14).
4. Sistema de acuerdo con una de las Reivindicaciones 1 a 3, en el cual la abertura (32) esta inclinada de forma cónica, de manera que su anchura se incrementa hacia la cara inferior del elemento de conexión (12).
5. Sistema de acuerdo con la Reivindicación 4, en el cual el elemento de fijación comprende un sombrero (34) provisto de una camisa (36), la cual presenta una cara exterior cónica (38) en la cual el tamaño y la forma se corresponden estrechamente con la abertura cónica (32).
6. Sistema de acuerdo con una de las Reivindicaciones 1 a 5, en el cual la cara interior (40) del sombrero (34) es de forma hemisférica y corresponde estrechamente en tamaño y forma a la cabeza esférica (22).
7. Sistema de acuerdo con la Reivindicación 6, en el cual el sombrero (34) está provisto de una pluralidad de hendiduras (42), de forma que, cuando la cabeza (22) es insertada en la camisa (36),la camisa (36) puede flexionar elásticamente hacia el exterior hasta que la cabeza (22) se encuentra bien ajustada en la cara interior (40), flexionando la camisa (36) en ese momento hacia atrás para retomar su posición inicial.
ES99939888T 1998-09-11 1999-09-07 Sistema de fijacion vertebral de angulo variable. Expired - Lifetime ES2260927T3 (es)

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