ES2278830T3 - Tornillo implantable para estabilizar una articulacion o una fractura osea. - Google Patents
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Abstract
Tornillo implantable para estabilizar una articulación o una fractura ósea comprendiendo una cabeza (1, 4, 7, 13, 28), una parte roscada (2, 5, 9, 10, 29) y un vástago flexible, caracterizado por el hecho que la flexibilidad en la zona del vástago se logra mediante un cable metálico (3), un cordón (11), un haz de hilos metálicos (6, 8) o hilos (25).
Description
Tornillo implantable para estabilizar una
articulación o una fractura ósea.
El objeto de la presente invención se refiere a
un implante para la estabilización progresiva de articulaciones de
huesos con un bajo movimiento relativo y para la estabilización
interfragmentaria de fracturas óseas cuando se deben aplicar
fuerzas de tracción de modo preponderante.
Las articulaciones del cuerpo presentan unas
proporciones de movimiento diferentes. Adicionalmente a las
articulaciones en los ejes principales de movimiento de las
extremidades así como la articulación maxilar, algunas de las
cuales presentan movimientos relativos de unas proporciones
considerables, existen muchas articulaciones con una extensión
reducida de movimientos relativos. Unos ejemplos típicos incluyen la
articulación acromioclavicular como conexión entre el omóplato y la
clavícula, la articulación entre la clavícula y el esternón
(articulación esternoclavicular), la articulación iliosacral, la
sínfisis púbica, las conexiones articuladas entre la tibia y la
fibula (articulación tibiofibular proximal y distal), las conexiones
articuladas entre los huesos del carpo y del tarso así como las
conexiones articuladas entre los huesos del metacarpo
(articulaciones metacarpanias) y las entre los huesos del metatarso
(articulaciones metatarsianas). Asimismo, lesiones de estas
conexiones articuladas en muchos casos llevan a serias
disminuciones físicas cuando se forma una artrosis dolorosa como
consecuencia de una incongruencia permanente de la articulación. Por
lo tanto, el objetivo terapéutico debe ser la reposición exacta de
las conexiones articuladas y la restauración del aparato de
ligamento de cápsula. En la mayoría de los casos, esto no puede
lograrse mediante una simple sutura del aparato de ligamento de
cápsula. Las suturas no serían capaces de resistir a la tensión y se
romperían, y la articulación volvería a deslizarse a una posición
falsa e incongruente. En vez de ello, la articulación lesionada debe
mantenerse en una posición correcta mediante un implante quirúrgico
adecuado en el sentido de un aumento hasta que el aparato de
ligamento de cápsula se haya curado hasta un nivel suficiente de
firmeza y pueda volver a resistir a las fuerzas necesarias para
mover la articulación. Lo mismo es cierto para fracturas óseas
inestables donde, después de reposicionar la fractura, un implante
debe mantener el hueso en la posición correcta hasta que la
fractura se haya curado hasta un nivel adecuado de firmeza.
Varias técnicas se han descrito para aumentar la
estabilización de una articulación rota con bajos movimientos
relativos, y estas técnicas pueden dividirse aproximadamente en
cuatro grupos: 1. puenteo rígido temporal de la articulación, 2.
puenteo con implantes flexibles, 3. implantes de retención que se
atornillan en un lado de la articulación y en el lado opuesto
encajan en el modo de un gancho, 4. implantes con una conexión
articulada.
El representante más conocido del primer grupo
(implantes rígidos) es el llamado tornillo de ajuste. Aplicando
este principio, las dos piezas de la articulación son fijadas
rígidamente una contra la otra mediante una conexión directa de
atornillado que garantiza la congruencia de la articulación, pero
bloquea el movimiento relativo de la articulación. Funciones
similares se logran punteando las articulaciones con cables
metálicos de Kirschner, opcionalmente completadas por cerclajes con
hilos metálicos o utilizando placas rígidas de osteosintesis
(especialmente en la región pélvica).
Representantes conocidos del segundo grupo
(implantes flexibles) incluyen cordones o cintas de plástico de un
material absorbible o no absorbible (literatura: R.W.Fremerey et.
al. (1996) "Tratamiento quirúrgico de rupturas agudas y
completas de la articulación AC", Unfallchirurg
99:341-5), cables metálicos en la técnica propuesta
por LABITZKE (literatura: R. Labitzke (1982) "Cables metálicos y
sistemas de distribución intraósea de presión en la cirugía",
Chirurg 53:741-3) o el uso del cerclaje de hilos
metálicos.
Representantes conocidos del tercer grupo
(implantes atornillados con ganchos) incluyen placas de gancho
propuestas por Balser, Wolter o Dreithaler en un diseño similar
para la estabilización de roturas de la articulación
acromioclavicular o los ganchos de sindesmosis desarrollados por
Engelbrecht (literatura: E. Engelbrecht et.al. (1971)
"Ganchos de sindesmosis para el tratamiento de roturas de
sindesmosis tibiofibular", Chirurg 42:92) para la estabilización
de roturas del maléolo. Estos implantes permiten un buen aumento de
la articulación y esencialmente conservan la movilidad, pero es
difícil ajustar la congruencia correcta de la articulación, lo que
frecuentemente sólo puede lograrse plegando el implante
posteriormente porque estos implantes no presentan las
posibilidades adecuadas de ajuste. Adicionalmente se requiere un
área de acceso quirúrgico relativamente grande que exige una
ampliación del trauma quirúrgico/a.
Un representante típico del cuarto grupo
(implantes con articulación integrada) es el platillo articulado
para estabilizar roturas de la articulación acromioclavicular,
desarrollado por Ramanzadeh. Sin embargo, este platillo tiene la
desventaja que es difícil ajustar la correcta congruencia de la
articulación, y los ejes de rotación de la articulación y el
implante no coinciden, de modo que el movimiento natural de la
articulación es bloqueado por lo menos parcialmente.
La objeción DE 299 15 204 y la patente US
4,959,064 describen un tornillo que presenta un resorte en la zona
de su vástago. Un resorte espiral lleva a un vástago flexible de
tornillo que se extiende en dirección longitudinal bajo una fuerza
de tracción. Utilizando un tornillo de esta índole para el
tratamiento de una articulación tibiotarsiana con rotura de la
sindesmia, el maléolo se separa con el resultado de un
desplazamiento del astrágalo en el maléolo y por lo tanto de una
incongruencia de la articulación tibiotarsiana superior. En este
caso se da el peligro de un daño severo de la articulación con
daños resultantes de los cartílagos y el riesgo de una artrosis.
El objeto de la invención por lo tanto es
desarrollar un implante que aumente las conexiones ligamentosas en
articulaciones con poco movimiento relativo de manera fiable, pero
al mismo tiempo no impida, o solo de manera inesencial, el ámbito
natural del movimiento de la articulación.
Este objeto se resuelve mediante un tornillo
implantable para la estabilización de una conexión articulada o una
fractura ósea con vástago flexible, en cuyo caso la flexibilidad en
la zona del vástago se obtiene mediante un cable metálico, un
cordón, un haz de hilos metálicos o por hilos.
Esta construcción del implante garantiza casi
exclusivamente una transmisión de fuerzas de tracción, mientras que
los momentos de flexión y las fuerzas de presión y transversales no
se transmiten, o solo de manera inesencial, por el vástago
flexible.
Con respecto a su función, un cable metálico, un
cordón, un haz de hilos metálicos o hilos pueden considerarse como
cables. Mientras que un tornillo con resorte espiral en la zona del
vástago se dilata en dirección longitudinal bajo una fuerza de
tracción, en caso de un cable no se separará el maléolo, incluso
bajo el efecto de fuerzas elevadas. Por otro lado, todos los demás
movimientos relativos (torsión del maléolo exterior y movimientos
ligeros de translación entre tibia y fíbula) pueden realizarse sin
un esfuerzo relevante. Gracias a la utilización de un cable, la
función estabilizante de una conexión natural de ligamentos se
sustituye de una manera aproximadamente fisiológica. La aplicación
de uno o varios tornillos de esta índole con un vástago flexible
permite conectar los huesos implicados en una conexión articulada
inestable de tal manera que el movimiento natural de la articulación
no se obstaculice, o sólo de manera inesencial.
Asimismo la utilización de uno o varios de estos
tornillos permite, en caso de un atornillado de fracturas óseas,
aplicar unas fuerzas de tracción principalmente
interfragmentarias.
Un tornillo de esta índole permite conectar
ambos huesos implicados en una lesión de la articulación o los
fragmentos implicados en una lesión del hueso mediante uno o varios
tornillos que presentan un vástago flexible. Esta construcción del
implante garantiza casi exclusivamente una transmisión de fuerzas de
tracción, mientras que momentos de flexión, fuerzas de presión y
transversales no se transmiten por el vástago flexible, o sólo de
manera inesencial. En lesiones del ligamento de cápsula de una
articulación el tornillo se monta de manera preferente de tal modo
que el eje del tornillo coincida con la dirección de la fuerza
resultante de la unión ligamentosa de la articulación. En este
caso, se puede lograr un aumento ideal de la articulación. En
fracturas óseas, el tornillo se introduce perpendicularmente con
respecto al plano de la fractura y, gracias a la fuerza de
tracción, causa una compresión interfragmentaria.
De manera preferente, la invención permite
limitar una extensión del espacio operativo. En su realización
ventajosa, la invención sirve para el llamado implante
mínimo-invasivo.
Adicionalmente, el tornillo de acuerdo con la
invención puede ser configurado para su utilización en la cirugía
de tal manera que se transmitan de modo preponderante las fuerzas de
tracción y no esencialmente los momentos de flexión. Asimismo, el
tornillo de acuerdo con la invención puede ser configurado de tal
modo que pueda ser introducido en el sentido de un tornillo
rastrero en la cavidad del tuétano de un hueso fracturado, y durante
ello se adapte al contorno frecuentemente curvado de la cavidad del
tuétano.
Ventajoso es si el momento de inercia de
superficie axial del tornillo es inferior al 30%, preferentemente
del 50% con relación a un tornillo con el mismo diámetro
exterior.
En la zona del vástago, la flexibilidad se logra
mediante un cable metálico, un cordón, un haz de hilos metálicos o
hilos.
En caso de utilizar un cable metálico o un haz
de hilos metálicos es particularmente ventajoso que el cable
metálico o el haz de hilos metálicos esté reforzado desde el
exterior mediante vainas o una espiral. Gracias a ello, al
introducir momentos de torsión, se limita el arrollamiento del cable
metálico o del haz de hilos metálicos y se estabiliza el cable
metálico o el haz de hilos metálicos. Adicionalmente, se puede
limitar el movimiento de flexión del vástago, en dependencia del
tamaño de las vainas o respectivamente de las espiras y la
distancia que tienen entre ellas.
Especialmente ventajosa es cuando la parte
roscada presenta una rosca de hueso.
Un ejemplo de realización preferente prevé que
la cabeza presenta un alojamiento de llave para tuercas y, según la
aplicación del implante, una superficie lisa o una rosca de hueso
correspondiente a la parte roscada que es mayor en su diámetro y
menor en su paso de rosca que el roscado de hueso en la parte
roscada.
En caso de alta flexibilidad del vástago y la
insuficiencia consecutiva de la transmisibilidad de los momentos de
torsión necesarios para la penetración de la rosca, es ventajoso si
el tornillo implantable presenta unos alojamientos de llave para
tuercas tanto en la zona de la cabeza como en la parte roscada. Ello
permite hacer encajar una llave para tuercas escalonada de modo
sincronizado en estos alojamientos de llave para tuercas.
Unas variantes ventajosas de realización se
describen en las subreivindicaciones.
A continuación, la invención se describe en
detalle en varios ejemplos de realización representados en figuras.
En las figuras:
La figura 1 muestra una rosca de hueso cuyo
vástago está configurado flexible como cable metálico o como haz de
hilos metálicos,
La figura 2 muestra un tornillo de ajuste de
hueso cuyo vástago está configurado flexible como cable metálico o
como haz de hilos metálicos,
La figura 3 muestra un tornillo de hueso que
presenta una rosca de hueso en su lado alejado de la cabeza, cuyo
vástago está configurado flexible como cable metálico o como haz de
hilos metálicos, y en su lado de cabeza presenta un roscado de
hueso que es mayor en su diámetro y menor en su paso de rosca que la
rosca de hueso en la parte alejada de la cabeza,
La figura 4 muestra un tornillo que presenta
una rosca de hueso en un lado, cuyo vástago está configurado
flexible como cable metálico, como cordón o como haz de hilos
metálicos, y que presenta en su otro lado un perno con roscado de
metal y una tuerca de cabeza de hexágono interior atornillada,
La figura 5 muestra una llave macho hexagonal
escalonada,
La figura 6 muestra un tornillo de hueso en el
cual el vástago consiste en múltiples hilos que están anclados
alternamente en la cabeza y en la parte roscada del tornillo de
hueso,
La figura 7 muestra un ejemplo de aplicación
para la estabilización del maléolo (articulación tibiofibular
distal, sindesmosis)
La figura 8 muestra un ejemplo de aplicación
para la estabilización de la articulación acromioclavicular,
La figura 9 muestra un ejemplo de aplicación
para la estabilización de la articulación iliosacral,
La figura 10 muestra un ejemplo de aplicación
para la estabilización en la zona de la muñeca con disociación
escafolunar,
La figura 11 muestra un ejemplo de aplicación
para el atornillado interfragmentario con tracción en la zona de la
rótula en caso de una fractura de patela,
La figura 12 muestra un tornillo de hueso de
acuerdo con la figura 4, en el cual el cable metálico o el haz de
hilos metálicos está reforzado por unas vainas separadas.
La figura 1 muestra un tornillo de hueso cuya
cabeza 1 y cuya parte roscada 2 están conectadas de modo flexible
mediante un cable metálico o un haz de hilos metálicos 3. El cable
metálico y el haz de hilos metálicos están conectados fijamente,
tanto en la parte de la cabeza como en la parte roscada, mediante
unos procedimientos de conexión adecuados (por ejemplo conexión de
presión, adhesión o soldadura). La utilización de un cable metálico
o un haz de hilos metálicos permite la aplicación de fuerzas de
tracción y la transmisión de momentos de torsión en el sentido de
una onda flexible. Por el contrario, las fuerzas de presión, fuerzas
transversales o momentos de flexión sólo son transmitidos a una
escala reducida.
La figura 2 muestra un tornillo de ajuste de
hueso que presenta una cabeza 4 provista de una rosca de hueso y
una parte roscada 5 que, de modo análogo con respecto a la figura 1,
están conectadas entre sí de modo flexible mediante un cable
metálico o un haz de hilos metálicos 6. En este caso, los roscados
de la cabeza y de la parte roscada son del mismo tamaño y los
flancos de rosca son los mismos. De esta manera se establece una
distancia antes definida entre dos huesos a ser unidos, con
independencia del momento de apriete del tornillo.
La figura 3 muestra un tornillo de hueso con una
cabeza roscada 7 en un lado, conectada con la parte roscada 9 de
manera flexible mediante un cable metálico o un haz de hilos
metálicos 8, de modo análogo con respecto a la figura 1. De acuerdo
con el principio conocido de funcionamiento del tornillo de Herbert,
el roscado de la cabeza presenta un diámetro mayor y un paso de
rosca menor que la parte roscada. Al introducir el tornillo en un
hueso fracturado perpendicularmente con respecto al plano de la
fractura, los dos fragmentos son movidos uno hacia el otro y
arriostrados uno contra el otro, resultando la extensión del
movimiento uno hacia el otro de la diferencia de los dos pasos de
rosca.
La figura 4 muestra un tornillo que presenta en
un lado una parte roscada 10 con rosca de hueso que está conectada
con un perno 12, que presenta un roscado de metal o de plástico, de
modo flexible mediante un cable metálico, un haz de hilos metálicos
o un cordón 11. Sobre este perno está atornillada una tuerca de
cabeza de hexágono interior 13. En la implantación de este
tornillo, primero se atornilla la parte roscada con la rosca de
hueso dentro del hueso en el sentido de un espárrago. Esto se
realiza mediante una llave de vaso canular que se empuja encima del
cable metálico o el haz de hilos metálicos o el cordón y el perno y
que encaja en el hexágono exterior 14 de la parte roscada.
Posteriormente, la tuerca de cabeza de hexágono interior es
atornillada sobre el perno con la rosca metálica mediante una llave
macho hexagonal canular. Finalmente, el cable metálico o el haz de
hilos metálicos o el cordón que sobresale en el hexágono interior es
cortado con unas teñazas.
La figura 5 muestra una llave macho hexagonal
escalonada. Para algunas aplicaciones es ventajoso si la parte
roscada es canular de modo que la aplicación del tornillo pueda
efectuarse mediante un cable de guía correspondiente.
La figura 6 muestra un tornillo de hueso 24 que
es apto igualmente para su fabricación de metal de implante como de
plásticos absorbibles o no absorbibles y que está configurado de tal
manera que los componentes separados puedan fabricarse en
fundición. En este caso, la flexibilidad del vástago se logra por el
hecho que el mismo consiste en hilos múltiples 25 que son retenidos
en corchetes 26, 27 de modo alternante en la cabeza 28 y en la
parte roscada 29 del tornillo, de acuerdo con la representación, o
son anclados fijamente en la cabeza y en la parte roscada
respectivamente.
La figura 7 muestra un ejemplo de aplicación de
un tornillo de hueso con vástago flexible 32 de acuerdo con la
figura 4, que está insertado en la zona del maléolo para aumentar
una sindesmosis rota 33 (sindesmosis = unión ligamentosa entre
tibia y fíbula en la zona de la articulación tibiotarsiana).
Contrariamente a un atornillado rígido convencional, gracias al
vástago flexible el movimiento relativo natural entre la tibia y la
fíbula es preservado. Sin embargo, una separación del maléolo que
llevaría a una inestabilidad de la articulación tibiotarsiana 36,
no es posible. En este caso, las dimensiones del tornillo de hueso
se eligen de tal manera que, en caso de una fractura acompañante
del maléolo exterior, pueda ser atornillada en el hueso a través de
los taladros de una placa habitual de osteosintesis.
La figura 8 muestra un ejemplo adicional de
aplicación de un tornillo de hueso con un vástago flexible 37 de
acuerdo con la figura 1 en la zona de una conexión ligamentosa entre
el omoplato 38 y la clavícula 39, en la articulación
acromioclavicular 40. Se ha dibujado de manera esquemática la rotura
de todos los tres ligamentos implicados en esta conexión (Lig.
acromioclaviculare 41, Lig. trapezoideum 42, Lig. conoideum 43). De
acuerdo con el principio descrito en 1941 por Bosworth para la
utilización de tornillos rígidos, el tornillo con el vástago
flexible está atornillado a través de la clavícula en el proceso
coracoideo 44. Contrariamente a un atornillado rígido convencional,
gracias al vástago flexible el movimiento relativo natural entre la
tibia y la fíbula es preservado. Sin embargo, una posición elevada
de la tibia que llevaría a una incongruencia de la articulación
acromioclavicular, no es posible.
La figura 9 muestra un ejemplo adicional de
aplicación de un tornillo de hueso con un vástago flexible 37 de
acuerdo con la figura 4 en la zona de una conexión ligamentosa entre
el hueso sacro 46 y el ilion 47 (articulación iliosacral 48). En
caso de una inestabilidad causada por una lesión del anillo pélvico
posterior la estabilización es efectuada atornillando uno o varios
tornillos con un vástago flexible. Contrariamente a un atornillado
rígido convencional, gracias al vástago flexible el movimiento
relativo natural entre el hueso sacro y el ilion es preservado. Sin
embargo, una abertura de la hendidura de la articulación se evita de
manera fiable, gracias al tornillo con el vástago flexible.
La figura 10 muestra un ejemplo adicional de
aplicación de un tornillo de hueso con un vástago flexible 49 de
acuerdo con la figura 4 en la zona de la muñeca en caso de una
rotura del ligamento entre el escafoides 50 y el lunar 51
(disociación escafolunar). La reposición y la estabilización se
efectúan atornillando un tornillo con un vástago flexible.
Contrariamente a un atornillado rígido convencional o una
estabilización con hilos de Kirschner, gracias al vástago flexible
el movimiento relativo natural entre el escafoides y el lunar es
preservado. Sin embargo, una separación de los huesos atornillados
de la muñeca no es posible.
La figura 11 muestra un ejemplo adicional de
aplicación de tornillos de hueso con un vástago flexible 52, 53 de
acuerdo con la figura 4 en caso de una rotura transversal de la
patela 54. De acuerdo con el principio conocido de la cinta de
tensión, las fuerzas de tracción conducidas desde el tendón
cuadriceps a través de la patela en el tendón de patela son
transmitidas por los dos tornillos de hueso con vástago flexible y
los dos fragmentos de la patela son comprimidos uno contra el
otro.
La figura 12 muestra un tornillo de hueso de
acuerdo con la figura 4, en el cual el cable metálico o el haz de
hilos metálicos está reforzado por unas vainas individuales 55. De
acuerdo con su arrollamiento, los cables metálicos tienen la
tendencia de desenrollarse cuando un momento de torsión es
introducido en la dirección contraria. Debido al hecho de que
vainas o una espiral son empujadas sobre el cable metálico o el haz
de hilos metálicos, esta torsión puede limitarse y, al mismo
tiempo, una estabilización del cable metálico puede ser lograda
debido a la sujeción resultante del cable metálico en la vaina o la
espiral. Esto permite transmitir unos momentos de torsión más
elevados que con un cable metálico o un haz de hilos metálicos no
reforzado. Adicionalmente, en dependencia de la configuración de
las vainas y la distancia de las vainas o espiras individuales entre
sí, la extensión de la flexión del vástago flexible del tornillo
puede ser limitada.
Claims (7)
1. Tornillo implantable para estabilizar una
articulación o una fractura ósea comprendiendo una cabeza (1, 4, 7,
13, 28), una parte roscada (2, 5, 9, 10, 29) y un vástago flexible,
caracterizado por el hecho que la flexibilidad en la zona
del vástago se logra mediante un cable metálico (3), un cordón (11),
un haz de hilos metálicos (6, 8) o hilos (25).
2. Tornillo implantable de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho que el cable
metálico (3) o haz de hilos metálicos (6, 8) dispuesto en la zona
del vástago es reforzado mediante unas vainas (55) o una
espiral.
3. Tornillo implantable de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho
que una parte roscada (5, 9, 10) está configurada como espárrago con
un alojamiento para llaves para tuercas y porque en la zona de la
cabeza (4) presenta una varilla roscada con una tuerca cabeza.
4. Tornillo implantable de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho que el mismo
presenta alojamientos de llaves para tuercas tanto en la cabeza (4)
como en la parte roscada (5, 9, 10),
5. Tornillo implantable de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho
que la parte roscada (5, 9, 10) presenta una rosca de hueso.
6. Tornillo implantable de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho
que el momento de inercia de superficie axial del tornillo es
inferior al 30%, preferentemente del 50% con relación a un tornillo
con el mismo diámetro exterior.
7. Tornillo implantable de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho
que el material utilizado puede ser un metal biocompatible así como
un plástico biocompatible absorbible o no absorbible, o una
combinación de tales materiales.
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