ES2280106T3

ES2280106T3 - Articulacion intervertebral artificial que permite movimientos de traslacion y de rotacion.

Info

Publication number: ES2280106T3
Application number: ES98953914T
Authority: ES
Inventors: Steven S. Gill; Colin Walker; James Van Hoeck; Larry Gause
Original assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2007-09-01
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: ATE475379T1; ATE349982T1; JP4047937B2; WO2000023015A1; WO2000023015A8; EP1459712B1; EP1459712A3; JP2002508679A; EP1459712A2; EP1124508A1; AU1116799A; DE69836834T2; EP1124508B1; DE69836834D1; EP1124508B8; DE69841790D1

Abstract

Prótesis intervertebral articulada (20), que comprende: un componente de bola (22) para su acoplamiento a una primera vértebra (26), incluyendo dicho componente de bola una superficie generalmente convexa (30), y una pestaña (34) en un extremo de dicho componente de bola para acoplarse a la primera vértebra; y un componente de cazoleta (24) para su acoplamiento a una segunda vértebra (27) adyacente a la primera vértebra, caracterizado porque dicho componente de cazoleta incluye una superficie generalmente cóncava (50) con una parte substancialmente plana (52) y una pestaña (56) en un extremo de dicho componente de cazoleta para acoplarse a la segunda vértebra, estando adaptada dicha superficie cóncava para acoplarse a dicha superficie convexa; en el que dicha superficie generalmente convexa (30) y dicha superficie generalmente cóncava (50) están acopladas entre sí cuando dicho componente de bola (22) y dicho componente de cazoleta están acoplados a la primera vértebra (26) y a la segunda vértebra (27), respectivamente, y el acoplamiento de dicha superficie generalmente convexa (30) y dicha superficie generalmente cóncava (50) permite la rotación de dicho componente de bola y de dicho componente de cazoleta (24) uno con respecto al otro, y el acoplamiento de dicha superficie generalmente convexa (30) y dicha parte substancialmente plana de dicha superficie generalmente cóncava (50) permite la traslación de dicho componente de bola (22) y de dicho componente de cazoleta (24) uno con respecto al otro.

Description

Articulación intervertebral artificial que permite movimientos de traslación y de rotación.

Sector técnico al que pertenece la invención

La presente invención se refiere a una prótesis intervertebral articulada. Específicamente, la invención incluye un dispositivo que se implanta en sustitución del tejido de un disco intervertebral degenerado o inexistente, y a herramientas y métodos para su implantación.

Antecedentes de la invención

En el tratamiento de enfermedades, lesiones o malformaciones que afectan al movimiento de los segmentos espinales (que incluyen dos vértebras adyacentes y el tejido del disco o el espacio del disco comprendido entre ellas), y especialmente las que afectan al tejido del disco, se conoce desde hace mucho tiempo como eliminar algunos o todos los discos degenerados, fracturados, o que de algún modo quedan inutilizados. En los casos en que se elimina el tejido de un disco intervertebral o en que de algún modo falta en un segmento de movimiento de la espina dorsal, están indicadas medidas correctoras para garantizar la separación adecuada de las vértebras, anteriormente separadas por el tejido del disco eliminado. Habitualmente, se fusionan o unen entre sí las dos vértebras utilizando tejido óseo trasplantado, un elemento artificial de fusionado, u otras composiciones o dispositivos. El fusionado de vértebras adyacentes es un procedimiento que se realiza muchas decenas de millares de veces cada año en los Estados Unidos y Canadá.

Existe una creciente preocupación en la comunidad médica especializada en la espina dorsal, sin embargo, de que la rigidez biomecánica de la fusión intervertebral puede predisponer a un deterioro rápido a los segmentos cercanos del movimiento espinal. Consultar, por ejemplo, B.H. Cummins, J. T. Robertson, y S.S. Gill, Experiencia quirúrgica con una articulación cervical artificial implantada,(Surgical Experience With An Implanted Artificial Cervical Joint) J. Neurosurg. 88:943-948, 1998. Por ejemplo, la eliminación del disco intervertebral y la fusión posterior de las vértebras C3-C4 puede estimular el deterioro de los segmentos C2-C3 y C4-C5. Una fusión espinal impide que las vértebras fusionadas se desplacen por rotación o por traslación una con respecto a otra, tal como lo permite el tejido de disco natural. Esta falta de movilidad puede incrementar las tensiones en los segmentos espinales de movimiento adyacentes. El seguimiento de los pacientes que han sufrido una fusión satisfactoria puede reflejar una incidencia de la enfermedad de los segmentos vecinos tan elevada como del 20%, y existen indicaciones de que el 50% de los pacientes de fusión siguen quejándose de dolores. Los segmentos espinales adyacentes al emplazamiento de una fusión espinal, se han encontrado en diversas condiciones que incluyen degeneración del disco, hernia del disco, inestabilidad, estenosis espinal, espondilosis y artritis de las caras de la articulación. En consecuencia, muchos pacientes pueden precisar procesos adicionales de eliminación y/o de fusión de discos como resultado de una fusión espinal. Por consiguiente, las alternativas a la fusión de un segmento espinal móvil tienen claramente ventajas
inherentes.

Se han propuesto diversos tipos distintos de dispositivos de artroplastia de discos intervertebrales para impedir el colapso del espacio entre vértebras adyacentes, para reducir el dolor y para mantener la estabilidad y la amplitud del movimiento de rotación entre las vértebras. Por ejemplo, la patente USA nº 5.755.796 da a conocer una prótesis para su implantación en el espacio del disco entre vértebras adyacentes. La prótesis tiene dos elementos, estando acoplado uno de ellos a la vértebra situada encima del espacio del disco, y estando acoplado el otro a la vértebra situada debajo del espacio del disco. El elemento inferior incluye un marco en forma de caja hueca que tiene en su interior un asiento esférico, y el elemento superior incluye una cabeza de forma esférica que encaja en el asiento esférico. La patente USA Nº 5.556.431 da a conocer una endoprótesis de tres piezas de un disco intervertebral, en la cual dos placas, que tienen cada una de ellas un hueco en uno de los lados, están sujetas a la vértebra adyacente, de manera que los dos huecos quedan uno frente al otro a través del espacio del disco. El tercer elemento es un núcleo que tiene a cada lado una superficie redondeada exteriormente que encaja en los huecos de las placas vertebrales. De manera similar, la patente USA Nº 5.684.296 da a conocer una prótesis que tiene dos elementos en forma de L, cada uno de los cuales tiene secciones curvadas entre las cuales está colocado el cuerpo de un disco elástico.

Las patentes USA Nº 5.782.832 y 5.683.465 dan a conocer implantes que tienen dos elementos de placas anclados en vértebras adyacentes en el interior del espacio del disco. En la patente USA Nº 5.782.832 el elemento de placa superior tiene una parte inferior redondeada y el elemento de placa inferior tiene un lado superior hueco para acoplarse a la parte inferior del elemento de placa superior y permitir la rotación. En la patente USA Nº 5.683.465 los elementos de placa tienen un acoplamiento de montaje rápido, con una bola y una cavidad, que permiten la rotación. Se conocen también otros discos de prótesis intervertebrales. Algunos de ellos son componentes compuestos que tienen insertos de metal y goma o de polímero, que están diseñados para reproducir las características y el comportamiento de los discos en la separación y para permitir el movimiento de las vértebras adyacentes entre sí. Otros diseños son de naturaleza más mecánica, incluyendo resortes u otros mecanismos de amortiguación, diseñados asimismo para aproximarse al comportamiento de un disco normal.

El movimiento normal de las vértebras, una con respecto a la otra, implica una rotación y una traslación variables. Estos componentes del movimiento están dictados por la forma y las dimensiones de las vértebras individuales, incluyendo las posiciones relativas de las articulaciones no convertebrales (en la columna cervical), la orientación de las caras de las articulaciones y las ligaduras ligamentosas. En esencia, el eje de rotación para cualquier par de vértebras es único, y durante la flexión o la extensión cambia o se traslada.

La técnica anterior da a conocer prótesis de discos o de articulaciones que exigen un eje fijo de rotación que no permite la traslación y que, por consiguiente, impide el movimiento normal y tienden a bloquearse. Esto último puede conducir a tensiones excesivas en la prótesis que conducen a un desgaste o un fallo, o a transmitirlas a los segmentos adyacentes móviles, provocando dolor y/o una degeneración acelerada. El documento EP 0699426 da a conocer una prótesis de este tipo que solamente permite la rotación.

Además, muchos dispositivos anteriores son relativamente difíciles de implantar. La mayor parte de ellos están diseñados para ser acoplados a la superficie vertebral a través de anclajes integrales, situados frente al espacio del disco intervertebral. Para implantar un dispositivo de este tipo, las vértebras adyacentes deben ser separadas substancialmente una distancia mayor de la normal entre ellas, de manera que la prótesis pueda ser maniobrada entre las vértebras, y que los anclajes puedan ser insertados en sus vértebras respectivas. Dicha operación presenta un riesgo adicional de lesiones a las propias vértebras debido a mala colocación o a arañazos por parte de los anclajes y a los demás tejidos, debido a la distensión de las vértebras más allá de su separación normal.

Por consiguiente, sigue vigente la necesidad de una prótesis de articulación intervertebral que permita el movimiento de traslación así como el de rotación entre las vértebras implantadas, y que sea fácil de implantar en el espacio de un disco. Existe asimismo la necesidad de un método y unos instrumentos para implantar una prótesis de una articulación intervertebral de este tipo.

Características de la invención

La presente invención se refiere a una prótesis de una articulación intervertebral que tiene un componente de bola para su acoplamiento con una primera vértebra y un componente de cazoleta para su acoplamiento con una segunda vértebra adyacente a la primera vértebra. El componente de cazoleta incluye una superficie generalmente cóncava que tiene una parte substancialmente plana. Cuando el componente de bola y el componente de cazoleta están acoplados a sus vértebras respectivas, el componente de bola y el componente de cazoleta se acoplan entre sí, en una relación de bola y cavidad que permite la rotación y la traslación de la una con respecto a la otra. Tanto el componente de bola como el componente de cazoleta, incluyen una pestaña en un extremo del componente para acoplarse a una vértebra.

El componente de bola incluye una parte convexa de forma substancialmente esférica que se acopla a una parte cóncava de forma substancialmente esférica del componente de la cazoleta, cuya parte cóncava incluye asimismo una parte plana. En una realización, las pestañas de cada componente incluyen orificios, a través de los cuales pueden colocarse tornillos para los huesos para acoplar los componentes a sus vértebras respectivas. Las pestañas pueden estar configuradas para adaptarse a la forma general de las vértebras humanas.

Al permitir que el componente de bola se deslice o se traslade en el componente de cazoleta, la presente invención permite que tanto el eje de rotación como el grado de traslación de la articulación sean dictados por las ligaduras anatómicas del segmento móvil dentro de un margen aceptable.

La invención contempla asimismo una herramienta para ser utilizada en la implantación de una prótesis intervertebral articulada, que tiene una parte alargada con una empuñadura y una parte de acoplamiento de la prótesis que tiene elementos que sostienen la única o las varias partes de la prótesis intervertebral articulada. En una realización, la parte de la herramienta de acoplamiento de la prótesis incluye una pestaña central y/o una superficie configurada de tal manera que la prótesis intervertebral o sus partes se mantienen en una orientación predeterminada o en una relación espacial. Cuando la prótesis intervertebral articulada incluye aberturas para alojar los tornillos de los huesos, la parte de la herramienta de acoplamiento de la prótesis incluye de manera preferente unas aberturas asociadas para taladrar orificios para los tornillos de los huesos y/o para sujetar la prótesis a la herramienta.

La presente invención abarca asimismo la metodología para la implantación de una prótesis intervertebral articulada en dos partes, que incluye la colocación de las partes de la prótesis en una relación espacial predeterminada, introduciendo las partes en el espacio del disco entre dos vértebras adyacentes, de tal manera que una de las partes de la prótesis hace tope contra una de las vértebras y la otra parte de la prótesis hace tope contra la otra vértebra, y de manera que se mantiene la relación espacial predeterminada de las partes de la prótesis, y se sujetan las partes a sus vértebras respectivas. Las realizaciones particulares de la metodología incluyen la conexión de las partes a una herramienta de inserción en una relación predeterminada de una con respecto a la otra, introduciendo la herramienta de inserción en el cuerpo, de tal manera que una parte de ambas partes de la prótesis está en un espacio del disco entre las vértebras adyacentes, y cada parte de la prótesis está sujeta a la vértebra correspondiente. Una realización preferente de la fase de sujeción incluye el taladrado de orificios en las vértebras a través de aberturas en las partes de la prótesis y una herramienta de inserción conectada, y el roscado de tornillos a través de las aberturas y en el hueso.

La presente invención da a conocer una prótesis intervertebral articulada, y herramientas y métodos para la implantación, que permiten un margen normal de traslación y de rotación entre las vértebras adyacentes a las cuales ha sido sujetada la prótesis. La prótesis es fácil de implantar a través de sus pestañas, eliminando la necesidad de distensión de las vértebras adyacentes para ensanchar el espacio del disco. La prótesis intervertebral articulada está asimismo implantada con una orientación predeterminada de la prótesis o con una relación espacial entre sus componentes, lo que reduce o elimina la necesidad de ajustes in vivo. La prótesis de la presente invención tiene también un tamaño discreto y un número mínimo de piezas. Estas y otras ventajas quedarán claras para un técnico en la materia mediante la referencia a los dibujos y a la descripción detallada de los mismos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista parcial, en sección, que muestra una vista lateral de una realización de la prótesis de la presente invención, implantada entre vértebras adyacentes, mostrada en sección transversal.

La figura 1a es una vista, en sección, de la realización de la prótesis ilustrada en la figura 1.

La figura 2 es una vista, en alzado frontal, de una realización del componente de bola de la prótesis ilustrada en la figura 1.

La figura 3 es una vista, en sección, del componente de bola ilustrado en la figura 2, tomada a lo largo de la línea 3-3 y vista en la dirección de las flechas.

La figura 4 es una vista, en sección, del componente de bola ilustrado en la figura 2, tomada a lo largo de la línea 4-4 y vista en la dirección de las
flechas.

La figura 5 es una vista, en perspectiva, de una realización del componente de cazoleta de la prótesis ilustrada en la figura 1.

La figura 6 es una vista, en alzado frontal, de una realización del componente de cazoleta de la prótesis ilustrada en la figura 1.

La figura 7 es una vista, en sección, del componente de cazoleta ilustrado en la figura 5, tomada a lo largo de la línea 7-7 en la figura 6, y vista en la dirección de las flechas.

La figura 8 es una vista, en sección, del componente de cazoleta ilustrado en la figura 5, tomada a lo largo de la línea 8-8 en la figura 6, y vista en la dirección de las flechas.

La figura 9 es una vista, en alzado lateral, de una realización del componente de bola ilustrado en la figura 2.

La figura 10 es una vista, en alzado lateral, de una realización del componente de cazoleta ilustrada en la figura 5.

La figura 11 es una vista, en sección, del componente de bola ilustrado en la figura 9, tomada a lo largo de la línea 11-11 y vista en la dirección de las flechas.

La figura 12 es una vista, en sección, del componente de cazoleta ilustrado en la figura 10, tomada a lo largo de la línea 12-12 y vista en la dirección de las flechas.

La figura 13 es una vista, en perspectiva, de una realización de la herramienta de inserción de la presente invención.

La figura 14a es una vista lateral de la realización de la herramienta de inserción ilustrada en la figura 13.

La figura 14b es una vista superior de la realización de la herramienta de inserción ilustrada en la figura 13, girada 90 grados alrededor del eje longitudinal ilustrado en la figura 14a.

La figura 15a es una vista lateral de una realización alternativa de la herramienta de inserción de la presente invención.

La figura 15b es un vista, en perspectiva, de una realización de la prótesis de la presente invención acoplada a la parte de acoplamiento de la prótesis, de la realización de la herramienta de inserción ilustrada en la figura 15a.

La figura 16 es una vista, en perspectiva, de una realización de la prótesis de la presente invención acoplada a la herramienta de inserción ilustrada en la figura 13.

La figura 17 es una vista, en alzado lateral, de una realización de la prótesis de la presente invención, acoplada a una realización de la superficie de acoplamiento de la prótesis de la herramienta de inserción ilustrada en la figura 13.

Descripción de la realización preferente

A efectos de fomentar la comprensión de los principios de la invención, a continuación se hará referencia a la realización ilustrada en los dibujos y se utilizará un lenguaje específico para describirla. Sin embargo, se entenderá que no se pretende, de este modo, una limitación del ámbito de la invención, y que tales alteraciones y modificaciones adicionales en el dispositivo ilustrado, y que dichas aplicaciones adicionales de los principios de la invención tal como está ilustrada en esta descripción, están contempladas como las que normalmente se le ocurrirían a un experto en la materia a la cual se refiere la invención.

Haciendo referencia globalmente a las figuras 1 a 12, en ellas se muestra una realización de la prótesis intervertebral articulada (20) de la presente invención. La prótesis (20) incluye un componente de bola (22) y un componente de cazoleta (24) que pueden acoplarse entre sí para formar la prótesis (20). En un espacio (28) del disco intervertebral, entre dos vértebras adyacentes (26), (27), el componente de bola (22) está sujeto a una de las vértebras adyacentes (por ejemplo, la vértebra -26- en la figura 1) y el componente de cazoleta (24) está sujeto a la otra vértebra adyacente (por ejemplo, la vértebra -27- en la figura 1) de tal manera que los componentes están acoplados entre sí, en el interior, por lo menos, de una parte del espacio intervertebral (28).

El componente de bola (22) incluye una superficie generalmente convexa (30) y, en una realización, una superficie opuesta substancialmente plana (32), de acoplamiento a la vértebra. En una realización particular, la superficie generalmente convexa (30) tiene una forma substancialmente esférica. En una realización específica, está dispuesta una superficie en cuña (33) en un extremo de la superficie (32) de acoplamiento de la vértebra, que permite una inserción más fácil del componente de bola (22) en el espacio del disco, e impide el desplazamiento del componente de bola (22). En un extremo del componente de bola (22) está dispuesta una pestaña (34) para el acoplamiento del componente de bola (22) a una vértebra, y está preferentemente formada de manera que tenga un tamaño discreto y abultado. En la realización en la cual el componente de bola (22) incluye la superficie de cuña (33), la pestaña (34) está en el extremo opuesto del componente de bola (22) de la superficie (33) de cuña. La pestaña (34) incluye una superficie (35) de acoplamiento a la vértebra.

En una realización particular del componente de bola (22), la pestaña (34) incluye una o varias aberturas (36) para los tornillos de los huesos y, en una realización específica, están dispuestas dos aberturas (36) para los tornillos de los huesos en una relación de simetría a través de la pestaña (34). En dicha realización específica, uno o varios tornillos para los huesos (37) (figura 4) están roscados en la vértebra a través de una o varias aberturas (36) para sujetar el componente de bola (22) a la vértebra. En la realización ilustrada, está dispuesta asimismo una abertura (38) (figuras 2-3) a través de la pestaña (34) para un tornillo de bloqueo (39) (figura 1). Una vez acoplado el componente de bola (22) a las vértebras, utilizando el tornillo o tornillos (37) de los huesos, se rosca el tornillo de bloqueo (39) en la abertura (38) del tornillo de bloqueo de la pestaña (34), que recubre las cabezas del tornillo o tornillos de los huesos (37) e impide que se afloje el tornillo o tornillos de los huesos (37) con respecto al componente de bola (22). Adicionalmente, la realización ilustrada del componente de bola (22) incluye muescas (40) para sujetar el componente de bola (22) mediante una herramienta de inserción, tal como se describirá adicionalmente más adelante. Preferentemente, las muescas (40) están situadas en la base de la pestaña (34), donde la pestaña (34) se une con la superficie substancialmente plana (32) de acoplamiento de la vértebra.

La pestaña (34) puede estar inclinada con respecto a la superficie (32) de acoplamiento de la vértebra, del componente de bola (22). En una realización particularmente preferente, tal como se ilustra en la figura 3, el ángulo interior (A) entre la superficie (35) de acoplamiento de la vértebra y la superficie (32) de acoplamiento de la vértebra es aproximadamente de 80 grados. Se ha hallado que este ángulo proporciona un buen encaje con la parte anterior de la vértebra superior en los segmentos medios o inferiores de movimiento de la columna cervical, tales como C4-C5. El componente de bola (22) puede estar fabricado con un ángulo diferente entre las superficies (35) y (32) de acoplamiento de la vértebra, de acuerdo con las vértebras a implantar y las necesidades de los pacientes. Por ejemplo, en los segmentos superiores de movimiento de la columna cervical, tales como C2-C3, el ángulo interior entre la superficie (35) de acoplamiento de la vértebra y la superficie (32) de acoplamiento de la vértebra puede ser algo más agudo, dentro de la gama de los 70-80 grados. La pestaña (34) puede estar asimismo ligeramente curvada de un lado al otro, tal como se ilustra en la figura 4. Dicha curvatura es particularmente útil para la colocación anterior de la prótesis (20), dado que se aproxima a la curvatura lateral de la superficie anterior de la vértebra humana.

En la realización ilustrada, el componente de cazoleta (24) es similar en muchos aspectos al componente de bola (22). El componente de cazoleta (24) incluye una superficie generalmente cóncava (50), cuya superficie generalmente cóncava (50) incluye una parte substancialmente plana (52) (figuras 5-7). Existe una superficie de acoplamiento de la vértebra (54), opuesta a la superficie generalmente cóncava (50), la cual en la realización ilustrada incluye una superficie en cuña (55) similar a la superficie en cuña (33) del componente de bola (22). El componente de cazoleta (24) incluye asimismo una pestaña (56) y una superficie (57) en la pestaña de acoplamiento de la vértebra que es similar a la pestaña (34) y a la superficie (35) de la pestaña de acoplamiento de la vértebra del componente de bola (22).

En lo que se refiere a una realización particular del componente de bola (22), la realización ilustrada de la pestaña (56) del componente de cazoleta (24) incluye, por lo menos, una abertura (58), y preferentemente dos aberturas simétricas (58), cada una de las cuales puede alojar un tornillo para el hueso (59) (figura 8). En dicha realización, la pestaña (56) puede incluir asimismo una abertura (60) para un tornillo de bloqueo (61), tal como se ha descrito con respecto al componente de bola (22). Adicionalmente, en una realización, el componente de cazoleta (24) incluye muescas (62), que son similares en posición y estructura a las muescas (40) del componente de bola (22). En una realización preferente, la pestaña (56) del componente de cazoleta (24) está también inclinada con respecto a la superficie (54) de acoplamiento de la vértebra. En la realización ilustrada, el ángulo interior (B) entre la superficie (57) de la pestaña de acoplamiento de la vértebra y la superficie (54) de acoplamiento de la vértebra es aproximadamente de 95 grados, lo que proporciona un buen encaje con la parte anterior de una vértebra inferior de un segmento móvil, medio o inferior, de la columna cervical. Tal como se ha observado con respecto al componente de bola (22), el componente de cazoleta (24) puede estar fabricado con un ángulo diferente entre las superficies (57) y (54), según las necesidades del paciente u otros factores. Por ejemplo, en el caso de los segmentos superiores de movimiento de la columna cervical, el ángulo entre las superficies (57) y (54) puede estar comprendido entre 90 y 100 grados.

Haciendo referencia a continuación a las figuras 5, 7 y 10, se ilustra la superficie generalmente cóncava (50) del componente de cazoleta (24) según una realización de la presente invención. En esta realización, la superficie generalmente cóncava (50) incluye una superficie substancialmente plana (52) (dado que es cilíndrica más bien que esférica) que está situada aproximadamente centrada en la superficie generalmente cóncava (50). En una realización específica, la superficie generalmente cóncava (50) incluye superficies substancialmente esféricas (64) a ambos lados de la superficie substancialmente plana (52). La superficie substancialmente plana (52) puede tener cualquier configuración geométrica deseada, aunque en una realización habitualmente preferente, la superficie substancialmente plana (52) tiene la forma de un rectángulo, análogo a una ranura, en la superficie generalmente cóncava (50), y es aproximadamente paralelo a la pestaña (56). En una realización particularmente preferente del componente de bola (22) y del componente de cazoleta (24), el radio de la superficie generalmente convexa (30) y el de la parte esférica de la superficie generalmente cóncava (50) son aproximadamente iguales.

En la práctica, el componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) están acoplados a vértebras adyacentes, de manera que una parte de los componentes (22), (24) está en el interior del espacio del disco y se acoplan entre sí para proporcionar una disposición de bola y cavidad que permite la rotación y la traslación de los componentes y, de este modo, de las vértebras a las cuales están sujetos, la una con respecto a la otra. Para realizar esto, cuando se implanta la prótesis (20), la superficie generalmente convexa (30) del componente de bola (22) se acopla a la superficie generalmente cóncava (50) del componente de cazoleta (24). La superficie generalmente convexa (30), cuando está acoplada a la superficie generalmente cóncava (50) puede girar en cualquier dirección. Cuando la superficie generalmente convexa (30) está en contacto con la parte substancialmente plana (52) de la superficie generalmente cóncava (50), la superficie generalmente convexa (30) puede moverse a lo largo de la parte substancialmente plana (52) en un movimiento de traslación, así como girar con respecto a la superficie generalmente cóncava (50). En una realización específica de la prótesis (20), el componente de bola (22) es un componente "superior" y está sujeto a la vértebra situada inmediatamente encima, o superior al espacio del disco (es decir, la vértebra más próxima a la cabeza). En esta realización, el componente de cazoleta (24) está acoplado a la vértebra más baja o inferior (es decir, la vértebra más próxima al coxis). De este modo, con el componente de bola (22) acoplado a una vértebra, y el componente de cazoleta (24) acoplado a una vértebra adyacente, de manera que la superficie generalmente convexa (30) y la superficie generalmente cóncava (50) estén acopladas, la prótesis (20) permite que las vértebras adyacentes giren y se desplacen la una con respecto a la otra, proporcionando una gama normal de movimiento de la articulación intervertebral.

La presente invención comprende asimismo una herramienta de inserción (70) para utilizarla en la implantación de una prótesis articulada (20). Tal como se ilustra en las figuras 13-17, la herramienta de inserción (70) incluye en una realización una parte de empuñadura alargada (72), integrada o acoplada al extremo de la parte de prolongación (74). La parte (76) de acoplamiento de la prótesis está acoplada al extremo de la parte de prolongación (74). La parte (76) de acoplamiento de la prótesis incluye la superficie (78) de acoplamiento de la prótesis. En la realización ilustrada, la superficie (78) de acoplamiento de la prótesis incluye una pestaña separadora central (79). La realización ilustrada de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis incluye asimismo un conjunto de aberturas (80). Esta realización de la herramienta de inserción (70) está prevista para ser utilizada con la realización del componente de bola (22) y del componente de cazoleta (24) que tienen la abertura o aberturas (36) y (58) para los tornillos óseos, respectivamente, y las aberturas (80) de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis están configuradas de manera que se comunican con la abertura o aberturas (36) del componente de bola (22) y la abertura o aberturas (58) del componente de cazoleta (24). En dicha realización, las aberturas (80) están dimensionadas ligeramente más grandes que la cabeza o cabezas de los tornillos del hueso (37), de manera que los tornillos (37) pueden ser introducidos a través de las aberturas (80) para sujetar los componentes (22) y (24) de la prótesis (20) a sus respectivas vértebras, asimismo sin sujetar la herramienta de sujeción (70) a las mismas.

La parte (76) de acoplamiento de la prótesis, de la herramienta de inserción (70), es también capaz de retener la prótesis (20) acoplada con la parte (76) de acoplamiento de la prótesis. La realización ilustrada de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis incluye también un par de pinzas (82) a ambos lados de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis. Las pinzas (82) están diseñadas para sostener las realizaciones del componente de bola (22) y del componente de cazoleta (24) que incluyen las muescas (40) y (62), respectivamente. Cada pinza (82) está acoplada a una parte (76) de acoplamiento de la prótesis, e incluye dos pinzas en forma de dedo (84), cada una de las cuales tiene una parte más gruesa (86) para su inserción en las muescas (40) del componente de bola (22) y en las muescas (62) del componente de cazoleta (24). En una realización alternativa de la herramienta de inserción (70) (figuras 15a-15b), la parte (76) de acoplamiento de la prótesis está provista de aberturas (80) y un par de tornillos excéntricos (90) que se extienden a través de una abertura (80), a cada lado de la pestaña de separación (79). El componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24), en la realización en la cual se incluyen las aberturas para los tornillos de los huesos (36) y (58), respectivamente, están acoplados a la superficie de acoplamiento de la prótesis (78), de manera que las aberturas (36) y (58) comunican con las aberturas (80) de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis. Los tornillos excéntricos (90) son introducidos a continuación en una de las aberturas (36) y en una de las aberturas (58) para bloquear el componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) a la superficie (76) de acoplamiento de la prótesis.

Tal como se ilustra en las figuras 14a-17, una realización particular de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis está configurada para mantener el componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) en una relación espacial predeterminada, o posición neutra, de tal manera que se garantiza una alineación y un posicionado correctos de los componentes uno con respecto al otro, y con respecto al espacio de disco y a las vértebras entre las cuales deben ser implantados. La pestaña de separación (79) de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis está configurada para encajar entre el componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) y para garantizar la separación correcta. La superficie (78) de acoplamiento de la prótesis está inclinada de tal manera que, cooperando con la pestaña de separación (79), la parte (76) de acoplamiento de la prótesis mantiene el componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) en una posición espacial predeterminada exacta, uno con respecto al otro. Por ejemplo, en las realizaciones descritas anteriormente en las cuales las superficies (32) y (35) de acoplamiento de la vértebra del componente de bola (22) tienen un ángulo interior de 80 grados, incluyendo la superficie (78) de acoplamiento de la prótesis una parte que forma un ángulo interior aproximadamente de 80 grados con la pestaña de separación (79). De manera similar, en la realización del componente de cazoleta (24) en la cual las superficies (54) y (57) de acoplamiento de la vértebra tienen un ángulo interior de aproximadamente 95 grados, la superficie (78) de acoplamiento de la prótesis incluye una parte que forma un ángulo interior aproximadamente de 95 grados con la pestaña de separación (79). El componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) son mantenidos de este modo para su implantación conjunta, de tal manera que la superficie (32) de acoplamiento de la vértebra del componente de bola (22) y la superficie (54) de acoplamiento de la vértebra del componente de cazoleta (24) son aproximadamente paralelas, y de tal manera que dicha superficie convexa (30) está acoplada con la superficie cóncava (50).

La herramienta de inserción (70) ha sido descrita anteriormente, principalmente con respecto a las realizaciones de prótesis (20) descritas en la presente memoria. Sin embargo, un experto en la materia comprenderá que la herramienta de inserción (70) puede ser útil con otras prótesis que deban mantenerse en una orientación particular predeterminada, o que tengan partes que deban ser retenidas en una relación espacial particular.

Una vez que se ha reseccionado un disco intervertebral y/o se ha preparado el espacio del disco, puede implantarse la prótesis intervertebral articulada (20) de la presente invención. El componente de bola (22) y el componente de cazoleta (24) de la prótesis articulada (20) están situados en una relación predeterminada uno con respecto al otro, preferentemente mediante acoplamiento a la herramienta de inserción (70) de la presente invención o a una herramienta equivalente. Los componentes (22) y (24), mantenidos en una relación espacial predeterminada, son introducidos a continuación en el cuerpo, de manera que las superficies de acoplamiento (32) y (54) de la vértebra están en el interior del espacio del disco. En las realizaciones de los componentes (22) y (24) que incluyen una superficie en cuña (33) y (55), respectivamente, las superficies en cuña (33) y (55) permiten una implantación más fácil de la prótesis (20), forzando, si es necesario, las vértebras adyacentes apartándolas ligeramente a medida que los componentes (22) y (24) van siendo introducidos en el espacio del disco. Una vez que los componentes (22) y (24) han sido introducidos en el espacio del disco, las superficies en cuña (33) y (35) sujetan sus respectivas vértebras para impedir o evitar el desplazamiento de la prótesis (20).

Cuando la prótesis (20) está en posición entre las vértebras, los componentes (22) y (24) están acoplados a las vértebras en una realización, a través de las pestañas (34) y (56). En la realización de la presente invención, en la cual las pestañas (34) y (56) incluyen las aberturas (36) y (58) para los tornillos del hueso, respectivamente, el acoplamiento de los componentes (22) y (24) a las vértebras puede llevarse a cabo mediante taladrado de las vértebras a través de las aberturas (36) y (58). A continuación se extrae la broca y se roscan los tornillos para los huesos en las vértebras, a través de las aberturas (36) y (58), sujetando de esta manera los componentes (22) y (24) a sus vértebras respectivas. Cuando todos los orificios han sido taladrados y todos los tornillos (37) han sido roscados en las vértebras, se extrae la herramienta de inserción (70) (si se ha utilizado una), pueden roscarse los tornillos de bloqueo en las aberturas (38) y (60) (si existen en los componentes -22- y -24-), y la operación queda concluida.

Una realización específica del método de implantación de la prótesis (20) de la articulación incluye la utilización de una realización de la herramienta de inserción (70). En el método que utiliza la herramienta de inserción (70) que tiene cuatro aberturas (80) y una pinza (82) a ambos lados de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis, los componentes (22) y (24) de la prótesis articulada (20) están acoplados a la herramienta de inserción (70) en una relación espacial predeterminada, tal como se ha descrito anteriormente. Se introduce la herramienta de inserción (70) en el cuerpo, de manera que la prótesis articulada (20) queda en el espacio del disco entre las vértebras adyacentes. Se introduce una broca (y un manguito de broca si es necesario) a través de una abertura (80) en la parte de acoplamiento de la prótesis (76) y a través de una abertura (36) ó (58) del componente (22) o del componente (24) que comunica con la abertura (80), y se taladra un orificio en la vértebra situada debajo. Se repite el procedimiento de taladrado para cada una de las aberturas (80) en la parte (76) de acoplamiento de la prótesis que comunican con una abertura (36) ó (58) en el componente de bola (22) o en el componente de cazoleta (24), respectivamente. Se roscan los tornillos (37) en las vértebras a través de las aberturas (80), y en las aberturas (36) y (58), sujetando los componentes (22) y (24) a sus vértebras respectivas. Las aberturas (80) de la parte (76) de acoplamiento de la prótesis están dimensionadas ligeramente mayores que las cabezas de los tornillos (37) de los huesos utilizados para acoplar los componentes (22) y (24) a sus vértebras respectivas. Cuando todos los orificios han sido taladrados y todos los tornillos han sido roscados en el hueso, se desacoplan las pinzas (82) de los componentes (22) y (24) y se extrae la herramienta de inserción (70). De manera similar, en la realización de la herramienta de inserción (70), ilustrada en las figuras 15a-15b, que tiene tornillos excéntricos (90), los componentes (22) y (24) están acoplados a la parte (76) de acoplamiento de la prótesis, mediante el bloqueo de los tornillos excéntricos o de leva (90) en cada una de las aberturas (36) y (58). Se taladran orificios a través de las aberturas (80) y de las aberturas (36) y (58) no ocupadas por los tornillos excéntricos (90). Una vez taladrados dichos orificios, se roscan los tornillos en dichos orificios de la vértebra. A continuación se desbloquean los tornillos excéntricos, se extrae la herramienta de inserción (70) y se taladran los orificios restantes a través de las aberturas (36) y (58) en los componentes (22) y (24). Los tornillos (37) para los huesos son roscados a las vértebras a través de los componentes (22) y (24) para completar la sujeción de los componentes (22) y (24) a sus vértebras respectivas.

Los dispositivos y métodos de la presente invención se considera habitualmente que son los más útiles en la reparación de articulaciones vertebrales en la región cervical. Sin embargo, se considera que los dispositivos y métodos de la presente invención podrían asimismo ser útiles en la reparación de otros segmentos móviles de la columna vertebral.

En las realizaciones del componente de bola (22) y del componente de cazoleta (24) que incluyen la apertura de un tornillo de bloqueo (38) y (60), respectivamente, la sujeción de la prótesis de articulación (20) se completa por medio del roscado de un tornillo de bloqueo (no mostrado) en las aberturas (38) y (60). Cuando los componentes (22) y (24) de la prótesis articulada (20) están sujetos de manera satisfactoria, la operación puede darse por concluida.

Se ha descrito principalmente el acoplamiento de los componentes (22) y (24) a las vértebras mediante la utilización de tornillos para los huesos para sujetar los componentes a las vértebras. Queda entendido que pueden utilizarse estructuras o métodos alternativos de acoplamiento, tales como mediante grapado o aplicando adhesivos a las superficies de acoplamiento de las vértebras (32), (35), (54) y/o (57), siempre que los componentes (22) y (24) queden firmemente sujetos a sus vértebras respectivas de manera que resistan las tensiones inherentes a los movimientos continuos de rotación y traslación. Además, las prótesis articuladas (20), así como los tornillos para huesos u otras estructuras utilizadas para implantarlas en el interior del cuerpo, están fabricados preferentemente en materiales biocompatibles tales como acero inoxidable, titanio u otros materiales biocompatibles conocidos o sus equivalentes. La herramienta de inserción (70) puede estar fabricada en cualquier material adecuado, aunque el acero inoxidable es preferente.

Aunque la invención ha sido ilustrada y descrita en detalle en los dibujos y en la descripción precedente, dicha descripción puede considerarse como ilustrativa y no restrictiva en carácter, entendiéndose que solamente se ha mostrado y descrito la realización preferente, y se desea que todos los cambios y modificaciones que entran dentro del ámbito de la invención queden protegidos, quedando definido dicho ámbito por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Prótesis intervertebral articulada (20), que comprende:

: un componente de bola (22) para su acoplamiento a una primera vértebra (26), incluyendo dicho componente de bola una superficie generalmente convexa (30), y una pestaña (34) en un extremo de dicho componente de bola para acoplarse a la primera vértebra; y

: un componente de cazoleta (24) para su acoplamiento a una segunda vértebra (27) adyacente a la primera vértebra, caracterizado porque dicho componente de cazoleta incluye una superficie generalmente cóncava (50) con una parte substancialmente plana (52) y una pestaña (56) en un extremo de dicho componente de cazoleta para acoplarse a la segunda vértebra, estando adaptada dicha superficie cóncava para acoplarse a dicha superficie convexa; en el que dicha superficie generalmente convexa (30) y dicha superficie generalmente cóncava (50) están acopladas entre sí cuando dicho componente de bola (22) y dicho componente de cazoleta están acoplados a la primera vértebra (26) y a la segunda vértebra (27), respectivamente, y el acoplamiento de dicha superficie generalmente convexa (30) y dicha superficie generalmente cóncava (50) permite la rotación de dicho componente de bola y de dicho componente de cazoleta (24) uno con respecto al otro, y el acoplamiento de dicha superficie generalmente convexa (30) y dicha parte substancialmente plana de dicha superficie generalmente cóncava (50) permite la traslación de dicho componente de bola (22) y de dicho componente de cazoleta (24) uno con respecto al otro.

2. Prótesis intervertebral articulada, según la reivindicación 1, en la que dicha superficie generalmente convexa (30) es substancialmente esférica.

3. Prótesis intervertebral articulada, según las reivindicaciones 1 ó 2, en la que dicha superficie generalmente cóncava (50) incluye una parte substancialmente esférica adjunta a dicha parte substancialmente plana.

4. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicha superficie generalmente cóncava incluye dos partes substancialmente esféricas y dicha parte substancialmente plana está situada aproximadamente centrada con respecto a dichas partes substancialmente esféricas.

5. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha parte substancialmente plana es substancialmente rectangular.

6. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que dichas partes substancialmente esféricas de dicha superficie generalmente cóncava y dicha parte substancialmente esférica de dicha superficie generalmente convexa tienen aproximadamente el mismo radio.

7. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicha parte substancialmente plana es substancialmente paralela a dicha pestaña de dicho componente de cazoleta.

8. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que dicha pestaña de dicho componente de bola y dicha pestaña de dicho componente de cazoleta incluyen cada una de ellas, por lo menos, una abertura (36) para recibir un tornillo para huesos (37).

9. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicha pestaña de dicho componente de bola y dicha pestaña de dicho componente de cazoleta incluyen cada una de ellas dos aberturas para alojar tornillos para huesos, teniendo dichas aberturas ejes longitudinales no planarios.

10. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicho componente de bola y dicho componente de cazoleta incluyen cada uno de ellos una abertura para alojar un tornillo de bloqueo (39) adyacente a dicha abertura para alojar un tornillo para huesos.

11. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que dicha pestaña de dicho componente de bola y dicha pestaña de dicho componente de cazoleta incluyen ambas una parte curvada.

12. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que dicho componente de bola incluye una superficie opuesta a dicha superficie generalmente convexa para acoplar la primera vértebra, y dicha pestaña de dicho componente de bola forma un ángulo interior, aproximadamente de 80 grados, con dicha superficie para acoplar la primera vértebra.

13. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que dicho componente de cazoleta incluye una superficie opuesta a dicha superficie generalmente cóncava para acoplar la segunda vértebra, y dicha pestaña de dicho componente de cazoleta forma un ángulo interior aproximadamente de 95 grados con dicha superficie para acoplar la segunda vértebra.

14. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además una herramienta de inserción (70) acoplada de manera extraíble a dicho componente de bola y a dicho componente de cazoleta, de manera que dichos componentes se mantienen en una relación espacial predeterminada.

15. Prótesis intervertebral articulada, según la reivindicación 14, en la que dicha herramienta de inserción incluye, por lo menos, una pinza (82) que acopla de manera extraíble dichos componentes a dicha herramienta de inserción.

16. Prótesis intervertebral articulada, según las reivindicaciones 14 ó 15, en la que dicha herramienta de inserción incluye, por lo menos, un tornillo excéntrico (90) que acopla de manera extraíble dicho componente de bola a dicha herramienta de inserción y, por lo menos, un tornillo excéntrico que acopla de manera extraíble dicho componente de cazoleta a dicha herramienta de inserción.

17. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en la que dicha herramienta de inserción está acoplada de manera extraíble a dicha pestaña de dicho componente de bola y a dicha pestaña de dicho componente de cazoleta.

18. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en la que dicha herramienta de inserción incluye una pestaña de separación (79) configurada para encajar entre dicho componente de bola y dicho componente de cazoleta.

19. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en la que dicha parte substancialmente plana está configurada para permitir el movimiento de traslación de dicho componente de bola en una dirección transversal a dicha pestaña de dicho componente de cazoleta.

20. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en la que dicho componente de bola incluye una superficie opuesta a dicha superficie generalmente convexa para acoplar la primera vértebra, incluyendo dicha superficie de acoplamiento una superficie en cuña (33).

21. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en la que dicho componente de cazoleta incluye una superficie opuesta a dicha superficie generalmente cóncava para acoplar la segunda vértebra, incluyendo dicha superficie de acoplamiento una superficie en cuña (55).

22. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en la que dicho componente de bola incluye una superficie opuesta a dicha superficie generalmente convexa para acoplar la primera vértebra, incluyendo dicha superficie de acoplamiento de dicho componente de bola, una superficie en cuña, y en la que dicho componente de cazoleta incluye una superficie opuesta a dicha superficie generalmente cóncava para acoplar la segunda vértebra, incluyendo dicha superficie de acoplamiento de dicho componente de cazoleta una superficie en cuña.

23. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en la que dicha parte substancialmente plana forma parte de un cilindro.

24. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en la que dicho componente de bola incluye, por lo menos, una muesca (40) adaptada para alojar una herramienta de inserción.

25. Prótesis intervertebral articulada, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, en la que dicho componente de cazoleta incluye, por lo menos, una muesca (40) adaptada para alojar una herramienta de inserción.