ES2988747T3 - Sistema para evitar la tensión lateral sobre las estructuras óseas resultante de fuerzas fuera del eje provocadas por el destornillador y el extensor de tornillo - Google Patents

Sistema para evitar la tensión lateral sobre las estructuras óseas resultante de fuerzas fuera del eje provocadas por el destornillador y el extensor de tornillo Download PDF

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Abstract

Un dispositivo de apriete de tornillos para huesos que incluye un destornillador, teniendo el destornillador a lo largo de su eje un dispositivo para proporcionar capacidad de flexión radial y al mismo tiempo preservar la rigidez torsional a lo largo de un eje de extensión longitudinal del tornillo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para evitar la tensión lateral sobre las estructuras óseas resultante de fuerzas fuera del eje provocadas por el destornillador y el extensor de tornillo
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
La presente solicitud de patente reivindica prioridad a la Solicitud de Patente Internacional con el número de Serie PCT/IB2019/055640 que fue presentada el 2 de julio de 2019.
Campo de la invención
La presente solicitud de patente describe métodos quirúrgicos que usan tornillos óseos que pueden fijarse a un hueso, por ejemplo, vértebra, y métodos, dispositivos y sistemas para apretar o sujetar un tornillo óseo a un hueso. Los métodos quirúrgicos se describen para ayudar a entender la invención. Estos métodos no forman parte de la invención reivindicada.
Antecedentes
En el campo de la cirugía en donde un cirujano u operador necesita fijar o sujetar un tornillo óseo a un hueso, por ejemplo, para asegurar o sujetar un hueso, fragmentos óseos o diferentes huesos entre sí, por ejemplo, a través de una incisión quirúrgica a un organismo vivo, a menudo un primer eje definido por una extensión de la parte de anclaje óseo del tornillo óseo y un segundo eje definido por el destornillador de la herramienta de sujeción resultarán desalineados. Idealmente, en caso de que la cabeza del tornillo y el anclaje óseo del tornillo óseo sean monoaxiales, el primer y el segundo eje deben mantenerse en el eje entre sí. La desalineación es normalmente el resultado de la mala visión que un cirujano u operador tiene en el sitio quirúrgico, o la visión muy limitada o no existente al eje real que el anclaje óseo ha tomado dentro del hueso. La desalineación puede forzar el primer eje del anclaje óseo de su posición y eje inicialmente deseados, moviendo así el hueso fuera de la posición inicial. Esto puede conducir a problemas de pares laterales, esfuerzos o tensiones parásitas entre el anclaje óseo de la cabeza de tornillo y el hueso, que pueden permanecer incluso después de una cirugía. Además, los cirujanos tienden a aplicar fuertes pares a la herramienta de sujeción mientras que el primer eje y el segundo eje están desalineados, de modo que los esfuerzos laterales se exacerban.
Por ejemplo, en el campo de la cirugía ortopédica, la Patente de EE. UU., N. ° 10,058,355 describe un kit de implante ortopédico que proporciona un tornillo pedicular, un tornillo de fijación correspondiente, una varilla y las herramientas para operarlos, que incluyen un extensor de tornillo para sujetar el tornillo pedicular, y un destornillador de ajuste para apretar de manera roscada el tornillo de fijación con respecto a la cabeza de tornillo del tornillo pedicular. Con este juego de herramientas, es posible que la parte roscada del tornillo óseo se sujete a un hueso, por ejemplo, vértebra, y dado que una conexión entre el destornillador y la cabeza del tornillo puede ser muy rígida, cualquier apriete del tornillo óseo fuera del primer eje definido originalmente conducirá a un esfuerzo lateral al que el hueso también estará sometido. Además, aunque se puede dar una orientación de la cabeza del tornillo por la orientación de la varilla que se coloca dentro de una ranura de la cabeza de tornillo, e idealmente la varilla debe disponerse perpendicular al eje definido por la cabeza del tornillo, desalineando el eje definido por un tornillo de fijación que mantiene la varilla dentro de la ranura, por ejemplo con el destornillador de ajuste, la cabeza del tornillo puede estar sujeta a esfuerzos laterales no deseados que conducirán a un esfuerzo aplicado a un hueso al que se fija el tornillo óseo. Estos esfuerzos laterales no deseados pueden conducir a problemas sustanciales después de la cirugía, y pueden sentirse como dolor crónico durante la vida después de la cirugía, y también pueden conducir a una curación inapropiada de las estructuras óseas afectadas por la cirugía. Los esfuerzos laterales pueden conducir también a sobrecargas de implantes, que pueden conducir a su vez a fallos de material o a aflojamientos de implantes, por ejemplo, después de cirugía.
Por lo tanto, existe una gran necesidad de soluciones sustancialmente mejoradas para proporcionar sistemas de apriete óseo y kits de implantes ortopédicos a cirujanos, médicos, operadores de laboratorio, a la luz de las deficiencias anteriormente analizadas. Además, existe una gran necesidad de proporcionar herramientas o dispositivos que puedan medir un eje de orientación de una varilla de sujeción ósea con respecto a un eje central de una cabeza de un tornillo pedicular.
El documento US2018303631 describe dispositivos, sistemas, aparatos y métodos para acceder a la columna cervical a través de un acceso anterior e implantar un elemento de fijación espinal entre dos vértebras de la columna cervical en el disco o espacio de articulación intervertebral, tal como en un procedimiento ACDF. El dispositivo de administración incluye un extremo distal que puede ser anclado al elemento de fijación espinal. Una vez anclado al elemento de fijación espinal, el dispositivo de administración es operable tanto para avanzar como para fijar el elemento de fijación espinal dentro de un espacio de articulación de disco cervical.
El documento US2014288655A1 describe un implante espinal que está configurado para la inserción en la línea media en el espacio del disco intervertebral de un paciente. El implante espinal puede incluir características estructurales de guía para facilitar la aproximación angular de los elementos de fijación en las aberturas. El implante espinal también puede estar configurado con una característica de respuesta de retroalimentación táctil o visual para permitir al usuario saber cuándo los elementos de fijación están completamente asentados dentro de las aberturas.
El documento FR2712521A1 describe un dispositivo de aprehensión adaptable, en particular para accionar el extremo de un tomillo. El dispositivo comprende una parte montada con capacidad de deslizamiento limitada en la punta del extremo del dispositivo operativo. La parte presenta disposiciones internas adaptadas para asegurar el acoplamiento temporal de la cabeza del tornillo, en combinación con el extremo. La parte está adaptada para ser retráctil para liberar, de manera análoga, la cabeza del tornillo.
El documento US2011263945 describe un sistema mínimamente invasivo que incluye un tornillo óseo y un retractor de tejido que tiene partes extremas distal y proximal y un trayecto parcial entre los mismos. El retractor de tejido puede acoplarse de manera extraíble al tornillo óseo. Un instrumento tiene partes extremas distal y proximal y una cavidad hueca y es acoplable de manera extraíble al retractor de tejido. Un árbol de accionamiento tiene un diámetro menor que un diámetro de la cavidad hueca y es giratorio con respecto al instrumento. Una empuñadura de par en sentido contrario tiene partes de extremo de aprehensión y de interbloqueo con una interfaz de instrumento colocada de manera liberable dentro de la cavidad hueca en la parte de extremo proximal del mismo y fijada de manera giratoria a la misma en una configuración ensamblada. La parte extrema de interbloqueo incluye también una ranura de extremo abierto que tiene una anchura mayor que el diámetro del árbol de accionamiento de tal manera que la empuñadura de par en sentido contrario es móvil hacia y desde la configuración ensamblada mientras el árbol de accionamiento está dentro de la cavidad hueca.
Compendio
La presente invención se refiere a un dispositivo de apriete de tornillo óseo según la reivindicación 1. Otras características ventajosas se encuentran en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de las diversas vistas de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que se incorporan en la presente memoria y constituyen parte de esta memoria descriptiva, ilustran las realizaciones actualmente preferidas de la invención, y junto con la descripción general dada anteriormente y la descripción detallada dada a continuación, sirven para explicar las características de la invención.
La figura 1 muestra un sistema de apriete de tornillo óseo ortopédico ejemplar con destornillador 26, empuñaduras o mangos 25, 29, elemento 10 de aplicación para tornillo óseo 1, y tornillo óseo 1 y hueso V, que ilustra un problema potencial cuando se aprieta el tornillo 1 al hueso V;
La figura 2 muestra un sistema de apriete de tornillo óseo ejemplar con destornillador 20, extensor 6 de tornillo, varilla 7 de fijación, tornillo óseo multiaxial 1, tornillo 3 de fijación para sujetar la varilla 7 a la cabeza 2 de tornillo, y hueso V de vértebra, que ilustra otro problema potencial cuando se aprieta el tornillo 1 al hueso V;
Las figuras 3A a 3C muestran diferentes realizaciones con diferentes dispositivos asociados a un sistema de sujeción ósea para prevención de una situación fuera del eje, mostrando la figura 3A una vista lateral esquemática y ejemplar de un sistema de fijación ósea, que incluye un extensor de tornillo, un destornillador y un tornillo óseo, teniendo el tornillo óseo un anclaje óseo y una cabeza de tornillo, y empuñaduras 25, 29 solicitadas elásticamente, mostrando la figura 3B una vista superior de una empuñadura ejemplar 290 para aplicarse con el extensor 6 de tornillo, y la figura 3C muestra una vista superior de una empuñadura ejemplar 250 para aplicarse con el destornillador 20, 26;
La figura 4 muestra una posible realización de una junta universal UJ1 y/o UJ2;
La figura 5 muestra un tubo helicoidal, u otro tipo de varilla flexible, que puede usarse para una o más partes del destornillador 26, por ejemplo, en ubicaciones de UJ1 y UJ2;
Las figuras 6-8 representan ejemplar y esquemáticamente un dispositivo 100 que permite medir un ángulo entre el eje HA2 del extensor 6 de tornillo y la cabeza 2 de tornillo, y el eje RA2 de la varilla 7, o determinar si HA2 y RA2 son perpendiculares entre sí; y
Las figuras 9-10 representan ejemplar y esquemáticamente otro dispositivo 200 que permite medir un ángulo entre el eje HA2 del extensor 6 de tornillo y la cabeza 2 de tornillo, y el eje RA2 de la varilla 7, o determinar si HA2 y RA2 son perpendiculares entre sí, por un medio activo.
En la presente memoria, se utilizan números de referencia idénticos, cuando sea posible, para designar elementos idénticos que son comunes a las figuras. Además, las imágenes se simplifican con fines ilustrativos y pueden no representarse a escala.
Descripción detallada de las diversas realizaciones
La figura 1 muestra una primera representación que muestra el problema que puede producirse por un esfuerzo parásito S2 que está presente entre el anclaje óseo 4 del tornillo óseo 1, por ejemplo, cuando un cirujano u operador aprieta el tornillo 1 al hueso V, por ejemplo, a través de las empuñaduras 25, 29 y del destornillador 26. Específicamente, en esta variante, el tornillo óseo 1 puede ser un tornillo monoaxial donde la cabeza 2 y el anclaje óseo 4 están fijados entre sí, y siempre tienen la misma orientación relativamente entre sí. A este respecto, están orientados a lo largo de un eje HA1. A continuación, el destornillador 26 se aplica de manera extraíble con la cabeza 2 del tomillo con la parte 10 de aplicación, y tiene un eje HA2 de extensión longitudinal. La cabeza 2 del tomillo se coloca dentro de una incisión quirúrgica SI que permite acceder a la cabeza 2 del tornillo. Es posible que el operador o cirujano no retenga el eje HA2 del destornillador 26 en el eje HA1 del tornillo óseo 1 mediante un movimiento S1 fuera del eje. Como la conexión entre el destornillador 26 y el tornillo 1, en esta variante, no permite un cambio angular entre HA1 y HA2, el movimiento S1 provocará el esfuerzo S2 entre el anclaje óseo 4 del tornillo 1, o moverá el hueso V desde su posición deseada, fuera de la orientación definida por el eje HA1.
La figura 2 muestra una segunda representación que muestra el problema que puede provocar un operario o cirujano, específico de un sistema de fijación ortopédico, en donde un tornillo óseo pedicular 1 ya se ha fijado a una vértebra V mediante el anclaje óseo 4, para fijar después vértebras adyacentes mediante el tornillo óseo pedicular 1 con una varilla 7. El problema puede ser causado cuando la varilla 7 se fija o aprieta a la cabeza 4 del tornillo pedicular 1 mediante un tornillo 3 de fijación que puede aplicarse de manera roscada con la cabeza 2, y tiene una ranura para alojar la varilla 7. En esta situación, el tornillo pedicular 1 es un tornillo poli-axial o multiaxial, donde la cabeza 2 y la parte roscada o anclaje óseo 4 pueden tomar diferentes posiciones angulares entre sí, debido al mecanismo 13 de articulación, aplicación u orientación. En esta representación, se muestra ejemplarmente que el anclaje óseo 4 y la cabeza 2 están alineados en el mismo eje, por ejemplo, siendo HA1 igual a HA2, pero estos ejes también pueden ser oblicuos entre sí, ya que se usa un tornillo poli-axial.
Por ejemplo, dentro de la incisión quirúrgica SI, cuando se aprieta el tornillo 3 de fijación a la cabeza 2 del tornillo, la varilla 7 que tiene un eje RA2 de orientación puede estar dispuesta no perpendicularmente al eje HA2 que se define principalmente por la orientación de la cabeza 2 del tornillo. Debido a la conexión entre la cabeza 2 del tornillo y el extensor 6 del tornillo, y del destornillador 20 para el tornillo 3 de fijación a través del tornillo 3 de fijación, el destornillador 20 tendrá el mismo eje HA2. Una vez que se aprieta el tornillo 3 de fijación, y los ejes HA2 y rA2 no son perpendiculares entre sí, como se muestra a modo de ejemplo en la figura 2, esto puede provocar el esfuerzo S1 a la cabeza 2 del tornillo que se traducirá en el esfuerzo S2 a las vértebras V, ya que la varilla 7 se apoyará contra un lado de la ranura de la cabeza 2 del tornillo, y no se encontrará adecuadamente dentro de la ranura. Como se ha analizado anteriormente, en esta variante, la cabeza 2 del tornillo puede ser libremente orientable con respecto al anclaje óseo 4 formando un mecanismo 13 de orientación de este modo un tornillo poli-axial, de manera que el eje HA1 del anclaje óseo 4 y el eje HA2 de la cabeza 2 del tornillo pueden no coincidir.
Debido a la vista limitada proporcionada por la incisión quirúrgica SI al cirujano u operador, y en algunos casos la posición oblicua de la varilla 7 del eje RA1 con respecto a una extensión de la columna vertebral, es posible que la cabeza 2 del tornillo y su orientación HA2 no puedan orientarse correctamente con respecto a la varilla 7 sin ayuda adicional, para disponerse idealmente perpendicular a RA2. Una vez que se aprieta el tornillo 3 de fijación, normalmente se pierde la poli-axialidad del tornillo pedicular 1, y por esta razón la cabeza 2 del tornillo puede no orientarse automáticamente por sí misma perpendicularmente a la varilla 7 simplemente apretando el tornillo 3 de fijación a la cabeza del tornillo 2 mediante el destornillador 3 de ajuste. Por consiguiente, se desea un dispositivo, sistema o método que pueda medir la orientación de la varilla 7 con respecto a la cabeza 2 del tornillo durante el procedimiento quirúrgico, de modo que el cirujano u operador pueda orientar apropiadamente la cabeza 2 del tornillo para que sea perpendicular o sustancialmente perpendicular a la varilla 7, antes de apretar el tornillo 3 de fijación a la cabeza 2, para la unión de la varilla 7 al tornillo pedicular 1.
Según la presente invención, como se muestra en la figura 3A en una vista lateral y de manera esquemática ejemplar, se puede usar un destornillador 26 que tiene una o más juntas universales UJ1, UJ2, y se puede usar un extensor 6 de tornillo para la unión desmontable a una cabeza 2 de tornillo de un tornillo óseo 1. En la figura 4 se muestra una junta universal UJ ejemplar. Esta puede ser una manera de limitar cualquier par lateral parásito a la cabeza 2 del tornillo y también al anclaje óseo 4 (parte de la rosca) mediante el extensor 6 del tornillo y el conjunto 26 de destornillador de ajuste. La configuración mecánica utilizaría dos juntas universales diferentes (UJ1 y UJ2) y una junta simple (SJ1), como se analiza a continuación. El principio básico de funcionamiento es que la dirección de extensión del extensor 6 de tornillo (SA2) y del destornillador 26 de fijación se dan por la orientación de la cabeza 2 de tornillo (SA3) del tornillo pedicular 1, y no forzando al cirujano u operador a cambiar la orientación SA3 manipulando el extensor 6 de tornillo y/o el destornillador 26 de fijación.
Una junta universal UJ1 conectará la sección superior 8 del destornillador 26 de ajuste con la sección inferior 20, de modo que la posición angular del eje inferior SA2 del destornillador de ajuste se desacople del eje superior SA1 del destornillador de ajuste, pero manteniendo una conexión giratoria angular fija con los ángulos alfa1 y alfa5. La figura 4 muestra una junta universal compacta ejemplar UJ que podría integrarse fácilmente en un extensor de tornillo. Esta característica permite añadir capacidad de flexión al destornillador 26 de ajuste u otro tipo de destornillador, mientras se preserva una transmisión de par desde las empuñaduras 25, 26 al tornillo 3 de fijación u otro tipo de tornillo óseo, ya que el destornillador 26 de ajuste de titanio o acero inoxidable es muy rígido.
Además, en caso de que se utilice un extensor 6 de tornillo, una porción del extensor 6 de tornillo por debajo de donde se pueden ubicar las empuñaduras 25, 29 también se puede hacer menos rígida en una dirección alejada del eje SA1 que la parte restante del extensor de tornillo, pero preservando sustancialmente la rigidez a torsión del extensor de tornillo, especialmente menos rígida que la porción del extensor de tornillo que se acopla con la cabeza 2 de tornillo del tornillo pedicular 1. Específicamente, el extensor 6 de tornillo puede hacerse más flexible con respecto a un eje SA1, pero todavía conserva una rigidez a torsión relativamente alta para transmitir par. Por ejemplo, las ranuras o aberturas OS al extensor 6 de tornillo en un área por debajo del área de unión del mango 29 pueden ser tales que los pares laterales fuera del eje SA1 son mucho menos fuertes cuando se transmiten a través del extensor 6 de tornillo. El extensor 6 de tornillo podría hacerse más flexible fuera del eje SA1 en esta área mediante ranuras adicionales u otros tipos de aberturas Os , siendo las ranuras perpendiculares al eje SA1, por ejemplo, como ranuras angularmente alternativas, o podría usarse un material más blando en esta área. Esto permite añadir capacidad de flexión adicional al extensor 6 de tornillo sin impactar su función de las varillas de guía 7 y el destornillador 26 de ajuste. Esta área está en una parte superior del extensor 6 de tornillo, y por lo tanto afectará mínimamente a su funcionamiento, es decir, la aplicación de rosca entre el destornillador 26 de ajuste y el extensor 6 de tornillo. Además, el área con aberturas OS u otro elemento que proporcione suavidad lateral puede ser tal que se encuentre en un intervalo de la ubicación en donde se ubicará la junta universal UJ del destornillador 26, cuando se aplique con el tornillo 3 de fijación, u otro tipo de tornillo óseo 1.
Entre la empuñadura 25 y la sección superior 8 del destornillador 26 puede estar dispuesta una segunda junta universal UJ2. Esto permite bloquear la rotación de los ángulos alfa1 de la sección superior 8 del destornillador 26 de ajuste al ángulo de la empuñadura 25 (alfa2), pero permite la orientación libre del eje HA1 de la empuñadura y del eje superior SA1 del destornillador de ajuste. Para evitar que la empuñadura 25 pueda aplicar mucha fuerza a través del movimiento lateral, la empuñadura 25 puede ser solicitada por un mecanismo S1 de resorte de solicitación. Esto también podría hacerse mediante una empuñadura que pueda deslizar lateralmente sin el mecanismo S1 de resorte de solicitación. Esto desacopla sustancialmente todo el movimiento parásito de la empuñadura 25 para ajustar el destornillador 26 lejos del eje SA1. También se puede añadir un mecanismo de solicitación adicional para cubrir la otra dirección, para que sea perpendicular al eje HA1. De manera similar, la empuñadura 29 puede tener una simple junta SJ1 que permite el movimiento pivotante libre hacia arriba y hacia abajo de la empuñadura 29, pero también tiene un mecanismo S2 de resorte de solicitación que permite movimientos laterales de la empuñadura 29 que se atenuarán con menos par al extensor 6 de tornillo. En una variante, la junta simple SJ1 también puede implementarse como una junta universal, similar a UJ1 o UJ2.
Estos elementos con las empuñaduras 25, 29 y el destornillador 26 de ajuste que tienen la junta universal UJ1, y posiblemente UJ2, el sistema ortopédico de apriete de tornillo pedicular, u otro tipo de sistema de apriete de tornillo óseo, son completamente mecánicos y pueden integrarse completamente en un kit de herramientas. También es universalmente aplicable a diferentes tipos de herramientas quirúrgicas, donde se ha hecho un anclaje óseo, y también podría usarse para aplicaciones dentales y otras aplicaciones. Es posible todavía que el usuario aplique un par parásito, pero esta configuración podría reducir fuertemente dicho par, probablemente en más del 90% en comparación con la solución actual.
Como se muestra en la figura 3A, se muestran diferentes mecanismos que pueden añadirse o implementarse a un sistema de extensor de tornillo/destornillador ya existente, por ejemplo, pero sin limitarse al mostrado en la Patenta de EE. UU., N. ° 10,058,355, que permite reducir cualquier esfuerzo sobre el tornillo de fijación o tornillo óseo que no está específicamente dirigido al par que se aplica para el apriete del tornillo óseo por un par. Específicamente, los esfuerzos que necesitan reducirse son los que están en cualquier dirección radial (360 grados) alejada de un eje de extensión longitudinal del destornillador/extensor de tornillo SA1, o HA21, como el tornillo óseo, véanse las figuras 1-3, por ejemplo, un tornillo óseo monoaxial o un tornillo pedicular que ya no es poli-axial, traducirá dichos movimientos laterales en un esfuerzo al hueso V. Para este propósito, el sistema de la figura 3 puede añadirse flexiblemente en términos de capacidad de flexión, que permite desacoplar una orientación del elemento 10 del destornillador 26 que se aplica firmemente con la cabeza 2 del tornillo óseo, y las partes que serán manipuladas por el cirujano cuando aprieta el tornillo óseo. Algunos de estos mecanismos se muestran como juntas universales UJ1 y UJ2 en ubicaciones específicas, y algunos de ellos como resortes S1, S2, para proporcionar una suspensión solicitada elásticamente a las empuñaduras para los ejes HA1, HA2. Otro elemento es el ablandamiento del extensor de tornillo en un área superior, por ejemplo, con ranuras o aberturas OS, en un área donde se ubica UJ1 del destornillador, de modo que el extensor de tornillo se puede flexionar junto con el destornillador.
Por supuesto, sería posible implementar las juntas universales UJ lo más simples posible, por ejemplo, como juntas elastómeras sin partes móviles distintas del elastómero flexible, u otros tipos de acoplamientos flexibles simplificados, por ejemplo, acoplamientos de doble resorte. En este sentido, se proporciona la función principal de transferir un par de apriete al tornillo óseo preservando o preservando sustancialmente la rigidez a torsión del destornillador 26 y del extensor 6 de tornillo si está presente, y al mismo tiempo proporcionar un desacoplamiento entre el eje principal del tornillo óseo y el eje principal de los elementos de apriete, y se puede implementar con posibles equivalentes, tales como juntas universales, juntas cardan, acoplamientos de viga, acoplamientos elastómeros, acoplamientos de mordaza, etc.
La figura 3B muestra otra variante de una empuñadura 290 que puede usarse para aplicarse con y sujetar el extensor 6 de tornillo en una posición con respecto al tornillo pedicular 4, para sujetar el extensor 6 de tornillo. Una parte del extensor 6 de tornillo se muestra con una vista lateral a la izquierda de la figura 3B. La empuñadura 290 incluye una parte 292 de aprehensión manual que está configurada para ser sujetada por la mano de un usuario, operador o cirujano, un primer bastidor 294 que está unido de manera no móvil a la parte 294 de aprehensión manual, un segundo bastidor 296 que está suspendido a lo largo de un primer eje lineal con respecto al primer bastidor 294 por elementos elásticos 272, 275, siendo en la variante mostrada los elementos elásticos 272, 275 un par de resortes, el segundo bastidor 296 guiado por una estructura de guiado lineal que está situada en partes laterales del primer bastidor 294 y del segundo bastidor 296, permitiendo que el segundo bastidor 296 se deslice linealmente dentro de un cierto intervalo de movimiento dentro del primer bastidor 294, solicitado por los pares de elementos elásticos 272, 275. La estructura de guiado lineal puede implementarse como carriles de guiado complementarios, una estructura de soporte lineal, por ejemplo, con un carro y carril de guiado, corredera telescópica o superficie de deslizamiento para reducir la fricción entre el primer bastidor 294 y el segundo bastidor 296. Además, la empuñadura 290 incluye además un elemento 298 de aplicación central para aplicarse con una estructura 32 de aplicación correspondiente del extensor 6 de tornillo, por ejemplo, teniendo una abertura circular con dientes o crestas (299) de aplicación dispuestos circularmente.
El elemento 298 de aplicación es solicitado elásticamente con respecto al segundo bastidor 296 con dos elementos elásticos, por ejemplo, pero sin limitarse a un resorte helicoidal o de lámina 282, 284, de modo que el elemento 298 de aplicación puede deslizar dentro de un cierto intervalo de movimiento con respecto al segundo bastidor 296 a lo largo de un segundo eje lineal que es sustancialmente perpendicular al primer eje lineal. Además, una estructura de guiado lineal tal como, pero sin limitarse a, una estructura de carril complementaria puede preverse en paredes laterales del elemento 298 de aplicación y paredes laterales del segundo bastidor 296, para guiar el movimiento lineal a lo largo del segundo eje lineal.
Con la suspensión lineal del segundo bastidor 296 con respecto al primer bastidor 294 mediante una primera fuerza de solicitación creciente con los resortes 272, 275 para una posición aumentada del segundo bastidor 296 fuera de una primera posición central o neutra, y con la suspensión lineal del elemento 298 de aplicación central con respecto al segundo bastidor 296 mediante una segunda fuerza de solicitación creciente con los resortes 282, 284 para una posición aumentada del elemento 298 de aplicación central fuera de una segunda posición central o neutra, correspondiendo la primera y la segunda posición central a una ubicación del eje central HA2 cuando la empuñadura 290 se está aplicando con el extensor 6 de tornillo en dos direcciones dispuestas perpendicularmente, es posible minimizar que un usuario, operador o cirujano empuje el extensor de tornillo fuera del eje que está definido por el eje HA1 definido por la cabeza de tornillo del tornillo pedicular 4, y la extensión del mismo por el eje HA2 del extensor 6 de tornillo (véase la figura 2).
Además, la estructura 32 de aplicación del extensor 6 de tornillo y el elemento 298 de aplicación de la empuñadura 290 se forman de manera que, al aplicarse mutuamente entre sí, por ejemplo, por apertura deslizante del elemento 298 de aplicación de la empuñadura 290 para aplicarse a la estructura, están configurados para orientarse libremente dentro de un cierto intervalo angular entre sí, pero aún bloquean completamente una rotación del extensor 6 de tornillo con respecto a la empuñadura 290 alrededor del eje HA2. Esto puede implementarse mediante una estructura 32 de aplicación que tiene un elemento de aplicación esférico o similar a una bola con crestas o ranuras de aplicación, por ejemplo, pero sin limitarse a una estructura hexagonal esférica o de tipo torx esférica, con un borde biselado 34 circundante al menos parcialmente que limita una colocación hacia debajo de la empuñadura 290 al extensor 6 de tornillo. El borde 34 puede estar hecho de una estructura circundante continua, o mediante dos o más botones alrededor de la superficie cilíndrica exterior del extensor 6 de tornillo. En una variante, es posible que el elemento 298 de aplicación central tenga una estructura curvada mientras que la estructura 32 de aplicación tiene forma cilíndrica, para permitir un cierto intervalo de movimiento angular de la empuñadura 290 con respecto al eje HA2. Este mecanismo entre la empuñadura 290 y el extensor 6 de tornillo, con la estructura 32 de aplicación y el elemento 298 de aplicación central permite una tolerancia angular entre la empuñadura 290 y el extensor 6 de tornillo para sujetar el tornillo pedicular 4, y por lo tanto es funcionalmente equivalente a una junta universal, pero también permite una fácil extracción.
La figura 3C muestra una realización ejemplar de una empuñadura o botón 250 que puede estar colocado centralmente en un extremo del destornillador 20, 26, para apretar un tornillo pedicular 4. Por ejemplo, la empuñadura o botón 250 de mando puede ser girado alrededor del eje HA2 cuando está en conexión operativa con el destornillador 20, 26, por una mano del usuario, operador, o cirujano, para girar el destornillador 20, 26 con relación al extensor 6 de tornillo, mientras que la otra mano puede sostener el extensor 6 de tornillo con la empuñadura 290. La empuñadura 250 incluye un anillo o soporte externo 254 que puede tener una pluralidad de botones o protuberancias 253 dispuestos radialmente alrededor de una circunferencia externa, u otra disposición para aumentar la fricción de sujeción con una mano de un usuario, y tiene una abertura interna de forma rectangular que aloja un bastidor deslizante 256. El bastidor deslizante 256 está situado suspendido linealmente dentro de la abertura por medio de dos pares de elementos elásticos 232, 234 en cada lado, por ejemplo, resortes helicoidales o de lámina, a lo largo de un intervalo de movimiento lineal solicitado a la fuerza a lo largo de un primer eje. El bastidor deslizante 256 puede ser guiado linealmente por paredes laterales de abertura y bastidor, por ejemplo, con una estructura de carriles correspondiente, u otro tipo de estructura de soporte lineal. Además, un elemento 258 de aplicación central está situado dentro de una abertura de forma rectangular del bastidor deslizante 256 , solicitado en cada lado por un elemento elástico 242, 244, permitiendo un intervalo de movimiento lineal a lo largo de un segundo eje que es perpendicular al primer eje.
El elemento 258 de acoplamiento central puede tener una abertura en forma de una herramienta de torsión giratoria, por ejemplo una estructura hexagonal, una estructura tipo torx u otro tipo de estructura de aplicación de herramienta para aplicar un par a un destornillador 20, 26. Por ejemplo, el elemento de aplicación central puede ser una abertura no transversal que tiene un suelo que limita una profundidad de aplicación con el elemento 28 de aplicación esférico del destornillador 20, 26. Como se muestra en el lado izquierdo de la figura 3C, se muestra un extremo superior del destornillador 20, 26, que tiene un elemento 28 de aplicación esférico para aplicarse con el elemento 258 de aplicación central de la empuñadura o botón 259, por ejemplo, pero sin limitarse a una bola hexagonal, punta torx hexagonal, u otro tipo de herramienta que permite un intervalo de orientación angular libre entre la empuñadura 250 y el destornillador 20, 26, pero al mismo tiempo permite una transmisión de un par alrededor del eje HA2 al destornillador 20, 26. A este respecto, el elemento 258 de aplicación central y el elemento 28 de aplicación esférico tienen el equivalente funcional de una junta universal, pero con la posibilidad de retirar fácilmente la empuñadura 259 del destornillador 20, 26. También es posible que la empuñadura 250 esté equipada con un dispositivo limitador de par, por ejemplo un pasador que se puede romper, o un trinquete de par. En una variante, en lugar de usar resortes helicoidales 272, 275, 282, 284, 232, 234, 242, 244, es posible usar otros tipos de elementos elásticos, por ejemplo, pero sin limitarse a cojines elastómeros, pistones de suspensión, cordones elásticos, disposiciones de resortes de lámina, resortes de placa, resortes de voluta, tanto en una configuración de empuje como de tracción, proporcionando una fuerza para restaurar los respectivos bastidores o correderas a una posición neutra.
En una variante mostrada en la figura 5, un tubo helicoidal, u otro tipo de varilla flexible, puede usarse para el destornillador 26, o partes del mismo, por ejemplo, en ubicaciones de UJ1 y UJ2. Este es otro dispositivo que permite preservar la rigidez a torsión alrededor del eje HA2 o SA1, y al mismo tiempo permite la capacidad de flexión fuera del eje HA2 o SA1. Específicamente, se puede usar un tubo de doble hélice, con las dos hélices discurriendo opuestas entre sí que proporcionan una fuerte rigidez a torsión.
A continuación, con las figuras 6 a 8 se describe un dispositivo ejemplar 100 que permite medir un ángulo entre el eje HA2 del extensor 6 de tornillo y la cabeza 2 del tornillo, y el eje RA2 de la varilla 7, o determinar si HA2 y RA2 son perpendiculares entre sí, de modo que el cirujano u operador puede corregir una orientación de la cabeza 2 del tornillo con respecto a la varilla 7 moviendo el extensor 6 de tornillo. Esto puede hacerse durante la cirugía, donde el anclaje óseo 4 ya está completamente unido o fijado al hueso de la vértebra V, y por lo tanto puede hacerse a través de la incisión quirúrgica, mediante un dispositivo 100 que puede deslizarse sobre el extensor de tornillo 6 en la incisión quirúrgica.
Básicamente, como se muestra en la figura 6, el dispositivo 100 es un elemento tubular que es hueco, por ejemplo, tiene una cavidad cilíndrica interior hueca que tiene un diámetro interior DIA ligeramente mayor que un diámetro exterior del extensor 6 de tornillo, de modo que el dispositivo 100 puede deslizar sobre el extensor 6 de tornillo, por ejemplo, cuando ninguna de las empuñaduras 25, 29 está unida al extensor 6 de tornillo, como se muestra en la figura 8 donde el dispositivo 100 ha sido hecho deslizar sobre el extensor 6 de tornillo, y se muestra en la figura 7 como una vista en sección transversal, que muestra el dispositivo 100 dispuesto alrededor del extensor 6 de tornillo, y opcionalmente el destornillador 20. El dispositivo tubular 100 puede tener otras formas de sección transversal, por ejemplo, hexagonal, cuadrada, poligonal, etc., siempre que sea hueco y pueda deslizar sobre el extensor 6 de tornillo. En una cara frontal del dispositivo tubular 100, el borde frontal circular incluye dos protuberancias, crestas o bordes E1, E2 dispuestos a 180° entre sí. Una protuberancia E1 tiene ranuras, está dentada, o tiene dientes de sierra, o tiene otro tipo de irregularidades mecánicas 50 orientadas desde la cara frontal, que pueden generar una vibración al dispositivo tubular 100 si la protuberancia E1 es deslizada y presionada contra la varilla espinal 7, mientras que la otra protuberancia E2 es lisa, de modo que no se produce vibración cuando la protuberancia<e>2 es deslizada y presionada contra la varilla espinal 7. Preferiblemente, visto desde un eje central del dispositivo tubular 100 en una dirección radial, la protuberancia E1 está dispuesta con ranuras 50 en un intervalo angular que cubre el borde frontal circular entre preferiblemente 90° y justo por debajo de 180°, más preferiblemente entre 90° y 120°. Además, mientras que las protuberancias E1 y e 2 son simétricas axialmente entre sí, giradas 180° una con relación a la otra, la protuberancia dentada E1 no sobresale tanto de la cara frontal del elemento tubular 100 como la no dentada E2, por ejemplo, en una diferencia de distancia AD. En otras palabras, la distancia D1 de protuberancia de la protuberancia dentada E1 es menor que la distancia D2 de protuberancia de la protuberancia no dentada E2, por ejemplo, en una diferencia de 1 mm.
Como se muestra en la figura 8, el operador o cirujano puede deslizar el elemento tubular 100 sobre el extensor 100 de tornillo, por ejemplo, después de retirar o antes de colocar las empuñaduras 25, 29, y puede insertar completamente el elemento tubular 100 para asegurarse de que toca al menos una superficie superior de la varilla 7 de fijación espinal 7, al menos en un lado de la cabeza 2 del tornillo. Esto puede hacerse a un extensor de tornillo de un kit de implante ortopédico como se muestra ejemplarmente en la Patente de EE. UU., N. ° 10,058,355. Después, el cirujano u operador puede girar el elemento tubular 100 manualmente, como se indica por la flecha giratoria ROT, por ejemplo, con su pulgar y dedo índice, presionando el elemento tubular ligeramente contra la varilla 7. En un primer caso, donde la varilla 7 es sustancialmente perpendicular a la cabeza 2 del tornillo, lo que significa que el eje<h>A2 es perpendicular al eje RA2, que es la orientación deseada de la varilla 7, la rotación ROT del elemento tubular 100 con respecto al extensor 6 de tornillo no producirá ninguna vibración, ya que los dientes 50 están dispuestos ligeramente rebajados, por una diferencia AD de distancia, y ambas protuberancias E1 y E2 son asimétricas entre sí.
Sin embargo, en un segundo caso en donde la varilla 7 no es perpendicular a la cabeza 2 del tornillo, lo que significa que el eje HA2 no es perpendicular al eje RA2, que es una orientación no deseada de la varilla 7 con respecto a la cabeza 2, la rotación manual ROT del elemento tubular provocará que los dientes 50 se apliquen en una superficie de la varilla 7, para provocar una vibración y posiblemente un ruido de trinquete que puede ser detectado y oído manualmente por el cirujano u operador. Esto sucederá tan pronto como la distancia de desplazamiento relativo de la varilla 7 en cada lado de la cabeza 2 del tornillo exceda la diferencia AD de distancia, que es causada por el ángulo oblicuo que excede un cierto umbral.
Con este dispositivo 100 se puede detectar fácilmente, sin la retroalimentación visual necesaria, con un mecanismo muy sencillo, si la varilla 7 no está dispuesta perpendicularmente a la cabeza 2 del tornillo, y si el cirujano u operador detecta la no perpendicularidad, con el extensor 6 del tornillo, la cabeza 2 del tornillo se puede llevar a la posición deseada orientando el extensor 6 del tornillo que está unido a la cabeza 2 del tornillo antes de que se apriete el tornillo 2 de fijación, por ejemplo antes de que se pierda o limite la poliaxialidad del tornillo pedicular 1.
A continuación, con las figuras 9-10 se describe otro dispositivo 200 que permite medir el ángulo entre el eje HA2 del extensor 6 de tornillo y la cabeza 2 de tornillo, y el eje RA2 de la varilla 7, o determinar si HA2 y RA2 son perpendiculares entre sí, de modo que el cirujano u operador puede corregir una orientación de la cabeza 2 del tornillo con respecto a la varilla 7 moviendo el extensor 6 de tornillo. En comparación con el dispositivo 100, el presente dispositivo incluye electrónica y una fuente de alimentación para medir la distancia activamente, por el usuario de los sensores 86, 88 de medición de distancia que están dispuestos en una cara frontal del dispositivo 200, o dispuestos de manera que puedan medir una distancia del sensor respectivo 86, 88 a la varilla espinal 7, en cada lado de la cabeza 2 de tornillo del tornillo pedicular 1. Los sensores 86, 88 pueden implementarse a modo de ejemplo como, pero sin limitación, sensores de medición de distancia ópticos, acústicos, ultrasónicos, capacitivos o inductivos. La figura 9 ilustra el dispositivo 200 que se coloca sobre el extensor 6 de tornillo que muestra, en el lado izquierdo, la varilla 7 dispuesta perpendicularmente a la cabeza 2 del tornillo (la posición deseada), y en el lado derecho, la varilla 7 no dispuesta perpendicularmente a la cabeza 2 del tornillo. Los sensores 88, 86 pueden medir una distancia D11 y D12 en cada lado de la cabeza 2 del tornillo, para determinar si las distancias son iguales, para ver si hay perpendicularidad presente. Las señales procedentes de los sensores 86, 88 pueden ser procesadas por un microcontrolador que es alimentado por una batería, y un resultado de la comparación de las distancias medidas D11 y D12 puede ser indicado al usuario, por ejemplo, por medios ópticos, acústicos, hápticos o vibratorios, por ejemplo, a través de dos luces 82 que pueden mostrar perpendicularidad, por ejemplo, con una luz verde, o no perpendicularidad, con una luz roja, por ejemplo, el LED 82. En una variante, la señal puede ser acústica, por ejemplo, con el altavoz 84 que indica una señal acústica de baja frecuencia para la perpendicularidad, y una señal acústica de alta frecuencia para la no perpendicularidad.
Con la figura 10 se muestra otra variante, en donde en cada mitad de la superficie frontal circular del dispositivo 200 están dispuestos sensores 94, 96 de detección con superficie de contacto semicircular. Además, el dispositivo 200 tiene una flecha, línea u otra impresión o indicación 93 que muestra la posición rotativa deseada del dispositivo 200 una vez colocado en el extensor 6 de tornillo, de modo que el dispositivo 200 puede alinearse aproximadamente a un eje de extensión longitudinal de la varilla 7, por ejemplo, a lo largo de la incisión que normalmente es sustancialmente paralela a la varilla. El indicador de orientación también puede implementarse con pequeños botones, bultos o protuberancias 91, 92 para mostrar la orientación del dispositivo 200. Las superficies frontales de los sensores 94, 96 de detección pueden detectar el contacto o la proximidad cercana a la varilla 7 en cada lado de la cabeza 2 del tornillo, por ejemplo, mediante los sensores 94, 96 dispuestos como botones que pueden presionarse, o por ejemplo, mediante una medición capacitiva para detectar la proximidad cercana de la varilla 7.
La invención se ha descrito con referencia a ciertas realizaciones preferidas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de apriete de tomillo óseo que comprende:
un destornillador (26),
en donde el destornillador (26) incluye, a lo largo de un eje de extensión longitudinal, al menos un dispositivo (UJ1, UJ2) para proporcionar capacidad de flexión radial y al mismo tiempo conservar la rigidez a torsión a lo largo de un eje de extensión longitudinal del tornillo óseo (1),
caracterizado por que el dispositivo de apriete de tornillo óseo incluye además un extensor (6) de tornillo para su unión desmontable a una cabeza (2) de tornillo del tornillo óseo (1) y para sujetar el tornillo óseo (1) y alojar el destornillador (26), y
por que el al menos un dispositivo (UJ1, UJ2) para proporcionar capacidad de flexión radial está ubicado a lo largo del destornillador (26) y ubicado dentro del extensor (6) de tornillo cuando el extensor (6) de tornillo está fijado a la cabeza (2) de tornillo del tornillo óseo (1), o en una sección superior (8) del destornillador (26) fuera del extensor (6) de tornillo cuando el extensor (6) de tornillo está unido a la cabeza (2) de tornillo del tornillo óseo (1).
2. El dispositivo de apriete de tornillo óseo de la reivindicación 1, en donde el al menos un dispositivo (UJ1, UJ2) incluye una junta universal o un tubo de doble hélice.
3. El dispositivo de apriete de tornillos óseos de la reivindicación 1, que comprende, además:
una primera empuñadura (29, 290) de sujeción del extensor (6) de tornillo; y
una segunda empuñadura (25, 250) para aplicarse con el destornillador (26),
en donde la primera empuñadura (29, 290) incluye un primer mecanismo (S2) de suspensión para proporcionar una suspensión entre la primera empuñadura (29, 290) y el extensor (6) de tornillo, y en donde la segunda empuñadura (25, 250) incluye un segundo mecanismo (S1) de suspensión para proporcionar una suspensión entre la segunda empuñadura (25, 250) y el destornillador (26).
4. El dispositivo de apriete de tornillo óseo de la reivindicación 3,
en donde la primera empuñadura (29, 290) incluye un mecanismo de junta universal entre un área configurada para ser sujetada por un usuario, y un punto de fijación al extensor (6) de tornillo, y
en donde el dispositivo (UJ2) para proporcionar capacidad de flexión radial está situado entre la segunda empuñadura (25, 250) y la sección superior del destornillador (26).
5. El dispositivo de apriete de tornillo óseo de la reivindicación 1, en donde el extensor (6) de tornillo incluye un elemento que proporciona suavidad lateral (OS) para aumentar la capacidad de flexión del extensor (6) de tornillo en un área debilitada (OS).
6. El dispositivo de apriete de tornillo óseo de la reivindicación 5, en donde el elemento está dispuesto para ser adyacente al menos a un dispositivo (UJ1) para proporcionar capacidad de flexión radial.
7. El dispositivo de apriete de tornillo óseo de la reivindicación 1, en donde un primer dispositivo (UJ1) para proporcionar capacidad de flexión radial está ubicado a lo largo del destornillador (26) para ubicarse dentro del extensor (6) de tornillo cuando el extensor (6) de tornillo está fijado a la cabeza (2) de tornillo del tornillo óseo (1), y un segundo dispositivo (UJ2) para proporcionar capacidad de flexión radial está ubicado en una sección superior (8) del destornillador (26) fuera del extensor (6) de tornillo cuando el extensor (6) de tornillo está unido a la cabeza (2) de tornillo del tornillo óseo (1).
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