k OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS 19 k kInt. Cl. : A61B 17/60 11 Número de publicación: 6 51 ESPAÑA k 2 133 517 A61F 2/44 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA 12 kNúmero de solicitud europea: 94810120.9 kFecha de presentación : 28.02.94 kNúmero de publicación de la solicitud: 0 669 109 kFecha de publicación de la solicitud: 30.08.95 T3 86 86 87 87 k 54 Tı́tulo: Estabilizador para vertebras adyacentes. k 73 Titular/es: Sulzer Orthopädie AG Grabenstrasse 25 6340 Baar, CH k 72 Inventor/es: Baumgartner, Walter; k 74 Agente: Ungrı́a López, Javier 45 Fecha de la publicación de la mención BOPI: 16.09.99 45 Fecha de la publicación del folleto de patente: ES 2 133 517 T3 16.09.99 Aviso: k Freudiger, Stefan y Dubois, Gilles k En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid 1 ES 2 133 517 T3 DESCRIPCION Estabilizador para vertebras adyacentes. La invención se refiere a una estabilización de vértebras dorsales contiguas que comprende una cinta y al menos dos tornillos de pedı́culo que pueden anclarse en cada caso en otra vértebra en dirección de su eje de tornillo, que presentan una cabeza de tornillo con una abertura transversalmente al eje del tornillo, a través de la cual puede introducirse la cinta y presentan en cada caso un tornillo de apriete a fin de fijar la cinta transversalmente a la abertura en dirección del eje del tornillo, ası́ como, completando, un elemento de apoyo extendido sobre la cinta. Refuerzos entre vértebras dorsales se presentan en una publicación del Dr. Jean-Philippe Lemaire (“Restauration cinématique de la précontrainte posterieure du Rachis Lombaire”; Biomat, 17, rue Maryse Bastié - BP 12, F-91430 Igny). Se describen allı́ sistemas de cintas y tornillos con los que la tensión necesaria durante el movimiento de la columna vertebral se restablece en la zona posterior de las vértebras lumbares. En tal caso, en la zona más baja de las vértebras lumbares en dirección al sacro se extienden capas subyacentes blandas sobre las cintas que al encontrarse en postura horizontal o apoyarse el paciente en la zona del sacro inmpiden que las cabezas de los tornillos de pedı́culo más bajos perforen el tejido que las recubre. Asimismo, la solicitud de patente WO 91/16018 presenta un dispositivo para producir tensiones por tracción entre dos vértebras en la zona posterior, sujetándose cintas entre tornillos de pedı́culo. En el mejor de los casos, tales dispositivos pueden producir una tensión por tracción permanente. En la solicitud de patente EP-A-0 516 567 se presenta un cuerpo de amortiguación oblongo que posee en cada extremo un cuello con una cabeza esférica conformada. Debido a que el cuerpo de amortiguación está sujeto en sı́ entre las cabezas esféricas, se incrementa su rigidez. En la cabeza de los tornillos de pedı́culo se ha practicado un orificio ciego roscado con una ranura lateralmente pasante que es tan grande que el cuello puede introducirse con holgura. La transmisión de fuerza propiamente dicha tiene lugar entre una superficie cóncava en el fondo del orificio ciego roscado y una superficie cóncava dispuesta en posición opuesta en un tornillo de sujeción, en cuyo caso, la cabeza esférica ha de estar retenida de forma ajustada entre las superficies cóncavas a fin de formar una especie de articulación esférica, la cual facilita el movimiento entre las vértebras. Hay que tomar en consideración el desgaste ligado a cada uno de los movimientos. En el caso de una unión de más de dos vértebras contiguas, las bolas deben estar divididas en dos partes iguales en vértebras centrales a fin de convertirlas en una bola bipartita y deben preverse orificios ciegos con dos ranuras desplazadas aproximadamente 180◦. El operador que coloca los tornillos de pedı́culo con arreglo a la naturaleza y la posición de las vértebras debe disponer de todo un arsenal de cuerpos de amortiguación cuyas cabezas esféricas presentan en estrecho escalonamiento distintas distancias, 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2 en cuyo caso, para cada distancia deben estar presentes cuerpos de amortiguación con dos bolas completas, con la mitad de una bola y una bola completa y con dos mitades de bolas. En la solicitud de patente EP-A-0 348 272 se presentan igualmente tornillos de pedı́culo con una cabeza que presenta un orificio ciego roscado con una cabeza en la dirección del eje de tornillo y transversalmente a éste una ranura pasante con una anchura que es menor que la del diámetro de la rosca a fin de introducir en las ranuras barras de unión que pueden fijarse con tornillos. Tal solución es una fijación rı́gida de la vértebra. Dicha solución condiciona dimensiones muy grandes de la cabeza de los tornillos de pedı́culo para que las mitades de cabeza divididas por la ranura no se expansionen de manera intolerable al apretar los tornillos de fijación. Otros dispositivos utilizan, como se ha descrito en la memoria de publicación FR 2 615 095, barras que discurren paralelamente a la columna vertebral a fin de alinear en ella las vértebras individuales con dispositivos de apriete, lo cual proporciona una estructura rı́gida y convierte consiguientemente al paciente en inmóvil. Misión de la invención es establecer una estabilización sencilla y móvil entre vértebras dorsales. Esta misión se resuelve con las caracterı́sticas de la reivindicación 1a¯ , al formar el elemento de apoyo un cuerpo resistente a la presión para transmitir fuerzas de presión entre las dos cabezas de tornillos ajustándose por todos lados la sección transversal de la cinta en taladros ajustados del elemento de apoyo y de la cabeza del tornillo a fin de centrar respectivamente el elemento de apoyo y la cabeza de tornillo y siendo pretensable la cinta entre dos tornillos de pedı́culo contiguos por medio de una prolongación saliente fuera de los tornillos de pedı́culo a fin de apoyar mutuamente el elemento de apoyo y la cabeza de tornillo sobre una superficie de apoyo común a ellos y distribuida en torno a la cinta. La invención tiene la ventaja de que dos vértebras contiguas pueden descargarse posteriormente contra tracción a partir de una posición de reposo prefijada con una pretensión prefijada sin que un cartı́lago intervertebral intercalado se encuentre sometido constantemente a presión en la posición de reposo, mientras fuerzas de presión se interceptan posteriormente y se transmiten por medio de elementos de apoyo. En tal caso, se conserva en todo caso una movilidad residual, porque elementos de apoyo y cabezas de tornillos forman en colaboración con la cinta una especie de articulación que con creciente desviación forma una creciente resistencia contra esta desviación. Se origina, por consiguiente, una posición de reposo prefijada por la longitud de los elementos de apoyo, fuera de la cual puede tener lugar contra una fuerza de retroceso determinada por la pretensión de la cinta una doblado previo limitado y giro lateral entre las vértebras. Asimismo, los ejes de dos tornillos de pedı́culo unidos por un elemento de apoyo pueden encontrarse respectivamente en una posición ligeramente torcida. Perfeccionamientos ventajosos de la invención se presentan en las reivindicaciones secundarias 3 ES 2 133 517 T3 2a¯ a 14a¯ . El carácter de tipo articulado de la unión entre el elemento de apoyo y el tornillo de pedı́culo se refuerza aún más por medio de una superficie de apoyo común, configurada en forma anular en torno a la cinta. En el caso de un material metálico o resistente no metálico para el elemento de apoyo vale la pena configurar la superficie de apoyo común en forma esférica a fin de posibilitar el giro en cualquier dirección con superficie suficientemente portante. En tal caso, el centro de la superficie de apoyo común puede encontrarse o bien en el lado del elemento de apoyo o en el lado de la cabeza del tornillo de pedı́culo. Puesto que la distancia entre dos tornillos de pedı́culo atornillados en la vértebra no puede determinarse de antemano, los elementos de apoyo deben disponerse como en una caja de construcción para su elección en diferentes longitudes. En el caso de un cuerpo de apoyo elástico de material sintético, por ejemplo, de poliuretano, basta con que en la cabeza del tornillo esté situada como superficie de apoyo una superficie anular lisa o una superficie anular cónica hacia dentro, puesto que el material sintético puede ceder y se solicita básicamente sólo por presión. Mientras la superficie de apoyo sólo corresponde a un anillo cónico plano o a un anillo esférico plano, el cuerpo de apoyo se centra en él y a causa de su elasticidad se ajusta bajo pretensión de la superficie de apoyo, aunque esté configurado como cuerpo hueco cilı́ndrico. Otra ventaja de un cuerpo de apoyo elástico consiste en que fuera de la posición de reposo en la que se compensan fuerzas de tracción cede elásticamente en función de la presión, lo cual provoca un amortiguamiento en el caso de solicitaciones del tipo de choques. Para tales cuerpos huecos cilı́ndricos elásticos se puede lograr sencillamente la multiplicidad de una caja de construcción al dividirse un cuerpo hueco cilı́ndrico por medio de incisiones radiales por fuera en piezas parciales cilı́ndricas que están unidas entre sı́ por un cuello. La incisión radial y el cuello están dimensionados de tal manera que durante la operación y antes de introducir la cinta, las piezas parciales se pueden separar con un escalpelo a fin de alcanzar la longitud correcta. Con el fin de conferir al elemento de apoyo una resistencia mejor al pandeo es ventajoso que dicho elemento presente en el centro una forma abombada. Los tornillos de pedı́culo autorroscantes tienen una rosca con diámetro exterior constante y con un diámetro de núcleo cónicamente creciente. La cabeza del tornillo está constituida por una sección de bola con centro sobre el eje del tornillo a fin de ocupar poco espacio. En las figuras se exponen diferentes ejemplos de realización de la invención. Presentan: la figura 1 esquemáticamente una sección transversal a través de una vértebra lumbar con un tornillo de pedı́culo atornillado; la figura 2 esquemáticamente la vista lateral de dos tornillos de pedı́culo que están unidos entre sı́ por medio de un elemento de apoyo y una cinta; la figura 3 esquemáticamente la vista en planta sobre una de las cabezas de tornillos lateralmente aplanadas de la figura 2; la figura 4 esquemáticamente la vista lateral 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 de dos tornillos de pedı́culo que están unidos entre sı́ por medio de un elemento de apoyo y una cinta; la figura 5 esquemáticamente la vista en planta sobre una de las cabezas redondas de tornillos de la figura 4; las figuras 6 y 7 esquemáticamente en estado no pretensado la vista lateral de dos tornillos de pedı́culo que están unidos entre sı́ por medio de un elemento de apoyo elástico y una cinta; la figura 8 esquemáticamente en sección un elemento de apoyo elástico según la figura 6 que está unido a presión entre dos tornillos de pedı́culo; y la figura 9 esquemáticamente un elemento de apoyo de la figura 8 en estado no unido a presión. En las figuras se presentan estabilizaciones entre dos tornillos de pedı́culo 2 y 3 fijados en vértebras contiguas. Entre las cabezas de tornillos 6 se fija un elemento de apoyo 10 extendido sobre una cinta 1, el cual está constituido a voluntad por un material elástico o rı́gido, fijándose la cinta bajo pretensión en las cabezas de tornillos 6. La cinta 1 presenta una sección transversal redonda resistente a las fuerzas de cizallamiento y está constituida por material elástico, mientras el elemento de apoyo 10 forma un cuerpo resistente a la presión para la transmisión de fuerzas de presión entre las dos cabezas de tornillos 6. El elemento de apoyo 10 y la cabeza de tornillo 6 se ajustan por todos los lados con taladros ajustados 9 y 12 a la cinta 1 a fin de centrarse mutuamente y apoyarse mutuamente sobre una superficie de apoyo 13 común para ellos y distribuida en torno a la cinta 1. En la figura 1, un tornillo de pedı́culo 2 está atornillado en el asiento 32 entre el Processus costalis 33 y el Processus mamillaris 34, de tal manera que dicho tornillo con su eje 5 alcanza por medio del pedı́culo 35 el cuerpo vertebral 4 para el anclaje. La cabeza de tornillo 6 es sección de un cuerpo esférico y descansa en el asiento 32. La cabeza de tornillo 6 esta aplanada en dos superficies de apoyo 13 opuestas y presenta una abertura 7, a través de la cual puede introducirse una cinta. Los tornillos de pedı́culo 2 y 3 están alineados en cuerpos vertebrales contiguos de tal manera que las superficies de apoyo 13 se encuentran en posiciones opuestas a fin de introducir entre ellas un cuerpo de apoyo extensible sobre la cinta 1 como en las figuras 2, 4, 6, 7 y 8. En el ejemplo de las figuras 2 y 3, en la cabeza de tornillo 6 de los tornillos de pedı́culo 2 y 3 se ha practicado un taladro pasante 12 que prosigue en un taladro 9 del elemento de apoyo 10 a fin de alojar la cinta 1 que está aprisionada con pretensión por medio de tornillos en taladros roscados 37 en cavidades opuestas 31. Las superficies de apoyo 13 están constituidas en la cabeza del tornillo por superficies anulares cóncavas 20 que, en el caso de un cuerpo de apoyo rı́gido 10, son esféricas 15 con un radio mayor que 5 mm, mientras que el cuerpo de apoyo presenta una contrasuperficie esférica ajustada 15. En la cabeza del tornillo se han practicado escotaduras 36 a fin de poder aplicar una herramienta para la introducción mediante giro o un instrumento de sujeción. En el ejemplo de las figuras 4 y 5, la cabeza de tornillo con su superficie esférica 30 es al mismo 3 5 ES 2 133 517 T3 tiempo superficie de apoyo para una contrasuperficie cóncava correspondiente del cuerpo de apoyo 10. Los elementos restantes corresponden a los de las figuras 2 y 3. En el ejemplo de las figuras 6, 8 y 9, el elemento de apoyo está constituido por un cuerpo hueco cilı́ndrico 21 de material sintético elástico 16 que, en estado no cargado, está dividido por fuera en dos piezas parciales adicionales 25 y 26 por cada vez una incisión radial circundante 38. Las piezas parciales están unidas entre sı́ por un cuello 24, en cuyo caso, el cuello es tan débil que se comprime completamente sometido a pretensión axial para que soporten las superficies de la incisión 38. La incisión 38 tiene sólo tal anchura que, en estado no cargado, las piezas parciales 25 y 26 son separables con un escalpelo a fin de cortar el elemento de apoyo 10 a la longitud correcta. En tal caso, se ha mostrado conveniente una realización con un elemento central y dos piezas parciales 25 y 26 a fin de obtener cuatro posibilidades de longitudes de montaje que están escalonadas de manera uniforme si una pieza parcial 25 presenta la mitad de longitud de la otra pieza parcial 26. De aquı́ pueden obtenerse cuatro longitudes, a saber, “pieza parcial central y piezas parciales 25 y 26”; “pieza parcial central y pieza parcial 26”; “pieza parcial central y pieza parcial 25” y “pieza parcial central”, que presentan un escalonamiento igual. En tal caso, la longitud del cuello 24 no debe incluirse en la consideración. En la figura 6, se presenta un elemento de apoyo con una pieza parcial 25. la cinta 1 está introducida, pero nos se ha tensado todavı́a. Como paso siguiente se apretarı́a, por ejemplo, una varilla roscada 8 contra el tornillo de pedı́culo 3a fin de fijar la cinta 1. A continuación, entre el tornillo de pedı́culo superior 2 y la cinta 1 se aplica una pretensión ajustada y la cinta pretensada se fija con la varilla roscada superior 8. Las superficies de apoyo 13 están realizadas como superficies anulares lisas 14 y 17. A fin de centrar mejor el elemento de apoyo, esta superficie anular de la cabeza de tornillo puede estar realizada como superficie anular cónica 19, mientras el elemento de apoyo se deforma hacia dentro en el marco de su elasticidad. En el ejemplo de la figura 7, las superficies de apoyo en la cabeza de tornillo 6 y en el elemento de apoyo 10 son cónicas, en cuyo caso, la mitad de ángulo de cono 18 asciende a más de 45◦. Al 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 6 mismo tiempo, el cuerpo de apoyo presenta hacia el centro una forma abombada 27 para incrementar su resistencia al pandeo. También en este caso son posibles piezas parciales 25 y 26 - como se ha mencionado anteriormente -, si las incisiones radiales se encuentran sobre superficies de cuerpo de cono con ángulo de cono similar al ángulo de como 18. Las escotaduras 36 representadas en las figuras 3 y 5 para una herramienta de atornillar no sólo sirven para introducir los tornillos de pedı́culo que están realizados de forma autorroscante con una rosca de diámetro externo constante 28 y con un diámetro de núcleo creciente 29, sino que son también superficies de aplicación para producir un contrapar al apretar las varillas roscadas 8. En los ejemplos mencionados, la cinta 1 presenta una sección transversal redonda 11 resistente a las fuerzas de cizallamiento, tal como la poseen, por ejemplo, cintas cruzadas artificiales trenzadas. En el caso de una solicitación por flexión entre la cabeza de tornillo 6 y el cuerpo de apoyo 10 se produce, por ello, un par de retroceso alargándose la cinta 10 mientras que la presión se desplaza en la superficie de apoyo 13 unilateralmente hacia fuera. Esto tiene la ventaja de que el refuerzo a partir de una posible deformación elástica que incluye también flexión, tiende siempre a un retroceso a la misma posición de reposo. La cabeza de tornillo realizada como sección de bola 30 sólo requiere un volumen reducido, lo cual facilita la introducción profunda y no presenta ningún canto agudo hacia el tejido contiguo. Las varillas roscadas 8, después del atornillamiento, deberı́an rematar enrasadas con la superficie esférica 30. La estabilización descrita aquı́ no se limita a dos cuerpos vertebrales contiguos con cartı́lago intervertebral intercalado, sino que puede fijarse sobre varios cuerpos vertebrales anexos entre sı́ a fin de estabilizar varios segmentos. Igualmente, los elementos de apoyo 10 pueden realizarse como tubos ligeramente curvados a fin de ajustarse mejor a la posición individual de los tornillos de pedı́culo individuales. Las superficies de apoyo 13 de dos tornillos de pedı́culo 2 y 3 para un elemento de apoyo 10 deben situarse, en tal caso, una frente a otra con menor exactitud. 7 ES 2 133 517 T3 REIVINDICACIONES 1. Estabilización de vértebras dorsales contiguas que comprende una cinta y al menos dos tornillos de pedı́culo (2 y 3) que pueden anclarse en cada caso en otra vértebra en dirección de su eje de tornillo (5) que presentan una cabeza de tornillo (6) con una abertura (7) transversalmente al eje de tornillo (5), a través de la cual puede introducirse la cinta y que presentan en cada caso un tornillo de apriete (8) a fin de fijar la cinta (1) transversalmente a la abertura (7) en sentido del eje de tornillo (5), ası́ como comprende un elemento de apoyo (10) extendido sobre la cinta (1), caracterizada porque el elemento de apoyo (10) forma un cuerpo resistente a la presión para la transmisión de fuerzas de presión entre dos cabezas de tornillos, la cinta (1) que está constituida por un material sintético elástico y presenta una sección transversal redonda (11) resistente contra fuerzas de cizallamiento, se ajusta por todos los lados en taladros apropiados (9 y 12) del elemento de apoyo y de la cabeza de tornillo a fin de centrar respectivamente el elemento de apoyo (10) y la cabeza de tornillo (6) y porque la cinta (1) puede pretensarse entre dos tornillos de pedı́culo contiguos por medio de una prolongación saliente fuera de los tornillos de pedı́culo a fin de poder apoyar el elemento de apoyo (10) y la cabeza de tornillo (6) mutuamente sobre una superficie de apoyo (13) común, distribuida en torno a la cinta (1). 2. Estabilización según la reivindicación 1a¯ , caracterizada porque la superficie de apoyo común (13) está constituida por una superficie de forma anular (14) en torno a la cinta (1). 3. Estabilización según la reivindicación 1a¯ o a 2¯ , caracterizada porque el elemento de apoyo (10) está constituido por metal o un material resistente no metálico. 4. Estabilización según la reivindicación 3a¯ , caracterizada porque la superficie de apoyo común (13) es una sección de una superficie esférica (15) que presenta su centro en el lado de la cabeza de tornillo (6) o en el lado del elemento de apoyo (10). 5. Estabilización según la reivindicación 3a¯ o a 4¯ , caracterizada porque está formado un sistema modular eligiéndose o ajustándose varios elementos de apoyo (10) con distinta longitud. 6. Estabilización según la reivindicación 1a¯ o a 2¯ , caracterizada porque el elemento de apoyo (10) está constituido por un material sintético elástico (16), preferentemente por poliuretano. 7. Estabilización según la reivindicación 6a¯ , caracterizada porque la superficie de apoyo (13) en la cabeza de tornillo (6) está formada por una superficie anular lisa (17) o por una superficie anular (19) cónica hacia dentro con un mitad de ángulo de cono (18) mayor que 45◦ o por una superficie anular cóncava (20) con radio esférico mayor que 5 mm. 8. Estabilización según la reivindicación 6a¯ o 7a¯, caracterizada porque el elemento de apoyo (13) está constituido por un cuerpo hueco cilı́ndrico (21). 9. Estabilización según la reivindicación 8a¯ , caracterizada porque el cuerpo hueco cilı́ndrico 5 10 15 20 25 30 35 40 8 (21) está dividido por cada vez una incisión radial circundante por fuera en piezas parciales cilı́ndricas (25 y 26) que están unidas entre sı́ por un cuello (24). 10. Estabilización según la reivindicación 9a¯ , caracterizada porque el cuerpo hueco cilı́ndrico (21) está constituido por una pieza parcial central y dos piezas parciales externas (25 y 26), en cuyo caso, las piezas parciales externas (25 y 26) pueden separarse con un escalpelo guiado en la incisión (38) y una de las piezas parciales externas (25) presenta la mitad de longitud de la otra pieza parcial externa (26) a fin de obtener cuatro longitudes de montaje escalonadas de manera uniforme mediante la separación de ninguna, de la una o de la otra o de la una y de la otra pieza parcial. 11. Estabilización según la reivindicación 6a¯ o 7a¯ , caracterizada porque el elemento de apoyo (10) presenta una forma abombada (27) en el centro a fin de aumentar la resistencia al pandeo. 12. Estabilización según una de las reivindicaciones 1a¯ a 11a¯ , caracterizada porque los tornillos de pedı́culo (2 y 3) están realizados de forma autorroscante con una rosca de diámetro exterior constante (28) y con un diámetro de núcleo cónicamente creciente (29). 13. Estabilización según una de las reivindicaciones 1a¯ a 12a¯ , caracterizada porque la cabeza de tornillo (6) está constituida por una sección de bola (30) a fin de presentar las superficies de ataque más pequeñas posible. 14. Estabilización según una de las reivindicaciones 1a¯ a 13a¯ , caracterizada porque la cabeza de tornillo (6) presenta en la abertura (7) en dirección del eje de tornillo (5) y en sentido opuesto al tornillo de apriete (8) una cavidad (31) en la que puede introducirse a presión la cinta con el tornillo de apriete. 15. Estabilización según una de las reivindicaciones 1a¯ a 14a¯ , caracterizada porque la cinta (1), los tornillos de pedı́culo (2 y 3) y los elementos de apoyo (10) están prolongados por varias vértebras a fin de reforzar toda una zona. 45 50 55 60 NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales. 65 Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluı́da en la mencionada reserva. 5 ES 2 133 517 T3 6 ES 2 133 517 T3 7 ES 2 133 517 T3 8