ES2235369T3 - Placa ortopedica de fijacion. - Google Patents

Abstract

PLACA (2) QUE SE UTILIZA PARA FIJAR LA POSICION DE UN PRIMER ELEMENTO EN RELACION CON UN SEGUNDO ELEMENTO. LA CITADA PLACA (2) CONSTA DE UNA PARTE DE CUERPO CON VARIOS MECANISMOS DE UNION ALLI SITUADOS, LOS CUALES INCLUYEN: UN PRIMER GRUPO DE TRES MECANISMOS DE UNION BASICAMENTE SITUADOS A 90 - 150 UNO DE OTRO EN TORNO A UN CIRCULO (10) Y, PREFERENTEMENTE, A 120 UNO DE OTRO, ESTANDO DISEÑADO EL PRIMER GRUPO DE MECANISMOS DE UNION PARA QUE FACILITE LA UNION DE VARIOS ARRIOSTRAMIENTOS DE LONGITUD AJUSTABLE (20) A LA CITADA PLACA; Y UN SEGUNDO GRUPO DE MECANISMOS DE UNION BASICAMENTE SITUADOS EN TORNO AL CIRCULO (10) MENCIONADO QUE ESTAN DISEÑADOS PARA FACILITAR LA UNION DE ACCESORIOS A LA PLACA (2), SIENDO EL NUMERO TOTAL DE MECANISMOS CITADOS UN MULTIPLO DE TRES.

Description

Placa ortopédica de fijación.

La presente invención se refiere a una placa para usar como parte de un dispositivo de fijación externa y, más particularmente, a una pauta especial de agujeros dentro de la placa.

Los dispositivos de fijación externa de anillo circular convencionales consisten en dispositivos de tipo Ilizarov que se basan en un sistema fijador exterior, circunferencial, dado a conocer por G.A. Ilizarov a principios de la década de los 1950. El sistema de Ilizarov incluye al menos dos anillos o "halos" que ciñen un miembro corporal de un paciente (por ejemplo, una pierna de un paciente), unas varillas de conexión que se extienden entre los dos anillos, unos clavos de transfixión que se extienden a través de la estructura ósea del paciente, y conectores para conectar los clavos de transfixión a los anillos. El uso del sistema de Ilizarov para tratar con la angulación, traslación y rotación se describe en "Basic Ilizarov Techniques", Techniques in Orthopaedics®, Vol. 5, Nº 4, Diciembre 1990, páginas 55-59.

El sistema de Ilizarov, descrito, por ejemplo, en el documento US 5.275.598, proporciona un armazón de fijación externa que permite la corrección gradual a lo largo y alrededor de seis ejes, sin embargo, tales armazones requieren muchas partes y son relativamente complicados de construir y de usar en una situación clínica. Además, las fijaciones ortopédicas exteriores, tales como los armazones de Ilizarov, a menudo deben modificarse tras su aplicación inicial. Tal modificación puede resultar necesaria para pasar de un eje correctivo a otro. Alternativamente, tales modificaciones pueden permitir la conversión desde un tipo de armazón de ajuste inicial a un armazón de tipo de soporte de peso, puesto que algunas de las configuraciones correctivas no son lo suficientemente estables como para soportar peso.

Los anillos utilizados en los dispositivos de Ilizarov incluyen una pluralidad de aberturas o agujeros espaciados que contemplan el acoplamiento de varios accesorios al dispositivo. La pauta de agujeros del anillo de Ilizarov viene determinada principalmente como una función del diámetro del anillo. El conocimiento tradicional enseña que para cualquier diámetro dado, el anillo debería incluir el máximo número de agujeros arqueadamente colocados y equiespaciados. Los expertos en la técnica creen que tal colocación de los agujeros dota al cirujano del máximo grado de flexibilidad al construir la frecuentemente complicada e intrincada configuración del armazón de Ilizarov. Los agujeros del anillo de Ilizarov, aunque equiespaciados alrededor de un círculo, están colocados de manera que la ubicación de cualquier agujero dado en relación con otro agujero en anillos adicionales sea completamente irrelevante.

Los solicitantes han desarrollado recientemente un nuevo dispositivo de fijación externa conocido como el fijador externo del Taylor Spatial Frame^{TM} (armazón espacial de Taylor). Este dispositivo se describe y reivindica en la solicitud permitida de patente estadounidense con número de serie 08/782,731, titulada "Orthopaedic Fixation Device". Además, los solicitantes han desarrollado un método especial para utilizar el fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} que es el tema de la solicitud permitida de patente estadounidense con número de serie 08/726,713, titulada "Method of Using An Orthopaedic Fixation Device". Tal como se da a conocer en estas patentes anteriores, en su realización preferida, el fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} consta de dos placas anulares interconectadas por seis riostras de longitud ajustable. Este dispositivo puede configurarse para corregir virtualmente un número infinito de deformidades, cada una de las cuales hubiese requerido de otro modo la construcción de un armazón de Ilizarov específico hecho a medida.

Al igual que con el fijador de Ilizarov de la técnica anterior, las placas del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} incluyen una pluralidad de aberturas o agujeros espaciados a través de las mismas para acoplar accesorios al dispositivo. Además, las placas incluyen una pluralidad de cavidades o agujeros para al acoplamiento de las riostras a los anillos. Los solicitantes han desarrollado ahora un esquema especial de colocación de los agujeros para los anillos del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM}. Este esquema especial de colocación de los agujeros aprovecha la naturaleza especial del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} y el método especial para usar el mismo, y proporciona ventajas sustanciales sobre las pautas de agujeros colocados de manera asistemática utilizadas en los anillos de Ilizarov.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una placa novedosa de fijación externa que pueda usarse como parte del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} y que facilite el método especial de uso del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM}.

Es un objeto más de la presente invención proporcionar una placa novedosa de fijación externa que sea fácil de fabricar y simplifique el proceso de construcción del fijador.

Es un objeto más de la presente invención proporcionar una placa novedosa de fijación externa que ofrezca varias ventajas clínicas sobre los diseños de la técnica anterior mediante la provisión de un marco de referencia conveniente para ayudar a un cirujano en la planificación preoperativa y la aplicación quirúrgica del dispositivo.

Es un objeto más de la presente invención proporcionar un sistema de placas, en el que cada placa dentro del sistema ofrezca unas propiedades simétricas especiales y un espaciado de agujeros común.

Es un objeto más de la invención proporcionar un esquema de agujeros para una placa de fijación externa que proporcione una relación geométrica clara entre los agujeros de tal placa en relación con otros agujeros en la misma placa o con agujeros en placas acopladas.

Estos y otros objetos son hechos realidad por una placa de fijación que incluye una pluralidad de mecanismos de acoplamiento situados sobre la misma. El mecanismo de acoplamiento puede constar preferiblemente de una pluralidad de agujeros equiespaciados y simétricamente colocados. Según una realización preferida, la presente invención incluye una placa que tiene una parte de cuerpo que incluye una pluralidad de aberturas o agujeros sustancialmente equiespaciados, colocados arqueadamente en la misma. Los agujeros están diseñados para facilitar el acoplamiento de una pluralidad de riostras de longitud ajustable que interconectan una o más placas, y el acoplamiento de varios accesorios a las placas. Los agujeros de riostra y los agujeros de accesorio pueden ser idénticos o pueden ser diferentes. La disposición de los agujeros proporciona una simetría triple, y preferiblemente una simetría 2 x 3. Sobre la base de una relación geométrica definida entre los agujeros de placa, puede diseñarse un sistema de placas que ofrezca una simetría triple o una simetría 2 x 3.

Según la presente invención, se proporciona un sistema ortopédico de fijación espacial para sujetar elementos, que comprende una pluralidad de placas de fijación, en el que cada placa incluye una parte de cuerpo que tiene n agujeros colocados en la misma, según lo cual, dichos agujeros están colocados sustancialmente a lo largo de un arco de \alphaº de un círculo definido por un diámetro d, y la longitud de cuerda entre agujeros adyacentes es sustancialmente
igual a \ell, y

d\approx\ell\left(\sqrt{\left(\frac{1}{tan^{2}\left(\frac{\alpha}{2n}\right)}+1\right)}\right).

y según lo cual, el diámetro d para cada placa dentro del sistema es único y el valor para n(360/\alpha) para cada diámetro d de cada placa consecutiva en el sistema es un múltiplo de 3.

A continuación, se describirá la presente invención, únicamente a título de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista en planta de una placa según una realización de la presente invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un dispositivo de fijación externa que incorpora una realización de la placa novedosa de la presente invención.

La figura 3 es una vista ampliada de una parte de una de las placas mostradas en la figura 2.

La figura 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo de fijación externa que incorpora una realización alternativa de la placa novedosa de la presente invención.

La figura 5 es una vista ampliada de una parte de una placa de la presente invención e ilustra la relación geométrica entre dos agujeros adyacentes.

La figura 6 es una vista en planta de una placa según una realización alternativa de la presente invención.

La figura 7 es una vista en planta de una placa según una realización alternativa de la presente invención.

La figura 8 es una vista en planta de una placa según una realización alternativa de la presente invención.

La figura 9 es una vista en planta de una placa según una realización alternativa de la presente invención.

La figura 10 es una vista en planta de una placa según una realización alternativa de la presente invención.

La figura 11 es una vista en perspectiva de un dispositivo de fijación externa que incorpora una realización alternativa de la placa novedosa de la presente invención.

Debido a la naturaleza especial del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} y del método especial de uso del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM}, la posición de un agujero dado en relación con otro agujero, bien en la misma placa, bien en una placa distinta, es muy importante. Ciertamente, se ha descubierto que la colocación correcta de los agujeros puede simplificar los procesos de fabricación y de construcción del dispositivo, puede simplificar el método de uso del dispositivo al simplificar el análisis geométrico del sistema y puede proporcionar un número de ventajas clínicas.

La figura 1 ilustra una placa fijadora según una realización preferida de la presente invención. La placa 2 incluye una parte 4 circular de cuerpo fabricada a partir de un material adecuadamente resistente y rígido, tal como un metal, una aleación, un plástico, un material compuesto o una cerámica. La parte 4 de cuerpo incluye una pluralidad de aberturas o agujeros 8 sustancialmente equiespaciados, colocados arqueadamente dentro de la misma. En la realización específica mostrada en la figura 1, el centro de los agujeros 8 forma un círculo completo, tal como se ilustra mediante la línea 10 discontinua, en la que el círculo tiene un centro c y un radio r. Es importante advertir que cada agujero 8 puede
tener un diámetro o forma diferente siempre y cuando el centro del agujero interseque sustancialmente el círculo 10.

Tal como se ilustra en las figuras 2 y 4, los agujeros 8 están diseñados para facilitar el acoplamiento de una pluralidad de riostras 20 de longitud ajustable que interconectan una o más placas 2. Según la realización preferida de la presente invención, se emplean seis riostras 20 para interconectar dos placas 2. Además, los agujeros 8 están diseñados para facilitar el acoplamiento de varios accesorios a la placa 2, tales como, por ejemplo, alambres (no mostrados), pinzas 24, clavos 26, placas adicionales, etc. Según la realización mostrada en la figura 1 y la figura 4, los agujeros de riostra y los agujeros de accesorio son idénticos, es decir puede seleccionarse, cualquier agujero 8 para servir como agujero de riostra o como agujero de accesorio. Según una realización alternativa, tal como se muestra en la figura 2, los agujeros 14 de accesorio y los agujeros 12 de riostra son diferentes.

Tal como se ilustra en la figura 2, según una realización de la presente invención, cada placa 2 tiene tres posiciones 16 de acoplamiento de riostras propiamente dichas. Además, cada placa 2 incluye tres posiciones 18 de riostras adicionales que no se utilizan en realidad. Las posiciones 18 sin usar de riostras se incluyen para proporcionar un diseño con simetría 2 x 3, el cual se analiza con más detalle más abajo. En la realización preferida de la invención, tal como se muestra en la figura 2, los agujeros 16 de acoplamiento de riostras utilizados deberían colocarse a aproximadamente 120º los unos de los otros para formar un triángulo sustancialmente equilátero. De manera similar, los agujeros 18 sin usar de acoplamiento de riostras deberían colocarse a aproximadamente 120º los unos de los otros para formar un segundo triángulo sustancialmente equilátero. Los dos triángulos que se solapan se ilustran mediante líneas discontinuas en la figura 1 y se designan como triángulo A y triángulo B. Alternativamente, uno o más agujeros 16, 18 de acoplamiento de riostras pueden desviarse levemente de su posición ideal a 120º. Sin embargo, tal desviación debería ser menor que 30º, pero preferiblemente no mayor que 15º, e idealmente menor que 6º.

A diferencia de la colocación asistemática de los agujeros de los anillos de Ilizarov de la técnica anterior, los agujeros 8 en el presente dispositivo están colocados preferiblemente estratégicamente dentro de la placa 2 para proporcionar una simetría 2 x 3 a lo largo de un sistema completo de placas. La simetría 2 x 3 se consigue cuando los agujeros se colocan de manera que la placa pueda girarse en incrementos de 180º alrededor de un primer eje y en incrementos de 120º alrededor de un segundo eje, y mantener cada vez unas posiciones de los agujeros idénticas. Por ejemplo, la placa 2 puede girarse 180º alrededor de un eje que pasa a través del centro c y en el plano de la placa 2, es decir, el eje x mostrado en la figura 2. Básicamente, una rotación así daría la vuelta a la placa 2. La pauta de agujeros en la placa 2 sería idéntica para ambas de las dos posiciones posibles. Esta característica representa el "2" de la simetría
2 x 3. De manera similar, la placa 2 puede girarse en incrementos de 120º alrededor de un eje perpendicular a la placa y que pasa por el centro c, es decir, el eje y mostrado en la figura 2. Existen tres posiciones posibles que la placa 2 podría adoptar al realizar rotaciones de 120º alrededor del eje x. Sin embargo, tras cada rotación, las posiciones resultantes de los agujeros permanecerán sin cambios. Esta característica representa el "3" de la simetría 2 x 3. Según la presente invención, se proporciona un sistema de placas, tal como se describe a continuación en la presente memoria, en el que cada placa dentro del sistema ofrece al menos una simetría triple (es decir, la simetría "3"), y preferiblemente, cada placa ofrece una simetría 2 x 3 completa.

Tal como se ha indicado más arriba, a fin de obtener la simetría 2 x 3, la placa 2 debería incluir dos conjuntos de tres agujeros de riostra, con cada agujero 12 de riostra colocado a aproximadamente 60º de distancia en un círculo. Además, la simetría 2 x 3 requiere que el número total de agujeros 8 (incluyendo tanto los agujeros 12 de riostra como los agujeros 14 de accesorio) sea un múltiplo de seis (6). Sin embargo, para la simetría triple tan sólo, el número total de agujeros 8 necesita ser únicamente un múltiplo de tres (3). Además, los agujeros de accesorio deberían estar equiespaciados. Un experto en la técnica apreciará que pueden añadirse a la placa 2 agujeros "de pega" asimétricos. No obstante, una placa así estaría dentro del alcance de la presente invención.

Tal como se ilustra en la figura 3, el espaciado entre los agujeros 14 de accesorio puede medirse en términos de la longitud \ell_{arco} de arco a lo largo del círculo 10 o en términos de la longitud \ell_{cuerda} de cuerda. Según la realización preferida, la distancia entre agujeros 14 se mide según la longitud \ell_{cuerda} de cuerda, y tales longitudes son iguales. Además, la distancia entre cada agujero 12 de riostra y su agujero 14 de accesorio adyacente no necesita ser igual que la distancia entre dos agujeros 14 de accesorio adyacentes. Tal como se ilustra en la figura 3, esta distancia puede medirse a lo largo de un arco como d_{arco} o a lo largo de la cuerda como d_{cuerda}. Según la realización preferida de la presente invención, las longitudes de cuerda entre cada agujero 14 de accesorio y su agujero 14 de accesorio o agujero 12 de riostra adyacente son iguales, es decir, d_{cuerda} = \ell_{cuerda}. Además, la longitud de cuerda debería ser mayor que aproximadamente 12,065 mm (0,475 pulgadas), pero preferiblemente está entre aproximadamente 12,192 y 13,208 mm (0,48 y 0,52 pulgadas), y de manera más preferible, es igual a aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas).

Según la realización específica de la presente invención ilustrada de la figura 2, las posiciones exactas de los agujeros 8 se determinan tal como se indica a continuación. El proceso es muy diferente de la colocación asistemática de los agujeros en los dispositivos de Ilizarov de la técnica anterior, el cual comienza con la determinación del diámetro de anillo. Las posiciones de los agujeros del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM} se determinan determinando primero el espaciado entre agujeros y luego determinando el número de agujeros que se utilizarán. El presente esquema de colocación de los agujeros comienza con el número de agujeros porque es importante que el número sea un múltiplo de tres para mantener la simetría requerida. Una vez que se determina la distancia entre los agujeros y el número de agujeros, el diámetro del anillo se define mediante la fórmula:

diámetro = \ell\left(\sqrt{\left(\frac{1}{tan^{2}\left(\frac{180}{N}\right)}+1\right)}\right).

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donde \ell es la distancia de cuerda entre agujeros 8 y N es el número total de agujeros.

Tal como se ilustra en la figura 5, para cualesquiera dos agujeros 8 adyacentes dados, el ángulo entre los agujeros es 8º y la cuerda entre los agujeros es 1. Conectando los dos agujeros 8 de placa adyacentes y el centro c del círculo 10, se forma un triángulo T isósceles. Si se forma una línea 28, que tiene una longitudinal b, en el centro del triángulo T isósceles, se forman dos triángulos rectos, y existen las siguientes relaciones:

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(1)b^{2}+(1/2\ell)^{2}=r^{2}

y

(2)TAN (1/2\theta) = \frac{1/2\ell}{b}

donde r presenta el radio del círculo 10. Si por conveniencia se define v = ½\ell, y Q = tan(½\ell), las siguientes relaciones pueden obtenerse de las ecuaciones anteriores:

De la ecuación (1)

(3)b^{2} = r^{2} = v^{2}

\vskip1.000000\baselineskip

(4)b= \sqrt{r^{2}-v^{2}}

De la ecuación (2)

(5)Q = \frac{v}{b}

Combinando (4) y (5)

(6)Q=\frac{v}{\sqrt{r^{2}-v^{2}}}

resolver para el radio r da:

r = \sqrt{\frac{v^{2}}{Q^{2}} + v^{2}}

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(7)r=\sqrt{v^{2}\left(\frac{1}{Q^{2}}+1\right)}

Por tanto, para cualquier placa que tenga N agujeros y una distancia de cuerda de \ell entre agujeros adyacentes, el diámetro del círculo que define las ubicaciones de los agujeros puede representarse matemáticamente como

\newpage

(8)diámetro = 2\left(\sqrt{\left(\frac{\ell}{2}\right)^{2}\left(\frac{1}{tan^{2}\left(\tfrac{1}{2}\theta\right)}+1\right)}\right)

(9)

\hskip0,5cm

= \ell \left(\sqrt{\left(\frac{1}{tan^{2}\left(\tfrac{1}{2}\theta\right)}+1\right)}\right)

Si el número total de agujeros en el anillo es N, entonces \theta = 360º/N, y

(10)diámetro = \ell\left(\sqrt{\left(\frac{1}{tan^{2}\left(\frac{180}{N}\right)}+1\right)}\right)

\vskip1.000000\baselineskip

Mediante el uso de la relación definida en la ecuación 10, puede desarrollarse un sistema de anillos que incluya una variedad de diámetros de anillo, en el que cada anillo tiene simetría triple y el espaciado entre agujeros para cada anillo es el mismo. La siguiente tabla ilustra un sistema así, en el que el espaciado entre agujeros en 12,7 mm (0,5 pulgadas):

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA I

2

3

4

La simetría triple para el sistema completo se realiza incluyendo tan sólo anillos cuando el número de agujeros en cada placa sea un múltiplo de tres. De manera similar, puede diseñarse un sistema con simetría 2 x 3 completa mediante el uso de placas cuando el número de agujeros en cada placa sea un múltiplo de seis.

Tal como se ha indicado más arriba, la longitud de arco, en oposición a la longitud de cuerda, entre agujeros 8 adyacentes puede ser fija. Si la longitud de arco entre los agujeros 8 es fija, para una longitud k de arco y N agujeros dados, la circunferencia del círculo 10 será igual a k x N. Por tanto, el diámetro sería:

diámetro = kN/\pi

Utilizando esta relación, puede producirse un sistema de placas como el siguiente:

TABLA II

5

6

7

La figura 4 ilustra una realización alternativa de la presente invención. A diferencia de la realización ilustrada en la figura 2, las riostras 20 contiguas en la figura 4 no conectan a las placas 2 en un solo agujero 8 común. Por consiguiente, cada placa 2 en la figura 4 incluye seis (6) agujeros 32 de riostra que están conectados a una riostra 20. Tal como se ilustra, los agujeros 32 de riostra de conexión adyacentes están separados por un único agujero 30 sin usar. En otras realizaciones de la presente invención, los agujeros 32 de riostra de conexión adyacentes pueden estar separados por ningún agujero o por más de un agujero 30 sin usar. Cuando las riostras 20 adyacentes no terminan en un agujero común, debería determinarse un agujero de riostra teórico. Tal como se ilustra en la figura 6, al agujero 34 de riostra teórico está colocado a lo largo del arco del círculo 10, a mitad de camino entre dos agujeros 32 de riostra reales, es decir, a lo largo del círculo 10 en el bisector de los dos agujeros de riostra reales. Cuando las riostras adyacentes terminan en un único agujero de riostra, tal como en la figura 2, el agujero de riostra teórico es el agujero de riostra real. Según la presente invención, los agujeros 34 de riostra teóricos en la placa 2 deberían formar dos triángulos A, B que se solapen de la misma manera descrita más arriba con respecto a la realización ilustrada en la figura 2. Tal como con los agujeros de riostra reales, las cuerdas que conectan los agujeros 34 de riostra teóricos forman preferiblemente dos triángulos sustancialmente equiláteros. Sin embargo, los agujeros 34 de riostra teóricos pueden desviarse de sus posiciones ideales a 120º en la misma medida descrita más arriba con respecto a los agujeros de riostra reales.

La medida en la que un agujero 32 de riostra real puede desviarse de su agujero de riostra teórico es limitada. A medida que esta desviación aumenta, el campo de movimiento entre las dos placas 2 se ve reducido. El campo reducido limita las diversas configuraciones que puede adoptar el dispositivo y, por tanto, limita los tipos de deformidades que pueden corregirse con el dispositivo. Por consiguiente, la desviación de un agujero 32 de riostra real de su agujero de riostra teórico debería ser menor que aproximadamente 30º, pero puede ser menor que 12º y, preferiblemente, no mayor que aproximadamente 6º.

El esquema de espaciado entre agujeros de la presente invención puede emplearse para diseñar placas que tengan agujeros que no formen un círculo entero. Por ejemplo, puede diseñarse una semiplaca o una placa de 1/6, tal como se ilustra en las figuras 7 y 8 respectivamente. Además, la placa propiamente dicha no tiene porqué ser circular, tal como se ilustra en la realización mostrada en la figura 9.

Las relaciones matemáticas entre el espaciado entre agujeros, el número de agujeros y el diámetro que se exponen más arriba, se refieren específicamente a una pauta de agujeros que forma un círculo entero e incluye agujeros equiespaciados alrededor del círculo entero. Sin embargo, estas relaciones matemáticas pueden adaptarse para describir la pauta de agujeros para un círculo parcial. Por ejemplo, supóngase que se quieren n agujeros colocados alrededor de un anillo parcial que tiene una longitud de arco de \alphaº, es decir, 180º para un semianillo, 90º para un cuarto de anillo, etc. El número de tales anillos parciales requeridos para formar un círculo entero sería 360/\alpha. El número de agujeros en un círculo teórico así (N) es igual a n(360/\alpha). A continuación, el número de agujeros para el anillo completo teórico (N) se emplearía en las ecuaciones expuestas más arriba para definir las posiciones de los agujeros necesarias para formar la placa parcial requerida.

Según otra realización de la presente invención, una placa puede incluir agujeros correspondientes a más de un diámetro dentro de un cierto sistema. Tal como se ha indicado más arriba, cada sistema está definido por el espaciado entre agujeros. En la figura 10 se ilustra un ejemplo que utiliza el sistema definido más arriba en la tabla I. La placa 2 incluye dos conjuntos de agujeros 8. El primer conjunto 38 incluye sesenta (60) agujeros equiespaciados (\ell_{cuerda} = 12,7 mm (0,5 pulgadas)) a lo largo del círculo 10. Tal como se indica más arriba en la tabla I, el diámetro del círculo 10 es de 242,654 mm (9,5537 pulgadas) y el radio r_{1} = 121,333 mm (4,7769). El segundo conjunto 40 de agujeros consta de seis grupos de tres agujeros, es decir, seis placas parciales. Estos agujeros están espaciados a lo largo del siguiente diámetro más grande dentro del sistema. Por tanto, el diámetro del círculo 36 es de 266,908 mm (10,5082 pulgadas) y el radio r_{2} = 133,454 mm (5,2541 pulgadas). Las placas de múltiples diámetros, tal como la mostrada en la figura 10, son muy útiles. En tales placas, las riostras pueden acoplarse en un diámetro, utilizando, por ejemplo, el conjunto 40 de agujeros, y los accesorios pueden acoplarse empleando los otros diámetros, utilizando, por ejemplo, el conjunto 38 de agujeros.

Es importante subrayar que, aunque la presente invención se describe en términos de agujeros de accesorio y de agujeros de riostra, pueden emplearse otros mecanismos de acoplamiento y encontrarse todavía dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, cada agujero puede sustituirse por una clavija que facilite el acoplamiento de una riostra o un accesorio. Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 11, la placa 42 podría incluir una ranura 44 circular continua que describe el círculo 10. Podrían proporcionarse pinzas 46 que se acoplasen a la ranura 44 en cualquier ubicación. Tales pinzas 46 pueden colocarse fácilmente para imitar las pautas de agujeros descritas más arriba. En efecto, una placa 42 así podría incluir señales, tales como marcas 48 o grabados 50, dentro de la placa que designen las posiciones de los agujeros descritas más arriba.

El esquema especial de colocación de los agujeros descrito en la presente memoria aporta un número de ventajas sobre la técnica anterior. En particular, un anillo que tiene una simetría 2 x 3 simplifica sustancialmente el proceso de fabricación y el proceso de construcción del fijador. Con anillos de simetría 2 x 3, un anillo puede servir, bien como anillo superior, bien como anillo inferior. Por consiguiente, un fabricante sólo necesita hacer la mitad de diseños de anillo para un sistema. Además, si los cirujanos que utilizan el dispositivo quieren acoplar anillos adicionales a la base del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM}, no necesitan preocuparse demasiado por no tener el anillo apropiado ni la orientación adecuada del anillo.

También se obtienen ventajas clave de tener unas relaciones definidas entre los diversos agujeros en una placa y una relación definida entre varios agujeros en placas diferentes. En general, esto facilita el uso de métodos matemáticos para analizar un sistema de fijación y para determinar el modo apropiado para corregir una deformidad. Desde un punto de vista clínico, le da a un cirujano mucha flexibilidad y ayuda a la planificación preoperativa y la aplicación quirúrgica del dispositivo. Por ejemplo, en casos de deformidad severa, los varios fragmentos de hueso están completamente desalineados. En tales casos, resulta muy complicado para un cirujano colocar varias placas con la misma orientación sobre los distintos fragmentos. Con la invención actual, un cirujano, cuando acopla el dispositivo, puede colocar alambres de referencia en la misma posición anatómica predeterminada en cada fragmento de hueso desalineado. Una vez que el cirujano determina la colocación apropiada de la primera placa en el primer fragmento de hueso, la primera placa se sujeta al alambre de referencia. A continuación, pueden colocarse fácilmente placas subsiguientes en los restantes fragmentos de hueso. Un cirujano acoplaría las placas subsiguientes a los alambres de referencia en los fragmentos restantes utilizando los agujeros de accesorio en las mismas ubicaciones empleadas con la primera placa. Entonces, las diferentes placas se alinearían tras realizarse la corrección. Tal colocación estratégica de placas, las unas en relación con las otras, facilita el uso del método especial de uso del fijador del Taylor Spatial Frame^{TM}. Además, esto proporciona un sencillo indicador durante el transcurso de la corrección que permite al cirujano calcular Si la corrección es exacta o necesita ajustes. Es más, si los agujeros de las placas no están alineándose, el cirujano sabe que se necesita un ajuste. Además, una vez que las placas han vuelto a sus posiciones neutras, los agujeros en las placas superior e inferior se encuentran perfectamente alineados y un cirujano puede insertar simplemente varillas horizontales. Si fuese necesario, tales varillas podrían proporcionar una estabilización adicional.

Claims (8)

1. Sistema ortopédico de fijación espacial para sujetar elementos, que comprende una pluralidad de placas (2) de fijación, en el que cada placa (2) incluye una parte de cuerpo que tiene n agujeros (8) o pinzas (46) colocados en la misma, según lo cual, dichos agujeros (8) o pinzas (46) están colocados sustancialmente a lo largo de un arco de \alphaº de un círculo (10) definido por un diámetro d, y la longitud de cuerda entre agujeros (8) 0 pinzas (46) adyacentes es sustancialmente igual a \ell, y

d\approx\ell\left(\sqrt{\left(\frac{1}{tan^{2}\left(\frac{\alpha}{2n}\right)}+1\right)}\right).

y caracterizado porque el diámetro d para cada (2) placa dentro del sistema es único y el valor para n(360/\alpha) para cada diámetro d de cada placa consecutiva en el sistema es un múltiplo de 3.

2. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 1, que comprende además unas pinzas (26) para conectar con los elementos y las placas; y una pluralidad de riostras (20) que se extienden entre las placas (2) para sujetar las placas (2) en una posición seleccionada en relación las unas con las otras y en relación con los elementos; en el que las riostras están sujetas a las placas (2) en los agujeros (8); y en el que una pluralidad de las riostras (20) presentan secciones de longitud ajustable para variar la longitud de la riostra (20) a fin de ajustar la posición relativa de las placas (2).

3. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 2, en el que los agujeros (8) en al menos una de las placas (2) se encuentran a ciento veinte grados (120º) de distancia.

4. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 1, en el que la rotación de una placa en ciento veinte grados (120º) en relación con una placa (2) adyacente tiene como resultado la misma alineación de los agujeros (8) adyacentes que antes de tal rotación de las placas (2).

5. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 1, en el que las placas (2) están simétricamente configuradas para que si se coloca una placa (2) encima de una placa (2) adyacente, los agujeros (8) en cada placa (2) puedan alinearse.

6. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 5, en el que las placas (2) están simétricamente configuradas para que pueda darse la vuelta a una placa (2) sin afectar a la alineación de los agujeros (8) adyacentes.

7. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 2, en el que hay dos placas (2) y cada placa (2) incluye al menos 3 agujeros (8).

8. Sistema ortopédico de fijación espacial según la reivindicación 7, en el que hay seis riostras (20), teniendo cada una un primer extremo y un segundo extremo; el primer extremo de cada riostra (20) está acoplado a una de las placas (2) y el segundo extremo de cada riostra (20) está acoplado a la otra placa (2); los extremos de las riostras (20) están acoplados a las placas (2) en los agujeros (8); y cada agujero (8) aloja dos extremos de riostra, uno perteneciente a cada una de dos riostras (20) adyacentes.