ES2918002T3

ES2918002T3 - Tornillo óseo

Info

Publication number: ES2918002T3
Application number: ES15871023T
Authority: ES
Inventors: Lali Sekhon
Original assignee: Spinepoint LLC
Current assignee: Spinepoint LLC
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2022-07-13
Anticipated expiration: 2035-12-16
Also published as: KR20170095931A; AU2015364631B2; KR102594552B1; WO2016100570A1; CN107106212A; US10327819B2; EP3232959B1; US20170360480A1; DK3232959T3; AU2015364631A1; JP2017538546A; EP3232959A4; JP6864620B2; CA2971412A1; AU2015364631C1; CN107106212B; EP3232959A1

Abstract

Un tornillo óseo, como un tornillo pedículo, comprende una porción de anclaje y una porción de manga, la porción de anclaje que incluye una porción angulada o curva y una porción roscada externamente. La porción de la manga que tiene una hilo externo para atraer hueso y un orificio interno roscado para involucrar la porción roscada externamente de la porción de anclaje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Tomillo óseo

Campo de la descripción

La presente descripción se refiere a dispositivos de anclaje óseo. En particular, la descripción se refiere a un tornillo óseo, tal como un tornillo pedicular para la fijación de la columna.

Antecedentes de la descripción

Se han propuesto varios dispositivos y prótesis para corregir y/o estabilizar lesiones o deformidades de la columna. Dichos dispositivos incluyen discos espinales artificiales, núcleos, etc. Dichos dispositivos sirven para reemplazar porciones dañadas o enfermas existentes de la columna vertebral. Sin embargo, en algunos casos, es deseable o necesario fusionar las vértebras espinales para evitar o reducir cualquier movimiento. Dichos dispositivos de fijación utilizan comúnmente tornillos pediculares que se implantan en los pedículos de las vértebras y sirven como anclajes para otros dispositivos protésicos. Las Figuras 1 y 2 ilustran un segmento vertebral 100 con pedículos 102a y 102b que se extienden desde el cuerpo vertebral 101. La Figura 2 ilustra la colocación de tornillos pediculares 200 como se conoce en la técnica. Dichos tornillos pediculares 200 tienen una porción roscada 208 que se atornilla en las porciones pediculares y de cabeza 204 y 206 respectivamente que se conectan a otros dispositivos de fijación como una varilla 206.

Los sistemas de fijación con tornillos pediculares se han utilizado para proporcionar estabilización espinal y fusión espinal en pacientes con una variedad de afecciones, como espondilolistesis degenerativa, espondilolistesis ístmica, fusión después de la descompresión, fracturas espinales y pseudoartrosis espinales reparadas quirúrgicamente. El advenimiento de los dispositivos de fijación de varillas/tornillos pediculares rígidos ha llevado a un aumento dramático en la tasa de artrodesis (es decir, la fusión quirúrgica de una articulación) particularmente para el tratamiento de la enfermedad degenerativa del disco y la espondilolistesis. Además de tasas más altas de artrodesis, la instrumentación rígida ha permitido a los cirujanos mantener, mejorar o reducir completamente la espondilolistesis, y estos dispositivos han permitido estrategias muy agresivas para la descompresión.

Como se muestra en la Figura 2, los sistemas típicos de fijación de tornillos pediculares conocidos en la técnica son dispositivos de múltiples componentes que consisten en varillas sólidas 206 que se interconectan longitudinalmente y ancladas a vértebras adyacentes utilizando tornillos pediculares como el tornillo pedicular 200. Los tornillos y otros componentes generalmente están hechos de acero inoxidable, titanio u otro material implantable aceptable, típicamente aleaciones metálicas. El cirujano selecciona entre estos componentes para construir un sistema adecuado para los requisitos anatómicos y fisiológicos del paciente. Los tornillos pediculares son similares a los tornillos que se utilizan en los huesos largos.

Durante la implantación, los tornillos pediculares se insertan en canales que se taladran o se forman de otro modo a través del eje central esponjoso de cada pedículo vertebral 102a y 102b. Las varillas de conexión longitudinales 206 generalmente se extienden y refuerzan dos o más vértebras y, como se mencionó anteriormente, se conectan a los tornillos 200. Cada vértebra normalmente recibe un tornillo pedicular en ambos pedículos. Las varillas de conexión 206 se proporcionan en pares, extendiéndose cada una de las varillas sobre un lado de la columna vertebral.

Los tornillos mantienen su agarre dentro de los huesos a través de varios mecanismos. Una de las principales fuentes de resistencia a la extracción se obtiene mediante la utilización de roscas de tornillo. La utilización de hilos permite una mejor fijación debido a una mayor área de contacto con el material óseo circundante. Se entiende en la técnica actual que la colocación del tornillo de manera que se dirija hacia el plano medio de las vértebras mejora la resistencia a la extracción al permitir que el tornillo interactúe con una mayor cantidad de material óseo.

La resistencia insuficiente contra la extracción de los tornillos óseos es un problema reconocido con los tornillos óseos actuales. Este problema se enfrenta en casos de mala calidad ósea como en aquellos pacientes con osteoporosis. La fijación de un tornillo en el hueso se relaciona directamente con la cantidad de área de contacto entre el hueso y el tornillo, así como con la calidad de ese contacto. Por tanto, cuanto más contacto directo haya entre el hueso y la superficie del tornillo, mejor será el agarre y la fijación. Un tornillo largo con un diámetro grande proporcionará una mejor fijación que un tornillo corto con un diámetro menor como resultado de la mayor superficie de contacto del tornillo más grande. Además, la densidad del hueso determina la superficie de contacto real entre el tornillo y el hueso, ya que el hueso con una densidad alta tendrá más material óseo en contacto directo con la superficie disponible del tornillo que el hueso con una densidad más baja. Así, en pacientes con osteoporosis donde la densidad mineral ósea es baja, hay menos superficie de contacto entre el tornillo y el hueso que en pacientes con densidad mineral ósea normal.

El aflojamiento del tornillo como resultado de las fuerzas constantes de vaivén que actúan sobre el tornillo también es una causa de la extracción del tornillo. Estas fuerzas pueden ocurrir durante los movimientos regulares de flexión y extensión de la columna (Chao, CK y otros. Aumento de la resistencia a la flexión y a la extracción en tornillos pediculares cónicos: pruebas biomecánicas y análisis de elementos finitos. J. Trastornos y técnicas de la columna vertebral. 2008. 21 (2): 130-138, 2008).

Se proporcionan ejemplos de tomillos pediculares conocidos en las patentes de EE. UU. Números 4,887,596 y 5,207,678. Se han propuesto algunos tornillos y sistemas de tornillos más recientes para abordar problemas específicos. Por ejemplo, se proporciona un tornillo pedicular canulado en la publicación de EE. ^uU. número US2007/0299450. En esta referencia, el tornillo pedicular se proporciona de una cánula o canal central que tiene una abertura en el extremo distal del tornillo. Una vez implantado, se inyecta cemento óseo en la cánula y en la unión entre el tornillo y el hueso.

La patente de EE. UU. Número 7,037,309 proporciona otro tornillo pedicular canulado que tiene una punta distal autorroscante. Un tornillo de este tipo evita la necesidad de perforar un agujero antes de la inserción del tornillo. Las publicaciones de EE. UU. Números US2005/0182409 y US2008/0015586 enseñan un dispositivo para la estabilización dinámica de la columna vertebral y se dirigen al problema de las tensiones de cizallamiento en los tornillos pediculares. En estas referencias, los dispositivos incluyen tornillos pediculares que se proporcionan de una cabeza que se conecta a elementos móviles. En el curso de un movimiento regular, dichos elementos se adaptan para absorber fuerzas de compresión o expansión y, por lo tanto, reducir la cantidad de esfuerzos que se trasladan a los tornillos. Los elementos móviles son a menudo dispositivos complicados en comparación con las barras comúnmente conocidas.

Existe la necesidad de un tornillo óseo que resista la extracción. El documento US 2010/016903, por el que se conoce el preámbulo de la reivindicación 1, describe un sujetador espinal posterior para su inserción en una vértebra del cuerpo de un mamífero, la vértebra tiene elementos posteriores y un cuerpo vertebral. El sujetador incluye un miembro alargado adaptado para su inserción en la vértebra. El cuerpo alargado tiene una porción anterior y una porción posterior. La parte anterior tiene forma arqueada para su colocación en el cuerpo vertebral. La porción posterior tiene una longitud para ser accesible en los elementos posteriores de la vértebra cuando la porción anterior se dispone en el cuerpo vertebral. También se describe un método de utilización del sujetador espinal posterior, en el que el sujetador espinal posterior se introduce en la vértebra en los elementos posteriores y se extiende de forma arqueada en el cuerpo vertebral.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un tornillo óseo de acuerdo con la reivindicación 1. Las modalidades preferidas se establecen en las reivindicaciones dependientes. La presente descripción proporciona un tornillo óseo, en particular un tornillo pedicular que comprende una porción de anclaje y una porción del manguito roscado adaptada para enganchar la porción de anclaje.

Antes de la inserción del tornillo pedicular, se puede crear un canal a través del pedículo y dentro del cuerpo vertebral de la vértebra para facilitar la colocación de los tornillos pediculares. Luego se puede insertar el tornillo pedicular mediante el cual la porción en ángulo se impacta en su lugar, seguido por el manguito roscado que se enrosca en la porción roscada de la porción de anclaje y la cabeza del tornillo encaja en la cabeza del manguito para facilitar la unión de los dispositivos de fijación.

En una modalidad, la cabeza del manguito y la cabeza del tornillo se acoplan de tal manera que forman una articulación esférica. La articulación esférica permite que la cabeza del tornillo gire mientras se acopla a la cabeza del manguito. En otra modalidad, la porción de clavo en ángulo se proporciona de una protuberancia para actuar como un anclaje adicional para la porción de clavo en la vértebra para resistir la extracción. En una modalidad adicional, la porción en ángulo de la porción de anclaje se puede proporcionar de medicación superficial para permitir una mayor cantidad de área superficial de la porción del clavo en contacto con el material óseo circundante. Las modificaciones de la superficie también pueden actuar como anclajes para la porción del clavo en la vértebra. Dichas modificaciones de la superficie pueden incluir montantes y crestas elevadas. En modalidades adicionales, la porción en ángulo tiene fenestraciones que promueven el crecimiento óseo hacia adentro. Dicho crecimiento óseo bloquea aún más la porción del clavo en la vértebra.

Breve descripción de los dibujos

Las características de la descripción se harán más evidentes en la siguiente descripción detallada en la que se hace referencia a los dibujos adjuntos en donde:

La Figura 1 es una vista en planta de una vértebra espinal;

La Figura 2 es una elevación en sección transversal sagital de un segmento espinal que incorpora tornillos pediculares de la técnica anterior;

La Figura 3 es una vista en sección transversal horizontal de una vértebra con dos tornillos pediculares de la técnica anterior;

La Figura 4A es una vista lateral despiezada de un tomillo pedicular de acuerdo con una modalidad como se describe en la presente descripción;

La Figura 4B es una vista lateral del tornillo pedicular de la Figura 4A en un estado ensamblado;

Las Figuras 5A-C son vistas laterales del tornillo pedicular de la Figura 4B en diferentes disposiciones;

La Figura 6A es una vista lateral de la porción distal del tornillo pedicular de acuerdo con una modalidad; La Figura 6B es una vista en perspectiva del tornillo pedicular de la Figura 6A;

La Figura 6C es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B de la Figura 6A que muestra modalidades alternativas del tornillo pedicular;

La Figura 7A es una vista lateral de la porción distal del tornillo pedicular de acuerdo con otra modalidad; La Figura 7B es una vista en perspectiva del tornillo pedicular de la Figura 7A;

La Figura 7C es una vista en sección transversal de modalidades alternativas para el diseño de tornillo pedicular de la Figura 7A a lo largo de la línea C-C;

La Figura 8A es una vista lateral de la porción distal de un tornillo pedicular alternativo de acuerdo con una modalidad;

La Figura 8B es una vista en perspectiva del tornillo pedicular de la Figura 8A;

La Figura 8C es una vista en sección transversal de modalidades alternativas para el tornillo pedicular de la Figura 8A a lo largo de la línea D-D;

La Figura 9A es una vista lateral de la porción distal de un tornillo pedicular alternativo que no es de acuerdo con la invención;

La Figura 9B es una vista en perspectiva del tornillo pedicular de la Figura 9A;

La Figura 9C es una vista en sección transversal de ejemplos alternativos del tornillo pedicular de la Figura 9A a lo largo de la línea E-E;

La Figura 10 es una vista en sección transversal lateral longitudinal de la porción proximal del tornillo pedicular;

La Figura 11 es una vista en sección transversal longitudinal de la porción proximal del pedículo de acuerdo con otra modalidad;

La Figura 12 es una vista en perspectiva de la porción proximal del tornillo pedicular;

La Figura 13 es una vista en perspectiva de la porción proximal del tornillo pedicular en una configuración diferente a la de la Figura 12;

La Figura 14 es una vista en sección transversal horizontal de una vértebra que incluye un tornillo pedicular de la técnica anterior y el tornillo pedicular de la Figura 4B;

La Figura 15 es una vista en sección transversal horizontal de un segmento espinal que incorpora un pedículo de la técnica anterior y una modalidad ensamblada de la descripción;

La Figura 16A es una vista lateral de una herramienta pedicular utilizada en la colocación de un tornillo pedicular representado en la descripción;

La Figura 16^bes una vista en perspectiva de la herramienta pedicular de la Figura 17A; y

Las Figuras 17A-C son vistas laterales de la herramienta pedicular de la Figura 17A en diferentes disposiciones.

La Figura 18 es una vista lateral esquemática de otra modalidad del tornillo óseo descrito.

La Figura 19 es una vista en planta de un tornillo óseo de acuerdo con otra modalidad.

La Figura 20 es una vista en sección transversal lateral del tornillo óseo de la Figura 19.

Las Figuras 21A a 21H son vistas laterales esquemáticas de una modalidad de un tornillo óseo y un sistema de tornillos óseos.

Descripción detallada

La siguiente descripción se proporciona con referencia a varias modalidades de la misma. La descripción se referirá principalmente a los tornillos pediculares y a la estabilización de la columna. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que el tornillo descrito en la presente descripción se puede utilizar en y/o para cualquier aplicación de fijación o anclaje óseo. Por lo tanto, las referencias en la presente descripción a tornillos pediculares y a la fijación o fusión espinal se entenderán como ilustrativas de un aspecto particular de la descripción y no pretenden limitar la descripción de ninguna manera. El tornillo óseo descrito en la presente descripción puede, por ejemplo, utilizarse en aplicaciones que impliquen huesos grandes como el fémur, la tibia, el peroné, el cúbito, etc., así como para unir placas y cajas cervicales a las vértebras cervicales. Por lo tanto, todas las referencias en la presente descripción a "tornillos pediculares" se entenderán en el sentido de un tornillo óseo de acuerdo con una modalidad de la invención en donde el tornillo se utiliza para asegurarlo en un pedículo. Se entenderá que la siguiente descripción se hará con referencia a las Figuras y elementos adjuntos que se muestran en la misma y que dichos elementos se identificarán con uno o más números de referencia. Salvo que se indique lo contrario, las características o rasgos de cualquiera de los elementos se entenderán aplicables a todos los elementos equivalentes, señalados como tales, con independencia de cualquier diferencia en los números de referencia utilizados para identificarlos.

En la presente descripción, se utilizan los términos "distal" y "proximal". Estos términos se utilizan solo por conveniencia y no pretenden limitar la descripción de ninguna manera. El término "distal" se utilizará en relación con el extremo del tornillo de la descripción que se inserta en el hueso. El término "proximal" se utilizará para referirse al extremo opuesto del tornillo que se extiende fuera del hueso en el que se implanta el tornillo. Por lo tanto, aunque estos términos descriptivos se utilizan para describir los presentes tornillos con referencia a su colocación en el hueso, se entenderá que la descripción no se limita únicamente a los tomillos cuando están en utilización o únicamente cuando se combinan con el hueso.

Los términos "posterior" y "anterior" se utilizarán en la presente descripción en términos de la orientación de la columna vertebral en un mamífero, tal como un ser humano. Se entenderá que dichos términos se utilizan únicamente para facilitar la descripción del presente tornillo óseo y no para limitar el tornillo de ninguna manera. Como se sabrá en la técnica, una columna comprende una pluralidad de vértebras. La Figura 1 muestra una vista en planta de una vértebra espinal típica 100. La vértebra 100 incluye un cuerpo vertebral 101 que se compone principalmente de un núcleo de hueso esponjoso 103. Las porciones exteriores del cuerpo vertebral 101 son hueso cortical denso 104, que es más duro que el hueso esponjoso 103. La porción posterior de la vértebra 100 se conecta al cuerpo vertebral 101 por los pedículos 102a y 102b. Los pedículos se forman por hueso cortical resistente en el exterior y hueso esponjoso más blando en el interior.

La Figura 2 es una vista en sección transversal sagital de una sección espinal que muestra vértebras lumbares adyacentes en las que se implantan tornillos pediculares 200 de un diseño conocido. Los tornillos tienen las cabezas 202 y 204 respectivamente. Como se muestra, cada uno de los tornillos pediculares 200 se inserta a través de un pedículo 102a y 102b respectivo y en el hueso esponjoso 103 del cuerpo vertebral 101. Se insertan dos tornillos pediculares en cuerpos vertebrales separados. Las cabezas 202 y 204 de los tornillos 200 se conectan a las varillas 206 para estabilizar las dos vértebras adyacentes. La estabilización es posible gracias a que los tornillos y las varillas crean un "refuerzo" sólido para mantener las vértebras en su lugar. Su combinación inhibe el movimiento entre las vértebras y, por lo tanto, aumenta la estabilidad.

Como se ve en la Figura 3, dos tornillos pediculares 200a y 200b de la técnica anterior se acoplan en un cuerpo vertebral 101. Como se muestra, cada uno de los tornillos pediculares pasa a través de un pedículo respectivo 102a y 102b. Los cuerpos de los tornillos pediculares 200a y 200b de la técnica anterior consisten principalmente en porciones roscadas 300a y 300b respectivamente. Los tornillos también tienen porciones proximales 301a y 302b que pueden ser esféricas, como para conectarse con las cabezas 202 y 204, que a su vez facilitan la conexión a las varillas 206, como se muestra en la Figura 2.

Como puede verse, los tornillos 200a y 200b se insertan a través de los pedículos 102a y 102b y en el cuerpo vertebral 101. Esto aprovecha la estructura anatómica de la vértebra y aumenta el área de contacto entre el hueso y los tornillos pediculares para resistir la extracción del tornillo.

En las Figuras 4A y 4B, se muestran los componentes de un tornillo pedicular 400 de acuerdo con modalidades de la invención. El tornillo pedicular 400 comprende una porción de anclaje 401 y un manguito roscado 404. La porción de anclaje 401 consta de una porción del clavo en ángulo distal 403 y una porción roscada proximal 402. La porción roscada proximal 402 se compone por un eje que tiene una rosca externa. En una modalidad como se ilustra en la Figura 4, la porción del clavo en ángulo 403 comprende en la modalidad ilustrada una sección transversal cuadrada, pero son posibles otras secciones transversales, como se analiza a continuación. La porción del clavo en ángulo 403 también puede incluir una punta, como una punta puntiaguda 413 en el extremo distal 415. La punta 413 se proporciona preferiblemente para ayudar en la inserción de la porción del clavo 403 en una vértebra 100. Se entenderá que, en algunas modalidades, la punta puntiaguda 413 puede omitirse o reemplazarse con otra característica que ofrezca la misma funcionalidad. A partir de la presente descripción, también se entenderá que la porción del clavo sirve como anclaje para el tornillo óseo.

El eje longitudinal de la porción del clavo en ángulo 403 y el eje longitudinal de la porción roscada 402 están en ángulo entre sí. Como se analiza más adelante, se pueden proporcionar varios grados de angulación entre la porción del clavo en ángulo 403 y la porción roscada 402.

La porción del clavo en ángulo 403 se puede proporcionar en una modalidad con una protuberancia 412 en el extremo distal 415. Como se analiza más adelante, la protuberancia 412 sirve para aumentar la fuerza de anclaje cuando se implanta en el hueso, como la vértebra 100 para el tornillo pedicular 400, particularmente una vez que se ha producido un nuevo crecimiento óseo después de la implantación del tornillo 400.

La porción roscada 402 de la porción del clavo 401 puede incluir un rebaje 414 para recibir una herramienta de ajuste para estabilizar la porción de anclaje 401. La herramienta de ajuste también se puede utilizar para guiar el manguito roscado 404 durante la inserción. Un ejemplo del rebaje 414 se muestra en la Figura 6B, en donde el rebaje 414 se muestra con forma hexagonal. Como se comprenderá, la forma del rebaje 414 se adapta para acomodar forma de la herramienta de ajuste. Así, como se comprenderá, el rebaje 414 puede tener cualquier otra forma. Otro medio para estabilizar la porción de anclaje se analiza a continuación con respecto a las Figuras 21A a 21H.

El manguito roscado 404 tiene un extremo proximal 417 y un extremo distal 418. El manguito roscado tiene una rosca externa 406 en su superficie exterior y un orificio interno 405 que puede extenderse entre el extremo distal 418 y el extremo proximal 417 del manguito roscado 404. La pared del orificio interno 405 se enrosca por una rosca denominada en la presente descripción rosca interna 407. La rosca externa 406 se extiende entre el extremo distal 418 y el extremo proximal 417 del manguito roscado 404. El manguito roscado 404 también puede tener una cabeza del tornillo 410 acoplada a la cabeza del manguito 408. En la modalidad ilustrada, la cabeza del manguito 408 se muestra con una forma generalmente esférica, lo que es particularmente ventajoso ya que, como también se muestra en las Figuras, la cabeza del manguito 408 y la cabeza del tornillo 410 forman una articulación esférica, como se muestra en la Figura 10. De esta manera, la cabeza del tornillo 410, de acuerdo con esta modalidad, puede moverse en varias direcciones mientras se conecta a la cabeza del manguito 408. Se entenderá que la cabeza del manguito 408 se puede proporcionar en cualquier variedad de formas.

En una modalidad, la cabeza del tornillo 410 se puede formar integralmente con el manguito 404 para formar porción de la cabeza del manguito 408. En ejemplos, la cabeza del tornillo puede ser un componente separado que se conecta a la cabeza del manguito 408 antes o durante la inserción del tornillo en el hueso o más tarde. La cabeza del tornillo 410 puede, por ejemplo, enroscarse en la cabeza del manguito 408. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 18, la cabeza del tornillo 410a puede incluir una porción de poste 420 que se inserta en el manguito 404. Dicho poste 420 se puede proporcionar de una rosca externa que se adapta para cooperar con la rosca interna del manguito 404. La cabeza 410a se puede fijar al poste de cualquier forma.

La cabeza del manguito 408 puede incluir una abertura 409 para permitir el pasaje de una herramienta que se puede utilizar para colocar el tornillo 400 en la vértebra 100. Un pasaje 1000 comprende un canal abierto que se extiende entre la abertura 409 y el orificio interno roscado 405, como se muestra en la Figura 10. El pasaje 1000 permite que las herramientas pasen a través de la abertura 409 y dentro del orificio interno roscado 405. El radio del pasaje 1000 puede variar en dependencia de las herramientas utilizadas para la colocación de la porción de anclaje 401 y el manguito roscado 404 en la vértebra 100. Las roscas internas 407 se adaptan para enganchar las roscas de la porción roscada 402. El radio del orificio interno 405 es lo suficientemente grande para acomodar la inserción de la porción roscada 402 de la porción de anclaje 401 en el orificio 405 a medida que las roscas internas 407 se enroscan en la porción roscada 402. En una modalidad preferida, el orificio 405 se adapta para recibir toda la longitud de la porción roscada 402 de la porción de anclaje 401.

La cabeza del tornillo 410 comprende un rebaje 411 u otra característica similar que permite que la cabeza 410 se acople a un dispositivo de fijación como se conoce en la técnica. Por ejemplo, el dispositivo de fijación puede comprender varillas 206 como se describe anteriormente. La descripción no se limita a los tipos de dispositivos de fijación que pueden utilizarse. De manera similar, la descripción no se limita a ninguna forma o función particular de la cabeza del tornillo 410.

Ahora se discutirá un método para insertar el tornillo pedicular 400 en la vértebra 100 que no forma parte de la presente invención. Generalmente, la inserción o implantación del tornillo 400 en una vértebra comprende un procedimiento de dos etapas. Primero, la porción de anclaje 401 se inserta a través de un pedículo, como el pedículo 102a o 102b, y dentro de un cuerpo vertebral 101. En segundo lugar, se implanta el manguito roscado 404, enroscando el manguito 404 en la porción roscada 402 de la porción de anclaje 401. Como se comprenderá, a medida que se implanta el manguito roscado 404, la rosca externa proporcionada en el mismo se acopla con el hueso del pedículo. Una vez que se implanta el tornillo 400, se permite que se vuelva a formar hueso alrededor del tornillo en un proceso de curación normal. Como se comprenderá, dicha etapa de crecimiento óseo aumentará la sujeción del tornillo dentro de la vértebra.

En un ejemplo, antes de la inserción de la porción de anclaje 401, primero se crea un canal para la porción de anclaje 401 a través del pedículo y el cuerpo vertebral para ayudar a facilitar la inserción de al menos la porción de anclaje 401. En un ejemplo, dicho canal se crea extrayendo material óseo utilizando una herramienta, como una sonda pedicular 1600 como se muestra en la Figura 16. En este ejemplo, el canal se crea utilizando el extremo distal 1601 de la sonda pedicular 1600 para penetrar y extraer o excavar material óseo en la vértebra 100 a lo largo de un camino para permitir que se inserte la porción de anclaje 401. Como se comprenderá, la creación de un canal como se describe anteriormente facilita la inserción del tornillo 400 al crear un pasaje para la inserción de la porción de anclaje 401 en la vértebra 100.

La porción de anclaje 401 se inserta en la vértebra 100 aplicando una fuerza en su extremo proximal 416 para impulsarla hacia la vértebra 100. Esta fuerza se puede generar, por ejemplo, martillando el extremo proximal 416 utilizando una herramienta quirúrgica adecuada como se conoce en la técnica. En un ejemplo, la porción de anclaje 401 se inserta en la vértebra 100 a través del pasaje creado por la sonda pedicular 1600. La porción de anclaje 401 se inserta a través del pedículo 102a o 102b y dentro del cuerpo vertebral 101. La punta puntiaguda 413 en el extremo distal 415 de la porción de anclaje 401 facilita la inserción de la porción de anclaje 401 a través del canal. La forma de la punta puntiaguda 413 reduce la resistencia que enfrenta la porción de anclaje 401. A medida que el hueso dentro de la vértebra 100 se repara y crece material óseo nuevo, el material óseo crece alrededor, por ejemplo, de la porción del clavo en ángulo 403 de la porción de anclaje 401. Por lo tanto, cuando la protuberancia 412 se rodea por material óseo, junto con el resto de la porción del clavo en ángulo 403 actúa para anclar más el tornillo 400 dentro del material óseo. Como se comprenderá, tal anclaje da como resultado una mayor resistencia a las fuerzas de extracción para la porción de anclaje 401. De forma similar, también se produce un nuevo crecimiento óseo alrededor de las diversas superficies roscadas del tornillo 300 que se exponen al hueso de la vértebra, aumentando así también la resistencia a la extracción del tomillo. También se pueden utilizar diversos tratamientos químicos u otros en porciones del tornillo y porciones del clavo, etc. para mejorar aún más el anclaje del tornillo dentro del hueso. Como se comprenderá, la porción de anclaje 401, y en particular la porción del clavo en ángulo 403, puede denominarse anclaje para el tornillo óseo en cuestión.

A medida que la porción de anclaje 401 se inserta en la vértebra 100, se desea insertar la mayor parte, si no toda, la porción del clavo en ángulo 403 en el cuerpo vertebral 101. La porción roscada 402 se aloja dentro del pedículo, como el pedículo 102a o 102b. En el ejemplo Z preferido, toda la porción roscada 402 se inserta en el pedículo, sin embargo, una porción puede extenderse fuera del pedículo.

Como se indicó anteriormente, una vez que la porción de anclaje 401 se ha insertado en el pedículo y el cuerpo vertebral, el manguito roscado 404 se puede insertar o implantar. El manguito roscado 404 se inserta en el pedículo y se enrosca en la porción roscada 402 de la porción de anclaje 401. Como se discutió anteriormente, en la implantación del manguito 404, se puede utilizar una herramienta de ajuste para estabilizar la porción de anclaje 401. La abertura 409 permite que dicha herramienta de ajuste pase al extremo proximal 417 del manguito roscado 404, a través del pasaje 1000 y al orificio interno 405. La herramienta de ajuste puede luego enganchar el rebaje 414 de la porción de anclaje 401 y mantener la porción de anclaje 401 estable mientras el manguito roscado 404 se enrosca en la porción roscada 402 de la porción de anclaje 401. Además, la herramienta de ajuste puede servir para guiar el manguito roscado 404 a medida que se enrosca en la porción roscada 402 de la porción de anclaje 401. En una modalidad, las ranuras 1100, como se muestra en la Figura 11, se puede proporcionar en el manguito 404, en una ubicación cerca de la unión de las roscas externas 406 y la cabeza del manguito 408. Las ranuras 1100 se pueden adaptar para acoplarse con otra herramienta de ajuste para ayudar a enroscar el manguito 404 en la porción roscada 402. Por lo tanto, el manguito roscado 404 se puede enroscar en la porción de anclaje 401 utilizando una herramienta acoplada con las ranuras 1100 o, alternativamente, el cirujano puede implantar manualmente el manguito 404.

Como se discutió anteriormente, cuando el manguito roscado 404 se atornilla sobre la porción de anclaje 401, las roscas externas 406 se acoplan con el manguito 404 con el material óseo del pedículo, como el pedículo 102b como se ve en la Figura 16. El material óseo proporciona agarre al tornillo 400 dentro del pedículo y aumenta la cantidad de área superficial en contacto entre el tornillo 400 y la vértebra 100. Este acoplamiento entre las roscas y el material óseo aumenta aún más la resistencia a las fuerzas de extracción.

Después de que el manguito roscado 404 se haya enroscado en la porción roscada 402, la cabeza del tornillo 410 se puede acoplar con la cabeza del manguito 408. Una vez colocada, la cabeza del tornillo 410 se puede girar alrededor de la cabeza del manguito 408 en vista de la disposición de rótula como se explicó anteriormente. De esta forma, la cabeza del tornillo 410 se puede colocar según sea necesario para permitir la conexión, por ejemplo, a dispositivos de fijación de la columna como las varillas 206. Como saben los expertos en la técnica, las varillas 206 se extienden a lo largo de una porción de la columna que abarca dos o más vértebras y se conectan a ellas para estabilizar dicha región de la columna.

Como se apreciará, el tornillo pedicular 400 descrito en la presente descripción incorpora una porción roscada que se acopla con el material óseo, como en los tornillos pediculares conocidos, pero también incorpora una mejora adicional lograda por la porción del clavo en ángulo 403, que da como resultado una mayor resistencia a la extracción. Como se discutió anteriormente, la resistencia a la extracción que ofrece el tornillo 400 descrito en la presente descripción se puede mejorar aún más proporcionando la protuberancia 412.

Como se comprenderá, la presente descripción no se limita a ninguna configuración angular particular de la porción de anclaje 401. Por ejemplo, varias disposiciones alternativas se muestran en las Figuras 5A-C, en donde se ilustran ángulos de 15°, 30° y 45° entre la porción del clavo en ángulo 403 y la porción roscada 402. La presente descripción no se limita a ningún ángulo específico de la porción de anclaje 401.

El tornillo 400 de la presente descripción se puede variar para mejorar aún más la resistencia a la extracción. Por ejemplo, como se puede ver en las Figuras 6a y 6B, la porción del clavo en ángulo 403b de la porción de anclaje 401 se puede proporcionar de una o más filas de crestas o picos elevados, etc. 600 colocado a lo largo del cuerpo de la porción del clavo en ángulo 403b. Como se comprenderá, las crestas o picos servirían para mejorar aún más el anclaje de la porción de anclaje 401 dentro del hueso, particularmente una vez que se ha producido el nuevo crecimiento óseo. En la modalidad mostrada en las Figuras 6A, 6B y 6C, las crestas o picos elevados son generalmente de forma piramidal. Sin embargo, se pueden utilizar otras variadas formas de estas características. La Figura 6C muestra secciones transversales ilustrativas de la porción del clavo en ángulo 403b a través de la línea B-B de la Figura 6A. Una sección transversal hexagonal 601a, una sección transversal pentagonal 601b, una sección transversal cuadrada o rectangular 601c o una sección transversal triangular 601d son modalidades diferentes de la porción de anclaje 401. La descripción no se limita a ninguna forma de sección transversal particular de la porción del clavo en ángulo 403.

Las Figuras 7A y 7B ilustran una alternativa a los picos ilustrados en las Figuras 6A, 6B. En este caso, la porción de anclaje 401 tiene una porción del clavo en ángulo 403c que se proporciona de una o más filas de escalas 700. Como puede verse, las escamas se proyectan radialmente hacia fuera y en una dirección proximal, es decir, alejándose del extremo distal de la porción del clavo.

La Figura 7C muestra secciones transversales a lo largo de la línea C-C de la porción del clavo en ángulo 403c. Una sección transversal hexagonal 701a, una sección transversal pentagonal 701b, una sección transversal cuadrada o rectangular 701c o una sección transversal triangular 701d son todas posibles como modalidades diferentes de la sección transversal de la porción del clavo en ángulo 403c.

Las Figuras 8A y 8B muestran otra modalidad más para mejorar la resistencia a la extracción del tornillo de la presente descripción. En esta modalidad, la porción del clavo en ángulo 403d de la porción del clavo se proporciona de una o más filas de nervaduras o picos 800, como las discutidas anteriormente. La porción del clavo en ángulo 403d de las Figuras 8A y 8B se proporciona además de una o más fenestraciones 801. Las fenestraciones comprenden aberturas en el lumen de la porción del clavo en ángulo 403d, dentro de las cuales se permite que crezca el hueso. Como se comprenderá, el crecimiento óseo hacia el interior de las fenestraciones mejora aún más el agarre de la porción de anclaje 401 en la vértebra 100.

La Figura 8C muestra varias modalidades de la sección transversal de la porción del clavo en ángulo 403d a lo largo de la línea D-D, con posibles secciones transversales hexagonal 802a, pentagonal 802b, cuadrada 802c y triangular 802d. La forma de la porción del clavo en ángulo 403d no se limita a estas formas. El curso de las fenestraciones 801 también puede diferir con el fin de promover el crecimiento óseo hacia el interior. 801a muestra las ventanas en la sección hexagonal, 801b en la sección pentagonal, 801c en la sección cuadrada, 801d en la sección triangular. Las conexiones entre las fenestraciones 801 también son variables en profundidad, número y dirección, y se pueden variar para facilitar aún más el crecimiento óseo hacia el interior y permitir una mayor resistencia a la extracción. Un tornillo óseo no de acuerdo con la invención se ilustra en las Figuras 9A y 9B, en donde la porción de anclaje 401 se proporciona de una porción del clavo 403e que se curva para formar una disposición similar a un "gancho". Se entenderá que la superficie de la porción en ángulo o de clavo 403e de las Figuras. 9A y 9B se pueden modificar como se describe anteriormente para incluir picos, escamas y/o fenestraciones según se desee o se requiera.

Como se ve en la Figura 9C, la porción del clavo 403e puede tener secciones transversales variables a lo largo de la línea E-E de la porción del clavo 403d. Una sección transversal hexagonal 901a, una sección transversal pentagonal 901b, una sección transversal cuadrada o rectangular 901c o una sección transversal triangular 901d son todos posibles como diferentes ejemplos para la forma de la sección transversal de la porción del clavo 403e.

Las Figuras 14 y 15 muestran el tornillo pedicular 400 de acuerdo con una modalidad, implantado en una vértebra 100. Estas figuras ilustran la diferencia en cómo el tornillo de la descripción captura el material óseo con respecto a los tornillos pediculares conocidos, como el tornillo pedicular 200.

Las roscas externas 406 del manguito roscado 404 también permiten el agarre con el material óseo del pedículo 1b. La presencia de la protuberancia 412 actúa como un ancla en el material óseo de la vértebra 100 y también aumenta la resistencia a la extracción. Es decir, se muestra un tornillo pedicular 200 como se conoce en la técnica que pasa directamente a través del pedículo 102a y dentro del cuerpo vertebral 101, mientras que el tornillo 400 de acuerdo con una modalidad de la descripción se muestra con su porción del clavo en ángulo 403 y su porción roscada 402 en acoplamiento con el cuerpo vertebral 101 y el pedículo 102b. Como puede verse, el tornillo 400 contacta y sujeta más material óseo que el tornillo 200 conocido.

Como se discutió anteriormente, una herramienta como la sonda pedicular 1600 que se muestra en las Figuras 16A y 16B, se puede utilizar para crear un canal en el que se inserta o implanta al menos la porción de anclaje 401 del tornillo 400. La sonda 1600 se inserta y empuja dentro de la vértebra para extraer material óseo de los pedículos y el cuerpo vertebral 101. La sonda 1600 comprende una porción distal en ángulo 1601, una porción media 1602 y una porción proximal 1603. Como se ilustra, la porción distal 1601 está preferiblemente en ángulo con respecto al resto de la herramienta. Como se comprenderá, tal ángulo permite formar el canal antes mencionado de una manera que acomoda la porción en ángulo de la porción de anclaje 401.

Como puede observarse en las Figuras 17A-C La sonda pedicular 1600 se puede proporcionar con cualquier grado de angulación entre la porción distal 1601 y la porción media 1602. Como se comprenderá, la sonda pedicular deseada puede elegirse en función del ángulo proporcionado en la porción en ángulo 401 del tornillo 400.

Otra modalidad del tornillo óseo en cuestión se ilustra en las Figuras 19 y 20, donde los elementos similares a los discutidos anteriormente se identifican con números de referencia similares, pero con la letra "b" añadida para mayor claridad. Como se muestra, el tornillo óseo 400b tiene un manguito 404b y una porción de anclaje (o clavo) 401b. Como se describió anteriormente, la porción de anclaje 401b se adapta para insertarse en una cavidad formada en el hueso. La porción de anclaje 401b incluye una porción del clavo en ángulo 403b. En esta modalidad, la porción del clavo en ángulo 403b incluye una primera superficie 430 que generalmente es lisa y una segunda superficie opuesta 432 que incluye ranuras o estrías. Como se comprenderá, las ranuras o estrías sirven para ayudar a anclar la porción de anclaje 401b en el hueso. Específicamente, a medida que se produce el crecimiento interno del hueso, el nuevo material óseo crecería en las porciones estriadas anclando así la porción de anclaje. En la modalidad ilustrada en las Figuras 19 y 20, la porción del clavo en ángulo 403b se proporciona opcionalmente de un acabado liso en una porción de su superficie exterior. Tal disposición sería útil en el caso de que el tornillo, en particular la porción de anclaje 401b, deba extraerse. En tal caso, solo la porción dentada debe extraerse del hueso circundante, lo que facilita la extracción de la porción de anclaje 401b. Se entenderá que las estrías pueden proporcionarse opcionalmente sobre toda la superficie de la porción del clavo en ángulo 403b o tal porción puede no tener estrías. En el último caso, la porción del clavo en ángulo 403b se puede proporcionar con otros acabados o tratamientos que se adhieran al hueso, según sea necesario.

El manguito 404b ilustrado en las Figuras. 19 y 20 es similar a la descrita anteriormente. Específicamente, como se muestra en la Figura 20, el manguito 404b incluye un orificio interior que se adapta para recibir al menos el extremo proximal de la porción de anclaje 401b. Como antes, una porción de la porción de anclaje 401b adyacente a su extremo proximal se recibe dentro del orificio interior del manguito 404b. Como se discutió anteriormente, el orificio interior del manguito 404b y la superficie exterior de la porción de anclaje 401b recibida dentro del orificio interno se proporcionan de rosca cooperante, por lo que el manguito 404b se puede atornillar sobre la porción de anclaje. La superficie exterior de la porción distal del manguito 404b se proporciona de una rosca 406b, que se adecua para atornillarse en el hueso en cuestión.

Otra modalidad del tornillo óseo se ilustra en las Figuras 21A a 21H, que también ilustran un ejemplo de un sistema de tornillo óseo. En estas figuras, elementos similares a los discutidos anteriormente se identifican con números de referencia similares, pero con la letra "c" añadida para mayor claridad. Además, la porción de anclaje 401c mostrada en las Figuras 21A a 21H es similar a la porción de anclaje 401b discutida anteriormente. El ejemplo de las Figuras 21A a 21H se describirán ahora en términos de su método de implantación en el hueso. La Figura 21A ilustra un insertador 500 que se utiliza para ayudar en la implantación del tornillo óseo. El insertador 500 comprende una estructura alargada similar a una sonda que tiene un extremo proximal 502 y un extremo distal 504. Al menos una porción del insertador, junto al extremo distal 504, se proporciona de una superficie exterior roscada, como se muestra en 506. En el método de este ejemplo, se combina un manguito exterior 404c con el insertador 500. Como se muestra en la Figura 21B, el insertador 500 se inserta a través de la cabeza 410c ya través del orificio del manguito 404c. Específicamente, el extremo distal 504 del insertador se inserta a través de la cabeza 410c ya través del extremo proximal del manguito 404c y se permite que sobresalga a través del extremo distal del manguito 404c.

En este ejemplo, el extremo distal 504 del insertador 500 se proporciona de una punta de sonda 508 y una primera porción del conector 510 que forma el extremo distal de la rosca 506. Como se muestra en la Figura 21C, el extremo proximal 416c de la porción de anclaje 401c incluye una segunda porción del conector 512. Las porciones de conector primera y segunda 510, 512 se adaptan para acoplarse. Por ejemplo, en el ejemplo ilustrado, la primera porción del conector 510 comprende un par de pestañas y la segunda porción del conector 512 comprende un par de ranuras correspondientes, que se adaptan para recibir las pestañas de la primera porción del conector 510. Se entenderá que pueden utilizarse otras formas de conexión, para el propósito que se describe a continuación.

La Figura 21D ilustra la porción de anclaje 401c y el insertador 500 cuando se combinan, es decir, cuando la primera y la segunda porción del conector se acoplan.

Como se muestra en la Figura 21E, una vez que el insertador 500 se engancha con la porción de anclaje 401c, el manguito 404c se desliza hacia abajo del insertador y la rosca proporcionada en el orificio interior del manguito 404c (como se describe anteriormente) puede enganchar la rosca proporcionada en la porción roscada 402c de la porción de anclaje 401c. Tal acoplamiento del manguito 404c y la porción de anclaje 401c es similar a la disposición discutida anteriormente. A continuación, el manguito 404c se atornilla sobre la porción de anclaje 401c de la misma manera que se ha explicado anteriormente. Se puede utilizar cualquier medio para girar el manguito 404c para asegurarlo a la porción de anclaje 401c como resultará evidente de la presente descripción. La Figura 21F ilustra el sistema una vez que el manguito 404c se atornilla completamente a la porción de anclaje 401c. Como se comprenderá, durante la etapa de asegurar el manguito 404c en la porción de anclaje 401c, el insertador 500 puede utilizarse para sujetar y estabilizar la porción de anclaje 401c. Con respecto a esto, la Figura 21G ilustra un mango opcional 514 que puede utilizarse para sujetar el insertador 500 durante el procedimiento anterior. Una vez que el manguito 404c se asegura a la porción de anclaje 401c, el insertador 500 puede retirarse desenganchando la primera y la segunda porción del conector.

La Figura 21H ilustra el tornillo óseo ensamblado 400c de acuerdo con esta modalidad tal como aparecería una vez implantado y una vez retirado el insertador. Como se ilustra y se comprenderá, la porción del clavo en ángulo 403c de la porción de anclaje 401c y la porción roscada 406c del manguito 404c se exponen al material óseo (que no se muestra).

Como se apreciará a partir de la descripción anterior, el tornillo óseo descrito en la presente descripción proporciona una mejora con respecto a los tornillos conocidos al mejorar el anclaje del tornillo al material óseo en el que se implanta.

Los tomillos y los componentes de tomillos de la presente descripción pueden fabricarse de cualquier material, como sabrán los expertos en la técnica. Por ejemplo, los elementos del tornillo pueden estar hechos de: metales o aleaciones metálicas como acero inoxidable, titanio, aleaciones de titanio, aleaciones de níqueltitanio (como Nitinol™), aleaciones de cromo-cobalto; polímeros plásticos y/o termoplásticos (como PEEK™); fibra de carbono; o cualquier otro material, o combinación de materiales, comúnmente asociados con tornillo óseo. También se entenderá que la superficie de los tornillos y los componentes de los tornillos descritos en la presente descripción pueden recubrirse opcionalmente con cualquier sustancia conocida para mejorar su colocación o adhesión dentro del hueso o para promover el crecimiento óseo hacia el interior. Por ejemplo, en una modalidad, la superficie exterior del tornillo, o al menos la porción que estará en contacto con el hueso después de la implantación, puede recubrirse con hidroxiapatita para promover la osteointegración del tornillo y, por lo tanto, permitir una mayor resistencia a la extracción del tornillo.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un tomillo óseo (400) que comprende:

a) un componente de anclaje (401) que tiene un primer y segundo extremos y que comprende una porción del clavo (403) adyacente al segundo extremo y una porción roscada (402) que comprende una rosca externa adyacente al primer extremo, estando adaptadas la porción del clavo y la porción roscada para insertarse en el hueso; y,

b) un componente de manguito generalmente cilíndrico (404) que tiene extremos primero y segundo y un orificio (405) que se extiende a través de ellos, el orificio se enrosca (407) sobre al menos una porción del mismo adyacente al segundo extremo, el componente de manguito que incluye una superficie exterior roscada (406) adyacente al menos al segundo extremo, la superficie exterior roscada adaptada para fijarse en el hueso;

- en donde el segundo extremo del componente de manguito se adapta para recibir el primer extremo del componente de anclaje, y en donde la porción roscada (402) del componente de anclaje (401) se adapta para acoplarse con el orificio roscado (405) del componente de manguito (404);

- -caracterizado porque:

- la porción del clavo (403) y la porción roscada (402) del componente de anclaje tienen ejes longitudinales respectivos, en donde el eje longitudinal de la porción del clavo forma un ángulo con respecto al eje longitudinal de la porción roscada.

2. El tornillo óseo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la porción del clavo se adapta para permitir el crecimiento óseo hacia el interior.

3. El tornillo óseo de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la porción del clavo (403) se proporciona de una o más estrías, ranuras, aberturas y porciones elevadas para permitir el crecimiento del hueso.

4. El tornillo óseo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el primer extremo del componente de manguito (404) incluye una cabeza (410) adaptada para la conexión a un dispositivo de fijación ósea.

5. El tornillo óseo de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la cabeza se forma integralmente con el componente de manguito o se conecta al mismo.

6. El tornillo óseo de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la cabeza se adapta para girar alrededor del eje longitudinal del componente de manguito.

7. El tornillo óseo de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el segundo extremo del componente de anclaje incluye un medio para conectarse a un dispositivo de posicionamiento para estabilizar el componente de anclaje cuando se conecta al componente de manguito.

8. El tornillo óseo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el ángulo entre el eje longitudinal de la porción del clavo y la porción roscada está entre 15 y 45 grados.

9. El tornillo óseo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la porción del clavo incluye una protuberancia (412) para anclarse al hueso.

10. El tornillo óseo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el tornillo óseo es un tornillo pedicular.