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WO2017021761A1 - Placa divergente biplanar segmentada para fijación ósea - Google Patents

Placa divergente biplanar segmentada para fijación ósea Download PDF

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Mauricio TORO RESTREPO
Jairo Fernando GOMEZ RAMIREZ
Daniela VILLA MORENO
Tatiana RIOS MENESES
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Industrias Medicas Sampedro S.A.S.
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Definitions

  • the present invention relates to a bone fixation concept, which is based on a segmented biplanar divergent screw (DBS) fixation that consists of the use of self-stable screws with a divergent biplanar arrangement by segments, where each segment It is composed of self-stable screws that diverge certain degrees from each other, being located in different fixing planes.
  • DBS segmented biplanar divergent screw
  • the loads are transmitted at the interface between the screws and the plate, being very prone to "cutting out” and fracture, a situation that is mitigated when the fixation is biplanar and also divergent, which favors stability against torsion loads.
  • DBS concept for osteosynthesis systems is indicated for the fixation of diaphyseal fractures, especially in areas subjected to torsional stresses where fixation in a single plane is unstable, where its use is also recommended in patients presenting with osteoporosis or low bone density because it provides greater stability in fixation.
  • fixation systems among which are the plates, these elements allow to fix the bone by means of the insertion of a series of screws , which stabilize the bone fragments and allow their recovery.
  • EP 2438870 discloses an orthopedic implant device for fixing a fractured bone, which comprises at least one opening extending from an upper surface to a lower surface, wherein the opening includes a first hole portion and a second hole portion, where the two hole portions overlap each other at their ends to form a combination hole.
  • Figure 1 corresponds to a perspective view of the bone fixation plate of the present invention composed of several segments.
  • Figure 2 corresponds to a flat top view of the bone fixation plate of Figure 1.
  • Figure 3 corresponds to a flat bottom view of the bone fixation plate of Figure 1.
  • Figure 4 corresponds to a cross-sectional view of a segment of the bone fixation plate of Figure 1.
  • the bone fixation plate (1) of the present invention is composed of a series of segments (2), where each segment (2) joins each other at its ends and can be located according to the needs of the patient, such as It is shown in Figure 1, where these segments can be located opposite.
  • each of said segments (2) has two holes (21) which are located in an outdated manner with each other, as can be seen in Figures 2 and 3, that is, the upper hole (21) can be further forward or backward of the lower hole (21), depending on how the plate is installed (1).
  • This offset of the holes (21) is both vertically and horizontally, when a flat top view of the plate is made, as shown in Figure 2.
  • these holes (21) have an angle of inclination (a) with the vertical, which is less than or equal to 15 ° and allows the screws to be inserted into the bone in an inclined manner for stable fixation.
  • these holes (21) are composed of an upper portion (22) and a lower portion (23), where the upper portion (22) has a larger diameter than the lower portion (23), as shown in the figure 4, so that the head of the bone restraint screw is completely located in said upper portion (22) and is not visible or protrudes from the plate when the procedure is performed on the patient.
  • the plate (1) is made of a resistant material, such as biocompatible stainless steel or titanium.

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Abstract

La presente invención se relaciona con una placa para fijación ósea, la cual se basa en un concepto divergente biplanar segmentada (DBS) que consiste en el uso de tornillos autoestables con una disposición biplanar divergente por segmentos, en donde cada segmento está compuesto por tornillos autoestables que divergen ciertos grados entre sí, quedando ubicados en diferentes planos de fijación. Así, la fijación biplanar divergente favorece la estabilidad frente a cargas de torsión en los sistemas bloqueados, ya que a diferencia de la fijación con tornillos convencionales donde el hueso ayuda a soportar las cargas al tener un contacto implante-hueso, cuando se utilizan tornillos autoestables las cargas se transmiten en la interfaz entre estos y el implante, siendo muy propenso el "cutting out" y la fractura de los tornillos cuando estos se encuentran en un sólo plano de fijación.

Description

PLACA DIVERGENTE BIPLANAR SEGMENTADA PARA FIJACIÓN ÓSEA
CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con un concepto de fijación ósea, el cual se basa en una fijación de los tornillos divergente biplanar segmentada (DBS) que consiste en el uso de tornillos autoestables con una disposición biplanar divergente por segmentos, en donde cada segmento está compuesto por tornillos autoestables que divergen ciertos grados entre sí, quedando ubicados en diferentes planos de fijación. En la fijación autoestable convencional las cargas se transmiten en la interfaz entre los tornillos y la placa, siendo muy propensos al "cutting out" y la fractura, situación que se mitiga cuando la fijación es biplanar y además divergente, la cualfavorece la estabilidad frente a cargas de torsión.
Del mismo modo, el concepto DBS para sistemas de osteosíntesis está indicado para la fijación de fracturas diafisiarias, especialmente en zonas sometidas a esfuerzos de torsión donde la fijación en un solo plano es inestable, donde también se recomienda su uso en pacientes que presentan osteoporosis o baja densidad ósea ya que proporciona mayor estabilidad en la fijación. ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Cuando se presenta una fractura o se requiere la fijación de fragmentos óseos en un paciente, es necesario el uso de sistemas de fijación, entre los cuales se encuentran las placas, estos elementos permiten fijar el hueso por medio de la inserción de una serie de tornillos, los cuales estabilizan los fragmentos óseos y permiten la recuperación del mismo.
Así, en la actualidad, la mayoría de las placas de fijación ósea convencionales cuentan con una serie de tornillos que se ubican en un mismo plano para poder realizar el ajuste deseado. Sin embargo, se ha visto que este tipo de sujeción puede llegar a ser inestable.
De este modo, con el uso de los sistemas bloqueados convencionales se han detectado inconvenientes como son el daño de los tornillos o la pérdida de fijación especialmente en zonas sometidas a esfuerzos de torsión, donde una fijación biplanar de los tornillos puede ayudar a combatir la pérdida de resistencia ocasionada por una fijación de los tornillos en un solo plano. Desde la aparición de los sistemas de osteosíntesis se ha presentado una evolución e innovación continua mediante la cual se ha afianzado la consolidación ósea y la estabilización inicial de las fracturas. Las primeras soluciones en aparecer fueron los sistemas bloqueados (LCP) a finales de los años 90 que a pesar de sus buenos resultados en la fijación metafisiaria, se han reportado gran cantidad de fallas a nivel diafisiario debido a su baja resistencia a las cargas torsionales1, hasta un 69% menor que los sistemas convencionales de compresión dinámica (DCP) en huesos osteoporóticos2, y a problemas que van desde la fractura de los tornillos hasta el "cutting out".
Así, los estudios realizados en el estado del arte sobre las fallas de los sistemas bloqueados han reportado causas de relación directa e indirecta con el uso de estos dentro de las cuales se encuentran3: desconocimiento de la técnica quirúrgica, cambio del ángulo durante la inserción de los tornillos, falta del uso de atornilladores dinamométricos, mal alineamiento con la articulación, la no realización de una adecuada reducción, el apoyo inmediato de la extremidad afectada.
Así, en la búsqueda de la solución a estos problemas, se han desarrollado gran cantidad de estudios mediante los cuales se ha tratado de establecer una distribución y cantidad apropiada de los tornillos de fijación4 llevando a los
1 Denard PJ, Doornink J, Phelan D, Madey SM, Fitzpatrick DC, Bottlang M, et al. Biplanar fixation of a locking píate in the diaphysis improves construct strength. "Clin Biomech (Bristol 2011;26(5):484-490.
2 Fitzpatrick DC, Doornink J, Madey SM, Bottlang M. Relative stability of conventional and locked plating fixation in a model of the osteoporotic femoral diaphysis. "Clin Biomech (Bristol 2009;24(2):203-209.
3 Tan SLE, Balogh ZJ. Indications and limitations of locked plating. Injury 2009;40(7):683-691.
4 Lee CH, Shih KS, Hsu CC, Cho T. Simulation-based particle swarm optimization and mechanical validation of screw position and number for the fixation stability of a femoral locking compression píate. Med Eng Phys 2014;36(l):57-64. desarrolladores de este tipo de sistemas a diseñar y evaluar una gran cantidad de nuevos conceptos de diseño. Un ejemplo de este es el estudio desarrollado por Patrick y colaboradores en el cual evaluaron sistemas bloqueados con disposición biplanar convergente sobre la fijación en zonas diafisiarias de modelos de huesos sintéticos largos, los resultados obtenidos mostraron que dicha disposición de los tornillos mejoraba la resistencia de la fijación a los esfuerzos de torsión tanto en huesos con densidad normal como en huesos de baja densidad. Así las cosas, en el estado del arte existe una pluralidad de divulgaciones relacionadas con placas de fijación ósea, dentro de las que se encuentra el documento US 2009228010 el cual se refiere a un sistema de fijación ósea que tiene una placa de hueso y un sistema de tornillos especializado, donde la placa de hueso incluye uno o más agujeros de combinación bidireccional que pueden acomodar dos tornillos óseos en el mismo agujero, donde los tornillos están orientados en dirección no paralela, tal como divergente.
Sin embargo, la placa descrita en esta anterioridad presenta la desventaja que cuenta con un único agujero por donde pasan los tornillos, donde no se maneja un concepto de dos planos que permiten realizar una fijación más estable. De otra parte, se encuentra el documento EP 2438870 que divulga un dispositivo de implante ortopédico para la fijación de un hueso fracturado, que comprende por lo menos una abertura que se extiende desde una superficie superior hacia una superficie inferior, en donde la abertura incluye una primera porción de agujero y una segunda porción de agujero, donde las dos porciones de agujero se sobreponen entre sí en sus extremos para formar un agujero de combinación.
No obstante, este documento también presenta la desventaja de divulgar agujeros que crean un cierto ángulo entre sí pero los cuales se encuentran en un mismo plano, lo cual es indeseable cuando se tratan pacientes con algún tipo de condición o enfermedad ósea que involucra la calidad del tejido óseo.
Ahora bien, existe otra divulgación relacionada con este tipo de placas la cual se encuentra en el documento US 8192472 que enseña un sistema para la fijación interna de un hueso fracturado que incluye por lo menos una placa ósea, cada placa tiene una pluralidad de agujeros y se configura para ajustarse en la superficie anatómica del hueso fracturado. El sistema también incluye una pluralidad de sujetadores que incluyen por lo menos un sujetador de bloqueo para agarrar la placa al hueso, donde por lo menos uno de los agujeros es roscado. Sin embargo, este documento establece que la inclinación entre los tornillos está determinada directamente por la inclinación de la placa más no por inclinación en cada agujero, lo cual es indeseable ya que la placa debe ser doblada o debe tener un material que es flexible y no cumple con la función de la forma más adecuada.
Finalmente, se tiene el documento US 2012158058 que divulga un sistema de placas que tiene múltiples y sencillos mecanismos de bloqueo para uso esquelético en general, donde el sistema de placas permite que un par de tornillos óseos se inserten en el hueso en una orientación cruzada y se bloqueen a la placa, donde dicho sistema puede ser segmentado y ajustado de acuerdo a las necesidades definidas por el cirujano directamente.
De acuerdo con lo anterior, es evidente para una persona experta en la materia que existe una necesidad en el estado del arte para diseñar e implementar una placa para fijación ósea la cual sea segmentada y que presente un diseño que permita la inserción o instalación de tornillos de forma que se forme un ángulo entre ellos, pero donde al mismo tiempo estos tornillos se encuentren en diferentes planos, todo con el fin de permitir una fijación adecuada y deseada con el fin de poder ser usada en pacientes que tengan algún tipo de condición ósea, tal como osteoporosis o similar. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 corresponde a una vista en perspectiva de la placa de fijación ósea de la presente invención compuesta por varios segmentos.
La figura 2 corresponde a una vista plana superior de la placa de fijación ósea de la figura 1 .
La figura 3 corresponde a una vista plana inferior de la placa de fijación ósea de la figura 1 .
La figura 4 corresponde a una vista de corte transversal de un segmento la placa de fijación ósea de la figura 1 . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La placa para fijación ósea (1 ) de la presente invención está compuesta por una serie de segmentos (2), donde cada segmento (2) se une entre sí por sus extremos y se pueden ubicar de acuerdo con las necesidades del paciente, tal como se muestra en la figura 1 , donde dichos segmentos se pueden ubicar de forma opuesta. Así las cosas, cada uno de dichos segmentos (2) cuenta con dos agujeros (21 ) los cuales se ubican de forma desfasada entre sí, tal como se puede ver en las figuras 2 y 3, es decir el agujero superior (21 ) puede estar más hacia adelante o hacia atrás del agujero inferior (21 ), dependiendo la forma como se realice la instalación de la placa (1 ). Este desfase de los agujeros (21 ) es tanto en sentido vertical como horizontal, cuando se hace una vista plana superior de la placa, como se muestra en la figura 2
Así mismo, estos agujeros (21 ) tienen un ángulo de inclinación (a) con la vertical, el cual es menor o igual a 15° y permite realizar la inserción de los tornillos en el hueso de forma inclinada para una fijación estable. Además, estos agujeros (21 ) están compuestos por una porción superior (22) y una porción inferior (23), donde la porción superior (22) tiene un diámetro mayor a la porción inferior (23), tal como se muestra en la figura 4, con el fin que la cabeza del tornillo para la sujeción ósea se ubique de forma completa en dicha porción superior (22) y no sea visible o sobresalga de la placa cuando se hace el procedimiento en el paciente.
En una modalidad preferida de la invención, la placa (1 ) se fabrica en un material resistente, tal como acero inoxidable o titanio biocompatibles.

Claims

1 REIVINDICACIONES
1 . Una placa para fijación ósea (1 ), caracterizada porque está compuesta por dos o más segmentos (2), donde cada segmento (2) se une entre sí con el siguiente segmento (2) por sus extremos, en donde cada segmento (2) comprende dos agujeros (21 ) ubicados de forma desfasada entre sí tanto en sentido vertical como horizontal, formando un agujero superior (21 ) y un agujero inferior (21 ), en donde estos agujeros (21 ) tienen un ángulo de inclinación (a) con la vertical.
2. La placa (1 ) según la reivindicación 1 , caracterizada porque el ángulo de inclinación (a) se encuentra en el rango de 5o a 15°.
3. La placa (1 ) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque los agujeros (21 ) están compuestos por una porción superior (22) y una porción inferior
(23), donde la porción superior (22) tiene un diámetro mayor a la porción inferior (23).
4. La placa (1 ) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la placa (1 ) es fabricada en un material resistente, tal como acero o titanio biocompatibles.
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