Prótesis de disco intervertebral.

Prótesis de disco intervertebral, que comprende:

- una primera y segunda piezas (2,

3) destinadas a fijarse respectivamente a dos vértebras adyacentes,

- una pieza intermedia (4) interpuesta entre la primera y segunda piezas (2, 3) y que comprende unas superficies dearticulación (9, 10) que cooperan con unas superficies de articulación (6, 8) respectivas de la primera y segundapiezas (2, 3), y

- unos medios (11, 12) de acoplamiento de la primera pieza (2) y de la pieza intermedia (4),

caracterizada porque los medios de acoplamiento (11, 12) están dispuestos para dejar la pieza intermedia (4) librecon respecto a la primera pieza (2) durante una primera fase de un movimiento de inclinación de la primera pieza (2)con respecto a la segunda pieza (3), de manera que la pieza intermedia (4) se desplaza hacia un extremo (E2) de laprótesis opuesto a un extremo (E1) hacia el cual se desplaza la primera pieza (2) inclinándose con respecto a lasegunda pieza (3), y para arrastrar la pieza intermedia (4) con la primera pieza (2) durante una segunda fase delmovimiento de inclinación.

Prótesis de disco intervertebral.

La presente invención se refiere a una prótesis destinada a sustituir el disco intervertebral.

El disco intervertebral es un disco fibrocartilaginoso que garantiza la conexión entre dos vértebras adyacentes de la columna vertebral. El conjunto formado por el disco intervertebral y las dos vértebras adyacentes correspondientes se denomina “segmento vertebral”.

Las prótesis de disco intervertebral están generalmente constituidas por dos placas denominadas superior e inferior enfrentadas entre sí y destinadas a fijarse a dos vértebras adyacentes respectivas denominadas superior e inferior, y por un núcleo interpuesto entre las dos placas. Las placas son generalmente metálicas y el núcleo se realiza en metal o en un polímero tal como polietileno de alta densidad. Actualmente existen dos tipos principales de dichas

prótesis:

- las prótesis denominadas sin limitaciones, en las que el núcleo es libre con respecto a las dos placas y comprende superficies de articulación, generalmente convexas, que cooperan con unas superficies de articulación, generalmente cóncavas, de las placas;

- las prótesis denominadas con limitaciones, en las que el núcleo es solidario con una de las dos placas y comprende una superficie de articulación, generalmente convexa, que coopera como una rótula con una superficie de articulación, generalmente cóncava, de la otra placa.

En el primer tipo de prótesis, el núcleo presenta cinco grados de libertad, tres en rotación y dos en traslación, con respecto a una referencia fija. Durante un movimiento de flexión/extensión (el paciente se inclina adelante/atrás respectivamente) o de inclinación lateral (el paciente se inclina hacia el lado) , la placa superior se inclina con respecto a la placa inferior deslizándose sobre el núcleo en dirección de un extremo de la prótesis. Este movimiento de inclinación de la placa superior, que puede verse como una combinación de una rotación alrededor de un eje

horizontal que pasa por el centro de gravedad del conjunto formado por la placa superior y la vértebra superior y de una traslación hacia el extremo mencionado anteriormente de la prótesis, conlleva una traslación del núcleo hacia el extremo opuesto de la prótesis, traslación que compensa por tanto la traslación de la placa superior hacia el primer extremo. Durante un movimiento de torsión del paciente, la placa superior pivota con respecto a la placa inferior en el plano horizontal articulándose con el núcleo. Están previstos unos medios de acoplamiento entre las placas y el

núcleo, tales como patas centrales que sobresalen respecto al núcleo o las placas y que cooperan con cavidades correspondientes formadas en las placas o el núcleo respectivamente, en determinados casos para limitar la amplitud de los movimientos de la prótesis o simplemente evitar la expulsión del núcleo. Ejemplos de tales prótesis sin limitaciones se describen en la patente US 5 401 269 y las solicitudes de patente US 2004/0002761, FR 2846550 y WO 02/089701.

En el segundo tipo de prótesis, el núcleo presenta tres grados de libertad en rotación y ningún grado de libertad en traslación. Un ejemplo de tales prótesis con limitaciones se describe en la solicitud de patente FR 2 659 226.

Ninguno de estos dos tipos de prótesis reproduce fielmente la biomecánica natural del segmento vertebral. Estas

45 prótesis se basan en efecto en una concepción lineal de la biomecánica mientras que la biomecánica natural del segmento vertebral, más precisamente la función que relaciona el desplazamiento del segmento vertebral con la fuerza aplicada, no es lineal.

La presente invención tiene como objetivo proporcionar una prótesis de disco intervertebral que permita reproducir

50 más fielmente la biomecánica natural del segmento vertebral. Para ello, se propone una prótesis de disco intervertebral tal como se define en la reivindicación 1 adjunta, definiéndose modos de realización particulares en las reivindicaciones dependientes.

Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto tras la lectura de la siguiente 55 descripción detallada realizada en referencia a los dibujos adjuntos en los que:

- la figura 1 es una vista en sección sagital de una prótesis de disco intervertebral según un primer modo de realización de la invención, en posición neutra;

60 -las figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva que muestran respectivamente una placa superior y una placa inferior de la prótesis según el primer modo de realización;

- las figuras 4a y 4b son respectivamente una vista en perspectiva desde arriba y una vista desde atrás de un núcleo

de la prótesis según el primer modo de realización; 65

- la figura 5a es una vista en sección sagital esquemática de la prótesis según el primer modo de realización efectuando una primera fase de un movimiento de flexión;

- la figura 5b es una vista en sección sagital esquemática de la prótesis según el primer modo de realización en una posición correspondiente al final de la primera fase del movimiento de flexión;

- las figuras 6 y 7 son vistas en sección sagital esquemáticas que muestran la prótesis según el primer modo de realización efectuando una segunda fase de un movimiento de flexión, respectivamente de extensión;

- la figura 8 es una vista en perspectiva en despiece ordenado, parcialmente seccionada, de una prótesis de disco intervertebral según un segundo modo de realización de la invención;

- las figuras 9 y 10 son vistas en sección sagital y frontal, respectivamente, que muestran la prótesis según el segundo modo de realización en posición neutra;

- las figuras 11 y 12 son vistas en sección sagital esquemáticas que muestran la prótesis según el segundo modo de realización efectuando una segunda fase de un movimiento de flexión, respectivamente de extensión;

- las figuras 13 y 14 son vistas en sección frontal esquemáticas que muestran la prótesis según el segundo modo de realización efectuando una segunda fase de un movimiento de inclinación lateral hacia la derecha, o respectivamente hacia la izquierda;

- la figura 15 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una variante de la prótesis según el segundo modo de realización;

- la figura 16 es una vista en perspectiva desde arriba de una placa inferior que forma parte de otra variante de la prótesis según el segundo modo de realización,

- las figuras 17 y 18 son vistas en perspectiva desde arriba y desde abajo respectivamente, que muestran una prótesis de disco intervertebral según un tercer modo de realización de la invención; y

- la figura 19 muestra la curva del desplazamiento natural de una vértebra en función de la fuerza aplicada a ésta.

En referencia a las figuras 1 a 4, una prótesis de disco intervertebral 1 según un primer modo de realización de la invención comprende una placa superior 2, una placa inferior 3 y un núcleo 4. La placa superior 2 comprende en su cara superior unas puntas de anclaje 5 para su fijación a una vértebra denominada superior y en su cara inferior una superficie de articulación cóncava 6, normalmente en forma de porción esférica. La placa inferior 3 comprende en su cara inferior unas puntas de anclaje 7 para su fijación a una vértebra denominada inferior, adyacente a la vértebra superior, y en su cara superior una superficie de articulación cóncava 8, normalmente en forma de porción esférica. El núcleo 4 se interpone entre las placas 2, 3 y comprende, respectivamente en sus caras superior e inferior, dos superficies de articulación convexas opuestas 9, 10 que cooperan con las superficies de articulación cóncavas 6, 8 de las placas 2, 3. Cada una de las dos superficies de articulación 9, 10 del núcleo 4 es congruente con la superficie de articulación correspondiente 6, 8 de la placa 2, 3. Preferentemente, por un motivo que se indicará posteriormente, el radio de curvatura R1 de las superficies de articulación 6, 9 es inferior al radio de curvatura R2 de las superficies de articulación 8, 10.... [Seguir leyendo]

1. Prótesis de disco intervertebral, que comprende:

- una primera y segunda piezas (2, 3) destinadas a fijarse respectivamente a dos vértebras adyacentes,

- una pieza intermedia (4) interpuesta entre la primera y segunda piezas (2, 3) y que comprende unas superficies de articulación (9, 10) que cooperan con unas superficies de articulación (6, 8) respectivas de la primera y segunda piezas (2, 3) , y

- unos medios (11, 12) de acoplamiento de la primera pieza (2) y de la pieza intermedia (4) ,

caracterizada porque los medios de acoplamiento (11, 12) están dispuestos para dejar la pieza intermedia (4) libre con respecto a la primera pieza (2) durante una primera fase de un movimiento de inclinación de la primera pieza (2) con respecto a la segunda pieza (3) , de manera que la pieza intermedia (4) se desplaza hacia un extremo (E2) de la prótesis opuesto a un extremo (E1) hacia el cual se desplaza la primera pieza (2) inclinándose con respecto a la segunda pieza (3) , y para arrastrar la pieza intermedia (4) con la primera pieza (2) durante una segunda fase del movimiento de inclinación.

2. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento comprenden al menos una parte sobresaliente (11) prevista sobre una de entre la primera pieza (2) y la pieza intermedia (4) y al menos una cavidad (12) formada en la otra de entre la primera pieza (2) y la pieza intermedia (4) , recibiendo esta cavidad (12) la parte sobresaliente (11) y presentando una sección más grande que la de la parte sobresaliente (11) .

3. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento comprenden una única parte sobresaliente (11) prevista en una parte periférica de la primera pieza (2) o de la pieza intermedia (4) y en un plano sagital.

4. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento comprenden una primera y segunda partes sobresalientes (28; 48) previstas en la primera pieza (21; 41) o en la pieza intermedia (23; 43) y situadas en un plano sagital, a ambos lados del eje de la prótesis, y una primera y segunda cavidades correspondientes (29; 49) formadas en la pieza intermedia (23; 43) o en la primera pieza (21; 41) respectivamente.

5. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque comprende además medios (13, 15) de acoplamiento de la pieza intermedia (4) y de la segunda pieza (3) que limitan los movimientos relativos en rotación axial de dichas pieza intermedia (4) y dicha segunda pieza (3) .

6. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento de la pieza intermedia (4) y de la segunda pieza (3) comprenden un carril (13) que se extiende en una dirección sagital en una de entre la segunda pieza (3) y la pieza intermedia (4) y una ranura (15) formada en la otra de entre la segunda pieza (3) y la pieza intermedia (4) y que coopera con este carril (13) .

7. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 6, caracterizada porque el carril (13) y la ranura (15) definen unas respectivas superficies de apoyo en pendiente (14, 16) que cooperan durante los movimientos de flexión de la prótesis para elevar ligeramente el centro de gravedad de la pieza intermedia (4) .

8. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento de la pieza intermedia (23) y de la segunda pieza (22) comprenden una primera ranura (30; 30a; 30b) formada en la segunda pieza (22) y orientada en una dirección sagital, una segunda ranura (31) formada en la pieza intermedia

(23) y orientada en una dirección frontal, y una pieza de guiado móvil (32; 32a) que coopera con la primera y segunda ranuras (30; 30a; 30b, 31) .

9. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 8, caracterizada porque existe un juego (30’) entre la pieza de guiado (32) y al menos una de entre la primera y segunda ranuras (30, 31) que permite un desplazamiento en rotación axial de la pieza intermedia (23) con respecto a la segunda pieza (22) .

10. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 5, caracterizada porque dichos medios de acoplamiento de la pieza intermedia (43) y de la segunda pieza (42) comprenden un primer y segundo tetones (50) previstos en la segunda pieza (42) o en la pieza intermedia (43) y situados en un plano frontal, a ambos lados del eje de la prótesis, y una tercera y cuarta cavidades (51) formadas en la pieza intermedia (43) o en la segunda pieza (42) , respectivamente, y que reciben los tetones (50) .

11. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la primera fase del movimiento de inclinación representa aproximadamente del 40 al 60% del ángulo máximo de inclinación de

la primera pieza (2) con respecto a la segunda pieza (3) , y la segunda fase representa aproximadamente del 60 al 40% restante.

12. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la primera

fase del movimiento de inclinación corresponde a una extensión angular de inclinación de la primera pieza (2) con respecto a la segunda pieza (3) de aproximadamente 4 a 8º y la segunda fase del movimiento de inclinación corresponde a una extensión angular de inclinación de la primera pieza (2) con respecto a la segunda pieza (3) de aproximadamente 3 a 7º.

13. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la primera fase del movimiento de inclinación corresponde a una extensión angular de inclinación de la primera pieza (2) con respecto a la segunda pieza (3) de aproximadamente 5 a 7º y la segunda fase del movimiento de inclinación corresponde a una extensión angular de inclinación de la primera pieza (2) con respecto a la segunda pieza (3) de aproximadamente 4 a 6º.

14. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque dichas superficies de articulación (9, 10) de la pieza intermedia (4) son convexas y dichas respectivas superficies de articulación (6, 8) de la primera y segunda piezas (2, 3) son cóncavas.

15. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque la superficie de articulación (6) de la primera pieza (2) y la superficie de articulación (9) correspondiente de la pieza intermedia (4) son porciones de esfera de radio R1, y porque la superficie de articulación (8) de la segunda pieza (3) y la superficie de articulación correspondiente (10) de la pieza intermedia (4) son porciones de esfera de radio R2.

16. Prótesis de disco intervertebral según la reivindicación 15, caracterizada porque el radio R1 es inferior al radio R2.

17. Prótesis de disco intervertebral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque la primera

pieza (2; 21) es una pieza superior y la segunda pieza (3; 22) es una pieza inferior. 30