Constituido por dos piezas, macho (A) y hembra (B), con contacto superficial y un grado de libertad,

que pueden desplazarse con movimiento relativo de deslizamiento lineal. Cada pieza cuenta en su extremo caudal con una mordaza pivotante (P), formando entre ambas una U invertida. En una de estas mordazas se coloca un elemento biocompatible que será atravesado por un tornillo insertado a través de guías intercambiables (g) colocadas en la otra mordaza, actuando como tuerca de bloqueo y fijación de dicho tornillo. Ambas piezas cuentan con un mango (m) para permitir la aproximación de las mordazas. La apertura del dispositivo, limitada por un cierre (C) se logra por la acción de un resorte de compresión (R), al liberar, por la acción del pulgar (pt), el trinquete insertado en la cara superior, tallada en diente de sierra, de la pieza A

Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos.

La presente invención se refiere a un dispositivo que facilita la fijación en huesos osteoporóticos de tornillos empleados normalmente en osteosíntesis de huesos no patológicos. El aparato en cuestión se emplea para manipular una pieza de material biocompatible que actuaría a modo de tuerca de fijación tras ser atravesada por el tornillo que previamente ha pasado las corticales óseas, aportando de este modo una mayor resistencia a la tracción de la unión roscada.

Antecedentes de la invención

Millones de personas padecen de osteoporosis, una enfermedad típica de la edad avanzada, en la que el hueso pierde densidad. La consecuencia fundamental es que aumenta la fragilidad ósea y, por tanto, las posibilidades de fracturarse ante traumatismos incluso banales. Una vez producida la fractura, la mayoría de las veces se requiere el uso de placas y tornillos para fijar los fragmentos óseos en una alineación correcta, al tiempo que se permite la movilización de las articulaciones adyacentes. Desafortunadamente, la pérdida de masa ósea condiciona que la fijación de los tornillos sea deficitaria, por lo que es frecuente que éstos cedan ante las solicitaciones mecánicas del hueso donde están implantados y se desprendan del mismo. La consecuencia inmediata será la pérdida de estabilidad en el foco de la fractura con todas las complicaciones que ello conlleva.

Del mismo modo, en fracturas de huesos en individuos jóvenes frecuentemente los tornillos atraviesan líneas o fisuras del hueso donde la fijación es imposible al no conseguir éstos la presa suficiente. Como en el caso anterior la consecuencia es que los tornillos están expuestos a soltarse fácilmente ante las solicitaciones mecánicas a las que se ve sometido el hueso.

Para solventar este problema se han ideado diversos sistemas que intentan asegurar la fijación del tornillo al hueso. Entre estos se encuentra el uso de barras roscadas que atravesarían el hueso y a las que se añadiría una tuerca por cada lado; la utilización de cementos que se añadirían al orificio de perforación previa a la colocación del tornillo de modo que al fraguar aumentasen la fijación de éste; la colocación de alambres y cintas metálicas que rodean al hueso y permiten fijar sus fragmentos o placas al mismo complementando así la acción de los tornillos o usándose directamente sin ellos; el empleo de materiales expansores añadidos a los tornillos y el uso de tornillos especiales de diversos tipos.

Desde hace años se utilizan en medicina humana diversos tipos de plásticos biocompatibles con alta resistencia a la tracción. Estos plásticos pueden ser perforados y roscados sin dificultad, asegurando una resistencia a la tracción incluso superior a la de un hueso normal. Colocados contra una superficie ósea no crean problemas de rechazo y pueden ser un complemento para aumentar la fijación de un tornillo al hueso.

La principal dificultad técnica estriba en como colocar un fragmento de uno de estos materiales para que sea atravesado por el tornillo tras haber pasado éste las dos corticales óseas y asegurar el agarre en dicho fragmento. Asimismo, un problema que debe resolverse es la forma y dimensiones que han de tener dichas piezas para evitar que las presiones que sobre las mismas se generen den lugar a que éstas penetren en la cortical ósea.

Descripción de la invención

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos constituye un dispositivo que facilita la colocación de elementos de forma laminar de material biocompatible en las zonas del hueso opuestas a la de la incisión mediante la manipulación desde el lado del corte. El propósito es que dicho material biocompatible sirva de sujeción del extremo del vástago fileteado del tornillo y evite su aflojamiento. Asimismo, el instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos facilita que, simultáneamente a la fijación de los elementos lámina en la cara opuesta a la de la incisión, se lleve a cabo la colocación en la zona de la incisión de arandelas o de placas.

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, previamente a la inserción de un tornillo, permite el posicionamiento en el hueso y la sujeción al mismo, mediante presión, del elemento de material biocompatible que se desea colocar. Para ello, el instrumento cuenta con unas mordazas pivotantes especialmente diseñadas.

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos ha sido concebido para permitir que los tornillos de fijación puedan insertarse con el ángulo de incidencia que se desee, respecto a la normal al hueso, en un amplio margen de variación continua. Ello es posible gracias a las mordazas pivotantes especialmente diseñadas con que está dotado el instrumento.

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos dispone de de una conexión de guías de brocas, que permite un intercambio rápido de éstas para poder emplear distintos diámetros de brocas, y que asegura que, una vez que aquél se ha orientado según el ángulo de incidencia deseado, las brocas y tornillos que se introduzcan desde la zona de incisión se dirijan hacia la zona opuesta del hueso donde espera la lámina de material biocompatible para ser taladrada y roscada.

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos se configura de tal manera que puede ser manejado con una única mano. Los materiales que constituyen sus piezas podrán ser todos aquellos que cumplan los requisitos para ser utilizados en quirófanos y admitan la esterilización sin que se vean afectadas sus características mecánicas y químicas.

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos no precisa separar en exceso los tejidos del hueso para colocar los elementos biocompatibles que han de fijarse en la cara opuesta a la de inserción de las brocas y tornillos, gracias al diseño específico de las mordazas pivotantes y de los brazos del instrumento donde van montadas.

El instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos está constituido por dos piezas básicas, una macho y otra hembra, conectadas entre sí por un par de contacto superficial, movimiento relativo de deslizamiento lineal y un grado de libertad. Para lograr este tipo de conexión una de las piezas básicas, denominada pieza básica macho, cuenta con una zona en forma de barra con perfil prismático que puede deslizarse a través del orificio que, con similar perfil, lleva practicada la denominada pieza básica hembra.

Cada una de las piezas básicas está doblada a escuadra por un extremo. Cuando las piezas básicas se montan para constituir el instrumento, dichos extremos doblados son paralelos y conforman los brazos donde se montan las mordazas pivotantes que permiten sujetar y sostener los elementos de material biocompatible que serán fijados al hueso mediante tornillos.

Cada una de dichas piezas básicas dispone de un mango. La pareja de mangos se adapta ergonómicamente a la palma de una mano para facilitar la acción de cierre de las mordazas pivotantes.

La base del mango de la pieza básica hembra está perforada según un eje perpendicular al eje longitudinal del mango. En dicha perforación se acopla la barra poligonal de la pieza macho. Dicho hueco tiene un perfil prismático similar al perfil de la barra de la pieza básica macho. Las diferencias estriban en las tolerancias geométricas necesarias para permitir un juego adecuado entre ambas piezas y en que la perforación lleva practicado un rebaje longitudinal de sección recta para permitir el paso holgado de la cremallera que la barra prismática lleva tallada en su superficie plana superior. La longitud y espesor de las paredes de dicha perforación son los necesarios para que no se produzcan bloqueos ni cabeceos indeseados entre ambas piezas y pueda resistir las tensiones mecánicas que se generen durante la operación con el instrumento.

Los brazos donde se montan las mordazas pivotantes son paralelos y se encuentran en el mismo plano que los mangos, pero la boca que conforman ambos brazos está dirigida en sentido contrario al sentido que señala la boca que forman los dos mangos.

En la operación con el instrumento, la fuerza que el usuario realiza con la mano en los mangos es la necesaria para lograr generar una determinada presión entre las mordazas pivotantes y el hueso y para vencer la fuerza de un elemento elástico que se opone a dicho sentido de movimiento.

Para...

1. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, caracterizado por contener dos piezas, macho (A) y hembra (B), como se muestra en la Figura 1, entre las que existe contacto superficial y un grado de libertad de movimiento relativo. Estas piezas se deslizan linealmente una respecto de la otra permitiendo que la mordaza pivotante (Pa), montada en el brazo en escuadra (A-1) que forma un extremo de la pieza macho (A), se aproxime a la mordaza pivotante (Pb), montada en el brazo en escuadra (B-1) que forma un extremo de la pieza hembra (B), cuando el usuario aproxime entre si los dos mangos ergonómicos (ma,mb) pertenecientes a las piezas macho (A) y hembra (B), respectivamente. La mordaza pivotante (Pa) correspondiente a la pieza macho (A) aloja y transporta un elemento biocompatible que actuará como tuerca de bloqueo del extremo del vástago del tornillo introducido desde la cortical opuesta. La mordaza pivotante (Pb) correspondiente a la pieza hembra (B) presiona a una arandela de osteosíntesis o a una placa de osteosíntesis, según se desee, contra la cara de la cortical ósea por donde se introducen los tornillos de sujeción. Los elementos biocompatibles de fijación colocados en la mordaza pivotante (Pa) de la pieza macho son fijados al hueso mediante un tornillo, introducido a través de un elemento guía (g), que se conecta al brazo de mordaza (B-1) de la pieza hembra mediante un conector (cg) que es intercambiable para ajustarse a diferentes diámetros de las brocas que efectuarán el taladrado previo. Para reforzar su anclaje el tornillo habrá atravesado la mordaza de la pieza hembra (Pb), el elemento de fijación que está en contacto con la misma (arandela o placa de osteosíntesis), las dos corticales óseas y el elemento biocompatible alojado en la mordaza de la pieza macho (Pa). El instrumento está conformado en cualquier material que cumpla los requisitos para ser utilizado en operaciones quirúrgicas.

2. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos según reivindicación anterior que tiene un resorte de compresión (R) montado coaxialmente en la barra de sección prismática (A-3) de la pieza macho (A) para mantener separadas las dos mordazas pivotantes (Pa, Pb).

3. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicación anterior, caracterizado por disponer de un dispositivo trinquete, constituido por una varilla de bloqueo, un resorte y una superficie tallada en forma de dientes de sierra, que bloquea automáticamente la tendencia de las mordazas a separarse debido a la acción del resorte de compresión (R) instalado en la barra de sección prismática de la pieza macho, entre los mangos-palanca, pero que se desbloquea a voluntad del usuario mediante la simple presión en un resalte (pt) que el mecanismo de bloqueo lleva incorporado en uno de los mangos-palanca.

4. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicación 1, caracterizado porque la mordaza pivotante (Pa) correspondiente a la pieza macho (A) encargada de transportar y presionar contra la superficie cortical ósea situada en la lado opuesto al de la incisión, al elemento biocompatible que actúa a modo de tuerca de fijación del tornillo, lleva practicado un hueco cuya forma geométrica es apropiada para alojar con el ajuste adecuado al elemento biocompatible y permitir la liberación del instrumento fácilmente, una vez el elemento biocompatible ha sido atravesado por el tornillo, al soltar el dispositivo trinquete (pt) que bloquea las mordazas. Para facilitar la perforación y paso del tornillo a través del elemento biocompatible desde distintos ángulos, la mordaza pivotante (Pa) tiene perforada con la forma apropiada una parte de su superficie. Para evitar que la cara de la mordaza que está en contacto con el hueso se deslice una vez posicionada, la superficie que no esta ocupada por el hueco está moleteada para conseguir una rugosidad apropiada.

5. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicación 1, caracterizado por que la mordaza pivotante (Pb) correspondiente a la pieza hembra (B), y que presiona a una arandela de osteosíntesis o a una placa de osteosíntesis contra la superficie cortical ósea situada en el lado de la incisión, tiene posibilidad de girar 360º respecto del eje pivote. Esta posibilidad permite al usuario elegir la cara de la mordaza que entra en contacto con la placa de osteosíntesis o el hueso directamente. Las dos caras opuestas de dicha mordaza se diferencian entre sí, fundamentalmente, por la forma geométrica del hueco que llevan practicado en su superficie. La selección de la cara que estará en contacto con el hueso o la placa es función del tipo de elemento que se desee colocar en la zona de la incisión. Es decir, que se trate de una arandela usada en osteosíntesis para evitar que la cabeza del tornillo se incruste en la cortical ósea o de una placa de osteosíntesis. La cara diseñada para colocar una arandela es rugosa y dispone de un hueco cilíndrico con la profundidad adecuada para que aquélla se pueda alojar con el ajuste adecuado. La cara diseñada para colocar una placa de osteosíntesis dispone de un hueco con pestañas en los bordes (pe), las cuales facilitan el posicionamiento del instrumento y evitan los deslizamientos indeseados del mismo respecto de la placa. Se considera la posibilidad de que dichas pestañas estén incluidas en una pieza especial (ep), que es independiente de la mordaza y que se acoplaría a la misma cuando se desee colocar placas de osteosíntesis.

6. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicación anterior, caracterizado por que la pieza especial (ep) que se coloca en la mordaza (Pb) cuenta con un agujero oval pasante central y con dos pequeñas pestañas (pe) en los bordes extremos de dicho agujero. Dichas pestañas se introducirán en los agujeros de las placas de osteosíntesis facilitando el posicionamiento del instrumento y evitando los deslizamientos indeseados del mismo respecto de aquélla. El montaje del elemento (ep) dotado de pestañas en la mordaza pivotante se lleva acabo mediante una conexión en bayoneta, también llamada cierre en bayoneta o montaje en bayoneta.

7. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado por disponer en la barra prismática de la pieza deslizante macho, de escalas graduadas que permiten medir la apertura de las mordazas con la ayuda de un cursor que dispone la pieza deslizante hembra, facilitándose con ello la elección del tamaño del tornillo de fijación más apropiado.

8. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los ejes geométricos longitudinales de los mangos (ma,mb) se encuentran en el mismo plano vertical que los ejes longitudinales de los brazos (A1, B1) de las mordazas pivotantes y porque la boca dibujada por los dos mangos tiene forma de U y la generada por la de las mordazas tiene forma de U invertida.

9. Instrumento para la fijación de tornillos en huesos osteoporóticos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la limitación del grado de apertura de las mordazas del instrumento la fija el elemento de cierre (C) situado en el extremo de la barra prismática de la pieza básica macho.