Cable quirúrgico para aplicar una fuerza de compresión activa continuamente a través de una fractura.

Un cable quirúrgico (10) que tiene un diámetro de aproximadamente 1,

5 mm y una rigidez axial de 5-25 N/mm,cuyo cable quirúrgico es capaz de estirar hasta el fallo desde el 30% al 100% de su longitud original, en el que dichocable quirúrgico es capaz además de regularse en cargas que abarcan desde 400 N hasta 800 N para proveer unafuerza de compresión activa continua a través de una fractura (110) de hueso

Cable quirúrgico para aplicar una fuerza de compresión activa continuamente a través de una fractura.

Antecedentes de la invención.

1. Campo de aplicación de la invención:

La invención se refiere a unos medios para la reparación quirúrgica de tejidos y huesos corporales fracturados; y, más particularmente, a medios para reparar fracturas mediante la sujeción de huesos o fragmentos de huesos juntos para permitir la cicatrización.

2. Técnica relacionada con la invención:

En la actualidad hay muchos productos conocidos para reparar tejidos y huesos corporales humanos en los se requiere una reparación después de una intervención quirúrgica o de una lesión. Es bien conocido el uso de filamentos alargados como elementos de sujeción o grapas para aplicar una fuerza de compresión a través de una fractura o de tejidos, huesos o fragmentos de huesos corporales, después de una reparación quirúrgica.

En la patente de E.E.U.U. número 5.318.575 concedida a Chesterfield y colaboradores se divulga un método de usar un producto para la reparación de una sutura quirúrgica Un método similar que usa un cable de polímero para soporte de carga se divulga en la patente de E.E.U.U. Nº 5.456.722 concedida a McLeod y colaboradores. Ambas patentes sugieren la utilización de una cinta trenzada reforzada con fibras de gran tenacidad y un peso molecular ultraelevado. Tal producto se vende con la marca comercial “Spectra” fabricada por Allied Signal Corp. Este producto Spectra tiene una resistencia mecánica muy elevada, una tracción recta elevada, y pequeña elongación en la rotura. La hoja de datos sobre el SpectraTM indica que tiene una elongación del 2.9% al 4%. La patente de EE.U.U. Nº

4.413.110 que se refiere a este producto hace la misma reivindicación. Chesterfield y colaboradores especifican que se prefiere una elongación inferior al 5%.

Por tanto, las patentes de la técnica anterior enfatizan que se desea un producto que tenga una elongación baja. La patente de E.E.U.U.Nº 4.301.551 concedida a Dore y colaboradores describe también este tipo de cordón (al que se hace referencia en la patente como un “muelle”) . Sin embargo el muelle se describe como que tiene un módulo bajo de elasticidad. Adicionalmente, Dore usa un tubo ancho, hueco, y no firme construido de un elastómero blando para conseguir su elasticidad y que sus fibras exteriores se devanen sobre las pestañas grandes en los accesorios de extremo (para el agarre) El producto de Dore funciona mediante la compresión del núcleo interior blando; no existen filas exteriores que controlen y limiten la intensidad del estiramiento. El producto de Dore coloca elevados esfuerzos en las fibras exteriores al tiempo que retorna fuerzas que trabajan poco. Además, el producto de Dore está destinado como un reemplazo de ligamentos, no como una sutura.

Se han propuesto bandas de caucho y juntas tóricas de un material elastómero para aplicar la mencionada fuerza de compresión. Otros han propuesto un sistema más estable que usa una disposición compleja de dispositivos de articulación metálicos que tienen muelles como el componente activo. Todavía otros han intentado diseños compuestos de metal con piezas de inserción elastómeras para comunicar propiedades elásticas. Sin embargo, la parte más numerosa de la comunidad quirúrgica usa metal rígido tal como placas y cables puesto que dichos dispositivos son más seguros y estables. Los productos y métodos divulgados en las patentes anteriormente mencionadas son intentos para no utilizar dichos dispositivos rígidos y complejos al mismo tiempo que proporcionan cables que provean las fuerzas de compresión requeridas para reparar fracturas y elementos análogos.

Sumario de la invención.

La publicación europea 0201905 (A2) divulga una ligadura sintética permanentemente tensionable con autorretención para uso en cirugía y ortopedia, y la publicación de E.E.U.U. 4156574 divulga un enclavamiento de cordón que tiene una corredera de enclavamiento. La presente invención se refiere a un cable quirúrgico, que tiene un diámetro de alrededor de 1.5 mm y una rigidez axial de 5-25 N/mm, cuyo cable quirúrgico es capaz de estirarse hasta el fallo desde un 30% a un 100% de su longitud original, en donde dicho cable quirúrgico es capaz además de configurarse para cargas que abarquen desde 400N hasta 800 N para proporcionar una fuerza de compresión activa continua a través de una fractura de hueso.

Breve descripción de los dibujos.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un hueso fracturado que tiene dos segmentos envueltos por un cable según las enseñanzas de la invención;

La figura 2 es una vista detallada en perspectiva de una parte del cable de la figura 1;

La figura 3 es una vista en perspectiva de la parte del cable de la figura 2 en la condición final trenzada;

La figura 4 es una vista en perspectiva de una modificación del cable de la figura 3; La figura 5 es una vista desde un extremo de otra modificación del cable de las figuras 3 y 4;

La figura 6 es una ilustración gráfica que muestra las relaciones entre fuerza y desplazamiento de cables de materiales diferentes;

Las figuras 7, 8 y 9 son ilustraciones gráficas de cómo se pueden conseguir diferencias en prestaciones mediante la variación de los métodos de aplicación de cables de diferente composición a una fractura;

La figura 10 es una vista en perspectiva de unos medios de conexión de cable utilizados con el cable de la invención;

La figura 11 es una vista lateral del conector de los medios de conexión de la figura 10 que ilustra un cable conectado al mismo;

La figura 12 es una vista en corte tomado lo largo de las líneas 12-12 de la figura 11; y

La figura 13 es una vista en planta desde arriba de uno de los componentes de los medios de conexión de la figura 10.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas.

La figura 1 muestra un cable quirúrgico 10 que induce energía para soporte de carga que conecta juntos a dos pequeños fragmentos de hueso 11, 12 de un hueso 13. Obviamente, el cable 10 se puede usar en la reparación de cualesquiera fragmentos de huesos, tejidos de hueso, etcétera.

Como se ve en la figura 2, el cable 10 está formado de un alma de polímero 14 que tiene una pluralidad de fibras exteriores que están trenzadas (véase figura 3) para formar una camisa de refuerzo. Si se desea, como se ve en la figura 4, se podría aplicar un revestimiento exterior 16 sobre las fibras trenzadas. El alma 14 es de un material polímero, tal como nailon, poliéster, polietileno, o fluorocarburo, que se procesan mediante varios ciclos de estiramiento y temple usando métodos comúnmente aplicados en la actualidad. Se contemplan también disposiciones de alma múltiple con diferentes polímeros, dependiendo de las prestaciones mecánicas que se deseen. Aunque el cable acabado 10 tiene una propiedad elástica determinada, el alma 14 es la fuente principal y preferiblemente tiene una elongación desde alrededor del 50% hasta un 150% de su longitud original y podría tener una rigidez axial de alrededor de 5 hasta 20 Newtons (N) por milímetro. Por supuesto, la rigidez axial depende de las dimensiones del cable que se seleccione por parte del usuario.

Las fibras 15 son fibras finas de un material no estirable de elevada resistencia mecánica que está trenzado sobre un alma 14 de polímero elástica. El tamaño de las fibras y la densidad del trenzado determinan los resultados de esfuerzos - deformaciones del cable final. Los cables de la presente solicitud se pueden hacer para que se estiren entre el 30 y el 100%. Por ejemplo un cable actual de un diámetro de 1, 5mm tiene una rigidez axial de 10 N/mm y un estiramiento hasta el fallo del 60% sobre la longitud original. Otro cable tiene un diámetro de 0, 5 mm con una rigidez axial de 5 N/mm y un estiramiento hasta el fallo del 60% sobre su longitud original. Aunque el estiramiento hasta el fallo y la rigidez axial pueden ser proporcionales, las propiedades mecánicas se pueden modificar para acomodarse a la aplicación e instrumentación quirúrgicas. Si se usa un alma múltiple 17, como se ve en la figura 5, las fibras 15 se podrían trenzar alrededor de la pluralidad de almas 17 (que por lo demás son idénticas al alma 14) . En ambos casos, el estiramiento de las almas 14, 17 se limita creando la relación prevista entre esfuerzos y deformaciones.

El revestimiento 16 (figura 4) se podría aplicar a cualquiera de las dos realizaciones de las figuras 2 y 5 y preferiblemente es de polietileno, poliéster, silicona o muchos materiales adecuados para proteger y/o mejorar las prestaciones del cable 10.... [Seguir leyendo]

1.. Un cable quirúrgico (10) que tiene un diámetro de aproximadamente 1, 5 mm y una rigidez axial de 5-25 N/mm, cuyo cable quirúrgico es capaz de estirar hasta el fallo desde el 30% al 100% de su longitud original, en el que dicho cable quirúrgico es capaz además de regularse en cargas que abarcan desde 400 N hasta 800 N para proveer una fuerza de compresión activa continua a través de una fractura (110) de hueso.

2. El cable de la reivindicación 1, en el que dicho cable está comprendido por un alma central (14) de un material de polímero que tiene una pluralidad de fibras exteriores trenzadas (15) que rodean a dicho alma (14) .

3. El cable de la reivindicación 2, en el que dichas fibras (15) son de una elevada resistencia mecánica, y un material protector de bajo estiramiento.

4. El cable de la reivindicación 2, que incluye un revestimiento exterior protector (16) que cubre a dichas fibras trenzadas.

5. El cable de la reivindicación 1, en donde dicho cable tiene una propiedad elástica predeterminada que estira hasta el fallo hasta aproximadamente el 60% de su longitud original.

.6. El cable de la reivindicación 1, en donde dicho cable tiene una pluralidad de almas centrales (14, 17) de un material de polímero rodeadas por una pluralidad de fibras exteriores trenzadas (15) ..

7. Un sistema de cable que comprende el cable (10) de la reivindicación 1 y unos medios (100) de conexión, cuyo cable (10) tiene un par de extremos libres (101) capaces de envolverse alrededor de unos segmentos (110) de hueso, en donde dichos extremos libres (101) pasan a través de dichos medios de conexión (100) sujetando firmemente a dicho cable (10) a través de dichos segmentos (110) de hueso.

8. El sistema de cable de la reivindicación 7, en el que dichos medios (100) de conexión incluyen un bloque (100) de conector que tiene un agujero (103) pasante a través del mismo a través del cual pasa un extremo de dicho cable

(10) y una cámara interior (106) a través de la cual pasan ambos extremos (105, 106) de dicho cable (10) después de envolverse alrededor de dichos segmentos (110) de hueso, y unos medios (109) de enclavamiento dispuestos en dicha cámara (106) que enclavan a dichos extremos (101, 106) de dicho cable en la misma.

9. El sistema de cable de la reivindicación 8, en donde dichos medios (109) de enclavamiento tienen forma triangular, teniendo un extremo ancho (110) que se estrecha progresivamente hasta un extremo terminado en punta (111) , y una pluralidad de ranuras ( 112) en cada lado de los mismos, cuyo extremo terminado en punta (111) de dicha cuña se puede alojar en dicha cámara (106) , cuya cámara (106) tiene en general una forma de sección transversal trapezoidal que tiene un extremo ancho (108) y un extremo más estrecho (107) , cuyos medios de enclavamiento (109) son insertables a través de dicho extremo ancho (108) , forzando a dichos extremos de cable contra las paredes interiores laterales de dicha cámara, enclavando de ese modo dichos extremos (101, 105) de cable a dichos medios (109) de conexión.

10. El sistema cable de las reivindicaciones 8 ó 9, en donde dichos medios de enclavamiento (109) son una cuña.