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ES2638363T3 - Tornillo de interferencia - Google Patents

Tornillo de interferencia Download PDF

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ES2638363T3
ES2638363T3 ES09777807.0T ES09777807T ES2638363T3 ES 2638363 T3 ES2638363 T3 ES 2638363T3 ES 09777807 T ES09777807 T ES 09777807T ES 2638363 T3 ES2638363 T3 ES 2638363T3
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interference screw
screw
interference
segments
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Hans-Joachim Fischer
Marco WOLFSTÄDTER
Frank Witte
Norbert Hort
Bernd FRÖHLICH
Wolfgang Voith
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Aap Implantate AG
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Abstract

Tornillo de interferencia (1) con una rosca externa (2), en particular configurado para la fijación de un ligamento, presentando las vueltas de rosca de la rosca externa unos rebajes (3) al menos por segmentos, caracterizado por que los rebajes (3) están configurados como aplanamientos al menos de la base de diente y al menos por segmentos forman una superficie secante con respecto a al menos un flanco de diente y con respecto a la base de diente de la rosca (2), saliendo la superficie secante antes de alcanzar la cabeza de diente (6) de la rosca (2) de los flancos de diente.

Description

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DESCRIPCION
Tornillo de interferencia Campo de la invencion
La invencion se refiere a un tornillo de interferencia, en particular a un tornillo de interferencia para la fijacion al endostio de un ligamento, en particular de un ligamento de reemplazo de un ligamento cruzado.
Antecedentes de la invencion
Se conocen los tornillos de interferencia para aplicaciones medicas. A este respecto se trata de tornillos, que se enroscan en una perforacion realizada anteriormente o un canal medular y que, tras el enroscado, se fijan en el canal mediante un ajuste a presion.
El modelo de utilidad aleman DE 9320384 muestra por ejemplo un tornillo de interferencia de este tipo, que constituye el tipo generico.
En los tornillos de interferencia conocidos se ha demostrado que, en condiciones desfavorables, pueden aflojarse al desenroscarse saliendo del canal.
Ademas, por regla general, los tornillos de interferencia conocidos de metal solo pueden fabricarse con procedimientos complejos con arranque de virutas.
El documento WO 2008/021474 A2 muestra un tornillo con aberturas en la vuelta de rosca, mediante el cual se establece supuestamente un mejor contacto con el tejido. Los documentos US 4.927.421 A, US 7.037.309 y EP 1 378 205 A1 muestran tornillos autorroscantes, que en cada caso comprenden superficies de corte realizadas en la rosca.
Objetivo de la invencion
Por consiguiente, la invencion se basa en el objetivo de proporcionar un tornillo de interferencia que tienda menos a aflojarse.
Ademas, en particular, es un objetivo de la invencion proporcionar un tornillo que pueda enroscarse con la menor resistencia posible.
Otro objetivo de la invencion consiste preferiblemente en poder fabricar un tornillo biorreabsorbible a partir de una aleacion de metal en un procedimiento de colada a presion, no teniendo el tornillo cantos afilados, que al utilizar los tornillos puedan producir cortes en el tejido.
Sumario de la invencion
El objetivo de la invencion ya se alcanza mediante un tornillo de interferencia segun la reivindicacion 1.
Por las reivindicaciones dependientes respectivas pueden deducirse formas de realizacion preferidas y perfeccionamientos de la invencion.
La invencion se refiere a un tornillo de interferencia con una rosca externa, es decir un tornillo, que debido a su sobremedida permanece sujeto en un orificio de perforacion o canal oseo. En particular, el tornillo de interferencia esta configurado para la fijacion de un ligamento, en particular de un ligamento cruzado.
Segun la invencion, las vueltas de rosca de la rosca externa presentan unos rebajes al menos por segmentos.
Los inventores han encontrado que los rebajes, que preferiblemente estan configurados como aplanamiento en las vueltas de rosca, actuan como proteccion frente al giro.
Preferiblemente los rebajes estan dispuestos uno detras de otro en la direccion axial.
Los rebajes estan configurados como aplanamientos al menos de la base de diente, mientras que por el contrario, preferiblemente las cabezas de diente no estan dotadas de aplanamientos. Por aplanamiento se entiende cualquier retirada de material en la base de diente por un intervalo angular determinado con respecto a la circunferencia restante de la rosca.
Preferiblemente al menos la mitad de presentan un rebaje. Asf se garantiza un buen efecto como proteccion frente al giro.
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Si se dota la rosca por ambos lados de un rebaje, un tornillo de este tipo puede fabricarse especialmente bien en un procedimiento de colada a presion, en el que el molde se abre a lo largo de los rebajes. Se ha encontrado que mediante los rebajes puede evitarse casi por completo una formacion de rebabas.
Segun la invencion los rebajes forman al menos por segmentos una superficie secante con respecto al flanco de diente y a la base de diente de la rosca. La superficie secante discurre a lo largo de un rebaje que se adentra en los flancos de diente y la base de diente y antes de alcanzar la cabeza de diente de la rosca sale por los flancos de diente. Asf, el rebaje no abarca las cabezas de diente de la rosca. Mas bien, en una forma de realizacion preferida de la invencion, el rebaje en sf mismo se forma por un aplanamiento de las vueltas de rosca.
A este respecto, la superficie secante discurre preferiblemente a lo largo de lmeas que discurren tangencialmente al tornillo, por tanto es recta, de modo que una tangente de un drculo, cuyo centro se situa sobre el eje central del tornillo de interferencia, se situa esencialmente sobre la superficie del rebaje. La superficie secante configurada de este modo de manera recta en una direccion tangencial permite un desmolde mas sencillo del tornillo en un procedimiento de colada a presion.
En una forma de realizacion preferida de la invencion, el rebaje en el punto mas profundo en la base de diente de la rosca penetra entre 0,05 y 1 mm en el cuerpo de tornillo, mientras que se estrecha en los flancos de la rosca en la direccion de la cabeza de diente y todavfa en los flancos de los dientes sale del cuerpo de tornillo.
En una vista anterior axial el rebaje solo ocupa una zona parcial del cuerpo de tornillo, preferiblemente el rebaje ocupa un angulo de menos de 50°, de manera especialmente preferible de menos de 40°, en la vuelta de rosca. Por este angulo se entiende el angulo en el que los puntos mas alejados de un rebaje en una vuelta de rosca estan separados. De manera preferible, en la direccion axial, esencialmente toda la rosca esta dotada de rebajes. Solo en una cabeza de tornillo que se estrecha, en una forma de realizacion adicional de la invencion, no estan previstos rebajes.
En un perfeccionamiento de la invencion, el tornillo de interferencia presenta un canal interno, preferiblemente para alojar un hilo de grna o pasador de grna.
En una forma de realizacion adicional de la invencion, el tornillo de interferencia esta configurado a partir de un material biorreabsorbible. Los inventores han encontrado que para esto es adecuada en particular una aleacion de colada a presion de magnesio.
En una forma de realizacion preferida de la invencion, la rosca del tornillo tiene un paso entre 2 y 3 mm. Este paso ha resultado especialmente adecuado en particular para un enroscado en material oseo.
Ademas se ha encontrado que especialmente un perfil en diente de sierra permite un enroscado sencillo del tornillo y a este respecto, aun asf, una buena posibilidad de fijacion. A este respecto, preferiblemente los flancos en el lado anterior de la rosca, es decir, el flanco dirigido hacia el sentido de enroscado, se situan con un angulo entre 25° y 35° con respecto a un plano que discurre perpendicular al eje central del tornillo, mientras que los flancos en el lado posterior se situan con un angulo menor con respecto a un plano que discurre perpendicular al eje central del tornillo de desde 10° hasta 20°.
Para en particular reducir danos del ligamento por cantos, en una forma de realizacion de la invencion las cabezas de diente de la rosca estan redondeadas.
Para un enroscado en material oseo ha resultado especialmente adecuada una relacion del diametro de flanco con respecto al diametro de nucleo de desde 1,4 hasta 1,8, de manera especialmente preferible de desde 1,5 hasta 1,6.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion se explicara la invencion en mas detalle haciendo referencia a los dibujos de las figuras 1 a 6.
La figura 1 muestra una vista lateral tridimensional de un ejemplo de realizacion representado esquematicamente de un tornillo de interferencia,
la figura 2 muestra una vista en corte a lo largo del eje central, la figura 3 muestra una vista anterior axial del lado posterior del tornillo, la figura 4 muestra una vista detallada del rebaje,
las figuras 5 y 6 muestran esquematicamente las etapas de fabricacion de un procedimiento de colada a presion para un tornillo de interferencia.
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Descripcion detallada de los dibujos
La figura 1 muestra una vista lateral representada de manera tridimensional de un tomillo de interferencia.
El tornillo de interferencia 1 comprende un cuerpo de tornillo con una rosca 2 configurada esencialmente en forma de diente de sierra. En la punta se estrecha la rosca. Ademas, el cuerpo de tornillo presenta un canal 5, por medio del cual el tornillo de interferencia puede centrarse sobre un hilo o una espiga.
Las vueltas de rosca 4 del tornillo de interferencia presentan unos rebajes 3, que se extienden esencialmente por toda la longitud del tornillo.
Los rebajes 3 estan configurados en cada caso como superficies secantes, que en los flancos de los dientes del tornillo entran en el cuerpo de tornillo, en la base de diente, alcanzan el punto esencialmente mas profundo y en el lado opuesto vuelven a salir del flanco.
La figura 2 muestra una vista en corte del tornillo de interferencia 1 representado en la figura 1. Puede reconocerse el canal 5, que se extiende por toda la longitud del tornillo. Mediante este dibujo se explicara en primer lugar la definicion de las diferentes zonas de la rosca.
La rosca esta compuesta por dientes, que presentan un flanco anterior 7, un flanco posterior 8 asf como una cabeza de diente 6 y una base de diente 9.
En una forma de realizacion preferida de la invencion, el rebaje (no representado en esta vista) poco antes de alcanzar la cabeza de diente 6 sale esencialmente del cuerpo de tornillo.
Esto tambien puede observarse bien en la figura 3, en la que se representa una vista anterior del lado posterior del tornillo de interferencia 1. Aqu puede observarse que el diametro de flanco del tornillo de interferencia 1 tampoco se estrecha esencialmente en la zona de los rebajes 3. Como accionamiento para una herramienta de manejo, el tornillo presenta en el lado posterior por ejemplo un hexagono 10 o un accionamiento de tipo Torx (no representado). Mediante los rebajes 3 pudo conseguirse que en un tornillo de interferencia 1 fabricado con un procedimiento de colada a presion a partir de una aleacion de magnesio no hubiera ningun saliente. Ademas, los rebajes 3 sirven al mismo tiempo como proteccion frente al giro.
La figura 4 muestra una vista detallada de un tornillo de interferencia en la zona de un rebaje 3, que se representa como area negra.
El rebaje configurado como superficie secante se situa tangencialmente con respecto a un cfrculo, que tiene su centro en el eje del tornillo. Al mismo tiempo el rebaje 3 configurado como superficie secante discurre a lo largo de una curva grna, que en un flanco penetra en el cuerpo de tornillo, en la base de diente alcanza el punto mas profundo y en el lado opuesto sale del cuerpo de tornillo.
Con referencia a las figuras 5 y 6 se explicara en mas detalle una posibilidad para fabricar un tornillo de interferencia.
El tornillo de interferencia 1 se fabrica por medio de un procedimiento de colada a presion. A este respecto, la masa fundida al menos todavfa semilfquida se introduce a presion en un molde, que presenta una parte superior 12 y una parte inferior 11, mostrado en este caso esquematicamente en una vista en corte. Una vez que el metal entra en contacto con las paredes del molde, se forma una pelfcula que lleva a la superficie ventajosa cerrada.
Con un control adecuado de los parametros de procedimiento del procedimiento de colada a presion, por ejemplo mediante la introduccion de la masa fundida con alta presion, en el interior del tornillo de interferencia puede proporcionarse una estructura porosa. Se cree que esta estructura porosa se produce por burbujas de aire o por contraccion del metal, mientras que el material solidifica en un periodo de milisegundos. Se ha encontrado que una estructura porosa de este tipo, que normalmente no se desea precisamente en la colada a presion, conlleva las propiedades ventajosas descritas.
A continuacion, como se representa en la figura 6, se abre el molde. La direccion de apertura se representa mediante la flecha 13. Los rebajes 3 del tornillo de interferencia 1 discurren preferiblemente no exactamente paralelos a la direccion de apertura, sino con un pequeno angulo de desde 0,1 hasta 3°. El procedimiento permite una fabricacion rapida de un tornillo de interferencia con propiedades esencialmente mejoradas, en particular con respecto a la descomposicion del tornillo en el tejido.
Se entiende que la invencion no esta limitada a una combinacion de las caractensticas descritas anteriormente, sino que el experto combinara a voluntad todas las caractensticas, siempre que sea razonable.
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Lista de numeros de referencia
1 tornillo de interferencia
2 rosca
3 rebaje
4 vuelta de rosca
5 canal
6 cabeza de diente
7 superficie de flanco anterior
8 superficie de flanco posterior
9 base de diente
10 hexagono
11 parte inferior
12 parte superior
13 flecha (direccion de apertura)

Claims (12)

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    15
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    REIVINDICACIONES
    1. Tornillo de interferencia (1) con una rosca externa (2), en particular configurado para la fijacion de un ligamento, presentando las vueltas de rosca de la rosca externa unos rebajes (3) al menos por segmentos, caracterizado por que los rebajes (3) estan configurados como aplanamientos al menos de la base de diente y al menos por segmentos forman una superficie secante con respecto a al menos un flanco de diente y con respecto a la base de diente de la rosca (2), saliendo la superficie secante antes de alcanzar la cabeza de diente (6) de la rosca (2) de los flancos de diente.
  2. 2. Tornillo de interferencia segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los rebajes (3) estan dispuestos en la direccion axial esencialmente uno detras de otro.
  3. 3. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos la mitad de, preferiblemente todas las vueltas de rosca (4) presentan un rebaje.
  4. 4. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una tangente de un drculo, cuyo centro se situa sobre el eje central del tornillo de interferencia (1), se situa esencialmente sobre el rebaje (3) y/o por que el rebaje (3) en el punto mas profundo en la base de diente (9) de la rosca (2) penetra entre 0,05 y 1 mm en el cuerpo de tornillo.
  5. 5. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los rebajes (3) se extienden por un angulo de menos de 50°, preferiblemente menos de 40°.
  6. 6. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los rebajes (3) se extienden en la direccion axial esencialmente a lo largo de toda la rosca (2) y/o por que los rebajes (3) no se extienden por las cabezas de diente (6) de la rosca (2).
  7. 7. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el lado anterior de los flancos de la rosca se situa al menos por segmentos con un angulo mayor con respecto a un plano que discurre perpendicular al eje central del tornillo que el lado posterior de los flancos y/o por que el lado anterior de los flancos de la rosca se situa al menos por segmentos con un angulo entre 25° y 35° con respecto a un plano que discurre perpendicular al eje central del tornillo y/o por que el lado posterior de los flancos de la rosca se situa al menos por segmentos con un angulo entre 10° y 20° con respecto a un plano que discurre perpendicular al eje central del tornillo (1).
  8. 8. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tornillo de interferencia (1) es poroso al menos por segmentos, en particular por que la porosidad aumenta de fuera hacia dentro.
  9. 9. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el grado de porosidad asciende al menos por segmentos a mas del 5%, preferiblemente a mas del 10% y de manera especialmente preferible a mas del 20% y/o por que el grado de porosidad, en una zona del tornillo alejada de la superficie con respecto a una zona del tornillo cerca de la superficie es al menos 1,5 veces, preferiblemente al menos 2 veces y de manera especialmente preferible al menos 3 veces mayor.
  10. 10. Tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tornillo de interferencia (1) presenta un recubrimiento que se disuelve en un periodo de tiempo predefinido tras su colocacion o que tras su colocacion puede retirarse mediante un calentamiento inductivo del tornillo de interferencia.
  11. 11. Procedimiento para la fabricacion de un tornillo de interferencia segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tornillo de interferencia (1) se fabrica con un procedimiento de colada a presion, en el que el molde de colada a presion se abre a lo largo de rebajes (3) por segmentos de las vueltas de rosca (4) de la rosca externa (2).
  12. 12. Procedimiento para la fabricacion de un tornillo de interferencia segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que los rebajes (3) se situan al menos por segmentos con un angulo entre 0,1 y 15°, preferiblemente entre 0,3 y 0,7° con respecto a la direccion de apertura del molde de colada a presion.
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DE102008037202 2008-08-11
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