k OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS 19 k kInt. Cl. : F16C 1/00 11 Número de publicación: 2 194 251 7 51 ESPAÑA F16C 3/00 A61B 17/16 A61B 17/72 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA 12 kNúmero de solicitud europea: 98109610.0 kFecha de presentación: 27.05.1998 kNúmero de publicación de la solicitud: 0 889 252 kFecha de publicación de la solicitud: 07.01.1999 T3 86 86 87 87 k 54 Tı́tulo: Elemento alargado para transmitir fuerzas. k 73 Titular/es: Stryker Trauma GmbH k 72 Inventor/es: Harder, Hans Erich; k 74 Agente: Roeb Dı́az-Alvarez, Marı́a 30 Prioridad: 02.07.1997 DE 297 11 559 U Prof.-Kuntscher-Str.1-5 24232 Schönkirchen, DE 45 Fecha de la publicación de la mención BOPI: 16.11.2003 45 Fecha de la publicación del folleto de patente: ES 2 194 251 T3 16.11.2003 Aviso: k k Jensen, Harm-Iven y Speitling, Andreas Werner k En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid 1 ES 2 194 251 T3 DESCRIPCION Elemento alargado para transmitir fuerzas. La invención trata de un elemento alargado para transmitir fuerzas, según las reivindicaciones 1 y 2. En mecánica, como se sabe, se usan elementos para la transmisión de fuerza cuya estructura, forma y montaje, además de la transmisión de la fuerza, afecta también a la “flexibilidad” (deformabilidad elástica) en varias combinaciones de grados espaciales de libertad. Por ejemplo, un cable transmite fuerza de tracción (como un cable de goma o una cinta de goma de forma elástica) pero no fuerza de compresión, fuerza transversal, ni momentos de torsión y flexión. Por otra parte, una viga rı́gida transmite todas las fuerzas y momentos conocidos, pero sin embargo, en relación con el cable, no ofrece por ejemplo la libertad de deformabilidad transversalmente a la dirección de la extensión, por eso ofrece, por ejemplo, la posibilidad de cambiar la fuerza de tracción transmitida en su dirección mediante la redirección a través de un rodillo. Los elementos alargados para transmitir fuerzas en sistemas técnicos se usan en una función estática o dinámica: una varilla, por ejemplo, es per se un elemento alargado giratorio, luego aplicado dinámicamente para transmitir fuerza de torsión. La viga anteriormente mencionada como parte de una estructura de barras, por ejemplo en un andamio, es un elemento alargado aplicado de forma estática que, concretamente, transmite fuerza de tracción y de compresión, pero también presenta momentos de flexión para evitar el pandeo. Los elementos alargados conocidos para transmitir fuerzas en varias direcciones espaciales son esencialmente completamente rı́gidos o “tensos”, pero sólo en algunas formas de realizaciones ofrecen cierta flexibilidad o elasticidad deseada (rigidez). Un ejemplo de esto serı́a el cable de goma ya citado, que en su dirección longitudinal, ofrece una determinada elasticidad de la goma siendo tenso en todas las demás direcciones. Otro ejemplo serı́a la denominada varilla flexible que de forma elástica incluye momentos de flexión respecto a cualquier eje perpendicular a su eje longitudinal y transmite fuerza de torsión respecto a su eje longitudinal esencialmente de forma rı́gida. Las varillas flexibles se enrollan generalmente por el alambre y pueden ir revestidas para mantener la forma enrollada del alambre. Para poder transmitir fuerzas de torsión en ambas direcciones, generalmente se necesitará una segunda capa de alambre enrollada en dirección opuesta. Por consiguiente, este tipo de varilla flexible se elabora usando varios componentes, por lo que su fabricación resulta cara y además ofrece una capacidad de carga y una esperanza de vida relativamente reducidas. El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un elemento alargado para transmitir fuerzas que se puede flexionar de forma elástica perpendicularmente a su eje longitudinal al menos respecto a un eje, y cuyas caracterı́sticas técnicas han sido mejoradas. Este objetivo se logra en la presente invención 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2 mediante las caracterı́sticas formuladas en las reivindicaciones 1 y 2, relacionadas con un implante para un enclavado medular de la parte superior del brazo y una varilla para una perforación de la cavidad medular, respectivamente. En la presente invención, este elemento alargado hueco para transmitir fuerzas está hecho de material elástico. La pared del elemento alargado incluye unas aberturas cuya disposición permite reducir el momento de resistencia a la flexión del elemento. Las aberturas en la pared del elemento están dispuestas de modo que el momento de resistencia a la torsión del elemento permanezca esencialmente inalterado. El elemento es tubular. Al estar diseñado en una sola pieza, se simplifica la fabricación del elemento. No requiere lubricación ni mantenimiento regular, puesto que no dispone de componentes diferentes que estén acoplados entre sı́ o rocen unos con otros. Las aberturas están colocadas en un diseño recurrente siguiendo la dirección longitudinal del elemento. Este tiene preferiblemente forma de espiral. La realización según la invención presenta unas ranuras como aberturas, que en cada caso se extienden transversalmente en el elemento alargado. El elemento con una sección transversal tubular lleva muescas transversalmente en cada ranura, en donde una zona cercana al borde de cada sección transversal con muescas no es atravesada por la ranura. Las ranuras se desplazan en la dirección de la circunferencia de modo que las zonas que no están atravesadas por las mismas se disponen en forma helicoidal en la dirección longitudinal del elemento. De este modo, primeramente se reduce el momento de resistencia a la flexión del elemento considerablemente en cada segmento individualmente cortado por muescas, ya que cada ranura no atraviesa sólo una banda de la pared del tubo. La anchura de la ranura que depende de la profundidad de la ranura tiene un tamaño mayor que el grosor de la pared del tubo. El momento de resistencia a la flexión del elemento respecto a esta banda de mayor anchura que altura es más pequeño en relación con un eje paralelo al ancho de la banda. Debido a esta dependencia direccional del menor momento de resistencia a la flexión de las secciones transversales ranuradas y de su disposición en forma de espiral en la dirección longitudinal del elemento, en la zona de rotación de la hélice respecto al elemento en cada dirección de flexión existe en cada caso una sección transversal con un pequeño momento de resistencia a la flexión. Debido al hecho de que el diseño en forma helicoidal está dispuesto de forma recurrente respecto al elemento siguiendo la dirección longitudinal del elemento, dicho elemento se puede flexionar en su totalidad en cualquier dirección. Con cada componente sometido a carga de torsión, las principales lı́neas de tracción están dispuestas en forma de espiral alrededor del eje de torsión. Debido al hecho de que las aberturas están dispuestas en un diseño en forma helicoidal en la dirección longitudinal del elemento, las bandas que no están atravesadas están dispuestas también en forma helicoidal y forman una zona continua de material en forma helicoidal 3 ES 2 194 251 T3 que permite transmitir las principales tensiones de torsión sin debilitamiento. El elemento se compone preferiblemente de material metálico. Debido a las diversas aplicaciones posibles en tecnologı́a quirúrgica, por ejemplo, como un implante para un enclavado medular de la parte superior del brazo o como una varilla flexible para una perforación de la cavidad medular, el elemento se compone preferiblemente de material biocompatible, concretamente, acero o titanio para implantes. Las fuerzas de tracción y de compresión se pueden transmitir esencialmente de forma rı́gida debido al diseño de una sola pieza del elemento. Por medio del dimensionamiento de las aberturas, concretamente, de la profundidad de las ranuras en la forma de realización anteriormente descrita, se puede ajustar la seguridad del elemento contra el pandeo. A continuación, se describen con más detalle algunas formas de realización de la invención mediante los dibujos adjuntos. La figura 1 muestra una vista lateral de una sección de un elemento para transmitir fuerzas según la invención. La figura 2 muestra una vista lateral de una sección de otro elemento para transmitir fuerzas. 5 10 15 20 25 30 La figura 3 muestra una sección transversal a lo largo de la lı́nea X-Y que pasa a través de los elementos de las figuras 1 y 2. En las figuras 1 y 2, los mismos detalles o los detalles que se corresponden entre sı́ se indican con la misma numeración de referencia. En relación con las figuras 1 y 2, un elemento alargado 2 para transmitir fuerzas se compone de un tubo con un diámetro exterior del tubo D y un grosor de tubo S. La pared 4 del elemento 2 incluye unas ranuras 6 que con una anchura B 35 40 4 y una profundidad T en cada caso se prolongan transversalmente en el elemento 2. De este modo, cada ranura 6 deja una zona 8 del elemento, cercana al borde, que no es atravesada en la sección transversal respectiva. Las ranuras 6 están ubicadas contiguas entre sı́ y a una distancia las unas de las otras. En la figura 1, cada ranura 6 se encuentra desplazada respecto a la ranura contigua en un ángulo de 90◦ respecto al eje longitudinal 10 del tubo. En la figura 2 el ángulo es de 180◦. De este modo, el elemento 2 según la figura 1 puede flexionarse respecto a dos ejes que se encuentran en ángulos rectos respecto al eje longitudinal 10 del elemento 2 ası́ como en ángulos rectos entre sı́. El elemento 2 según la figura 2 sólo puede flexionarse respecto a un eje ubicado en ángulo recto respecto al eje longitudinal 10 del elemento 2. Ambos elementos 2 según las figuras 1 y 2 son, por ejemplo, el implante para un enclavado medular de la parte superior del brazo de modo que al introducirlo en la cavidad medular perforada del hueso de la parte superior del brazo podrá seguir la curvatura de dicho hueso, que está determinada por la anatomı́a. Para transmitir fuerza de torsión, de tracción y de compresión, y permitir una flexión elástica en los ejes de flexión perpendiculares al eje longitudinal, se podrán ajustar las proporciones del elemento 2 como se indica a continuación: las ranuras 6 tienen una distancia A entre sı́ de >5 % y <40 % del diámetro exterior del tubo D. Las ranuras 6 tienen una anchura B de >20 % y <80 % de la distancia A a la ranura contigua. Las ranuras 6 se encuentran desplazadas respecto a la ranura contigua en un ángulo >20◦ y =180◦ respecto al eje longitudinal 10 del tubo. Cada ranura 6 se prolonga transversalmente en el elemento 2 con una profundidad T de <90 % del diámetro exterior del tubo D. El grosor de la pared S del elemento tubular 2 es >5 % del diámetro exterior del tubo D. 45 50 55 60 65 3 5 ES 2 194 251 T3 REIVINDICACIONES 1. Implante para un enclavado medular de la parte superior del brazo que se compone de un elemento alargado hueco (2) para transmitir fuerzas en donde la pared (4) se compone de: - ranuras (6) que se prolongan cada una transversalmente en el elemento (2) y en el que cada ranura no atraviesa una zona (8) del elemento que se encuentra cercana al borde, en la sección transversal respectiva, estando separadas dichas ranuras entre sı́ y colocadas en un diseño recurrente siguiendo la dirección longitudinal del elemento (2); - en donde el elemento (2) es tubular y en donde cada ranura se encuentra desplazada respecto a la ranura contigua una distancia (A) de >5 % y <40 % del diámetro exterior del tubo (D) y con una anchura (B) de >20 % y <80 % de la distancia (A) a la ranura contigua y en donde cada ranura se prolonga transversalmente en el elemento (2) con una profundidad (T) de <90 % del diámetro exterior del tubo (D), caracterizado porque el elemento tiene un grosor de la pared del tubo (S) >5 % del diámetro exterior del tubo (D) y las ranuras (6) están dispuestas en un diseño de forma helicoidal en la dirección longitudinal del elemento. 2. Varilla para una perforación de la cavidad medular que se compone de un elemento alargado hueco (2) para transmitir fuerzas en donde la pared (4) se compone de: - ranuras (6) que se prolongan cada una transversalmente en el elemento (2) y en el que cada 5 10 15 20 25 30 6 ranura no atraviesa una zona (8) del elemento que se encuentra cercana al borde, en la sección transversal respectiva, estando separadas dichas ranuras entre sı́ y colocadas en un diseño recurrente siguiendo la dirección longitudinal del elemento (2); - en donde el elemento (2) es tubular y en donde cada ranura se encuentra desplazada respecto a la ranura contigua en una distancia (A) de >5 % y <40 % del diámetro exterior del tubo (D) y con una anchura (B) de >20 % y <80 % de la distancia (A) a la ranura contigua y en donde cada ranura se prolonga transversalmente en el elemento (2) con una profundidad (T) de <90 % del diámetro exterior del tubo (D), caracterizada porque el elemento tiene un grosor de la pared del tubo (S) >5 % del diámetro exterior del tubo (D) y las ranuras (6) están dispuestas en un diseño en forma helicoidal en la dirección longitudinal del elemento. 3. Implante o varilla según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento (2) se compone de un material metálico. 4. Implante o varilla según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento (2) se compone de un material biocompatible, concretamente, acero o titanio para implantes. 5. Implante o varilla según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde las ranuras (6) están dispuestas alrededor de un ángulo >20◦ y =180◦ respecto al eje longitudinal (10) del tubo. 35 40 45 50 55 60 NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales. 65 Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluı́da en la mencionada reserva. 4 ES 2 194 251 T3 5