Componente femoral para prótesis de rodilla con características articulares mejoradas.

Una familia de componentes femorales (20, 120, 220) que comprende varios tamaños nominales de componentes femorales, estando adaptado cada componente de dicha familia de componentes femorales para articularse con una superficie articular tibial para formar una prótesis de rodilla, comprendiendo cada componente de dicha familia de componentes femorales:

cóndilos medial y lateral

(26, 24; 126, 124; 226, 224) conformados para articularse con la superficie articular tibial en un intervalo de movimiento, en el que la extensión plena corresponde a cero grados de flexión de la prótesis de rodilla y una flexión positiva corresponde a una flexión de más de cero grados de la prótesis de rodilla, definiendo dichos cóndilos medial y lateral curvas en J medial y lateral (27M, 27L), comprendiendo dicha curva en J medial:

un segmento articular de flexión inicial medial colocado para acoplarse en un compartimento medial de la superficie articular tibial desde dicha extensión plena hasta un grado intermedio de flexión; y

un segmento articular (42) de flexión profunda medial colocado para acoplarse en el compartimento medial desde dicho grado intermedio de flexión hasta un grado elevado de flexión, definiendo al menos parte de dicho segmento articular de flexión profunda medial un radio de flexión profunda medial (R) que barre una extensión angular de flexión profunda medial (α) definiendo una longitud de arco de flexión profunda medial, de modo que se defina una proporción de bulbosidad medial como dicha longitud de arco de flexión profunda medial dividida por dicha extensión angular de flexión profunda medial, comprendiendo dicha curva en J lateral:

un segmento articular de flexión inicial lateral colocado para acoplarse en un compartimento lateral de la superficie articular tibial desde dicha extensión plena hasta dicho grado intermedio de flexión; y

un segmento articular (42) de flexión profunda lateral colocado para acoplarse en el compartimento lateral desde dicho grado intermedio de flexión hasta dicho grado elevado de flexión, definiendo al menos parte de dicho segmento articular de flexión profunda lateral un radio de flexión profunda lateral (R) que barre una extensión angular de flexión profunda lateral (alpha;) definiendo una longitud de arco de flexión profunda lateral, de modo que se defina una proporción de bulbosidad lateral como dicha longitud de arco de flexión profunda lateral dividida por dicha extensión angular de flexión profunda lateral,

siendo al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral igual a hasta 0,22 mm/grado en toda una gama de tamaños nominales de componentes dentro de la familia de componentes femorales, con lo que el segmento articular de flexión profunda de al menos una de las curvas en J medial y lateral define una geometría posterior sagital bulbosa para cada componente de la familia de componentes femorales.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2012/035693.

Solicitante: ZIMMER INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: P.O. BOX 708 345 EAST MAIN STREET WARSAW, IN 46580 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: PARISI,RAYMOND C, DRURY,NICK, BALDRIDGE,CHARLES A, HARRIS,JAMES C.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE > FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS;... > Filtros implantables en los vasos sanguíneos; Prótesis,... > A61F2/38 (para los codos o las rodillas)

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Fragmento de la descripción:

Componente femoral para prótesis de rodilla con características articulares mejoradas Antecedentes 1. Campo técnico La presente divulgación versa sobre prótesis ortopédicas y, en especial, sobre componentes femorales en una prótesis de rodilla.

2. Descripción de la técnica relacionada Las prótesis ortopédicas se utilizan comúnmente para reparar y/o sustituir hueso y tejido dañados del cuerpo humano. Para una rodilla dañada, puede implantarse una prótesis de rodilla usando una placa base tibial, un componente de soporte tibial y un componente femoral distal. La placa base tibial es fijada a un extremo proximal de la tibia del paciente, que normalmente es resecada para que acepte la placa base. El componente femoral se implanta en un extremo distal del fémur del paciente, que normalmente también es resecado para que acepte el componente femoral. El componente de soporte tibial se coloca entre la placa base tibial y el componente femoral, y puede ser acoplado de forma fija o deslizante a la placa base tibial. El documento US 4340978a da a conocer una prótesis de rodilla con una plataforma tibial que incluye dos surcos, cada uno de los cuales puede ser curvado, y cada uno de los cuales se acopla de forma deslizante con un inserto de soporte tibial.

El componente femoral proporciona superficies articulares que interactúan con el componente adyacente de soporte tibial y una rótula natural o protésica durante la extensión y la flexión de la rodilla. Las características y la geometría de las superficies articulares del componente femoral influyen en las características articulares de la rodilla, por ejemplo, cooperando con el componente de soporte tibial para definir el intervalo de flexión, la rotación interna/externa, el retroceso femoral y el alineamiento rotuliano. Las superficies no articulares del componente femoral que hacen contacto con el hueso definen la forma y la geometría de la resección ósea en el fémur distal y, por lo tanto, influyen en la cantidad de hueso resecado del fémur.

Además, la forma y la geometría del componente femoral en su conjunto, particularmente alrededor de su periferia exterior, influye en la interacción entre la prótesis de rodilla y los tejidos blandos adyacentes que permanecen in situ tras la implantación de la prótesis.

En consecuencia, esfuerzos de diseño sustanciales se han centrado en proporcionar componentes de prótesis de rodilla que conserven el intervalo de flexión, promuevan perfiles deseables de movimiento cinemático, protejan los tejidos blandos naturales y sean compatibles con la gama más amplia posible de pacientes potenciales de artroplastia de rodilla.

Sumario La presente divulgación proporciona una prótesis ortopédica de rodilla que incluye un componente femoral que presenta características articulares mejoradas, minimiza la extirpación de masa ósea sana del fémur distal y minimiza el impacto de la prótesis sobre los tejidos blandos adyacentes de la rodilla.

Las características que operan para mejorar la articulación incluyen: 1) la geometría posterior bulbosa de los cóndilos femorales, según se ve en una sección transversal sagital (es decir, la "curva en J") , facilita la flexión profunda y el bajo desgaste de componentes al reconfigurar la curvatura de la curva en J a niveles de flexión por encima de 90 grados; 2) la provisión de componentes femorales "estándar" y "estrechos" que comparten un perfil sagital común de resección ósea pero definen geometrías periférica y articular diferentes diseñadas para acomodar la variabilidad natural en la anatomía de los pacientes; y 3) un cóndilo femoral lateral posterior que es más corto (es decir, define una dimensión proximal/distal reducida) que el cóndilo medial posterior, facilitando con ello la flexión profunda y la concomitante rotación externa del fémur mientras se evitan pinzamientos entre componentes de la prótesis.

Las características que operan para minimizar el impacto de la prótesis sobre los tejidos blandos adyacentes de la rodilla incluyen: 1) para diseños con estabilización posterior (EP) , una leva femoral con una superficie articular generalmente cilíndrica, en la que la superficie articular está flanqueada en sus extremos medial y lateral por transiciones amplias de gran radio de convexo a cóncavo a los cóndilos femorales medial y lateral adyacentes, garantizando con ello una interacción deseada leva/espina articular mientras se evita el pinzamiento potencial de tejidos blandos; 2) para diseños con conservación del ligamento cruzado (CR) , una escotadura intercondílea asimétrica que acomoda la rotación externa del fémur en la flexión profunda mientras se evita el pinzamiento entre las superficies de las paredes condíleas y el ligamento cruzado posterior; y 3) un reborde anterior que incluye un surco o cisura rotuliano-femoral, en el que las superficies medial y lateral cercanas al borde del reborde definen una convexidad amplia de gran radio, acomodando con ello los tejidos blandos en la porción anterior de la rodilla.

Las características que permiten que los componentes femorales fabricados según la presente divulgación se implanten con una extirpación mínima de hueso incluyen: 1) una superficie anterior de contacto óseo, frente al surco rotuliano del reborde anterior, que incluye un pico central bordeado operable para mantener un grosor de material deseado en todo el reborde anterior a la vez que se reduce el grosor medio total del reborde anterior; 2) para diseños de implante con estabilización posterior (EP) , una caja intercondílea con paredes laterales inclinadas que reducen selectivamente la altura proximal/distal de porciones de las paredes laterales, para facilitar la conservación de hueso cerca del extremo anterior de la escotadura intercondílea anatómica; 3) para diseños de EP, las paredes laterales de la caja intercondílea, que están configuradas para funcionar como un saliente de fijación, obviando con ello la necesidad de clavijas de fijación; 4) un crecimiento incremental sistemáticamente pequeño entre respectivos pares de tamaños de prótesis, permitiendo con ello una resección ósea mínima para una mayoría más amplia de pacientes; y 5) un "bolsillo" especialmente diseñado en el lado de contacto óseo del componente femoral para cemento óseo y/o material poroso de crecimiento intersticial óseo, maximizando el bolsillo la fijación a largo plazo, mientras que se facilita también la extracción potencial de componentes en la cirugía de revisión.

Según una realización de la misma, la presente invención proporciona una familia de componentes femorales que comprende varios tamaños nominales de componentes femorales, estando adaptado cada componente de la familia de componentes femorales para articularse con una superficie articular tibial para formar una prótesis de rodilla, comprendiendo cada componente de la familia de componentes femorales: cóndilos medial y lateral conformados para articularse con la superficie articular tibial en un intervalo de movimiento, en el que la extensión plena corresponde a cero grados de flexión de la prótesis de rodilla y una flexión positiva corresponde a una flexión de más de cero grados de la prótesis de rodilla, definiendo los cóndilos medial y lateral curvas en J medial y lateral, comprendiendo la curva en J medial: un segmento articular de flexión inicial medial colocado para acoplarse en un compartimento medial de la superficie articular tibial desde la extensión plena hasta un grado intermedio de flexión; y un segmento articular de flexión profunda medial colocado para acoplarse en el compartimento medial desde el grado intermedio de flexión hasta un grado elevado de flexión, definiendo al menos parte del segmento articular de flexión profunda medial un radio de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una familia de componentes femorales (20, 120, 220) que comprende varios tamaños nominales de componentes femorales, estando adaptado cada componente de dicha familia de componentes femorales para articularse con una superficie articular tibial para formar una prótesis de rodilla, comprendiendo cada componente de dicha familia de componentes femorales:

cóndilos medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) conformados para articularse con la superficie articular tibial en un intervalo de movimiento, en el que la extensión plena corresponde a cero grados de flexión de la prótesis de rodilla y una flexión positiva corresponde a una flexión de más de cero grados de la prótesis de rodilla, definiendo dichos cóndilos medial y lateral curvas en J medial y lateral (27M, 27L) , comprendiendo dicha curva en J medial:

un segmento articular de flexión inicial medial colocado para acoplarse en un compartimento medial de la superficie articular tibial desde dicha extensión plena hasta un grado intermedio de flexión; y un segmento articular (42) de flexión profunda medial colocado para acoplarse en el compartimento medial desde dicho grado intermedio de flexión hasta un grado elevado de flexión, definiendo al menos parte de dicho segmento articular de flexión profunda medial un radio de flexión profunda medial (R) que barre una extensión angular de flexión profunda medial () definiendo una longitud de arco de flexión profunda medial, de modo que se defina una proporción de bulbosidad medial como dicha longitud de arco de flexión profunda medial dividida por dicha extensión angular de flexión profunda medial, comprendiendo dicha curva en J lateral:

un segmento articular de flexión inicial lateral colocado para acoplarse en un compartimento lateral de la superficie articular tibial desde dicha extensión plena hasta dicho grado intermedio de flexión; y un segmento articular (42) de flexión profunda lateral colocado para acoplarse en el compartimento lateral desde dicho grado intermedio de flexión hasta dicho grado elevado de flexión, definiendo al menos parte de dicho segmento articular de flexión profunda lateral un radio de flexión profunda lateral (R) que barre una extensión angular de flexión profunda lateral () definiendo una longitud de arco de flexión profunda lateral, de modo que se defina una proporción de bulbosidad lateral como dicha longitud de arco de flexión profunda lateral dividida por dicha extensión angular de flexión profunda lateral, siendo al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral igual a hasta 0, 22 mm/grado en toda una gama de tamaños nominales de componentes dentro de la familia de componentes femorales, con lo que el segmento articular de flexión profunda de al menos una de las curvas en J medial y lateral define una geometría posterior sagital bulbosa para cada componente de la familia de componentes femorales.

2. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 1 en la que al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral es igual a 0, 22 mm/grado para el mayor tamaño nominal de 35 componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales.

3. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 1 en la que al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral es igual a solo 0, 17 mm/grado para el menor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales.

4. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 1 en la que dicha familia de 40 componentes femorales comprende al menos 4 tamaños nominales de componentes.

5. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 4 en la que dicha al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral es igual a solo 0, 17 mm/grado para el menor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales, e igual a hasta 0, 22 para el mayor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños 45 nominales de componentes femorales.

6. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 1 en la que cada componente de dicha familia de componentes femorales comprende un componente femoral (20, 120) del tipo con conservación del ligamento cruzado que carece de leva femoral (276) que abarca una escotadura intercondílea (268) formada entre dichos cóndilos medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) .

7. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 1 en la que dicha curva en J medial (27M) comprende:

un punto medial (32, 132, 232) más distal correspondiente a dicha extensión plena; un punto medial (36, 136, 236) más posterior correspondiente a una flexión de 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular de flexión inicial medial de dicha curva en J medial entre dicho punto 55 medial más distal y dicho punto medial más posterior; y

un punto medial más proximal correspondiente a una orientación de flexión profunda superior a 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular (42) de flexión profunda medial de dicha curva en J medial entre dicho punto medial más posterior y dicho punto medial más proximal.

8. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 7 en la que dicho punto medial más proximal corresponde a una flexión de al menos 130 grados, de modo que cada componente de dicha familia de componentes femorales comprenda un componente femoral de flexión elevada en el que dichos cóndilos medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) estén formados para permitir el intervalo de movimiento igual a al menos 130 grados.

9. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 1 en la que dicha curva en J lateral 10 (27L) comprende:

un punto lateral (30, 130, 230) más distal correspondiente a dicha extensión plena; un punto lateral (34, 134, 234) más posterior correspondiente a una flexión de 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular de flexión inicial medial de dicha curva en J lateral entre dicho punto lateral más distal y dicho punto lateral más posterior; y un punto lateral más proximal correspondiente a una orientación de flexión profunda superior a 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular (42) de flexión profunda lateral de dicha curva en J lateral entre dicho punto lateral más posterior y dicho punto lateral más proximal.

10. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 9 en la que dicho punto lateral más proximal corresponde a una flexión de al menos 130 grados, de modo que cada componente de dicha familia de componentes femorales comprenda un componente femoral de flexión elevada en el que dichos cóndilos medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) estén formados para permitir el intervalo de movimiento igual a al menos 130 grados.

11. Una familia de componentes femorales (20, 120, 220) con estabilización posterior que comprende varios tamaños nominales de componentes femorales, estando adaptado cada componente de dicha familia de componentes femorales para articularse con un componente (40, 240) de soporte tibial para formar una prótesis de rodilla, comprendiendo cada componente de dicha familia de componentes femorales:

cóndilos medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) conformados para articularse con el componente de soporte tibial en un intervalo de movimiento, en el que la extensión plena corresponde a cero grados de flexión de la prótesis de rodilla y una flexión positiva corresponde a una flexión de más de cero grados de la prótesis de rodilla, definiendo dichos cóndilos medial y lateral curvas en J medial y lateral (27M, 27L) , comprendiendo dichos cóndilos medial y lateral paredes condíleas (38, 39; 138, 139; 238, 239) orientadas hacia el interior que forman un espacio intercondíleo (28, 168, 268) entre las mismas, teniendo dicho espacio intercondíleo una anchura medial/lateral (MLT) ; y una leva femoral (276) que abarca dicho espacio intercondíleo para unir dichos cóndilos medial y lateral entre sí, estando dimensionada y colocada dicha leva femoral para acoplarse con una espina (278) del componente de soporte tibial en flexión positiva en al menos una porción del intervalo de movimiento, comprendiendo dicha curva en J medial:

un segmento articular de flexión inicial medial colocado para acoplarse en un compartimento articular medial (248) del componente de soporte tibial desde dicha extensión plena hasta un grado intermedio de flexión; y un segmento articular (42) de flexión profunda medial colocado para acoplarse en el compartimento articular medial desde dicho grado intermedio de flexión hasta un grado elevado de flexión, definiendo al menos parte de dicho segmento articular de flexión profunda medial un radio de flexión profunda medial (R) que barre una extensión angular de flexión profunda medial () definiendo una longitud de arco de 45 flexión profunda medial, de modo que se defina una proporción de bulbosidad medial como dicha longitud de arco de flexión profunda medial dividida por dicha extensión angular de flexión profunda medial, comprendiendo dicha curva en J lateral:

un segmento articular de flexión inicial lateral colocado para acoplarse en un compartimento articular 50 lateral (246) del componente de soporte tibial desde dicha extensión plena hasta dicho grado intermedio de flexión; y un segmento articular (42) de flexión profunda lateral colocado para acoplarse en el compartimento articular lateral desde dicho grado intermedio de flexión hasta dicho grado elevado de flexión, definiendo al menos parte de dicho segmento articular de flexión profunda lateral un radio de flexión profunda 55 lateral (R) que barre una extensión angular de flexión profunda lateral () definiendo una longitud de arco de flexión profunda lateral, de modo que se defina una proporción de bulbosidad lateral como dicha longitud de arco de flexión profunda lateral dividida por dicha extensión angular de flexión profunda lateral, 31

siendo al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral igual a hasta 0, 24 mm/grado en toda una gama de al menos tres tamaños nominales de componentes dentro de la familia de componentes femorales, con lo que el segmento articular de flexión profunda de al menos una de las curvas en J medial y lateral define una geometría posterior sagital bulbosa para cada componente de la familia de componentes femorales.

12. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 11 en la que dicha al menos una de dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral es igual a 0, 24 mm/grado para el mayor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales.

13. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 11 en la que dicha al menos una de

dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral es igual a solo 0, 21 mm/grado para el menor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales.

14. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 11 en la que dicha familia de componentes femorales comprende al menos 4 tamaños nominales de componentes.

15. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 14 en la que dicha al menos una de

dichas proporciones de bulbosidad medial y lateral es igual a solo 0, 21 mm/grado para el menor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales, e igual a hasta 0, 24 para el mayor tamaño nominal de componentes femorales entre dicha pluralidad de tamaños nominales de componentes femorales.

16. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 11 en la que dicha curva en J medial 20 (27M) comprende:

un punto medial (32, 132, 232) más distal correspondiente a dicha extensión plena; un punto medial (36, 136, 236) más posterior correspondiente a una flexión de 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular de flexión inicial medial de dicha curva en J medial entre dicho punto medial más distal y dicho punto medial más posterior; y un punto medial más proximal correspondiente a una orientación de flexión profunda superior a 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular (42) de flexión profunda medial de dicha curva en J medial entre dicho punto medial más posterior y dicho punto medial más proximal.

17. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 16 en la que dicho punto medial más proximal corresponde a una flexión de al menos 130 grados, de modo que cada componente de dicha familia de componentes femorales comprenda un componente femoral de flexión elevada en el que dichos cóndilos medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) estén formados para permitir el intervalo de movimiento igual a al menos 130 grados.

18. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 11 en la que dicha curva en J lateral (27L) comprende:

un punto lateral (30, 130, 230) más distal correspondiente a dicha extensión plena; un punto lateral (34, 134, 234) más posterior correspondiente a una flexión de 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular de flexión inicial medial de dicha curva en J lateral entre dicho punto lateral más distal y dicho punto lateral más posterior; y un punto lateral más proximal correspondiente a una orientación de flexión profunda superior a 90 grados, estando dispuesto dicho segmento articular (42) de flexión profunda lateral de dicha curva en J lateral entre dicho punto lateral más posterior y dicho punto lateral más proximal.

19. La familia de componentes femorales (20, 120, 220) de la reivindicación 18 en la que dicho punto lateral más proximal corresponde a una flexión de al menos 130 grados, de modo que cada componente de dicha familia de componentes femorales comprenda un componente femoral de flexión elevada en el que dichos cóndilos 45 medial y lateral (26, 24; 126, 124; 226, 224) estén formados para permitir el intervalo de movimiento igual a al menos 130 grados.