Una prótesis para la sustitución de al menos parte de una articulación de rodilla en una pierna de un paciente,

incluyendo la pierna un fémur, una tibia y un eje mecánico, comprendiendo la prótesis: (a) un componente femoral (200) adaptado para colocarse sobre un extremo distal del fémur del componente femoral que incluye una estructura condilar lateral (204) y una estructura condilar medial (202), definiendo la estructura condilar lateral (204) una superficie de cojinete condilar lateral (212) y definiendo la estructura condilar medial (202) una superficie de cojinete condilar medial (210); y (b) una estructura de acomodación (400) correspondiendo con un extremo proximal de la tibia, la estructura de acomodación (400) configurada para cooperar con el componente femoral (200) y que comprende: (i) una superficie de acomodación medial (406, 440) configurada para cooperar con la superficie de cojinete condilar medial (210); en la que la superficie de acomodación medial (406, 440) y la superficie de cojinete condilar medial (210) definen un compartimento medial; y (ii) una superficie de acomodación lateral (408, 442) configurada para cooperar con la superficie de cojinete lateral (212), en la que la superficie de acomodación lateral (408, 442) y la superficie de cojinete condilar lateral (212) definen un compartimento lateral; en la que los compartimentos medial y lateral son asimétricos en el plano delantero de la prótesis cuando la prótesis se instala de tal modo que una línea entre los puntos en los que la superficie de cojinete condilar lateral (212) entra en contacto con la superficie de acomodación lateral (408, 442) y en los que la superficie de cojinete condilar medial (210) entra en contacto con la superficie de acomodación medial (406, 440) está orientada a un ángulo que no es ortogonal con respecto al eje mecánico de la pierna; caracterizado por que la superficie de acomodación lateral (408, 442) comprende una porción anterior y una porción posterior, comprendiendo la porción posterior una superficie proximal posterior-lateral que se inclina distalmente a medida que la superficie proximal posterior lateral progresa en una dirección posterior, en la que la flexión de la prótesis hace que la superficie del cojinete condilar lateral (212) migre posteriormente en la superficie de acomodación lateral (408, 442) para hacer que la tibia gire interiormente con respecto al fémur durante la flexión

Campo de la invención

La invención se refiere en general a prótesis de rodilla y, más particularmente, a prótesis de rodilla que imitan de forma más precisa la anatomía y la función de la rodilla y por tanto exhiben un intervalo de flexión, giro de la tibia en relación con el fémur, the screw home mechanism y otras características estructurales y funcionales de la patela de una rodilla real. La técnica más cercana es el documento US-A-6 056 779, que define el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes generales de la invención

Las enfermedades y traumas que afectan a las superficies de articulación de la articulación de rodilla se tratan normalmente mediante la sustitución quirúrgica de los extremos del fémur y de la tibia con implantes femorales y tibiales protéticos, y, en algunos casos, la sustitución de la patela con un componente patelar. Tales cirugías se denominan algunas veces, sustitución total de rodilla (TKR), en la cirugía TKR, un cirujano fija típicamente dos componentes prostéticos a la estructura ósea del paciente; un primero al fémur del paciente y un segundo a la tibia del paciente. Estos componentes se denominan normalmente como el componente femoral y el componente tibial, respectivamente.

El componente femoral se coloca sobre el fémur distal del paciente después de la resección apropiada del fémur. El componente femoral es normalmente metálico, teniendo una superficie de articulación condilar externa altamente pulida, que tiene normalmente forma de J.

Un tipo común del componente tibial utiliza una bandeja o meseta que conforma normalmente la tibia proximal resecada del paciente. El componente tibial también incluye normalmente un vástago que se extiende a un ángulo con respecto a la meseta para extenderse dentro de una abertura formada quirúrgicamente en el canal intramedular del paciente. El componente tibial del vástago tibial son ambos normalmente metálicos.

Un inserto o cojinete de plástico o polimérico (a menudo de polietileno de peso molecular ultra alto) se coloca entre la bandeja del componente tibial y el componente femoral. Este inserto proporciona una superficie contra la que la porción condilar del componente femoral se articula, es decir, se mueve con amplio movimiento que corresponde generalmente con el movimiento del fémur en relación con la tibia.

Las TKR modernas son diseños tricompartamentales; estos reemplazan tres superficies de articulación separadas dentro de la articulación de rodilla. El compartimento patelar-femoral y los compartimentos tibio-femoral inferior lateral y medial. Las TKR más actualmente disponibles se diseñan para articularse a partir de una posición de ligeramente hipertensión en aproximadamente de 115 a 130º de flexión. Un diseño tricompartamental puede cumplir las necesidades de la mayoría de los pacientes de TKR incluso aunque la rodilla humana saludable es capaz de un intervalo de movimientos (ROM) que se acerca a 170º. Sin embargo, existen algunos pacientes de TKR quienes han tenido una necesidad particular para obtener alta flexión en la articulación de rodilla. Para muchos, un TKR que permita a los pacientes conseguir un ROM en exceso de 130º es deseable para permitir arrodillarse, agacharse y sentarse en el suelo con las piernas hacia atrás.

Adicionalmente, una queja común de los pacientes de TKR es que la rodilla reemplazada no funciona como una rodilla normal o “se siente normal”. La rodilla reemplazada no consigue la cinemática o movimiento de rodilla normal y generalmente tiene un ROM más limitado que una rodilla normal. Actualmente, los diseños disponibles producen diferente cinemática que la rodilla normal durante la marcha, debido a la naturaleza compleja de la articulación de rodilla y al movimiento del fémur y de la tibia en relación uno con el otro durante la flexión y la extensión. Por ejemplo, se conoce que, además de girar alrededor de un eje generalmente horizontal durante la flexión y la extensión, la tibia gira también alrededor de su eje longitudinal. Tal giro longitudinal se refiere típicamente como bien sea un giro externo o interno, dependiendo de si se está haciendo referencia al fémur o a la tibia, respectivamente.

Muy pocos diseños actualmente disponibles permiten este giro longitudinal. Un método conocido para permitir el giro es una prótesis de rodilla con cojinete móvil. En las prótesis de rodilla con cojinete móvil, el inserto tiene un contacto creciente con los cóndilos del componente femoral y gira en la parte superior del componente tibial. Sin embargo, las prótesis de rodillas con cojinete móvil son menos tolerantes al desequilibrio de tejido suave, aumentando la incidencia del cojinete que gira y la dislocación. Otro problema es que las prótesis con cojinete móvil crean una interfaz adicional y el desgaste indeseable puede ocurrir.

Construir una prótesis de rodilla total que replique la cinemática de una rodilla natural ha sido un reto constante en el campo de la ortopedia. Se han hecho varios intentos y éstos son bastante conocidos en la técnica anterior, incluyendo aquellos mostrados en las Patentes de Estados Unidos con números 6.246.697 y 6.325.828. Los diseños convencionales tales como éstos dejan, sin embargo, espacio para mejorar la simulación de la estructura y la operación de las articulaciones de rodilla reales, en al menos los aspectos del intervalo de movimiento, el giro interno de la tibia en relación con el fémur a medida que la rodilla se flexiona y el giro de la tibia en relación con el fémur durante la extensión para permitir a la rodilla estabilizarse de forma más eficaz.

Sumario

La presente invención se define en la reivindicación 1. Los dispositivos de acuerdo con la invención consiguen la réplica más fiable de la estructura y de la función de la articulación de rodilla real mediante, entre otras cosas, adoptar y usar la estructura y la conformación de al menos el inserto polimérico y el componente femoral para hacer que estos componentes cooperen entre sí en formas nuevas y no convencionales (al menos en la técnica de las prótesis) en varias etapas a través de todo el intervalo del movimiento de rodilla.

De acuerdo con la invención, se proporciona una prótesis de rodilla en la que el inserto exhibe una superficie posterior lateral que está inclinada en una dirección distal (en comparación con la superficie posterior medial correspondiente) a medida que continúa hacia el aspecto posterior del inserto, para cooperar con el cóndilo lateral del componente femoral para impartir el giro interno en la tibia a medida que la rodilla se flexiona entre sustancialmente 0 y sustancialmente 130º de flexión, para permitir que la prótesis induzca o permita el giro interno tibial de una forma controlada como una función de flexión, para reducir las fuerzas de cualquier leva de componente femoral que actúa sobre una porción posterior u otra elevada del inserto, o cualquier combinación de éstas.

De acuerdo con ciertos aspectos y realizaciones de la invención, se proporciona además una prótesis de rodilla en la que el inserto exhibe un espesor mayor en ciertas porciones laterales para aumentar la durabilidad, acomodar un componente femoral más anatómico que represente un cóndilo lateral menor en algunas dimensiones que su cóndilo medial, para impartir una línea de articulación más precisa replicando la fisiología natural, o cualquier combinación de éstas.

De acuerdo con ciertos aspectos y realizaciones de la invención, se proporciona además una prótesis de rodilla en la que el inserto exhibe más surcos anatómicos colocados para mejorar la operación de la prótesis aplicando fuerzas impartidas más anatómicamente en la prótesis mediante los cuádriceps y el tendón patelar, permiten que la prótesis replique la anatomía natural de forma más eficaz, o en cualquier combinación de éstos.

De acuerdo con ciertos aspectos y realizaciones de la invención, se proporciona además una prótesis de rodilla en la que el inserto exhibe una superficie lateral que se curva o “barre” en planta, para permitir que el cóndilo lateral rastree de forma precisa la superficie de soporte a ciertos intervalos de la flexión y de giro de la rodilla, para ayudar a facilitar the screw home mechanism, o combinación de éstos.

De acuerdo con ciertos aspectos y realizaciones de la invención, se proporciona además una prótesis de rodilla en la que el inserto exhibe una porción posterior u otra elevada cuya superficie anterior se conforma para servir... [Seguir leyendo]

1. Una prótesis para la sustitución de al menos parte de una articulación de rodilla en una pierna de un paciente, incluyendo la pierna un fémur, una tibia y un eje mecánico, comprendiendo la prótesis:

(a) un componente femoral (200) adaptado para colocarse sobre un extremo distal del fémur del componente femoral que incluye una estructura condilar lateral (204) y una estructura condilar medial (202), definiendo la estructura condilar lateral (204) una superficie de cojinete condilar lateral (212) y definiendo la estructura condilar medial (202) una superficie de cojinete condilar medial (210); y

(b) una estructura de acomodación (400) correspondiendo con un extremo proximal de la tibia, la estructura de acomodación (400) configurada para cooperar con el componente femoral (200) y que comprende:

(i) una superficie de acomodación medial (406, 440) configurada para cooperar con la superficie de cojinete condilar medial (210); en la que la superficie de acomodación medial (406, 440) y la superficie de cojinete condilar medial (210) definen un compartimento medial; y

(ii) una superficie de acomodación lateral (408, 442) configurada para cooperar con la superficie de cojinete lateral (212), en la que la superficie de acomodación lateral (408, 442) y la superficie de cojinete condilar lateral (212) definen un compartimento lateral;

en la que los compartimentos medial y lateral son asimétricos en el plano delantero de la prótesis cuando la prótesis se instala de tal modo que una línea entre los puntos en los que la superficie de cojinete condilar lateral (212) entra en contacto con la superficie de acomodación lateral (408, 442) y en los que la superficie de cojinete condilar medial

(210) entra en contacto con la superficie de acomodación medial (406, 440) está orientada a un ángulo que no es ortogonal con respecto al eje mecánico de la pierna; caracterizado por que la superficie de acomodación lateral (408, 442) comprende una porción anterior y una porción posterior, comprendiendo la porción posterior una superficie proximal posterior-lateral que se inclina distalmente a medida que la superficie proximal posterior lateral progresa en una dirección posterior, en la que la flexión de la prótesis hace que la superficie del cojinete condilar lateral (212) migre posteriormente en la superficie de acomodación lateral (408, 442) para hacer que la tibia gire interiormente con respecto al fémur durante la flexión.

2. La prótesis de rodilla de la reivindicación 1, en la que el componente femoral comprende además: una leva posterior (232) que se extiende entre la estructura condilar lateral (204) y la estructura condilar medial (202); en la que la leva posterior (232) es asimétrica de tal modo que una porción lateral (238) de la leva posterior es mayor que una porción medial (240) de la leva posterior; y una leva anterior (230); y una estructura de acomodación (400) que comprende además:

(iii) una porción elevada (422) adaptada para cooperar con las levas anterior y posterior del componente femoral.

3. La prótesis de rodilla de la reivindicación 1 ó 2, en la que la estructura de acomodación (400) es un componente que se monta en una tibia, durante su uso.

4. La próstesis de rodilla de la reivindicación 1ó 2, en la que la estructura de acomodación (400) es parte de un implante tibial.

5. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la estructura de acomodación (400) es parte de un inserto que se adapta para colocarse entre el componente femoral (200) y un implante tibial.

6. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la superficie proximal posterior-lateral incluye una porción que es convexa.

7. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la superficie proximal posterior-lateral incluye una porción que es sustancialmente plana.

8. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la superficie proximal posterior-lateral incluye una porción que es cóncava.

9. La prótesis de rodilla de la reivindicación 5 que comprende además un implante tibial.

10. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que el giro interno de la tibia es de al menos sustancialmente 8 grados con respecto al fémur a al menos 130 grados de flexión y ángulos de flexión mayores.

11. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la estructura de acomodación (400) es más gruesa en al menos algunas áreas que cooperan con la estructura condilar lateral (204) del componente femoral

(200) que en las áreas correspondientes que cooperan con la estructura condilar medial (202) del componente femoral (200).

12. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que una línea entre las superficies más distales de la estructura condilar medial (202) y de la estructura condilar lateral (204), a un ángulo de flexión de sustancialmente cero grados, está orientada a un ángulo de aproximadamente 3 grados desde una línea que es perpendicular al eje mecánico de una pierna en la que se implanta la prótesis de rodilla.

13. La prótesis de rodilla de la reivindicación 1, en la que la estructura de acomodación (400) comprende una porción elevada (422) que se extiende proximalmente y el componente femoral (200) comprende una leva anterior (230) y una leva posterior (232), incluyendo la leva posterior (232) una superficie para cooperar con una superficie posterior de la superficie elevada (4422) en la estructura de acomodación (400) para ayudar a impartir el giro interno a la tibia en relación con el fémur a ángulos de flexión entre la tibia y el fémur de 50 grados o mayores.

14. La prótesis de rodilla de la reivindicación 13, en la que la leva posterior (232) tiene una forma asimétrica de tal modo que una porción lateral de la leva posterior (232) es mayor que una porción medial de la leva posterior.

15. La próstesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la estructura de acomodación (400) incluye bordes adyacentes a su superficie proximal que son redondos.

16. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la estructura de acomodación (400) y el componente femoral (200) se configuran para permitir que el fémur y la tibia se flexionen aproximadamente 155º uno con respecto al otro, y por lo que a dicho ángulo de 155º, la tibia se hace girar internamente a un ángulo de al menos sustancialmente 8 grados en relación con el fémur.

17. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que las porciones laterales de la superficie anterior del componente femoral (200) se extienden más allá en una dirección anterior que las porciones mediales de la superficie anterior del componente femoral, por lo que la superficie anterior del componente femoral se adapta para ayudar a impedir la subluxación de la patela.

18. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la estructura de acomodación (400) incluye una superficie lateral proximal con una superficie de barrido arqueada, la superficie de barrido arqueada adaptada para ayudar a guiar en el rastreo de la superficie lateral del componente femoral (200) de la superficie proximal durante al menos algunos intervalos de flexión entre la tibia y el fémur.

19. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que la superficie posterior de la porción condilar medial (202) del componente femoral (200) se extiende no más de aproximadamente 2 mm más allá de la superficie posterior de la estructura de acomodación (400) en una extensión sustancialmente total.

20. La prótesis de rodilla de cualquier reivindicación anterior, en la que una pluralidad de secciones transversales sagitales en el compartimento medial tiene una forma diferente a una pluralidad de secciones transversales sagitales en el compartimento lateral.