Prótesis de articulación.

Una prótesis de articulación implantable (600, 1200), la prótesis que comprende:

un primer componente (610, 1210) que tiene una primera superficie de cojinete; y un segundo componente (650, 1250) que tiene una segunda superficie de cojinete, en donde la segunda superficie de cojinete se conforma para articularse con la primera superficie de cojinete;

caracterizado porque la primera superficie de cojinete tiene una primera sección curvada (632) y un primer elemento de orientación (630, 1232, 1234) y la segunda superficie de cojinete tiene una segunda sección curvada (682) y un segundo elemento de orientación (680, 1270, 1273) en donde el primer (630, 1232, 1234) y segundo (680, 1270, 1272) elementos de orientación se configuran para cooperar para impulsar el primer (610, 1210) y segundo (650, 1250) componentes hacia una orientación relativa preferida.

Prótesis de articulación

Campo técnico

La presente invención se refiere a la medicina ortopédica, y más específicamente a métodos y dispositivos para el reemplazo de las articulaciones con prótesis de articulación artificiales.

Antecedentes de la invención La artroplastia vertebral es un campo emergente que ofrece la promesa de restaurar y/o mantener el movimiento vertebral normal. El objetivo de la artroplastia vertebral es reducir o eliminar la enfermedad del segmento adyacente (ASD) manteniendo la biomecánica vertebral normal en el nivel operativo. Para lograr esto, una prótesis cervical artificial debe duplicar lo más cerca posible la biomecánica vertebral natural, que incluye mantener la altura axial del disco así como también aplicar el ajuste angular a lo largo del rango completo del movimiento de la columna vertebral natural.

La columna vertebral juega un papel integral en la protección nerviosa, carga y movimiento. La columna vertebral proporciona un eje central fuerte, pero móvil para el esqueleto y se compone de veinticuatro cuerpos vertebrales con setenta y cinco articulaciones estables. El disco intervertebral es un componente fundamental del segmento de movimiento vertebral, que proporciona amortiguación y flexibilidad. Las vértebras adyacentes están unidas entre sí por tres articulaciones: a) los cuerpos vertebrales y disco, que transmiten cargas de compresión y cizallamiento y proporcionan flexibilidad, y b) por dos articulaciones facetarias, que protegen el disco del esfuerzo de cizalla de traslación y limitan la rotación. Este "complejo articular triple" tiene en cuenta la flexión, extensión, flexión lateral y rotación de la columna vertebral.

El disco intervertebral se compone de una matriz similar a un gel interior denominado el núcleo pulposo y una banda fibrosa que rodea el exterior denominado el anillo fibroso. Cuando las cargas de compresión se colocan en la columna vertebral, el aumento de la presión en el núcleo pulposo se transmite al espacio anular, que sobresale hacia el exterior. La cascada degenerativa del disco intervertebral implica inicialmente la desecación del núcleo pulposo. Con la disminución de la elasticidad y amortiguación del núcleo, el aumento de las cargas se transmite al espacio anular y a las facetas. El aumento de la tensión en el espacio anular puede conducir a fisuras y desgarros radiales en sus fibras de colágeno. Con una mayor degeneración, esto puede conducir al abultamiento circunferencial del disco, hernias de disco contenidas y no contenidas, y la desecación completa del disco. Esta cascada degenerativa puede resultar en dolor axial, mediante la estimulación de las fibras del dolor en el espacio anular, o la compresión de las raíces nerviosas vertebrales y/o la médula espinal. Esto puede manifestarse de por sí en la debilidad motora, dolor y/o entumecimiento en los brazos o piernas o en ambos.

La estructura y función de los discos se pueden alterar mediante una variedad de factores que incluyen la tensión, trauma, infección, neoplasia, deformidad, inestabilidad segmentaria y estados inflamatorios repetidos. La degeneración del disco intervertebral es la etiología más común de los síntomas clínicos atribuibles a la columna vertebral. La degeneración de la columna vertebral es un concomitante universal de envejecimiento humano. El dolor en la columna cervical, el cuello y el brazo provocado por la compresión de la raíz nerviosa se ha estimado que afecta el 51% de la población adulta. La espondilosis de la columna vertebral y el envejecimiento están íntimamente relacionados, con la espondilosis que aumenta tanto en preponderancia como en gravedad con la edad. Afortunadamente, la mayoría de los pacientes mejorará sin cirugía. En aproximadamente el 10-15% de los casos, la espondilosis se asocia con la compresión de la raíz nerviosa persistente y de la médula espinal y/o dolor vertebral, con un porcentaje pequeño en última instancia que requiere cirugía.

El tipo más común de cirugía usado en los Estados Unidos para el tratamiento de los trastornos degenerativos de la columna vertebral (espondilosis) es la fusión vertebral. En una fusión intercorporal, se retira el disco enfermo y/o bien se coloca un trozo de hueso de la cadera del paciente, aloinjerto o un separador metálico entre las vértebras donde se retiró el disco. Esto inmoviliza la unidad vertebral funcional. Si bien esta cirugía ha tenido éxito en la eliminación de movimiento, hay desventajas asociadas con ella. Mediante la conversión de una unidad vertebral móvil, funcional a una fija, no funcional, la fusión resulta en el aumento de los patrones de tensión en niveles adyacentes al segmento fusionado. Cuando se fusiona un segmento de la columna vertebral, hay eliminación del movimiento en el nivel de la cirugía. Por lo tanto, las tensiones que normalmente se absorberían por el disco en el lugar de la cirugía se transfieren ahora a los segmentos adyacentes. Esto puede provocar la enfermedad del segmento adyacente (ASD) a una o varias unidades vertebrales adyacentes al nivel afectado. La ASD se puede definir como un síndrome clínico de los cambios degenerativos sintomáticos que ocurren adyacentes a un segmento de movimiento anteriormente fusionado. Estudios retrospectivos han estimado que la ASD puede ocurrir en la columna cervical a una tasa tan alta como 2.9% por año con una tasa de supervivencia proyectada de 26% en 10 años (Hilibrand AS, Carlson GD, Palumbo M, Jones PK, Bohlman HH: Radiculopatía y mielopatía en segmentos adyacentes en el lugar de una artrodesis cervical anterior previa. J hueso Joint Surg (Am) 81:519-528, 1999) .

En la columna cervical, miles de norteamericanos se someten a cirugía para la espondilosis cervical cada año. La mayoría de estos procedimientos implica una discectomía anterior con descompresión de la médula espinal y/o de la raíz nerviosa. La principal indicación para la cirugía en el manejo de la espondilosis cervical es la radiculopatía, mielopatía y/o dolor de cuello. Tras la discectomía, se lleva a cabo de manera común una fusión intercorporal anterior. El hueso autólogo obtenido de la cresta ilíaca o hueso cadavérico se usa más comúnmente para llenar el espacio creado por la eliminación del disco. Se han sugerido varias soluciones, que incluyen dispositivos metálicos tales como jaulas de fusión u otros tipos de separadores, tales como xenoinjertos de hueso bovino, y estrategias biológicas tales como el uso de factores de crecimiento. El injerto para la fusión intercorporal se puede formar para corregir la deformidad subyacente de la columna cervical. Contorneando el injerto se puede restaurar la lordosis de la columna vertebral recta o cifótica.

Una alternativa más reciente a la fusión vertebral es el reemplazo del disco dañado con un dispositivo de conservación de movimiento, que incluye ya sea el reemplazo de un núcleo o el reemplazo total del disco (TDR) . La razón fundamental para el desarrollo del disco artificial es evitar la enfermedad de segmento adyacente. Los dispositivos de disco artificiales se pueden dividir en líneas generales en dos categorías, las que reemplazan solamente el núcleo, dejando el espacio anular y las placas de extremo del cuerpo vertebral intactas y las que implican el reemplazo del disco y la adición de placas de extremo protésicas. Ambas estrategias están dirigidas a la restauración de la función del disco intervertebral. Los núcleos protésicos se describen, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos núms. 5, 047, 055 y 5, 192, 326. La solicitud de patente de los Estados UnidosUS2002/0183848 describe también un núcleo de disco vertebral protésico que tiene un núcleo de hidrogel rodeado por una envoltura de constricción.

Hay varios tipos diferentes de dispositivos protésicos para su uso en los segmentos cervical o lumbar de la columna vertebral diseñados para la TDR. Por ejemplo, el disco Prodisc™ y el disco Charite™ están compuestos de placas de extremo de cromo cobalto con un núcleo de polietileno. El disco Prodisc™ se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 5, 314, 477 y el disco Charite™ se describe en las patentes de los Estados Unidos núms. 5, 401, 269 y 5, 556, 431. El disco Prestige™ es otro tipo de disco artificial que comprende un metal en el diseño metálico con una bola y articulación de canal. Otro tipo de disco artificial que está ganando popularidad en la columna cervical es el disco Br y an®, descrito en varias solicitudes de patente de los Estados Unidos que incluye 2004/0098131;2004/00544411; y 2002/0 128715. El disco Br y an® es un disco artificial compuesto con un núcleo de baja fricción, resistente al desgaste y elástico que se articula con dos placas... [Seguir leyendo]

1. Una prótesis de articulación implantable (600, 1200) , la prótesis que comprende: un primer componente (610, 1210) que tiene una primera superficie de cojinete; y un segundo componente (650, 1250) que tiene una segunda superficie de cojinete, en donde la segunda superficie de cojinete se conforma para articularse con la primera superficie de cojinete; caracterizado porque la primera superficie de cojinete tiene una primera sección curvada (632) y un primer elemento de orientación (630, 1232, 1234) y la segunda superficie de cojinete tiene una segunda sección curvada (682) y un segundo elemento de orientación (680, 1270, 1273) en donde el primer (630, 1232, 1234) y segundo (680, 1270, 1272) elementos de orientación se configuran para cooperar para impulsar el primer (610, 1210) y segundo (650, 1250) componentes hacia una orientación relativa preferida.

2. La prótesis de articulación implantable (600, 1200) de la reivindicación 1, en donde la primera superficie de cojinete tiene, en al menos una sección transversal, el primer elemento de orientación (630, 1232, 1234) que comprende una primera sección aplanada posicionada entre y contigua con las primera y segunda secciones curvadas de la primera superficie de cojinete, y la segunda superficie de cojinete tiene, en al menos una sección transversal, el segundo elemento de orientación (680, 1270, 1272) que comprende una segunda sección aplanada posicionada entre y contigua con las tercera y cuarta secciones curvadas de la segunda superficie de cojinete; en donde la segunda sección aplanada se configura para descansar contra la primera sección aplanada en una orientación relativa preferida del primer (610, 1210) y segundo (650, 1250) componentes.

3. La prótesis de articulación implantable (600, 1200) de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde la primera sección aplanada no está posicionada centralmente en la primera superficie de cojinete, y en donde la segunda sección aplanada no está posicionada centralmente en la segunda superficie de cojinete.

4. La prótesis de articulación implantable (600, 1200) de la reivindicación 2, en donde la primera superficie de cojinete es sustancialmente convexa y la segunda superficie de cojinete es sustancialmente cóncava.

5. La prótesis de articulación implantable (600, 1200) de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde la prótesis se selecciona a partir del grupo que consiste de un reemplazo de disco artificial, un núcleo de disco artificial, una prótesis de articulación carpometacarpiana (600) , una prótesis de articulación metacarpofalángica, una prótesis de articulación metatarsofalángica, una prótesis de articulación interfalángica distal, una prótesis de articulación interfalángica proximal, una prótesis de articulación de tobillo, una prótesis de articulación de rodilla (1200) , una prótesis de articulación de cadera, y una prótesis de articulación de hombro.

6. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 2, que comprende además: un tercer componente, el tercer componente que tiene una tercera superficie de cojinete con una tercera sección aplanada, en donde la tercera superficie de cojinete se configura para articularse con una cuarta superficie de cojinete del segundo componente; en donde la cuarta superficie de cojinete comprende una cuarta sección aplanada; en donde la segunda sección aplanada se configura para descansar contra la primera sección aplanada en una orientación relativa del primer y segundo componentes.

7. La prótesis de articulación implantable (600, 1200) de la reivindicación 2, en donde el primer componente (610, 1210) comprende además una primera superficie de contacto ósea (626) y el segundo componente (650, 1250) comprende además una segunda superficie de contacto ósea (676) , en donde las primera (626) y segunda (676) superficies de contacto óseas comprenden las superficies de crecimiento del tejido.

8. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde la primera superficie de cojinete tiene un eje de altura máxima que no se localiza centralmente en la primera superficie de cojinete, en donde la segunda superficie de cojinete tiene un eje de profundidad máxima que no se localiza centralmente en la segunda superficie de cojinete.

9. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 2, en donde la primera sección aplanada se conforma como una porción de un cilindro para proporcionar la orientación relativa preferida alrededor de un solo eje.

10. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 2, en donde la primera sección aplanada es generalmente de forma circular, en donde las primera y segunda secciones curvadas cooperan para definir una forma semiesférica que rodea la primera sección aplanada para proporcionar la orientación relativa preferida alrededor de dos ejes ortogonales.

11. La prótesis de articulación implantable (600, 1200) de la reivindicación 1, en donde el primer elemento de orientación (630, 1232, 1234) comprende una primera sección aplanada y el segundo elemento de orientación (680, 1270, 1272) comprende una segunda sección aplanada.

12. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 1, que comprende además: un tercer componente, el tercer componente que tiene una tercera superficie de cojinete con un tercer elemento de orientación, en donde la tercera superficie de cojinete se configura para articularse con una cuarta superficie de cojinete del segundo componente; en donde la cuarta superficie de cojinete comprende un cuarto elemento de orientación; en donde el segundo elemento de orientación se configura para descansar contra el primer

elemento de orientación en una orientación relativa del primer y segundo componentes.

13. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 1, en donde el primer elemento de orientación se conforma como una porción de un cilindro para proporcionar la orientación relativa preferida alrededor de un solo eje.

14. La prótesis de articulación implantable de la reivindicación 1, en donde el primer elemento de orientación es generalmente de forma circular, en donde la primera sección curvada es contigua con el primer elemento de orientación para definir una forma semiesférica que rodea el primer elemento de orientación para proporcionar la orientación relativa preferida alrededor de dos ejes ortogonales.