ES2214194T5

ES2214194T5 - Sistema de endoprotesis de la articulacion coxofemoral.

Info

Publication number: ES2214194T5
Application number: ES00112385T
Authority: ES
Inventors: Karl Prof. Dr. Med. Zweymuller
Original assignee: Plus Orthopedics AG
Current assignee: Smith and Nephew Orthopaedics AG
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2006-12-01
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: EP1062923B9; EP1062923A3; DE19928709B4; DE29924628U1; ATE257683T1; DE19928709A1; US6436147B1; EP1062923B1; ES2214194T3; EP1062923B2; DE50005006D1; EP1062923A2

Abstract

Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral con una multiplicidad de tallos protésicos, en particular en forma de hoja, (1.1¿, 1.2¿; S1¿, S2¿, S3¿; S1¿, S2¿, S3¿) para el anclaje en el fémur, donde cada tallo se expande desde un extremo distal (5) hacia el proximal prácticamente por todos los lados y presenta una sección de anclaje con un eje longitudinal del tallo (AS), que va formado un arco (7.1¿, 7.2¿) en la zona medial, el cual se prolonga en un cuello de prótesis (9.1¿, 9.2¿) con un eje del cuello protésico (AH), con la particularidad de que una distancia del punto de referencia (A1¿, A2¿, A3¿; A1¿, A2¿; A2¿¿) entre el eje longitudinal del tallo y un punto de referencia (R1¿, R2¿, R3¿; R1¿, R2¿, R3¿) sobre el eje del cuello protésico, que designa la posición del punto medio de una articulación esférica colocada sobre el cuello protésico, es variable en los tallos protésicos, caracterizado porque la longitud (1) de la proyección, sobre el eje longitudinal del tallo (AS), dela extensión total del tallo protésico, desde el extremo dista) de la sección de anclaje hasta el punto de referencia o el extremo proximal del cuello protésico es igual en todos los tallos protésicos.

Description

Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral.

La invención se refiere a un sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral según el término genérico de la reivindicación 1.

Por el documento EP 0 032 165 B1, se conocen endoprótesis de la articulación coxofemoral con un tallo en forma de hoja.

En esta conocida construcción, el tallo se extiende desde el extremo distal en dirección a su eje longitudinal, hasta una zona comprendida entre 2/3 y 3/4 de la longitud del tallo aproximadamente -medida a lo largo del eje longitudinal- de forma cónica en todas las direcciones. El lado estrecho medial del tallo sale del cono, formando un arco curvado de forma continua, que termina en un saliente en forma de cuello. Este saliente separa una sección del tallo para el anclaje del fémur de un cuello protésico, que rodea una espiga que se estrecha cónicamente hacia la zona proximal, que sirve para alojar una cabeza articulada esférica. El eje del cuello protésico cruza el eje longitudinal del tallo formando un ángulo que corresponde prácticamente al ángulo existente entre el cuello femoral y el eje del fémur de una articulación coxofemoral natural.

La conocida construcción ha dado buenos resultados para evitar la denominada "rotación final" al introducir la prótesis, sin tener que colocar demasiado profundo el plano de resección en el cuello femoral. Esta "rotación final" desventajosa consiste en que, al introducir completamente los tallos protésicos convencionales, debido al grosor mínimo necesario de la hoja del tallo, se puede producir una rotación del tallo en el hueso femoral, ya que debido a las múltiples curvaturas del extremo proximal femoral se desvía de la pared del hueso femoral un objeto recto o incluso ligeramente curvado.

En la práctica clínica se ha comprobado que, para grandes grupos de pacientes que necesitan una articulación coxofemoral artificial, la longitud total en cada caso -entendida como proyección de la extensión total del tallo protésico desde su extremo distal hasta el extremo final de la espiga moldeada en el cuello protésico- es prácticamente igual, si bien, debido a las particularidades anatómicas individuales, se necesitan también tallos protésicos de dimensiones diferentes, cuya aplicación requiere también herramientas diferentes para la preparación del fémur. En los estudios más detenidos que se han realizado, se ha podido comprobar que dentro de estos grupos de pacientes, existen las diferencias anatómicas, que residen principalmente en una diferencia en la distancia del punto de giro de la articulación esférica de la cadera con respecto al eje longitudinal del fémur.

La publicación FR-A-2 429 010 describe un sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, en el que se consiguen distancias diferentes entre el eje longitudinal del tallo y el punto medio de la articulación esférica, debido a que se dispone del cuello protésico en dos longitudes diferentes y que el taladro cónico en la articulación esférica se encuentra disponible en dos tamaños o profundidades diferentes. Mediante una combinación, se pueden realizar cuatro distancias diferentes (página 1, líneas 1-18). Debido al ángulo invariable, existente entre el eje longitudinal del tallo y el cuello protésico, varía aquí sin embargo también la longitud total de la prótesis proyectada sobre el eje longitudinal del tallo y el hueso femoral se tiene que fresar de forma diferente según la prótesis elegida.

Por la publicación, R. Davey y E. Tozakoglou, A Scientist Exhibit At The 1999 AAPS Meeting, Anaheim, California, EE.UU., "The Role Of Lateral Offset Stems", se sabe cómo lograr una constancia de la longitud total del tallo protésico, con cuellos protésicos de longitudes diferentes, haciendo que el ángulo comprendido entre el eje del cuello protésico y el eje longitudinal de la sección de anclaje se elija de magnitud diferente en función de la longitud del cuello protésico. El segmento de desplazamiento (Offset) diferente se consigue ladeando el cuello protésico de forma que la longitud total de la prótesis proyectada sobre el eje longitudinal del tallo permanezca constante. La desventaja, sin embargo, reside en el hecho de que, después de ladear el eje del cuello protésico, se modifica el punto de intersección con el eje longitudinal del tallo, perdiéndose de este modo el punto cero del sistema de coordenadas local para una planificación pre-operativa. Por consiguiente, al utilizar el sistema conocido, en el caso de realizar un cambio intraoperativo del tipo de tallo, el médico debería proceder a un ajuste en el punto cero de coordenadas. Hay que evitar esta fuente de errores.

Algo similar ocurre, por otra parte, con la denominada "Prótesis de tallo recto de Müller". Se remite al respecto a los prospectos de la Firma Protek Ltd, 3001 Berna, Suiza, de los años 1981, 1982 y 1983, que llevan el titulo "Original M.E. Müller Straight Stem Total Hip Replacement System", donde se propone desplazar el eje del cuello protésico totalmente paralelo. De este modo, se modifica forzosamente también el punto de intersección entre el eje del cuello protésico y el eje longitudinal del tallo.

El problema que se pretende resolver a continuación se basa en los conocimientos indicados anteriormente.

Lo que se pretende con la presente invención es ofrecer un sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, de tipo genérico, que proporcione un ahorro de tiempo y de gastos a la hora de utilizarlo, particularmente en los trabajos de preparación para la implantación del tallo protésico, y que al utilizar el sistema conocido, en el caso de realizar un cambio intraoperativo del tipo de tallo, no se tenga que realizar ningún ajuste en el punto cero de coordenadas locales.

Este problema se resuelve con un sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral con las características de la reivindicación 1.

La invención encierra la idea esencial de ofrecer un sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, de longitud prácticamente constante, referida al eje longitudinal del tallo protésico. Este sistema presenta la ventaja esencial de que, en la preparación del fémur para la implantación, se puede trabajar con una escofina unitaria para todos los tamaños de prótesis del sistema.

La invención alberga la idea de lograr esta constancia de la longitud total del tallo protésico, con cuellos protésicos de longitudes diferentes, en una variante en la cual el ángulo comprendido entre el eje del cuello protésico y el eje longitudinal de la sección de anclaje se elige de magnitud diferente en función de la longitud del cuello protésico. En otra variante, se mantiene constante este ángulo (el denominado "ángulo CCD"), pero en el recorrido longitudinal del cuello protésico se inserta un segmento de desplazamiento ("Offset"), con lo cual la magnitud del desplazamiento lateral a prever en función de la longitud de cuello protésico necesaria, se determina en función de la distancia a obtener entre el eje longitudinal de la sección de anclaje y el punto ("punto de referencia") en la zona de la espiga del cuello protésico, que indica el punto central o punto de giro de la articulación esférica que se colocará posteriormente. En principio, también es posible una combinación de ambas variantes.

La segunda variante resulta más bien conveniente en el caso de longitudes mayores del cuello protésico, en las cuales se podría obtener un ángulo del cuello protésico más pequeño, lo cual constituiría una desventaja, para garantizar la longitud total unitaria de los tallos protésicos dentro del sistema. En estos casos, las ventajas que se consiguen con el segmento de desplazamiento del cuello protésico compensan las posibles desventajas de la irregularidad (de un "codo") en la línea medial del arco, como consecuencia de la introducción del offset (que puede provocar, en ciertas circunstancias, unos puntos de presión demasiado elevados en la zona correspondiente de la espongiosa). En el sector de cuellos protésicos no demasiado largos, la variante preferida, desde el punto de vista actual, es la adaptación del ángulo CCD a la longitud del cuello protésico.

Otro aspecto esencial reside en una configuración del cuello protésico con una sección transversal achatada. La configuración de su sección transversal se ajusta hasta cierto grado a la sección transversal en forma de hoja de la sección de anclaje del fémur; el espectro comprende elipses más o menos planas, rectángulos de esquinas redondeadas, combinaciones de segmentos circulares y de rectas etc. Especialmente, en combinación con la variante antes citada de un tallo protésico con un desplazamiento en el recorrido longitudinal del cuello protésico, resulta ventajoso, en realizaciones especiales, una configuración de la sección transversal que se modifica a lo largo del cuello. Así por ejemplo, una sección transversal elíptica, primero, en la zona del arco medial, puede volverse circular en la zona proximal de la zona de desplazamiento, o se puede modificar la sección transversal de la elipse. En otra realización, la sección transversal del cuello puede ser casi rectangular en la zona distal respecto del punto de desplazamiento del eje, mientras que en la zona proximal de este punto es cuadrada o presenta una forma rectangular modifi-
cada.

En una realización especial, adaptada ventajosamente a las condiciones anatómicas, la sección transversal del tallo tiene, por lo menos en la zona proximal, una forma casi trapezoidal, en particular una zona trapezoidal simétrica con dos bordes laterales de misma longitud que limitan, en la sección transversal, las superficies laterales del tallo situadas en la zona anterior y/o posterior, y dos bordes laterales más cortos, de longitudes diferentes, correspondiendo el más corto a la superficie frontal medial y el más largo a la superficie frontal lateral del tallo.

En las subreivindicaciones así como en los siguientes ejemplos de realización sobre la base de las figuras adjuntas, se describen en detalle otras medidas y alternativas ventajosas de la construcción según la invención.

La figura 1 muestra una vista lateral de una prótesis de tallo según el estado de la técnica, en forma de hoja, en la que se muestra, a modo de esquema, las posibles posiciones de diversas articulaciones esféricas con secciones de cuello de longitud diferente, y los puntos de referencia correspondientes así como las distancias con respecto al eje longitudinal del tallo.

La figura 2 es una representación esquemática para explicar una primera forma de realización de la invención.

La figura 3 es una representación esquemática para explicar una segunda forma de realización.

Las figuras 4a - 4b son representaciones esquemáticas de diversas secciones transversales de prótesis.

Un tallo protésico 1, representado en la figura 1, sirve para anclar una prótesis de la articulación coxofemoral en el fémur. Partiendo de un extremo distal 5, el tallo protésico 1 se expande de forma más o menos regular en todas las direcciones hacia la zona proximal y forma un arco medial 7 en un cuello protésico 9 que termina, en zona proximal, en una espiga 11 para alojar una articulación esférica. La posición de una zona de anclaje 3 del tallo protésico 1 se puede describir por medio de un eje longitudinal del tallo A_{S}, mientras que la posición del cuello protésico se puede describir por su eje longitudinal A_{H}. El eje longitudinal del tallo A_{S} y el eje del cuello A_{H} forman entre sí un ángulo \propto (designado habitualmente como ángulo CCD). En la figura 1 se indica además el plano de resección RES, a tener en cuenta en el momento de la implantación.

\newpage

Según se muestra en la figura, a modo de esquema, unos tallos protésicos diferentes del tipo mostrado en la figura pueden tener longitudes de cuello diferentes en un sistema de tallo y por consiguiente -con un ángulo CCD \propto supuesto constante- unas distancias diferentes A_{1}, A_{2}, A_{3} entre el eje longitudinal del tallo A_{S} y un punto de referencia correspondiente R_{1}, R_{2}, R_{3} en la zona de la espiga correspondiente 11. Los puntos de referencia R_{1}, R_{2}, R_{3} designan cada vez el punto medio de una articulación esférica correspondiente (que no tiene en la figura ningún número de referencia particular). También son diferentes las longitudes totales de las prótesis individuales del sistema o las distancias entre el extremo distal 5 y el punto de referencia correspondiente R_{1}, R_{2}, y/o R_{3}, designados en la figura 1_{1}, 1_{2}, 1_{3}. Esto requiere, en la preparación del fémur unas dimensiones de escofina diferentes y por consiguiente, con referencia a un mayor número de pacientes, un coste de preparación relativamente eleva-
do.

En la figura 2 se representa esquemáticamente una primera variante de la realización de la invención, que se caracteriza porque se han previsto ángulos CCD diferentes \propto_{1}, \propto_{2} y/o \propto_{3} en los tallos protésicos S_{1}', S_{2}', S_{3}', de un sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral (aquí de tres partes). Variando el ángulo CCD entre el eje longitudinal del tallo A_{S} y el eje del cuello A_{H} se consigue que, pese a ser diferentes las distancias A_{1}', A_{2}', A_{3}' entre el eje longitudinal del tallo A_{S}' y el punto de referencia correspondiente R_{1}', R_{2}', R_{3}' todos los tallos protésicos tienen la misma longitud total 1.

En la figura 3, se representa una realización alternativa de la invención sobre la base de tres tallos protésicos S_{1}'', S_{2}'' y/o S_{3}'' representados groso modo de forma esquemática. La particularidad de esta realización reside en que se ha previsto un desplazamiento 0_{2} y/o 0_{3} en el recorrido del cuello protésico en los tallos protésicos S_{2}'' y S_{3}''. Debido a este desplazamiento (Offset) se consigue que pese a las distancias diferentes entre los puntos de referencia R_{1}'', R_{2}'' y/o R_{3}'' y el eje longitudinal del tallo A_{S} y a un ángulo unitario \propto entre éste y el eje del cuello A_{H}, se puede realizar una longitud total unitaria 1, para todos los tallos protésicos del sistema.

En las figuras 4a a 4d se muestran, en sección transversal algunas realizaciones preferidas del cuello protésico 9.1' y 9.2' de un tallo protésico de la articulación coxofemoral que se tienen que entender únicamente como ejemplos de una multiplicidad de posibles formas concretas de sección transversal. Para diferenciarlos entre sí, los cuellos protésicos en estas figuras reciben las designaciones 9a, 9b, 9c y/o 9d.

En la realización de la figura 4a, el aplanamiento anterior-posterior da como resultado una sección transversal elíptica, donde el eje grande de la elipse discurre prácticamente en el sentido medial-lateral.

La figura 4b muestra otra variante, en la cual el cuello protésico tiene la sección transversal de un rectángulo de esquinas redondeadas. El lado mayor del rectángulo a se extiende aquí -análogamente al eje grande de la elipse de la figura 4a- en el sentido medial-lateral. En la realización mostrada en la figura 4c, la limitación anterior y posterior de la forma de sección transversal son unas rectas, mientras que la línea de delimitación medial y lateral son, en cada caso, secciones de arco de círculo. El cuello protésico 9d mostrado en la figura 4d tiene una forma de sección transversal, en la cual todas las líneas de delimitación son secciones de arco de círculo, con la particularidad de que los arcos de círculo que forman la delimitación anterior y posterior tienen un radio mayor que los arcos de círculo que forman la delimitación medial.

En las figuras 4a y 4b se muestra cada vez con una línea de trazos el contorno exterior del cuello protésico correspondiente 9A y/o 9B en la zona proximal de un punto de desplazamiento, tal como existe en los tallos protésicos del sistema representado esquemáticamente en la figura 3.

En una realización de este tipo, varía por lo tanto la sección transversal del cuello en la zona proximal de la zona de desplazamiento respecto de la zona distal de esta zona, lo cual puede permitir de forma ventajosa, un contorno exterior unitario del tallo en la zona del arco medial, pese a un offset más o menos grande en prótesis individuales del
sistema.

La sección transversal de la zona de anclaje de los tallos protésicos puede tener, en las realizaciones aquí propuestas, las formas conocidas de los tallos protésicos en forma de hoja; la solución propuesta se puede realizar de forma particularmente ventajosa, pero con una sección transversal del tallo prácticamente trapezoidal, que se ajusta particularmente bien a las particularidades anatómicas. La configuración de este trapecio es, de preferencia, prácticamente simétrico, con lo cual el borde lateral anterior y posterior tienen prácticamente la misma longitud y son más largos que el borde lateral y medial, siendo a su vez el borde lateral medial el más corto. En las zonas de los bordes de la sección de anclaje (es decir en las esquinas del trapecio que determina la configuración de la sección transversal) se han previsto de preferencia biseles o facetas.

Todas las características publicadas en la documentación de la solicitud se reivindican como esenciales para la invención, en la medida en que, de forma individual o en combinación, constituyen una novedad con respecto al estado de la técnica.

Leyendas

1; 1.1', 1.2'	Tallo protésico
3; 3.1', 3.2'	Sección de anclaje
5	Extremo distal
7	Arco medial
9; 9A, 9B, 9C, 9D	Cuello protésico
11	Espiga
A_{S}	Eje longitudinal del tallo
A_{H}	Eje del cuello
A_{1}, A_{2}, A_{3}; A_{1}', A_{2}', A_{3}';	Distancia entre el eje longitudinal del tallo y el punto de referencia
A_{1}'', A_{2}'', A_{3}''
1, 1_{1}, 1_{2}, 1_{3}	Longitud del tallo
R_{1}, R_{2}, R_{3}; R_{1}', R_{2}', R_{3}';	Punto de referencia
R_{1}'', R_{2}'', R_{3}''
RES	Plano de resección
S_{1}', S_{2}', S_{3}'; S_{1}'', S_{2}'', S_{3}''	Tallo protésico
\propto, \propto_{1}, \propto_{2}, \propto_{3}	Ángulo CCD

Claims

1. Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral con una multiplicidad de tallos protésicos, en particular en forma de hoja, (1.1', 1.2'; S_{1}', S_{2}', S_{3}'; S_{1}'', S_{2}'', S_{3}'') para el anclaje en el fémur, donde cada tallo se expande desde un extremo distal (5) hacia el proximal prácticamente por todos los lados y presenta una sección de anclaje con un eje longitudinal del tallo (A_{H}), que va formando un arco (7.1', 7.2') en la zona medial, el cual se prolonga en un cuello de prótesis (9.1', 9.2') con un eje del cuello protésico (A_{H}), con la particularidad de que una distancia del punto de referencia (A_{1}', A_{2}', A_{3}'; A_{1}'', A_{2}''; A_{2}''') entre el eje longitudinal del tallo y un punto de referencia (R_{1}', R_{2}', R_{3}'; R_{1}'', R_{2}'', R_{3}'') sobre el eje del cuello protésico, que designa la posición del punto medio de una articulación esférica colocada sobre el cuello protésico, es variable en los tallos protésicos,

caracterizado porque, permaneciendo invariable el punto de intersección entre el eje longitudinal del tallo A_{S} y el eje del cuello protésico A_{H}, la longitud (l) de la proyección, sobre el eje longitudinal del tallo (A_{S}), de la extensión total del tallo protésico, desde el extremo distal de la sección de anclaje hasta el punto de referencia o el extremo proximal del cuello protésico es igual en todos los tallos protésicos.

2. El sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral según la reivindicación 1, caracterizado porque en los tallos protésicos (S_{1}', S_{2}', S_{3}'; 1.1', 1.2'), con distancia variable al punto de referencia (A_{1}', A_{2}', A_{3}') se determina un ángulo del cuello protésico (\propto_{1}, \propto_{2}, \propto_{3}; \propto'_{1.1}, \propto'_{1.2}) entre el eje longitudinal del tallo (A_{S}) y el eje del cuello protésico (A_{H}) que varía, en función de la distancia al punto de referencia.

3. Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque por lo menos en uno de los tallos protésicos (S_{1}'', S_{2}'', S_{3}'') con distancia diferente al punto de referencia (A_{1}'', A_{2}'', A_{3}''), se ha previsto, en dirección a la zona distal, en el recorrido longitudinal del cuello protésico, un desplazamiento de eje (O_{1}, O_{2}), cuya magnitud se determina en función de la distancia al punto de referencia.

4. Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la extensión máxima del cuello protésico (9.1'. 9.2'; 9A-9D) transversalmente al eje del cuello protésico (A_{H}) en sentido antero-posterior, por lo menos en una sección parcial de su recorrido longitudinal es inferior a la extensión máxima en el sentido medial-lateral.

5. Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, según la reivindicación 4, caracterizado porque la sección transversal del cuello protésico (9.1'. 9.2'; 9A-9D), por lo menos en una sección parcial de su extensión es prácticamente elíptica o rectangular o presenta por lo menos una línea de delimitación recta y una curvada.

6. Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, según la reivindicación 3 y las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado porque la sección transversal del cuello protésico (9A, 9D) está configurada, en una zona distal respecto del punto de desplazamiento del eje, de forma diferente a la sección transversal en una zona proximal del punto de desplazamiento del eje.

7. Sistema de endoprótesis de la articulación coxofemoral, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recorrido de una línea curvada (7.1', 7.2') medial, que une la sección de anclaje (3.1', 3.3') con el cuello protésico (9.1', 9.2') es idéntico en todos los tallos protésicos (1.1', 1.2'), por lo menos sobre la mayor parte de su longitud.