ES2227749T3

ES2227749T3 - Protesis femoral.

Info

Publication number: ES2227749T3
Application number: ES98116720T
Authority: ES
Inventors: Franz Copf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2005-04-01
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: US6193760B1; DE59811536D1; EP0908159B1; EP0908159A3; DE19740689A1; EP0908159A2

Abstract

UN CUERPO (20) DE PROTESIS PARA UNA PROTESIS DE MUSLO TIENE UN TRAMO (30) DE MANGO DISTANTE Y UN TRAMO (40) DE MANGO PROXIMO, QUE TIENEN AMBOS UNA SECCION TRANSVERSAL ESENCIALMENTE RECTANGULAR QUE CRECE DESDE EL EXTREMO DISTANTE AL EXTREMO PROXIMO. AMBOS TRAMOS (30,40) DE MANGO BASCULAN EN LA DIRECCION DESDE LA PARTE LATERAL A LA PARTE MEDIA Y ADICIONALMENTE EN LA DIRECCION DESDE LA PARTE DORSAL HACIA LA PARTE VENTRAL. DE ESTA FORMA EL CONTORNO EXTERIOR DEL MANGO (24) CORRESPONDE DE FORMA ESPECIALMENTE BUENA AL CONTORNO INTERIOR DEL CORTICALIS DEL EXTREMO SUPERIOR DE UN FEMUR.

Description

Prótesis femoral.

La invención se refiere a una prótesis femoral según el preámbulo de la reivindicación 1.

En la patente DE 36 16 655 A1 se describe una prótesis femoral. Tiene una caña de anclaje formada por pilares de anclaje que cuelgan de la placa soporte. Cada uno de los pilares de anclaje lleva una multitud de nervios de anclaje anulares axialmente consecutivos. En los espacios intermedios entre los distintos pilares de anclaje se puede encarnar capa esponjosa. De esta manera, la prótesis queda firmemente unida al fémur sin necesidad de cemento después de la encarnación.

Para poder adaptar la prótesis a cavidades de diferente tamaño en el extremo proximal del fémur, se pueden acortar los extremos libres de los pilares de anclaje, según necesidad. Ahora bien esto solamente puede hacerse sin dificultades en el caso de pilares de anclaje que salgan libremente. En el caso de pilares de anclaje unidos entre sí, la separación de partes de la estructura de jaula supondría para el cirujano una intervención en la estructura portante mecánica de tal envergadura y de consecuencias imprevisibles, que ya no estaría garantizada la durabilidad y capacidad de carga de la prótesis. También en el caso de prótesis diafisarias, que se unen a la cortical del fémur utilizando cemento, parece entrañar grandes dificultades el conseguir una mejor adaptación a la geometría ósea mediante trabajos de repaso mecánicos de la prótesis en el curso de la operación. Pero precisamente en el caso de prótesis cementadas sería deseable que la capa de cemento no presente unas variaciones demasiado importantes localmente, lo que significa que el tramo de anclaje debe acercarse desde un principio a la geometría del hueso.

Una prótesis femoral conforme al preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por la patente US-A-4 938 771. En la patente US-A-4 938 771 se describe una prótesis que también penetra mucho en el interior del fémur, cuya caña está curvada en arco con un radio de curvatura grande. Un tramo superior de la caña de la prótesis, que se corresponde con el tramo final del fémur, está realizada como estructura de jaula.

En la patente FR-A-2 676 914 se describe una prótesis cementada que tiene gran longitud y que penetra hasta el tramo medio de la diáfisis que forma el fémur. Esta prótesis está curvada en forma de una S muy tendida, para tener en cuenta la geometría del conductillo óseo. En el tramo más inferior, la caña de la prótesis tiene forma de cilindro, que va aplanado cada vez más a la distancia del extremo distal de la caña, de manera que se obtienen dos superficies principales planas y paralelas, dispuestas en posición ventral o dorsal respectivamente. La superficie de la sección transversal de la caña va torsionada en la mitad superior de la prótesis de forma progresiva alrededor del eje longitudinal de la caña.

En la patente DE-A-39 28 845 se describe una prótesis que se puede implantar sin cemento, que lleva una placa soporte que recubre el extremo superior resecado del fémur, y cuya cara inferior lleva una multitud de pilares de anclaje que presentan nervios de anclaje separados axialmente.

En la patente DE-U-94 02 934 se describe una pieza de prótesis que es semejante conforme a la patente FR-A-2 676 914, pero que no transcurre en forma de una S tendida sino en forma de arco de círculo. También esta pieza de prótesis conocida penetra mucho dentro del interior del fémur.

También una pieza de prótesis descrita en la patente EP-A-0 319 171 tiene una caña alargada que se implanta profundamente en el fémur.

Lo mismo es aplicable para una pieza de prótesis que está mostrada en la patente EP-A-0 672 396. Esta pieza de prótesis tiene un codo entre un tramo superior de la caña, que se corresponde en conjunto con el tramo final del fémur, y un tramo inferior de la caña en forma de barra, que le corresponde al tramo tubular diafisario del fémur.

En la patente US-A-4 678 471 se describe una prótesis femoral que presenta una caña acodada que se puede cementar en un orificio del fémur. El ángulo de acodamiento de la caña está elegido de tal manera que la bola de la prótesis femoral quede en el lugar del cóndilo propio del cuerpo que ha desaparecido.

En el punto de transición entre el cóndilo y la caña de la prótesis está prevista una pestaña anular, colocada perpendicular sobre el extremo de la caña y que en estado implantado queda encima de la superficie de resección.

La patente WO-A- 97/36558, que se ha de tener en cuenta según los artículos 54(3) y (4) EPÜ se describe una prótesis cementable que tiene una caña que presenta la forma de una pirámide torsionada alrededor de su eje longitudinal. En el punto de transición entre la caña y una espiga de montaje para un cóndilo está prevista una placa soporte que recubre el extremo superior del fémur resecado.

Mediante la presente invención se trata de perfeccionar una prótesis femoral según el preámbulo de la reivindicación 1, de tal manera que se corresponda mejor con la geometría del cortical en la caña extrema del fémur, sin necesidad de trabajos de repaso mecánicos.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención mediante una prótesis femoral con las características indicadas en la reivindicación 1.

Se ha comprobado que por el hecho de formar la caña de la prótesis a base de dos tramos de caña ladeados entre sí, se puede tener mejor en cuenta de forma general la geometría de la cortical en el tramo extremo del fémur.

Con un juego de prótesis, que por lo demás presentan dimensiones iguales, y que se diferencian en cuanto al ángulo de acodamiento entre los dos tramos de la caña, se puede satisfacer gran cantidad de condiciones de implantación distintas.

De esta manera ya no es necesario compensar el error de adaptación de la superficie exterior de la prótesis a la superficie interior de la cortical por medio de capas de cemento que presenten un espesor localmente muy diferenciado.

Otros perfeccionamientos ventajosos de la invención se describen en las sub-reivindicaciones.

Los ángulos indicados en la reivindicación 2 son los más adecuados para las geometrías femorales que se encuentran con mayor frecuencia. Si se escalona el ángulo de acodamiento de un juego de prótesis a intervalos de 5º, entonces se encontrará dentro del juego de prótesis siempre una que esté bien adaptada a la geometría del extremo superior del fémur, con muy escasas variaciones de espesor residual de la capa de cemento.

La reivindicación 3 da valores preferidos para la distancia entre el punto de acodamiento de la caña al extremo distal de la caña. Igualmente se puede prever en un juego de prótesis unas prótesis en las que la línea de acodamiento de la caña se encuentre a diferentes distancias del extremo distal de la caña, efectuándose el escalonamiento preferentemente con intervalos de 5 mm.

En una prótesis femoral según la reivindicación 4, la placa soporte transcurre esencialmente en dirección horizontal, una vez implantada la prótesis.

Con la forma de sección para los tramos de la caña indicados en la reivindicación 5 se obtiene una adaptación especialmente buena a la sección transversal de la cavidad, que se obtiene retirando la capa esponjosa del tramo final superior del fémur. Al mismo tiempo, la torsión de por lo menos una subsección de por lo menos un tramo de la caña, que igualmente se cita en la reivindicación 6, permite una adaptación especialmente buena a la superficie interior de la cortical.

Los ángulos de torsión utilizados preferentemente para esa subsección de tramo de caña se indican en la reivindicación 6.

También el perfeccionamiento de la invención según la reivindicación 7 es ventajoso con vistas a que la capa de cemento entre la superficie exterior de la caña y la superficie interior de la cortical tenga un espesor esencialmente constante.

Con el perfeccionamiento de la invención según la reivindicación 8 se consigue que el cemento empleado para la implantación se adhiera especialmente bien sobre la cara exterior de la caña.

El perfeccionamiento de la invención según la reivindicación 9 permite resecar sólo parcialmente el trocánter mayor del fémur, manteniéndolo parcialmente. Esto es ventajoso con vistas a una buena transmisión de las fuerzas transversales de la prótesis a la cortical.

El perfeccionamiento de la invención según la reivindicación 10 resulta ventajoso con vistas a una alta capacidad de carga mecánica de la prótesis y con vistas a unos costes de fabricación reducidos.

A continuación se describe la invención con mayor detalle sirviéndose de un ejemplo de realización y haciendo referencia al dibujo adjunto. Las figuras muestran:

Figura 1 una representación de una prótesis femoral vista en dirección desde ventral hacia dorsal, estando indicado esquemáticamente un cóndilo y un tramo superior de un fémur, en el cual está implantada la prótesis;

Figura 2 una vista de la prótesis representada en la Figura 1, en dirección desde medial hacia lateral, es decir, de izquierda hacia la derecha en la Figura 1;

Figura 3 una vista de la prótesis según la Figura 1, en dirección desde lateral hacia medial, es decir, desde la derecha hacia la izquierda en la Figura 1;

Figura 4 una vista de la prótesis según la Figura 1, en dirección desde distal hacia proximal, es decir, desde abajo en la Figura 1.

En el dibujo se reproduce en 10 la parte proximal de un fémur. El trocánter menor y el cóndilo soportado por éste están resecados, transcurriendo la línea de resección esencialmente en dirección horizontal. Un tramo final de la línea de resección, situado a la derecha en la Figura 1, asciende hacia arriba, de manera que se mantiene una parte del trocánter mayor.

Del tramo final superior del fémur 10 se ha vaciado la capa esponjosa, de manera que se obtiene una cavidad 12, limitada por la superficie interior de la cortical 14 que se ha mantenido.

En la cavidad 12 está implantada firmemente una prótesis 16 por medio de una capa de cemento 18. La prótesis 16 está compuesta por un cuerpo de prótesis 18, forzado de titanio, que a continuación se describirá con mayor detalle, así como por un cóndilo de material cerámico con superficie pulida, fabricado en material cerámico y soportado por el cuerpo de la prótesis 20.

El cuerpo de la prótesis 20 está compuesto por tres elementos principales, que son una caña 24 situada dentro de la cavidad 12, una placa soporte 26 que recubre esencialmente a haces el extremo superior de la cortical resecada 14, así como una espiga de soporte 28 sobre el cual va colocada la esfera condilar 22.

Para describir la geometría del cuerpo de la prótesis 20 se emplean a continuación y en las reivindicaciones unas coordenadas propias del cuerpo de la prótesis. Para ello se parte del plano del dibujo de la Figura 1 que representa también en una aproximación muy poco precisa una especie de plano medio del cuerpo de la prótesis. Por estos motivos se ha elegido para este plano la denominación de plano principal.

El eje longitudinal del tramo final más inferior de la caña 24, que está situado en el plano principal, se denomina en lo sucesivo como eje proximal. En la Figura 1 transcurre de abajo hacia arriba, es decir, referido al extremo del fémur, desde distal hacia proximal. Este eje está designado en el dibujo por P. Otro eje, que en el dibujo transcurre de izquierda hacia la derecha, es decir, referido al extremo del fémur desde medial hacia lateral, se designa a continuación como eje lateral, y está representado en el dibujo por L. El tercer eje del sistema de coordenadas cartesianas utilizadas para la descripción de la geometría del cuerpo de la prótesis 20 transcurre perpendicular al plano del dibujo de la Figura 1, es decir, desde ventral hacia dorsal. Este eje se designa a continuación como eje D y lleva la referencia D. El plano principal corresponde por lo tanto al plano L-P.

La relación entre las coordenadas propias de la prótesis antes indicadas y el llamado eje longitudinal fisiológico (PLA) del (conjunto del) fémur es la siguiente: PLA coincide esencialmente con el eje P. En el plano PL (plano del dibujo de la Figura 1), la proyección del PLA está ladeado 1,3º en el sentido de las agujas del reloj respecto al eje P. En el plano PD (plano del dibujo de la Figura 2), la proyección del PLA está ladeado 3,5º en sentido contrario a las agujas del reloj, con respecto al eje P.

Como puede verse por el dibujo, la caña 24 tiene un tramo de caña distal 30 con una superficie terminal redondeada 32.

El tramo de caña 30 tiene una sección transversal esencialmente rectangular, estando redondeadas las caras estrechas de un rectángulo (que transcurren perpendiculares al plano del dibujo de la figura), y donde las superficies longitudinales del rectángulo forman respectivamente un rebaje de poca profundidad 34. El rebaje 34 está limitado por lo tanto por unos nervios 36, 38 que a modo de abultamiento transcurren a lo largo de los bordes de la caña 24. La sección del tramo distal de la caña 30 va aumentando de forma continua en sentido proximal, es decir, de abajo hacia arriba en el dibujo. La superficie exterior del tramo distal de la caña forma de esta manera aproximadamente una pirámide, cuyo ángulo de apertura es de unos 10º visto en dirección dorsal (es decir, en el plano principal). El ángulo de apertura visto en dirección lateral (es decir, perpendicular al plano del dibujo de la Figura 2) es de aproximadamente 10º. Un tramo proximal 40 de la caña 24 transcurre en su tramo final más alto paralelo al eje de la espiga de soporte 28. El eje de la espiga de soporte 28 forma con el eje proximal un ángulo a de unos 35º.

Tal como se puede ver especialmente por la Figura 2, el eje de la espiga de soporte 28 y del tramo final superior del tramo próximo de la caña 40 está ladeado adicionalmente un segundo ángulo b hacia ventral desde el plano L-P especificado por el tramo distal de la caña 30. En el ejemplo de realización representado, el ángulo b es de aproximadamente 15º.

En el ejemplo de realización representado, la línea de acodamiento entre el tramo distal de la caña 30 y el ramo proximal de la caña 40 está distanciado un trayecto l_{1} de unos 45 mm respecto al extremo distal de la caña 24. La distancia l_{2} entre la línea de acodamiento y la placa soporte 26 es de unos 35 mm.

El ángulo de incidencia c entre el plano de la placa soporte 26 y el eje P (véase la Figura 1) es de 87º. Vista en dirección perpendicular al plano PD (plano del dibujo de la Figura 2), la placa soporte 26 descansa perpendicularmente sobre el tramo proximal de la caña 40.

Se pueden tener en cuenta las geometrías de implantación que se encuentran más profusamente en la práctica, por el hecho de que para cada longitud total del tramo de caña se prevén tres variantes de ángulo y tres variantes de línea de acodamiento, o sea, en total 9 prótesis diferentes. Para ello se elige un ángulo de acodamiento medio de unos 15º, y un ángulo de acodamiento algo menor de 10º y un ángulo de acodamiento algo mayor de 20º. El emplazamiento de la línea media se elige desde el extremo distal hacia arriba en aproximadamente el 60% de la longitud total de la caña o desplazado 5 mm desde este punto hacia distal o proximal.

Tal como se puede ver especialmente por la Figura 4, el tramo distal de la caña 3 tiene un tramo inferior 42 torsionado fuera de su plano. En la Figura 2 se reconoce el tramo inferior 44 del tramo proximal de la caña 40, que está girado fuera del plano de ésta.

Estos tramos inferiores torsionados permiten una mejor adaptación aún de la superficie exterior de la caña 24 a la superficie interior de la cortical 14. El ángulo de torsión del tramo inferior 42 alrededor del eje P es de unos 30º, y el ángulo de torsión del tramo inferior 44 alrededor del eje del tramo proximal de la caña 40 es de unos 15º.

La placa soporte 26 tiene un tramo lateral 46, que asciende hacia el borde de la cortical 14 situada en el trocánter menor. Un colgajo 48 situado en la superficie principal del tramo proximal de la caña, y que se extiende desde la superficie de limitación distal de la placa soporte 26 hasta la superficie lateral del tramo de la caña 40, se adosa a la cortical 14 del extremo superior del hueso.

El cuerpo de la prótesis 18 está fabricado mediante la forja en estampa de una pieza bruta. Después de forjar, la superficie se ha dejado rugosa mediante un chorreado de arena y a continuación se ha sometido a un ataque ácido. De esta manera se obtienen unas microirregularidades en la superficie de la prótesis, que tienen aristas vivas y en las cuales se puede enganchar la capa de cemento 18 quedando bien adherida.

La invención se ha descrito en lo anterior haciendo referencia a una prótesis cementada; se sobreentiende que las geometrías indicadas con detalle se pueden prever también para prótesis que se puedan implantar sin cemento, en las que la caña forma una estructura de jaula abierta.

Se sobreentiende también que la aplicación de la invención no está limitada a prótesis forjadas de metal, sino que también se puede utilizar para prótesis fundidas o prótesis sinterizadas o también para prótesis que sean de otros materiales, por ejemplo de material cerámico.

Claims

1. Cuerpo de prótesis para una prótesis femoral, con una caña (24) que se puede implantar en el extremo superior de un fémur con una placa soporte (26) dispuesta en dirección transversal oblicua en el extremo superior de aquella, y con una espiga de soporte (28) soportada por la placa soporte (26) e inclinada hacia medial, sobre la cual se puede colocar una bola de trocánter (22), donde la longitud de la caña (24) se corresponde con la longitud del tramo final superior del fémur, y donde la caña (24) presenta un tramo superior proximal de la caña (40) y un tramo inferior distal de la caña (30), estando las superficies principales de estos dos tramos de la caña (24, 40) ladeados entre sí formando un ángulo agudo (b), de tal manera que la línea de intersección entre las dos superficies principales de los dos tramos de caña (24, 40) transcurre esencialmente en dirección lateral, caracterizado porque la placa soporte sobresale en dirección periférica por todos los lados esencialmente igual cantidad sobre el extremo superior de la caña (24).

2. Cuerpo de prótesis según la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo agudo (b) está entre 5 y 30º, preferentemente entre 10º y 20º.

3. Cuerpo de prótesis según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la línea de intersección entre las superficies principales de los dos tramos de la caña (24, 30) está distanciada del extremo libre del tramo distal de la caña (30) entre un 50 y un 70% de la longitud total de la caña, preferentemente aproximadamente un 60% de ésta.

4. Cuerpo de prótesis según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la placa soporte (26) transcurre en un plano situado esencialmente perpendicular sobre el eje proximal (P).

5. Cuerpo de prótesis según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los tramos de caña (24, 40) presentan una sección no redonda, preferentemente esencialmente rectangular, se van reduciendo en sentido desde proximal hacia distal, presentando por lo menos uno de ellos una sección inferior (42, 44), torsionada alrededor del eje longitudinal del tramo de caña considerado.

6. Cuerpo de prótesis según la reivindicación 4, caracterizado porque el ángulo de torsión del subtramo (42, 44) alrededor del eje del tramo de caña considerado (24, 40) está entre 5 y 30º, preferentemente entre 10 y 15º, estando a su vez preferentemente un subtramo (44) del tramo próximo de la caña (40), torsionado un ángulo menor que un tramo inferior (42) del tramo distal de la caña (30).

7. Cuerpo de prótesis según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los tramos de caña (30, 40) presentan una superficie esencialmente lisa y continua.

8. Cuerpo de prótesis según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las superficies de los tramos de caña (30, 40) y preferentemente también de la placa soporte (26) presentan unas microirregularidades obtenidas por chorreado de arena, que preferentemente están, además, atacadas por ácido.

9. Cuerpo de prótesis según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la placa soporte (26) presenta lateralmente un tramo lateral liso levantado (46), cuyo plano forma preferentemente un ángulo de 100º a 150º con respecto al tramo principal de la placa soporte (26).

10. Cuerpo de prótesis según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por ser una pieza forjada o pieza fundida de un material biocompatible, en particular de titanio.