ES2346421T3 - Protesis provista de granulos biocompatibles compactados mecanicamente. - Google Patents
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- A61F2002/30535—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30581—Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for having a pocket filled with fluid, e.g. liquid
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/3082—Grooves
- A61F2002/30822—Circumferential grooves
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- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30907—Nets or sleeves applied to surface of prostheses or in cement
- A61F2002/30909—Nets
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- A61F2/3609—Femoral heads or necks; Connections of endoprosthetic heads or necks to endoprosthetic femoral shafts
- A61F2002/3611—Heads or epiphyseal parts of femur
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
- A61F2/3609—Femoral heads or necks; Connections of endoprosthetic heads or necks to endoprosthetic femoral shafts
- A61F2002/3625—Necks
- A61F2002/3631—Necks with an integral complete or partial peripheral collar or bearing shoulder at its base
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- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0008—Fixation appliances for connecting prostheses to the body
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- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
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- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2220/0033—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementary-shaped recess, e.g. held by friction fit
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- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0004—Rounded shapes, e.g. with rounded corners
- A61F2230/0008—Rounded shapes, e.g. with rounded corners elliptical or oval
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- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
- A61F2230/0067—Three-dimensional shapes conical
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0004—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable
- A61F2250/0012—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable for adjusting elasticity, flexibility, spring rate or mechanical tension
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- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0004—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable
- A61F2250/0013—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable for adjusting fluid pressure
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- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
- A61F2250/0015—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis differing in density or specific weight
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- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
- A61F2250/0019—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis differing in hardness, e.g. Vickers, Shore, Brinell
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00011—Metals or alloys
- A61F2310/00023—Titanium or titanium-based alloys, e.g. Ti-Ni alloys
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00365—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof
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Abstract
Ensamblaje para la fijación de una prótesis (3) en el tejido corporal tal como el hueso de un mamífero, comprendiendo un dispositivo mecánico de compactación (4) y una masa (17), el dispositivo mecánico de compactación (4) está diseñando para compactar la masa (17) durante el uso mediante la inserción de un dispositivo en un orificio (15) en el hueso y posteriormente inducir movimiento relativo de por lo menos una primera parte (2) del dispositivo de compactación en relación con una segunda parte (5, 30) del mismo, de tal manera que el volumen (V) de al menos un espacio (16) entre por lo menos parte de una superficie exterior del dispositivo y la superficie adyacente interior de dicho orificio (15) se reduce, caracterizado porque la masa (17) comprende al menos gránulos (18) de un material biocompatible de estructura tipo esponja, de tal manera que los huesos y el tejido pueden crecer en dicha masa (17).
Description
Prótesis provista de gránulos biocompatibles
compactados mecánicamente.
La invención se refiere a un ensamblaje para
fijar una prótesis al tejido corporal tal como hueso. La invención
se refiere además a una prótesis y a un método para preparar dicha
prótesis.
Dentro del estado de la técnica, se conocen
varios métodos para la fijación de prótesis en el hueso como, el uso
de cemento, métodos de fijación basados en metales con memoria ó el
uso de otros medios de fijación mecánica como los clavos, tornillos,
placas y similares.
La patente DE 2305441 revela un ensamblaje para
fijar una prótesis en un hueso que comprende un aparato compactador
mecánico y una masa de precipitado de material biocompatible. Dicho
aparato compactador, compacta la masa en una dirección paralela al
eje longitudinal de dicha prótesis, forzando la masa hacia el
exterior.
La patente WO00/13615 revela un método de
fijación de una prótesis en hueso que utiliza un implante que
comprende una bolsita rellena con una carga de una mezcla de
gránulos porosos de material compatible con tejidos y de material
biológico desintegrado compatible con tejidos, tal como la harina de
hueso, al que se le añade más tarde un componente de tejido
biocompatible para permitir el modelado ó moldeado de la mezcla
existente dentro de la bolsita. Antes del uso y con el fin de
obtener una compactación suficiente de la mezcla, se hace que la
bolsa vibre. La bolsita se encaja dentro de una cavidad como pueda
ser una cavidad acetábulo para una prótesis de cadera, en donde una
vasija acetábulo de plástico y que está recubierta de titanio, queda
fijada a presión en dicha cavidad, dentro de dicha bolsa. Con este
método se produce el crecimiento de tejidos hacia dentro y fuera a
través de la bolsita, conformando la fijación biológica de la vasija
al hueso de la pelvis.
Este conocido método tiene la desventaja de que
la compactación de la bolsa se producirá de manera uniforme debido a
la vibración utilizada para la compactación. Esto significa que
durante el uso, no se puede influir en la compactación de la mezcla
entre el hueso y la prótesis, lo cual no es deseable. Más incluso,
con este conocido método, la prótesis no se puede cargar
inmediatamente después de su posicionamiento.
En la práctica, es incluso más conocido fijar
una prótesis como una prótesis de cadera en un fémur, mediante la
perforación de un orificio en el fémur, en donde se rellena
parcialmente el orificio con una mezcla de gránulos de titanio,
tejido biológico como pueda ser tejido óseo y un nutriente para
seguidamente introducir el vástago de la prótesis en el orificio, y
después de los cuales la mezcla granulosa vibrará, por ejemplo, a
baja ó alta frecuencia de vibración, presionando simultáneamente el
vástago de la prótesis hacia a bajo dentro del orificio. Después se
presiona la mezcla granulosa hacia arriba a o largo de vástago para
compactarla simultáneamente entre las paredes internas del orificio
y la superficie exterior del vástago. Este método tiene la
desventaja de que la vibración debe conseguirse cuando el vástago
está en el fémur, presionando el vástago hacia abajo, aunque sin
embargo la compactación no puede regularse a lo largo de la longitud
del vástago.
La presente invención tiene como objetivo
principal proporcionar un ensamblaje para la fijación de una
prótesis en hueso, tal que al menos en número, carezca de las
desventajas de los métodos conocidos y ensamblajes, a la vez que
mantenga la mayor parte de las ventajas existentes en los
mismos.
La presente invención tiene más específicamente
como objetivo, proporcionar un ensamblaje tal que permita regular la
compactación de la mezcla compuesta de gránulos porosos a lo largo
de una superficie exterior de parte de una prótesis, a fin de
obtener una distribución deseada de dicha compactación a lo largo de
dicha parte de dicha prótesis.
Un objetivo adicional de la presente invención
consiste en proporcionar una prótesis que pueda ser fijada al hueso,
sin la necesaria vibración, especialmente el hueso, en el momento de
la colocación dicha prótesis.
Un todavía objetivo adicional de la presente
invención es proporcionar una prótesis ó ensamblaje, que permita una
fácil colocación y fijación induciendo el crecimiento del hueso para
la fijación.
Más aun, la presente invención tiene como un
objetivo, proporcionar un método para preparar una prótesis que se
asegure en el hueso de una manera fácil y segura.
Estos y el objetivo adicional se obtienen
mediante el ensamblaje, la prótesis y el método de acuerdo a la
presente invención.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
un ensamblaje para la fijación de una prótesis en el tejido
corporal, como pueda ser el hueso de un mamífero, que comprende un
dispositivo mecánico de compactación y una masa, donde el
dispositivo mecánico de compactación ha sido diseñado para compactar
la masa durante el uso mediante la inserción del dispositivo en un
orificio en el hueso para seguidamente inducir un movimiento
relativo de al menos una primera parte del dispositivo de
compactación con relación a una segunda parte del mismo, tal que el
volumen (V), en al menos un espacio entre por lo menos parte de una
superficie exterior del dispositivo y la superficie adyacente
interior de dicho orificio queda reducido, caracterizado en que la
masa comprende al menos gránulos de un material biocompatible de
estructura tipo esponja, de manera que el hueso y el tejido puedan
crecer dentro de dicha masa.
En dicho ensamblaje, se proporcionan medios
mecánicos de compactación para la compactación de la masa de
gránulos, al menos parcialmente, cuando se introduce la prótesis en
una abertura como pueda ser una perforación en el hueso. Los medios
mecánicos han sido diseñados para compactar los gránulos dentro de
dicho orificio, contra la pared interna de dicha abertura y/o dentro
de dichos gránulos que se compactan y que tienen una estructura tipo
esponja, de tal manera que los huesos y el tejido pueden crecer al
menos en dicha masa desde la pared de dicha abertura.
En un ensamblaje de cuerdo con la presente
invención, la ventaja adiciona se obtiene de que la prótesis se
puede cargar inmediatamente, mientras que la fuerza ejercida en la
pared del hueso, por la prótesis, sobre todo por los medios de
compactación y los gránulos puede estar estrechamente controlada.
Esto es muy ventajoso ya que demasiado altas presiones podrían
causar la resorción ósea. Con un ensamblaje de acuerdo con la
presente invención se puede obtener repetidamente excelentes
condiciones de crecimien-
to.
to.
Esta masa compuesta por gránulos comprende
preferentemente gránulos obtenidos por reacción con tetracloruro de
titanio.
En una realización preferente de un ensamblaje
de acuerdo con la presente invención, los medios de compactación
están diseñados para la compactación de la masa de gránulos a
diferentes ratios de compactación a lo largo de una extensión
longitudinal de al menos parte de la prótesis o sobre una superficie
de dicha parte de la prótesis. Por ejemplo, alrededor de la parte
del cuello de una prótesis la ratio de compactación puede ser mayor
que una distancia desde el cuello, de manera que la ratio de
compactación cerca de la entrada de la abertura/orificio por el que
se introduce la prótesis es mayor que la que se produce más abajo
dentro del orificio. Las pruebas muestran que esto puede ser
ventajoso, por ejemplo para inducir el movimiento micro dentro de la
masa, además de inducir el crecimiento del tejido dentro de la masa,
más específicamente dentro de los gránulos.
La masa puede contener gránulos de diferentes
durezas y/o tamaños, mientras que la distribución de los diferentes
gránulos puede elegirse con facilidad, dependiendo del grado deseado
de compactación y del grado de crecimiento del tejido en dicha
masa.
Los medios de compactación pueden ser diseñados
útilmente para compactar la masa compuesta por gránulos mediante la
rotación relativa de varias de sus partes con respecto a las otras.
En dicha configuración la prótesis, es decir, una parte de los
medios de fijación como la parte de un vástago y los medios de
compactación se insertan dentro de una abertura como la de una
incisión en hueso, allí donde se ha iniciado la rotación lo cual
compacta la masa. Ello tiene la ventaja de que la prótesis ó al
menos la parte que se ha introducido en la abertura puede colocarse
en la posición deseada antes de la compactación. De esta forma la
compactación tiene muy poca ó nula influencia en la posición. En una
realización, alternativa, los medios de compactación pueden
diseñarse para la compactación mediante una translación o mediante
una combinación de translación y rotación. Por ejemplo, colocando un
vástago de una prótesis dentro de una abertura en un hueso, que
descanse sobre el fondo de la de abertura, con lo cual una parte de
los medios de compactación se ve forzada a lo largo del vástago,
arriba o hacia abajo en la abertura, por lo tanto compactando la
masa. Este movimiento puede inducirse fácilmente. La masa que
comprende los gránulos puede adherirse a una parte de la prótesis,
por ejemplo, utilizando medios biocompatibles tales como colágeno,
almidón, pegamento o similar. Los mismos medios pueden utilizarse
para interconectar los gránulos y el posterior contenido de la masa.
En una realización alternativa la masa puede encajarse en una
envoltura que se extiende alrededor de al menos parte de los medios
de fijación de dicha prótesis, siendo dicha envoltura susceptible de
crecimiento del tejido corporal como es el tejido óseo a través de
la envoltura, desde o hacia el hueso que rodea dicha pieza. La
envoltura puede ser rígida o flexible y puede ser biocompatible y/o
bio-re-absorbible. Obviamente, son
posibles las combinaciones.
La presente invención se refiere además a una
prótesis, según la reivindicación 12.
Tales prótesis tienen la ventaja de poder
fijarse en el hueso con facilidad e inducir el crecimiento óseo para
una relativa rápida fijación mediante el crecimiento óseo en una
masa que rodea al menos parte de los medios de fijación de dichas
prótesis.
Una prótesis de acuerdo con la presente
invención tiene la ventaja de que la masa compuesta de material
granular puede fijarse a la prótesis y/o a los medios de
compactación antes de su uso, antes de su introducción en el
hueso.
La descripción se refiere además a un método
para la fijación de una prótesis.
Dicho método tiene la ventaja de que puede
posicionarse fácilmente una prótesis y fijarse en una abertura como
una incisión en el hueso, compactando una masa que rodea parte de la
prótesis, induciendo y/o mejorando el crecimiento del tejido
corporal como el hueso dentro de la masa y/o desde dicha masa en el
hueso circundante u otro tejido corporal. Dicho crecimiento conlleva
una mejor fijación. Teniendo en cuenta que la compactación se
realiza por medios mecánicos, la ratio de compactación puede
controlarse fácilmente y de forma segura y variarse, mientras que
las vibraciones no deseados pueden ser evitadas, lo cual es una
ventaja para el paciente. Más incluso, la micro estructura de los
gránulos en la masa puede mantenerse mejor, en especial, dicha
porosi-
dad.
dad.
La presente invención se refiere además a un
método para preparar la fijación de una prótesis en el hueso de
acuerdo a la reivindicación 13.
Una vez queda preparada una prótesis de masa que
comprende gránulos biocompatibles de estructura tipo esponja
biocompatible, especialmente micro estructura y medios de
compactación para la compactación mecánica de la masa, entonces la
prótesis queda lista para su implantación y fijación.
Los gránulos utilizados en la presente invención
son de ó están preferentemente compuestos de titanio ó una aleación
de titanio y/o productos de la reacción de tetracloruro de titanio
resultantes en una deseada estructura tipo esponja. Tales gránulos
han demostrado ser preferentes a los gránulos resultantes del
gaseado del titanio fundido, para un mejor crecimiento interno en el
tejido del cuerpo, especialmente hueso, y con un mayor control de su
porosidad.
Posteriores realizaciones ventajosas de un
ensamblaje, prótesis y método de acuerdo con la presente invención,
se citan en las subclaims posteriores.
Con el propósito de posibilitar una mejor
comprensión de la presente invención se presentan a modo de ejemplo
solamente, diferentes formas de realización de los dibujos.
En los dibujos:
La Figura 1 muestra esquemáticamente, en vista
en perspectiva, parte de un conjunto de una prótesis con medios de
compactación de acuerdo con la presente invención;
La Figura 2 muestra esquemáticamente, en sección
transversal, la prótesis de acuerdo con la figura 1, en una posición
llamada de posición cerrada, lista para ser introducida en el
orificio de un hueso;
La Figura 3 muestra esquemáticamente la misma
sección de la figura 2, en una llamada posición abierta, en la que
puede producirse la fijación;
La Figura 4 muestra esquemáticamente la prótesis
en sección cruzada de acuerdo a las Figuras 2 y 3, en la posición
abierta, insertada en el hueso;
La Figura 5 muestra esquemáticamente un ejemplo
de una prótesis según la presente invención, en el lado punto de
vista, insertada en el hueso;
La Figura 6 muestra esquemáticamente parte de un
medio de compactación, en vista en perspectiva, para su uso en un
ensamblaje de acuerdo con la presente invención, y
la Figura 7 muestra esquemáticamente un ejemplo
de una prótesis según la presente invención en una posterior
realización.
En estos dibujos las partes idénticas o
correspondientes, tienen números de referencia idénticos o
correspondientes.
En los ejemplos, se muestra el dibujo de la
prótesis de cadera. Es evidente que puede utilizarse medios de
compactación similares para otras prótesis, especialmente para
prótesis de otras articulaciones.
La figura 1 muestra esquemáticamente, en vista
en perspectiva, una parte del ensamblaje 1 de acuerdo con la
presente invención, más concretamente, parte de un vástago 2 de una
prótesis 3, parcialmente rodeado por medios de compactación 4. La
Figura 2 muestra una sección transversal perpendicular al eje
longitudinal A del vástago 2 a lo largo de la línea II. Esta figura
2 muestra el vástago 2 y una envoltura 5 de los medios de
compactación 4, cuya envoltura comprende dos púas 6 opuestas una
frente a la otra, que se extienden en sentido longitudinal a lo
largo de parte del vástago 2, estando estas púas conectadas por una
serie de puentes 7 que rodean al vástago 2. La Figura 6 muestra en
vista en perspectiva, parte del vástago 2, que estará rodeado por la
envoltura 5. La Figura 6 muestra claramente una serie de levas 8 en
dos lados opuestos del vástago 2, teniendo cada leva 8 una altura
radial creciente, pasando de una altura H_{0} por encima de una
sección cruzada circular central 9 del vástago 2 a una altura
H_{1} Como puede verse en la Figura 2, las levas 8 están colocadas
diametralmente opuestas entre sí, de forma que la parte de la
superficie cilíndrica 10 del vástago 2 se encuentre libre entre el
extremo más bajo H_{0} de una primera leva 8A y el extremo
adyacente superior de la leva opuesta 8B. Las púas 6, yacen entre
dos puentes 7, perfectamente ajustadas contra la superficie exterior
10 con una superficie contrarían, entonces se incluyen unas
aberturas 12 en las púas 6 en las que la altura final H_{1} de las
levas 8 pueda caber perfectamente en la posición cerrada, como se
muestra en la figura 2. Desde la posición cerrada, como se muestra
en la figura 2, el vástago 2 se puede girar en la dirección C
alrededor del eje longitudinal A, de forma que las levas 8 se mueven
al menos en parte fuera de las aberturas 12, hasta el extremo más
bajo H_{0} de las levas 8 colinda contra las púas 6, lo que limita
la extensión del movimiento de rotación en la dirección C. Llegada a
esta posición abierta, como se muestra en la figura 3, como medio de
bloqueo, por ejemplo, se puede insertar un clavo 13 en la envoltura
5, para evitar la rotación de nuevo a la dirección hacia la posición
cerrada, como se muestra en la figura 2. Se puede llegar a dicho
bloqueo, como es natural, de muchas maneras diferentes.
La envoltura 5 posee de manera sustancial una
forma ovalada en su contorno exterior 14, de manera que cuando se
inserta en el orificio 15 de un hueso, por ejemplo, un fémur, se
evita la rotación de la envoltura 5 dentro de este orificio 15.
Dentro de la envoltura, se incluyen espacios abiertos 16, por los
dos puentes adyacentes 7, el vástago 2, sobre todo las levas 8 y la
envoltura 5 en los lados opuestos. Los espacios tienen ligeramente
la forma de C con profundidad creciente entre el vástago 2, en por
lo menos las levas 8 y el contorno exterior 14. Cuando los medios de
compactación 3 están en la posición cerrada, como se muestra en la
figura 2, el volumen Vo 16 de cada espacio 16 es relativamente
amplio, mientras que cuando se gira en la posición abierta, como se
muestra en la figura 3, el volumen V_{1} de los espacios 16 es
sustancialmente menor, debido a la entrada de partes más altas de
las levas 8 en esos espacios 16. Preferiblemente, los tamaños de las
levas 8 y el vástago 2 y el contorno exterior 14 se eligen de manera
que, en la posición abierta, la superficie exterior de las levas 8
se encuentre adyacente al contorno exterior 14.
Tal como se muestra esquemáticamente en la
Figura 4 y la Figura 5, en la parte exterior del vástago 2 y/o los
medios de compactación 4, especialmente en las levas 8, dentro de
los espacios 16 y/o en la envoltura 5, se proporciona una masa 17
compuesta de material granular 18, cuyo material granular es
biocompatible y sustancialmente poroso, de manera que hueso y tejido
pueden crecer dentro de la masa 17, especialmente en el material
granular 18. Preferiblemente, el material granular, que puede ser
tipo esponja, se obtiene por reacción química de tetracloruro de
titanio. Como se muestra en la figura 5, la masa 17 puede tener, a
lo largo de la dirección longitudinal del vástago 2, distintas
densidades y/o composición. En la Figura 5, por ejemplo, las áreas
entre las levas 8 cuentan con una masa 17A que tiene un material de
mayor densidad granular 18, el cual puede tener una dureza por
ejemplo, que sea mayor que la dureza del material de la masa
granulosa 17B a lo largo en la parte adicional de la prótesis 4. La
masa 17 se proporciona preferentemente en la prótesis 3, por ejemplo
mediante el uso de colágeno o en otro tipo de material biocompatible
que mantenga el material granular en una masa cerrada 17,
especialmente, tipo pegamento. Alternativamente, la masa de 17 puede
insertarse dentro de un material tipo film, tejido, envoltura
externa o similar, que esté diseñado de forma que hueso y tejido
puedan crecer a través del mismo y de la masa 17 una vez sea
insertado en un orificio 15 en el hueso 20. En la figura 5 se
muestra, sólo a modo de ejemplo, una prótesis de cadera que
comprende un cuello 21 con rótula 22.
Una prótesis de acuerdo con la presente
invención se puede utilizar de la siguiente manera:
Se hace un agujero 15 en un hueso, como pueda
ser un fémur, por ejemplo ligeramente cónico como se muestra en la
figura 5, de dimensiones tal que la prótesis con la masa alrededor
17 caben relativamente juntas en el agujero 15, estando los medios
de compactación 4 en la posición cerrada como se muestra en la
figura 2. Una vez que la prótesis queda insertada casi por completo
en el agujero 15, se evita que la envoltura 5 rote alrededor del eje
longitudinal A, debido preferentemente a su forma, después de que el
vástago, 2 con el cuello 21 y la rótula 22 roten alrededor del eje
longitudinal A en la dirección C, a la posición abierta como se
muestra en Figura 3 y Figura 4, lo que fuerza a la masa 17 al menos
en parte fuera de los espacios 16 y contra la pared interna 23 del
agujero 15, con lo que se compacta el material granular de manera
adecuada. Las fuerzas ejercidas sobre el material granular y sobre
la pared interna 13, son las adecuadas para prevenir preferentemente
la re absorción total del hueso o al menos en forma sustancial,
mientras se obtienen las condiciones óptimas de crecimiento. Debido
a la forma de las levas 8 y la envoltura 5, así como a la elección
del material granular específico dentro los espacios y alrededor del
vástago, es posible obtener en todo momento la compactación deseada
de la masa, sin la necesidad, de por ejemplo, la vibración de la
masa.
Con un ensamblaje y un método de acuerdo con la
presente invención se puede colocar, fijar y cargar una prótesis
directamente de forma simple, eficiente y rentable, agradable para
el paciente y sin la necesidad de medios accesorios tales como
cemento o medios de fijación tales como tornillos óseos y otros
similares. La prótesis puede prepararse antes de su introducción en
el hueso, sin necesidad de añadir hueso u otro tejido corporal a la
masa, aunque, está claro que si se desea pueden, añadirse a la masa,
nutrición, hueso u otros tejidos corporales. La masa 17 puede
fijarse al ensamblaje 1 antes de su introducción en el agujero, pero
es posible también que adicionalmente se introduzca la masa 17 libre
del vástago 2, de los medios de compactación 4 y o de otras partes
del ensamblaje 1.
La envoltura 6 en la realización que se muestra
está ensamblada a partir de dos partes, de manera que el vástago 2
con las levas 8 puedan ser encajados allí. Obviamente se pueden
aportar otras formas de ensamblaje o utilizarse otras técnicas para
la realización del ensamblaje.
En la figura 7 se muestra una realización
alternativa de un ensamblaje 1 de acuerdo con la presente invención,
en la que los medios de compactación 4 están diseñados para un
movimiento longitudinal a lo largo del vástago 2. Los medios de
compactación comprenden un elemento en forma de anillo 30, que puede
moverse a lo largo del vástago 2, en la dirección longitudinal A de
un vástago, entre una primera posición, que se muestra
esquemáticamente en el lado derecho de la figura 7, y una segunda
posición se muestra esquemáticamente en la parte izquierda de la
figura 7. El elemento en forma de anillo 30, consta de una camisa 31
la cual se extiende hacia abajo desde un anillo superior 32, con un
espesor de pared decreciendo en la dirección del extremo libre 33,
de espaldas a este anillo superior 32. El vástago es ligeramente
cónico o cilíndrico y se suministra con una parte central 34 y una
segunda camisa 35 alrededor de una parte de la parte del vástago 34,
conectado a la parte del vástago 34 cerca del extremo inferior 36.
La segunda camisa superior 35 se divide en un número de apéndices 38
que se extienden en dirección longitudinal adyacente a cada uno, un
espacio en forma de cuña 37 incluido entre la superficie interna de
dichos apéndices 38 y la superficie exterior de la parte del vástago
34 junto a ella. La forma y el tamaño del espacio 37 es tal que en
la primera posición (lado izquierdo de la figura 7) la camisa 31 se
extiende sólo en parte dentro del espacio 37, colindante contra al
menos una parte de la superficie interna de los 38 apéndices y la
superficie exterior de la parte del vástago 34. Se suministra como
condición mínima, una masa 17 que comprende material granular 18 de
tipo esponja al menos en parte de la superficie exterior 39 del
ensamblaje, sobre todo en la superficie externa de los apéndices 38
y/o del vástago 2. Cuando la prótesis, por lo menos el vástago de la
misma 2, se introducen en un agujero de fijación 15 en el hueso, los
medios de compactación 4, e.d. el elemento en forma de anillo 30 con
la camisa es 31 son forzados hacia abajo a la segunda posición (lado
derecho la figura 7) obligando a los apéndices 38 al menos
parcialmente hacia afuera, debido a la forma en cuña de los
apéndices 38 y/o del espacio 37. El material granular 18 es entonces
forzado contra el interior de la pared del agujero 15 con lo que
éste queda compactado. Al proporcionar preferentemente un orificio
para un encaje apropiado y con un diseño también apropiado
especialmente de los apéndices y las camisas, se puede llegar al
grado deseado de compactación, sin necesidad de la vibración. Se
suministra un dedo resistente 40 por lo menos en un dedo del
vástago, una abertura compatible 41 proporcionada en los otros del
vástago y dedo, de forma que cuando los apéndices se traen hacia la
segunda posición, el dedo con capacidad de recuperación 40 se
extiende en la abertura 41, lo que impide el movimiento de los
apéndices 38 de nuevo hacia la primera posición.
En las figuras 1 a 6 se muestra como la rotación
de los medios de compactación puede ser ventajosa ya que no se
necesita que se fuerce hacia abajo fuerza alguna en la prótesis. El
movimiento longitudinal de compactación puede ser ventajoso, por
ejemplo, porque la prótesis puede ser insertada en la posición
correcta, sin la necesidad de la rotación del cuello 21 y rótula
22.
La presente invención no se limita a en manera
alguna a las realizaciones descritas o que figuran en los dibujos.
Se consideran muchas variantes incluidas dentro del alcance definido
por las reivindicaciones y la esencia de la presente invención.
Se pueden hacer varias combinaciones de las
partes mostradas en las realizaciones, por ejemplo, de los medios de
compactación que permitan tanto la rotación como el movimiento
longitudinal para compactar. Pueden utilizarse medios similares de
compactación para otras prótesis, por ejemplo para cápsulas que
pueden montarse a presión en los orificios de ajuste, con lo que la
masa compuesta de material granular queda mecánicamente compactada.
Al menos y antes de su uso, puede suministrarse con esta masa parte
de la superficie exterior de dichas tazas. La masa puede quedar
fijada al vástago y a los medios de compactación de diferentes
maneras, algunas de ellas mencionadas anteriormente. La forma de los
medios de compactación tales como levas 8 y apéndices 38 pueden
vahar, a la vez que puede utilizarse diferentes formas en los mismos
medios de compactación, por ejemplo para hacer variar la ratio de
compactación de la masa 17, especialmente de los gránulos 18 del
mismo. Es importante que los gránulos se encuentren al menos en
parte, compactados, es decir, forzados en estrecho contacto entre sí
y/o a una parte del ensamblaje y/o a la pared interior del agujero
en el que se fija la prótesis mediante medios mecánicos.
Claims (15)
1. Ensamblaje para la fijación de una prótesis
(3) en el tejido corporal tal como el hueso de un mamífero,
comprendiendo un dispositivo mecánico de compactación (4) y una masa
(17), el dispositivo mecánico de compactación (4) está diseñando
para compactar la masa (17) durante el uso mediante la inserción de
un dispositivo en un orificio (15) en el hueso y posteriormente
inducir movimiento relativo de por lo menos una primera parte (2)
del dispositivo de compactación en relación con una segunda parte
(5, 30) del mismo, de tal manera que el volumen (V) de al menos un
espacio (16) entre por lo menos parte de una superficie exterior del
dispositivo y la superficie adyacente interior de dicho orificio
(15) se reduce, caracterizado porque la masa (17) comprende
al menos gránulos (18) de un material biocompatible de estructura
tipo esponja, de tal manera que los huesos y el tejido pueden crecer
en dicha masa (17).
2. Ensamblaje, según la reivindicación 1, en
donde la masa (17) se dispone sobre una superficie exterior del
ensamblaje (1) y el dispositivo mecánico de compactación (4) está
diseñado para reducir dicho volumen en una dirección de manera
sustancial perpendicular a dicha superficie exterior.
3. Ensamblaje, de acuerdo a la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el dispositivo de compactación (4)
está diseñado para la compactar la masa (17) que contiene gránulos
mediante la rotación de al menos dicha primera parte (2) con
respecto a dicha segunda parte (5).
4. Ensamblaje, de acuerdo a la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha primera parte (2) comprende
nervaduras, levas (8) o similares, las cuales en una primera
posición se incluyen dentro de la segunda parte (5) hasta una
primera extensión y en una segunda posición se incluyen en dicha
segunda parte (5) en una menor extensión, de manera que durante el
uso por la rotación de la primera parte (2) en relación con dicha
segunda parte (5) desde la primera posición a la segunda posición,
dicho volumen (V), de dicho espacio (16) se reduce, consiguiendo la
compactación de la masa (17).
5. Ensamblaje, de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 o 2, en donde dicha primera parte (2) comprende
costillas, levas o similares (38) y la segunda parte (30) comprende
una camisa (31) que en una primera posición se engloba dentro de la
primera parte (2) en una primera medida y en una segunda posición se
engloba en dicha segunda parte en una mayor medida, de manera que
durante el uso, debido a la translación de la segunda parte con
respecto a dicha parte primera parte desde la primera posición a la
segunda posición, dicho volumen (V), de dicho espacio se reduce,
consiguiendo la compactación de la masa (17).
6. Ensamblaje, de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en donde el dispositivo de compactación (4)
está diseñado de tal forma que tiene una porción longitudinal que se
expande a lo largo, cuyos medios de compactación se proporcionan
para compactar una masa (17) de por lo menos, dichos gránulos (18),
cuyos medios de compactación están diseñados para hacer variar la
ratio de compactación lo largo de dicha extensión longitudinal.
7. Ensamblaje, de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicho dispositivo (4)
comprende un primer extremo y un segundo extremo, espaciados en
sentido longitudinal, en donde los medios de compactación están
diseñados para proporcionar, durante el uso, una compactación
decreciente en la dirección del segundo extremo.
8. Ensamblaje, de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la masa comprende al menos
gránulos en dos diferentes grados de dureza.
9. Ensamblaje, de acuerdo a, cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en las que la masa comprende al menos
gránulos de dos tamaños diferentes.
10. Ensamblaje, de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde dicha masa (17) comprende
gránulos obtenidos por reacción de tetracloruro de titanio.
11. Ensamblaje, de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde los medios de compactación (4)
están diseñados para proporcionar, durante el uso, una tasa de
compactación de una parte del elemento de respaldo, cerca de la
abertura a un orificio en el que se fija la prótesis (3) siendo ésta
tasa es más alta que la de separación desde dicha parte del elemento
de respaldo, de tal manera que la flexión de la prótesis por debajo
dicha parte de elemento de respaldo sea posible para conseguir un
micro movimiento que induzca el crecimiento del hueso en dichos
gránulos (18).
12. Prótesis que comprende una parte de
fijación, como un vástago (2), colocado por lo menos en una parte de
dicha pieza de fijación (2) con medios de compactación (4) y una
masa (17), tales que durante el uso los medios de compactación
operan cuando dicha parte de fijación (2) se inserta en un orificio
(15) en el hueso, caracterizado porque la masa (17) está
compuesta por lo menos de gránulos (18) de un material biocompatible
que tienen una estructura tipo esponja y que se encuentran provistos
y/o incluidos dentro de dichos medios de compactación (4) de tal
manera que durante el uso, se facilita el crecimiento del hueso a lo
largo de por lo menos parte de los medios de compactación (4), desde
la pared de dicho orificio en dicho hueso, dentro de dichos gránulos
(18).
13. Método para la preparación de una prótesis
(3) para la fijación en una abertura (15), que pudiera ser un
orificio en el hueso, en donde la prótesis dispone de medios de
compactación, caracterizados porque dichos medios de
compactación (4) incluyen al menos un espacio, en el cual al menos
se introduce una masa (17), dicha masa (17) comprende por lo menos
gránulos (18) de un material biocompatible que tiene una estructura
tipo esponja, y preferentemente de material
bio-compatible con el hueso en cual se colocará la
prótesis (3), dichos medios de compactación (4), dispuestos para
compactar dicha masa (17) alrededor de al menos parte de los medios
de fijación de dicha prótesis, tales como un vástago (2).
14. Método según la reivindicación 13, en donde
dicha masa (17) se ha preparado con una mezcla que comprende al
menos dos tipos de gránulos, diferentes al menos en dureza y/o
tamaño.
15. Método según la reivindicación 13 ó 14, en
donde dicha masa (17) se ha preparado de forma que dispone de al
menos dos tipos de gránulos (18), diferentes al menos en su
dureza.
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