ES2568932T3

ES2568932T3 - Prótesis articulada para movimiento anatómico

Info

Publication number: ES2568932T3
Application number: ES07799226.1T
Authority: ES
Inventors: Jr. Roger Dees; Jr. Paul Crabtree; Jonathan Nielsen
Original assignee: Smith and Nephew Inc
Current assignee: Smith and Nephew Inc
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-30
Publication date: 2016-05-05
Anticipated expiration: 2027-06-30
Also published as: EP2043561B1; AU2007269203B2; AU2007269203A1; JP2009542373A; US20200078181A1; CA2656359C; US20220133485A1; US20100131070A1; CA2656359A1; CN103006355B; JP5746258B2; CN101484094A; US10779949B2; WO2008005905A1; JP2013176587A; US20130331945A1; CN101484094B; CN103006355A; US20180008421A1; US9730799B2

Abstract

Una prótesis de rodilla articulada, que comprende: a. un componente tibial (16, 76, 154, 184) configurado para fijar a una tibia, comprendiendo el componente tibial un eje superior-inferior y una superficie de soporte (128) que tiene una porción anterior y una porción posterior; y b. un componente femoral (14, 74, 130, 152, 180) configurado para fijar de manera articulada al componente tibial y girar axialmente con relación al componente tibial alrededor del eje superior-inferior, comprendiendo el componente femoral: i. un cóndilo medial; y ii. un cóndilo lateral, teniendo los cóndilos medial y lateral cada uno al menos una superficie de curvatura sagital configurada para hacer contacto con la superficie de soporte del componente tibial e inducir una rotación axial del componente femoral con relación a la superficie de soporte del componente tibial cuando el componente femoral se está moviendo en una dirección posterior con relación al componente tibial, caracterizado porque la porción posterior de la superficie de soporte comprende porciones posteriores medial y lateral cada una de las cuales tiene un contorno que se inclina en una dirección posterior configurado para impulsar a los cóndilos medial y lateral del componente femoral a trasladarse en la dirección posterior y a girar axialmente con relación a la superficie de soporte.

Description

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DESCRIPCION

Protesis articulada para movimiento anatomico Antecedentes

Esta solicitud se refiere en general a protesis de rodilla y mas particularmente, la solicitud se refiere a protesis de rodilla articuladas. La tecnica anterior mas proxima es el documento EP-A-0194326, que define el preambulo de la reivindicacion 1.

Tecnica relacionada

La mayor parte de las protesis de rodilla articuladas solamente proporcionan un medio mecanico para la articulacion en una funcion a modo de bisagra. Otras protesis de rodilla articuladas proporcionan una protesis mas correcta cinematicamente, sin embargo, se basan en su mayor parte en el tejido blando restante para restaurar la cinematica a la articulacion. En la mayor parte de los casos, el tejido blando restante ha sido comprometido y/o perdido/retirado durante la cirugfa. Asf el tejido blando no puede contribuir significativamente a restaurar la cinematica normal, particularmente la traslacion antero/posterior (A/P) o la rotacion axial normal incluyendo la rotacion a la posicion 'atornillada a fondo'. Ademas, el tejido blando restante puede resultar danado cuando se restaura la cinematica normal forzando el movimiento de la protesis.

En sistemas protesicos que abordan la rotacion axial, los sistemas actuales abordan la rotacion permitiendo una plataforma giratoria. En general, una de las dos protesis articulares (usualmente la insercion o construccion tibial) tiene permitida la libertad rotacional. Esto permite que los tejidos blandos hagan girar la articulacion de una manera mas normal. Sin embargo, la mayor parte del tejido blando ha sido comprometida y no puede reproducir la rotacion normal o casi normal.

La traslacion A/P es un movimiento que es abordado de forma aleatoria. En aquellas protesis que abordan la traslacion A/P, un mecanismo de leva contra el mecanismo de union por articulacion (usualmente una espiga o vastago) o contra la geometna articular tibial es utilizado para forzar la tibia anteriormente con relacion al femur distal cuando la rodilla se flexiona. Este metodo de traslacion A/P es comun en una artroplastia de rodilla total principal (TKA) mediante el uso de un metodo de leva y espiga en el que la leva esta sobre la protesis articulada femoral y la espiga sobre la protesis articulada tibial. Eso es comunmente denominado como un implante de rodilla estabilizada posterior o crucial. Estas rodillas articuladas generalmente concentran las fuerzas sobre un pequeno area (tal como una leva con contacto puntual y/o lineal y espiga), que puede aumentar el desgaste y disminuir la duracion de la vida del implante.

En las patentes norteamericanas n° 5358527 y n° 5800552, la traslacion A/P es permitida mediante flexion, aunque la rodilla articulada no controle y/o mantenga un lnmite constante sobre la traslacion A/P. En otras palabras, el componente femoral puede ser flexionado y puede trasladarse posteriormente cuando el contacto con la superficie de soporte tibial no es mantenido. Asf el componente femoral no mantiene contacto con el componente tibial cuando ocurre la traslacion A/P.

Existe una necesidad en la tecnica de protesis cinematicamente correctas que incluyan la traslacion A/P y/o la rotacion axial normal. Ademas, sigue existiendo una necesidad de protesis cinematicamente correctas que reduzcan el desgaste sobre la protesis y reduzcan las fuerzas sobre el tejido blando restante.

Resumen

El invento esta definido en la reivindicacion 1. La exposicion proporciona una protesis de rodilla articulada que comprende un componente tibial y un componente femoral. El componente tibial esta configurado para fijarse a una tibia. El componente tibial tiene una superficie de soporte. El componente femoral esta configurado para fijarse de manera articulada al componente tibial y girar con relacion al componente tibial. El componente femoral comprende un condilo medial y un condilo lateral. Los condilos medial y lateral tienen una superficie de curvatura sagital configurada para inducir la rotacion axial sobre la superficie de soporte del componente tibial.

Los condilos medial y lateral pueden tener una pluralidad de superficies de curvatura sagital excentrica configuradas para girar sobre la superficie de soporte del componente tibial.

La superficie de soporte del componente tibial esta configurada con una porcion anterior y una porcion posterior. La porcion posterior de la superficie de soporte tiene una porcion configurada para guiar los condilos medial y lateral del componente femoral. Los puntos de contacto entre el componente femoral y el componente tibial se trasladan en la direccion antero/posterior y giran axialmente.

La rodilla articulada puede comprender ademas un pasador de articulacion axial. El pasador de articulacion axial esta situado transversalmente entre los condilos medial y lateral. La superficie de curvatura sagital excentrica tiene un centro de rotacion no alineado con el pasador de articulacion axial.

La protesis de rodilla articulada puede comprender ademas una espiga configurada para extenderse desde el componente tibial al componente femoral. Una porcion proximal de la espiga esta configurada para unirse al pasador de articulacion axial.

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El centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial puede no estar alineado con el centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral. Los condilos medial y lateral dirigen la rotacion axial del componente femoral con relacion al componente tibial.

El centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial puede estar alineado con el centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la traslacion antero/posterior del componente femoral con relacion al componente tibial.

El condilo medial del componente femoral puede ademas comprender una superficie de curvatura sagital excentrica. El centro de rotacion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial no esta alineado con el centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral. Los condilos medial y lateral dirigen la rotacion axial del componente femoral con relacion al componente tibial.

El centro de rotacion de una primera superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial puede no estar alineado con el centro de rotacion de una primera superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral. Los condilos medial y lateral dirigen la rotacion axial y la traslacion antero/posterior del componente femoral con relacion al componente tibial cuando la primera superficie de curvatura sagital excentrica hace contacto con el componente tibial. El centro de rotacion de una segunda superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial esta alineado con el centro de rotacion de una segunda superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la traslacion antero/posterior del componente femoral con relacion al componente tibial cuando la segunda superficie de curvatura sagital excentrica hace contacto con el componente tibial.

La protesis de rodilla articulada puede comprender un manguito configurado para recibir la espiga. El manguito esta configurado para permitir la rotacion axial del componente femoral con relacion al componente tibial.

La exposicion proporciona un metodo para hacer girar una rodilla articulada a traves de un rango de flexion. El metodo une de manera fija un componente femoral a un componente tibial. La rotacion axial del componente femoral es inducida con relacion al componente tibial cuando la rodilla articulada es flexionada.

El metodo puede ademas comprender la operacion de inducir la traslacion del componente femoral en una direccion antero/posterior con relacion al componente tibial cuando la rodilla articulada es flexionada.

La operacion de inducir la traslacion y las operaciones de inducir la rotacion axial pueden ocurrir simultaneamente.

La operacion de inducir la rotacion axial puede ocurrir a traves de una parte del rango de flexion de la rodilla protesica.

La operacion de inducir la rotacion axial puede ocurrir a traves de una primera parte del rango de flexion de la rodilla protesica y una segunda parte del rango de flexion de la rodilla protesica.

La primera parte del rango de flexion puede no ser adyacente a la segunda parte del rango de flexion.

La operacion de inducir la rotacion axial puede ocurrir a velocidades angulares variables cuando la rodilla articulada pasa a traves del rango de flexion de la rodilla.

La operacion de unir de manera fija puede incluir conectar una espiga con manguito a la insercion tibial de tal modo que una porcion con manguito de la espiga con manguito y una porcion de espiga de la espiga con manguito giren axialmente una con relacion a la otra. Ademas la operacion de unir de manera fija puede incluir fijar un pasador de articulacion axial a la espiga con manguito de tal manera que el pasador de articulacion axial conecta transversalmente un condilo medial del componente femoral al condilo lateral del componente femoral.

El metodo puede ademas comprender la operacion de fijar la parte con manguito de la espiga con manguito a un vastago en el componente tibial.

El metodo puede ademas comprender la operacion de desplazar axialmente la parte con manguito de la espiga con manguito con relacion a la porcion de espiga de la espiga con manguito cuando la rodilla articulada es flexionada.

Asf, protesis cinematicamente correctas que incluye traslacion A/P y/o rotacion axial normal pueden ser conseguidas por las estructuras en la exposicion. Estas protesis cinematicamente correctas pueden reducir el desgaste y reducir fuerzas sobre el tejido blando restante. Otras caractensticas, aspectos, y ventajas del presente invento, asf como la estructura y funcionamiento de distintas realizaciones del presente invento, estan descritas en detalle a continuacion con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripcion de los dibujos

Los dibujos adjuntos, que estan incorporados y forman parte de la memoria, ilustran realizaciones y junto con la descripcion, sirven para explicar los principios del invento. En los dibujos:

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La fig. 1 es una vista isometrica de una realizacion de una rodilla articulada.

La fig. 2 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 1.

La fig. 3 es una vista lateral de la realizacion de la fig. 1.

La fig. 4 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 3.

La fig. 5 es una vista isometrica de una realizacion de una rodilla articulada.

La fig. 6 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 5.

La fig. 7 es una vista lateral de la realizacion de la fig. 5.

La fig. 8 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 7.

La fig. 9 es una vista isometrica de una realizacion de una insercion tibial.

La fig. 10 es una vista superior de la insercion tibial de la fig. 9.

La fig. 11 es una vista lateral de una realizacion de componente femoral de una rodilla articulada.

Las figs. 12 y 13 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de una realizacion de una rodilla articulada en extension.

Las figs. 14 y 15 son una vista lateral y una vista isometrica, grados de flexion.

Las figs. 16 y 17 son una vista lateral y una vista isometrica, grados de flexion.

Las figs. 18 y 19 son una vista lateral y una vista isometrica, grados de flexion.

Las figs. 20 y 21 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 120 grados de flexion.

Las figs. 22 y 23 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 150 grados de flexion.

Las figs. 24 - 26 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de una realizacion de una rodilla articulada en extension.

Las figs. 27 - 29 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 20 grados de flexion.

Las figs. 30 - 32 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 40 grados de flexion.

Las figs. 33 - 35 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 90 grados de flexion.

Las figs.36 - 38 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 120 grados de flexion.

Las figs. 39 - 41 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 150 grados de flexion.

Breve descripcion de las realizaciones

Con referencia a los dibujos adjuntos en los que numeros de referencia similares indican elementos similares, las figs. 14 muestran vistas de una realizacion de una rodilla articulada.

Volviendo ahora a la fig. 1, la fig. 1 es una vista isometrica de una realizacion de una rodilla articulada 10. La rodilla articulada 10 incluye un componente femoral 14, un componente tibial 16, un manguito de pasador 18 y un pasador 20. El componente tibial 16 incluye una insercion tibial 24 y una base tibial 26. El componente femoral 14 incluye un condilo medial 30 y un condilo lateral 32. El pasador 20 conecta los condilos 30 y 32 al manguito 18. El manguito 18 se conecta al componente tibial a traves de una espiga con manguito (descrita mas adelante).

Cuando la rodilla flexiona, el componente femoral 14 gira con relacion al componente tibial 16. El componente femoral 14 gira alrededor del pasador 20. La rotacion axial y la traslacion antero/posterior (A/P) del componente femoral 14 es

respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 20

respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 40

respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 90

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impulsada por la forma de la insercion tibial 24 y los condilos 30 y 32. La rotacion axial y la traslacion antero/posterior (A/P) del componente femoral 14 pueden ocurrir debido a que el pasador 20 es capaz de girar axialmente y ser trasladado axialmente con relacion a la espiga y manguito de la rodilla articulada 10.

El componente femoral 14 y el componente tibial 16 estan conectados al femur y a la tibia respectivamente. Los vastagos 36 son insertados en el femur y en la tibia para fijar el componente femoral y el componente tibial a los huesos. La longitud y espesor de estos vastagos puede ser ajustada basandose en la fijacion requerida, tamano de los huesos, y tamano de los canales intramedulares en los huesos.

Volviendo ahora a la fig. 2, la fig. 2 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 1. El corte esta tomado en un plano sagital entre los condilos femorales. La fig. 2 muestra el pasador 20 en el manguito 18. El manguito 18 esta fijado a un manguito de espiga 40 que rodea una espiga 42. La espiga 42 esta fijada a la base tibial 26, y puede ser fijada asimetricamente a la base tibial 26. El manguito de espiga 40 puede ser hecho girar axialmente y trasladado axialmente con relacion a la espiga 42. El manguito 18 (y asf el pasador 20) pueden girar axialmente y trasladarse axialmente con relacion al componente tibial 16. La rotacion y traslacion permiten que el componente femoral 14 gire axialmente y se traslade en la direccion A/P. La traslacion A/P puede ser conseguida por la superficie condilar que tiene una curvatura con un centro de rotacion exterior al pasador 20. Cuando el componente femoral 14 gira, un casquillo 46 detiene la hiper- extension de modo que la rodilla no puede ser sobre-extendida.

Volviendo ahora a la fig. 3, la fig. 3 es una vista lateral de la realizacion de la fig. 1. El pasador 20 esta situado posterior al centro de la rodilla 10. La curva 50 del condilo 32 es excentrica con respecto al centro de rotacion del componente femoral 14, que es el pasador 20. Con respecto al componente tibial 16, el pasador 20 gira axialmente y se traslada axialmente cuando la rodilla se flexiona.

Volviendo ahora a la fig. 4, la fig. 4 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 3. El corte esta tomado a lo largo del mismo plano sagital del corte de la fig. 2. El corte muestra el manguito de la espiga 40 y la espiga 42 de la rodilla articulada 10. Un tornillo 56 fija un receptor 58 de espiga a la espiga para bloquear el manguito de espiga 40 sobre la espiga 42. El manguito de espiga 40 y el manguito de pasador 18 pueden girar y trasladarse entonces axialmente sin estirar de la espiga 42.

Volviendo ahora a las figs. 5-8, estas figuras muestran vistas de otra realizacion de una rodilla articulada 70. Volviendo ahora a la fig. 5, la fig. 5 es una vista isometrica de una realizacion de la rodilla articulada 70. La rodilla articulada 70 incluye un componente femoral 74, un componente tibial 76, un manguito de pasador 78 y un pasador 80. El componente tibial 76 incluye una insercion tibial 84 y una base tibial 86. El componente femoral 74 incluye un condilo medial 90 y un condilo lateral 92. El pasador 80 conecta los condilos 90 y 92 al manguito 78. El manguito 78 se conecta al componente tibial a traves de una espiga con manguito.

Cuando la rodilla se flexiona el componente femoral 74 gira con relacion al componente tibial 76. El componente femoral 74 gira alrededor del pasador 80. La rotacion axial y la traslacion antero/posterior (A/P) del componente femoral 74 es impulsada por la forma de la insercion tibial 84 y de los condilos 90 y 92. La rotacion axial y la traslacion antero/posterior (A/P) del componente femoral 74 puede ocurrir debido a que el pasador 80 es capaz de girar axialmente y ser trasladado axialmente con relacion a la espiga y manguito de la rodilla articulada 70.

El componente femoral 74 y el componente tibial 76 estan conectados al femur y a la tibia, respectivamente. Los vastagos 96 estan insertados en el femur y en la tibia para fijar el componente femoral y el componente tibial a los huesos. La longitud y espesor de estos vastagos puede ser ajustada basandose en la fijacion requerida, tamano de los huesos, y tamano de los canales intramedulares en los huesos.

Volviendo ahora a la fig. 6, la fig. 6 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 5. El corte esta tomado en un plano sagital entre los condilos femorales. La fig. 6 muestra el pasador 80 en el manguito 78. El manguito 78 esta fijado a una espiga 100 que esta insertado en un manguito 102 de espiga. El manguito 102 de espiga esta fijado a la base tibial 86. La espiga 100 puede ser hecha girar axialmente y ser trasladada axialmente con relacion al manguito 102 de la espiga. El manguito 78 del pasador (y asf el pasador 80) puede girar axialmente y trasladarse axialmente con relacion al componente tibial 76. La rotacion y traslacion permiten que el componente femoral 74 gire axialmente y se traslade en la direccion A/P. La traslacion A/P puede ser conseguida por la superficie del condilo que tiene una curvatura con un centro de rotacion fuera del pasador 80. Cuando el componente femoral 74 gira, un casquillo 106 detiene la hiper-extension de modo que la rodilla puede no ser sobre-extendida.

Volviendo ahora a la fig. 7, la fig. 7 es una vista lateral de la realizacion de la fig. 5. El pasador 80 esta situado posterior al centro de la rodilla 70. La curva 110 del condilo 92 es excentrica con respecto al centro de rotacion del componente femoral 74, que es el pasador 80. Con respecto al componente tibial 76, el pasador 80 gira axialmente y se traslada axialmente cuando la rodilla se flexiona.

Volviendo ahora a la fig. 8, la fig. 8 es una vista en corte de la realizacion de la fig. 7. El corte esta tomado a lo largo del mismo plano sagital del corte en la fig. 6. El corte muestra la espiga 100 y el manguito 102 de la espiga de la rodilla articulada 70. Una parte agrandada 106 de la espiga 100 fija la espiga 100 al componente femoral 74 de manera que cuando la espiga 100 es insertada en el manguito 102 de la espiga, el componente femoral 74 es alineado y mantenido en su sitio con relacion al componente tibial 76. La espiga 100 y el manguito 78 del pasador pueden entonces girar y

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trasladarse axialmente sin estirar del componente femoral 74 fuera de la base tibial 76.

Volviendo ahora a las figs. 9 y 10, estas figuras muestran vistas de una insercion tibial 120. La fig. 9 es una vista isometrica de una realizacion de una insercion tibial 120 y la fig. 10 es una vista superior de la insercion tibial 120 de la fig. 9. La insercion tibial 120 incluye un agujero 124 de espiga para recibir la espiga bien desde la base tibial o bien desde el componente femoral. Las lmeas de direccion 126 sobre una superficie de soporte 128 muestran las lmeas en que el componente femoral se articula sobre la insercion tibial 120. Cuando el componente femoral gira sobre la insercion 120, la posicion sobre la lmea 126 se desplaza posteriormente. La porcion posterior de la insercion tibial 120 se inclina para hacer girar axialmente y trasladar el componente femoral posteriormente. Junto en union con la curvatura de los condilos, la insercion tibial 120 provoca la traslacion A/P y la rotacion axial del componente femoral.

Volviendo ahora a la fig. 11, la fig. 11 es una vista lateral de una realizacion de componente femoral 130 de una rodilla articulada. La curvatura de un condilo 131 incluye una primera porcion distal 132 que tiene un primer centro de rotacion 134, una segunda porcion posterior 136 que tiene un segundo centro de rotacion 138 con un agujero 140 de pasador, y una tercera porcion proximal 142 que tiene un tercer centro de rotacion 144. Los centros de rotacion 134 y 144 son excentricos al agujero 140 de pasador. Cuando la rodilla gira, el punto de contacto entre el componente femoral 130 y la insercion tibial produce una fuerza normal al componente femoral 130 y alineada con el centro de rotacion para esa seccion de la curvatura. Mientras el punto de contacto esta dentro de la parte distal de la curvatura, la fuerza normal apunta hacia el centro de rotacion 134. En la interfaz entre la parte distal 132 y la parte posterior 136, la fuerza normal es co-lineal con los centros de rotacion 134 y 138. De manera similar, en la interfaz entre la parte posterior 136 y la parte proximal 142, la fuerza normal es co-lineal con los centros de rotacion 138 y 144. Asf, los puntos de contacto no saltan durante la rotacion sino que se mueven suavemente.

La excentricidad de las curvaturas permite que las fuerzas laterales en los puntos de contacto controlen la rotacion axial y la traslacion A/P. Debido a que las fuerzas son normales a las superficies tibial y femoral, las fuerzas reactivas de los puntos de contacto inducen el movimiento A/P y la rotacion axial. Los pasadores, manguitos, y espigas de la rodilla articulada permiten la traslacion y la rotacion del componente femoral 130 con respecto al componente tibial.

Volviendo ahora a las figs. 12-23, las figuras muestran vistas laterales y vistas isometricas de una realizacion de una rodilla articulada en diferentes angulos de flexion. Las figs. 12 y 13 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de una realizacion de una rodilla articulada en extension. Un punto de contacto 150 anterior al eje del pasador es un punto de contacto entre un componente femoral 152 y un componente tibial 154. El componente tibial esta inclinado de manera distal posteriormente en el punto de contacto 150 de modo que hay una fuerza de contacto reactiva que intenta empujar el componente femoral hacia atras. La fig. 13 muestra la posicion del componente femoral 152 en extension.

Volviendo ahora a las figs. 14 y 15, las figs. 14 y 15 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 20 grados de flexion. Cuando la rodilla se flexiona, el punto de contacto 150 se mueve posteriormente. Adicionalmente, como se ha mostrado en la fig. 15, el componente femoral 152 ha girado con relacion al componente tibial 154. La rotacion axial es impulsada por un diferencial entre los momentos creados por las fuerzas reactivas en los condilos medial y lateral.

Volviendo ahora a las figs. 16 y 17, las figs. 16 y 17 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 40 grados de flexion. El punto de contacto 150 se ha desplazado posteriormente y el componente femoral ha continuado girando axialmente. Este cambio en el punto de contacto muestra la traslacion A/P del componente femoral cuando la rodilla gira. Aunque la mayor parte del movimiento durante la flexion de rodilla previa es la rotacion axial, ocurre una cierta traslacion A/P. Este "retroceso" y rotacion es similar a la cinematica de una articulacion normal. Estos movimientos son impulsados por las formas del componente tibial y femoral. Esto minimiza las fuerzas de cizalladura sobre la rotula que de otro modo intentana forzar estos movimientos de los componentes femorales. La generacion de las fuerzas de cizalladura en la rotula puede provocar danos o un fallo protesico.

La fuerza de contacto 150 es dirigida a traves del centro del agujero del pasador cuando la curvatura del condilo cambia desde la porcion excentrica distal a la porcion concentrica posterior descrita con referencia a la fig. 11.

Volviendo ahora a las figs. 18 y 19, las figs. 18 y 19 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 90 grados de flexion. Mientras continua la flexion a traves de la parte concentrica, la traslacion A/P y la rotacion axial se detienen. La distancia al centro del agujero del pasador permanece constante cuando el centro de curvatura para la porcion posterior del condilo es concentrico con el agujero del pasador.

Volviendo ahora a las figs. 20 y 21, las figs. 20 y 21 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 120 grados de flexion. La fuerza de contacto 150 es dirigida a traves del agujero del pasador cuando la curvatura del condilo cambia desde la porcion concentrica posterior de la curvatura a la porcion excentrica proximal descrita con referencia a la fig. 11. Cuando la fuerza de contacto 150 se mueve posterior al centro del agujero del pasador, la distancia desde el punto de contacto al centro del agujero del pasador disminuye.

Volviendo ahora a las figs. 22 y 23, las figs. 22 y 23 son una vista lateral y una vista isometrica, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 12 a 150 grados de flexion. Cuando la rodilla articulada continua girando, la fuerza de contacto crea generalmente una traslacion A/P, y una pequena rotacion axial. De nuevo, esto es generalmente consistente con la

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cinematica de una rodilla normal. Aunque esta realizacion ha descrito la traslacion A/P y la rotacion axial por caractensticas superficiales de los componentes tibial y femoral 154 y 152, otras realizaciones pueden conseguir estos movimientos de otras maneras.

Las realizaciones adicionales generalmente intentan controlar fuerzas laterales entre los componentes femoral y tibial. Por ejemplo, las diferencias en las fuerzas laterales entre condilos pueden crear movimiento. Adicionalmente mantener las fuerzas laterales en un lado pequenas o nulas al tiempo que se controlan las fuerzas en el otro lado puede controlar la rotacion axial. Para mas rotacion, las fuerzas pueden ser de sentido opuesto para aumentar la rotacion axial. Debido a que la rotacion es controlada por momentos, otro metodo de controlar la rotacion es controlar los brazos del momento.

Otra realizacion puede crear puntos de contacto con la articulacion tibial correspondiente de las superficies de articulacion femoral para que vanen desde un plano perpendicular al pasador de articulacion axial transversal. Generalmente, el plano se extendena a traves de una direccion medial/lateral y/o lateral/medial. Cuando la rodilla se mueve a traves del rango de movimiento de la rodilla, la geometna de articulacion de insercion correspondiente permanece paralela o vana desde el mismo plano creando una rotacion axial a traves de la totalidad, en parte, y/o en distintos rangos del rango de movimiento de la articulacion.

En otra realizacion, una curvatura sagital concentrica de la superficie articular del condilo femoral medial o lateral con relacion a la ubicacion del pasador de articulacion transversal y a la superficie articular del condilo femoral opuesto, puede tener una curvatura sagitalmente excentrica con la ubicacion del pasador de articulacion. Esto desplaza el contacto con la articulacion tibial medial/lateral o lateral/medial al menos en parte a traves de un rango de movimiento. Las superficies de articulacion tibial corresponden a curvaturas femorales e inducen la rotacion axial a traves de la totalidad, en parte, y/o en distintos rangos del rango del movimiento de la articulacion.

Alternativamente, una curvatura sagital concentrica de la superficie articular del condilo medial o lateral con relacion a la ubicacion del pasador de articulacion transversal y la superficie articular del condilo opuesto que tiene una curvatura excentrica sagitalmente a la ubicacion del pasador de articulacion puede crear el movimiento. Las superficies de articulacion tibiales corresponden a curvaturas femorales en que el compartimiento medial o lateral excentrico correspondiente sigue un trayecto predeterminado con relacion a multiples angulos de seleccion y su movimiento de puntos de contacto correspondientes. La traslacion radial de estos puntos de contacto alrededor de la rotacion axial alrededor del eje de la espiga/manguito tibial y el compartimiento medial o lateral concentrico correspondiente sigue un trayecto predeterminado con relacion a multiples angulos de flexion y su movimiento de puntos de contacto correspondiente alrededor de la rotacion axial alrededor del eje de espiga/manguito tibial. Esto induce una rotacion axial a traves de la totalidad, en parte, y/o en distintos rangos del rango del movimiento de la articulacion.

Otra realizacion incluye una protesis femoral con curvatura sagital excentrica tanto para las porciones condilares de articulacion medial como lateral de la protesis femoral con relacion a la posicion del pasador de eje transversal. Una insercion tibial con la geometna de articulacion correspondiente, bien inclinando y/o declinando cuando los puntos de contacto excentricos de la articulacion femoral se trasladan, se desplaza en una direccion medial/lateral y/o lateral/medial para inducir una rotacion axial a traves de la totalidad, en parte, y/o en distintos rangos del rango del movimiento de la articulacion.

En otra realizacion, una curvatura sagital concentrica de la superficie articular del condilo medial o lateral con relacion a la ubicacion del pasador de articulacion transversal y a la superficie articular del condilo femoral opuesto, que tiene una curvatura sagitalmente excentrica con la ubicacion del pasador de articulacion. Las superficies de articulacion tibiales corresponden a curvaturas femorales en que el compartimiento medial o lateral excentrico correspondiente sigue un trayecto predeterminado con relacion a multiples angulos de flexion y su movimiento de puntos de contacto correspondientes y la traslacion radial de estos puntos de contacto alrededor de la rotacion axial alrededor del eje de la espiga/manguito tibial. El compartimiento medial o lateral concentrico correspondiente sigue un trayecto predeterminado que se inclina y/o se declina con relacion a multiples angulos de flexion y su movimiento de puntos de contacto correspondientes alrededor de la rotacion axial alrededor del eje de espiga/manguito tibial que induce una rotacion axial a traves de la totalidad, en parte, y/o en distintos rangos del rango del movimiento de la articulacion.

Alternativamente, una protesis femoral con curvatura sagital concentrica para ambas porciones condilares de articulacion medial y lateral de la protesis femoral con relacion a la posicion del pasador transversal. Una insercion tibial con la geometna de articulacion correspondiente, bien inclinando y/o declinando, forman un trayecto de rotacion axial con relacion a las superficies de articulacion femoral. La libertad de traslacion/rotacion permite que el pasador transversal gire y traslade la protesis femoral.

Volviendo ahora a las figs. 24-41, las figuras muestran vistas laterales, vistas isometricas, y vistas superiores de una realizacion de una rodilla articulada en diferentes angulos de flexion. Las figs. 24-26 son una vista lateral, una vista isometrica, y una lista superior, respectivamente, de una realizacion de una rodilla articulada en extension. Un componente femoral 180 gira alrededor de un pasador 182 con relacion a un componente tibial 184. Las areas de contacto 200 muestran el area en la que una insercion tibial 186 puede contactar con el componente femoral 180. Las areas de contacto 200 en las figs. 24-41 muestran como el componente femoral 180 gira y se traslada a lo largo de la insercion tibial 186.

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Volviendo ahora a las figs. 27-29, las figs. 27-29 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 20 grados de flexion. El componente femoral 180 continua girando alrededor del pasador 182 con relacion al componente tibial 184. Las areas de contacto 200, particularmente el area de contacto lateral, ha retrocedido. El retroceso del area de contacto lateral corresponde a la rotacion axial del componente femoral 180 con relacion al componente tibial 184.

Volviendo ahora a las figs. 30-32, las figs. 30-32 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 40 grados de flexion. El componente femoral 180 continua girando alrededor del pasador 182 con relacion al componente tibial 184. Las areas de contacto 200, han continuado retrocediendo, y de nuevo el area de contacto lateral se ha trasladado mas lejos posteriormente comparado con el condilo medial. Esto corresponde a mas rotacion axial.

Volviendo ahora a las figs. 33-35, las figs. 33-35 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior, respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 90 grados de flexion. El componente femoral 180 continua girando alrededor del pasador 182 con relacion al componente tibial 184. Desde 40 grados a 90 grados de flexion, la rotacion y traslacion son minimizadas cuando la rotacion continua a traves de la porcion concentrica de la curvatura.

Volviendo ahora a las figs. 36-38, las figs. 36-38 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior,

respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 120 grados de flexion. El componente femoral 180 continua

girando alrededor del pasador 182 con relacion al componente tibial 184. De manera similar a la flexion entre 40 y 90 grados, desde 90 grados a 120 grados de flexion, la rotacion y traslacion son minimizadas cuando la rotacion continua a traves de la porcion concentrica de la curvatura.

Volviendo ahora a las figs. 39-41, las figs. 39-41 son una vista lateral, una vista isometrica, y una vista superior,

respectivamente, de la rodilla articulada de la fig. 27 a 150 grados de flexion. El componente femoral 180 continua

girando alrededor del pasador 182 con relacion al componente tibial 184. Cuando la flexion continua desde 120 a 150 grados, las areas de contacto 200 se trasladan y tienen poca rotacion axial.

Asf, cuando la rodilla flexiona, la rotacion permite que la rotula deslice a lo largo de la ranura rotuliana sin generar fuerzas en la rotula. Adicionalmente, con un movimiento que se aproxima al movimiento natural, la rodilla articulada no generar fuerzas en el tejido blando. Esto puede ayudar a preservar el tejido blando que inicialmente es danado por la cirugfa. Ademas, algo del tejido blando es retirado durante la cirugfa, y asf el tejido blando restante debe trabajar mas duramente para completar las tareas. Reducir las fuerzas sobre el tejido blando puede reducir la inflamacion, el dolor y los esfuerzos adicionales sobre el tejido blando despues de la cirugfa.

En vista de lo anterior, se vera que las distintas ventajas del invento son conseguidas y alcanzadas.

Las realizaciones fueron elegidas y descritas con el fin de explicar mejor los principios del invento y su aplicacion practica para permitir por ello que otros expertos en la tecnica utilicen el mejor invento en distintas realizaciones y con distintas modificaciones tal y como sean adecuadas al uso particular considerado.

Como podrfan hacerse distintas modificaciones en las construcciones aqu descritas e ilustradas sin salir del marco del invento, se pretende que todas las cuestiones contenidas en la descripcion anterior o mostradas en los dibujos adjuntos seran interpretadas como ilustrativas en lugar de limitativas. Asf, la amplitud y marco del presente invento no deberfan estar limitados por ninguna de las realizaciones ejemplares antes descritas, sino que deberfan ser definidos solamente de acuerdo con las reivindicaciones siguientes adjuntas a este documento.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una protesis de rodilla articulada, que comprende:

a. un componente tibial (16, 76, 154, 184) configurado para fijara una tibia, comprendiendo el componente tibial un eje superior-inferior y una superficie de soporte (128) que tiene una porcion anterior y una porcion posterior; y

b. un componente femoral (14, 74, 130, 152, 180) configurado para fijar de manera articulada al componente tibial y girar axialmente con relacion al componente tibial alrededor del eje superior-inferior, comprendiendo el componente femoral:

i. un condilo medial; y

ii. un condilo lateral, teniendo los condilos medial y lateral cada uno al menos una superficie de curvatura sagital configurada para hacer contacto con la superficie de soporte del componente tibial e inducir una rotacion axial del componente femoral con relacion a la superficie de soporte del componente tibial cuando el componente femoral se esta moviendo en una direccion posterior con relacion al componente tibial,

caracterizado porque la porcion posterior de la superficie de soporte comprende porciones posteriores medial y lateral cada una de las cuales tiene un contorno que se inclina en una direccion posterior configurado para impulsar a los condilos medial y lateral del componente femoral a trasladarse en la direccion posterior y a girar axialmente con relacion a la superficie de soporte.
2. La protesis de rodilla articulada de la reivindicacion 1, en la que los condilos medial y lateral comprenden cada uno una pluralidad de superficies de curvatura sagital que son excentricas con respecto a un centro de rotacion del componente femoral y configuradas para girar sobre la superficie de soporte del componente tibial.
3. La protesis de rodilla articulada de cualquiera de las reivindicaciones 1-2, que comprende ademas un pasador de articulacion axial (20, 80, 182), estando el pasador de articulacion axial situado transversalmente entre los condilos medial y lateral, teniendo la superficie de curvatura sagital excentrica un centro de rotacion no alineados con el pasador de articulacion axial.
4. La protesis de rodilla articulada de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende ademas una espiga configurada para extenderse desde el componente tibial al componente femoral, estando una parte proximal de la espiga configurada para fijarse al pasador de articulacion axial.
5. La protesis de rodilla articulada de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en la que un centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial no esta alineada con un centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la rotacion axial del componente femoral con relacion al componente tibial.
6. La protesis de rodilla articulada de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en la que el centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial esta alineado con el centro de rotacion de una porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la traslacion antero/posterior del componente femoral con relacion al componente tibial.
7. La protesis de rodilla articulada de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en la que condilo medial del componente femoral comprende ademas una superficie de curvatura sagital excentrica en la que un centro de rotacion de la superficie de curvatura sagital concentrica del condilo medial no esta alineado con el centro de rotacion de la porcion de la superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la rotacion axial del componente femoral con relacion al componente tibial.
8. La protesis de rodilla articulada de la reivindicacion 2, en la que un centro de rotacion de una primera superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial no esta alineado con un centro de rotacion de una primera superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la rotacion axial y la traslacion antero/posterior del componente femoral con relacion al componente tibial, cuando las primeras superficies de curvatura sagital excentrica hacen contacto con el componente tibial, y

en la que un centro de rotacion de una segunda superficie de curvatura sagital excentrica del condilo medial esta alineado con un centro de rotacion de una segunda superficie de curvatura sagital excentrica del condilo lateral, en que los condilos medial y lateral dirigen la traslacion antero/posterior del componente femoral con relacion al componente tibial, cuando las segundas superficies de curvatura sagital excentrica hacen contacto con el componente tibial.
9. La protesis de rodilla articulada de la reivindicacion 4, que comprende ademas un manguito configurado para recibir la espiga, estando el manguito configurado para permitir la rotacion axial del componente femoral con relacion al componente tibial.