CH704354B1

CH704354B1 - Attrezzature per allineare e bilanciare i legamenti del ginocchio.

Info

Publication number: CH704354B1
Application number: CH00835/11A
Authority: CH
Inventors: Gianluca Olgiati; Massimiliano Bernardoni; Francesco Siccardi; Alberto Siccardi
Original assignee: Medacta Int Sa
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-07-13
Also published as: US10213320B2; EP2739216A1; US20140236305A1; WO2012156806A1; ES2572509T3; EP2739216B1; AU2012257476B2; AU2012257476A1

Abstract

L’invenzione concerne attrezzature per allineare e bilanciare i legamenti del ginocchio. Esse coinvolgono almeno un’estremità di femore, una estremità di tibia e, tipicamente, una sezione in grado di ruotare (Gr), collegata direttamente alla guida «a ferro di cavallo» (Ca) che le trasmette gli stati dei legamenti.

Description

Campo dell’invenzione

[0001] La presente invenzione si riferisce ad attrezzature per allineare e bilanciare i legamenti del ginocchio, coinvolgenti almeno un’estremità del femore (Fe) ed un’estremità della tibia, e comprendente un attrezzature che si accoppia in maniera univoca, all’estremità epifisaria distale di detto femore (Fe), ed una guida per l’accoppiamento con l’estremità epifisaria prossimale della tibia.

[0002] Più in particolare le attrezzature qui utilizzate per il bilanciamento dei legamenti del ginocchio, sono associabili ad un’estremità superiore di femore, un’estremità inferiore di tibia, preferibilmente con una copertura (sia pur parziale), una guida per l’accoppiamento intermedio delle dette estremità ed una ulteriore guida per il taglio distale.

[0003] In una forma di realizzazione dell’invenzione, le attrezzature per l’allineamento dei legamenti sono quelle che utilizzano un dispositivo comportante un’intelaiatura comprendente almeno due mezzi di regolazione, in particolare una guida scorrevole per la definizione dell’altezza del taglio, ed una guida segnatamente girevole per definire la rotazione esterna del componente femorale.

Stato della technica – Scenario Tecnologico.

[0004] Attrezzature, dalle più rudimentali alle più sofisticate, per i suddetti allineamenti e bilanciamenti sono descritte in letteratura e sono anche largamente impiegate in una vasta serie di applicazioni quotidiane.

[0005] È noto peraltro che la posizione delle resezioni ossee deve essere definita in base all’equilibrio legamentoso del paziente per permettere un corretto recupero funzionale dell’articolazione.

[0006] All’uopo si utilizza la resezione tibiale come riferimento per la definizione della rotazione esterna della componente protesica femorale. Il sistema più classico è quello basato sul canale intra-midollare del femore, ma ciò comporta possibili complicazioni per il paziente dovute in particolare alla maggiore invasività delle attrezzature da utilizzare, come pure ad una ridotta visibilità dell’osso di appoggio dell’attrezzatura implicando una maggiore difficoltà nel raggiungimento della precisione richiesta. Il tallone di Achille delle attrezzature convenzionali sta sopratutto nel fatto che esse sono ancora troppo invasive e come tali possono causare disturbi al paziente. Ne deriva così una relazione stretta fra l’invasività delle attrezzature (specie se non al passo con i tempi), e la frequenza e gravità dei disturbi sui pazienti. A ciò si aggiunge la conseguente scarsa visibilità dell’osso del paziente durante il posizionamento della guida femorale che spesso pregiudica l’aspetto critico dell’ottenimento di buoni risultati in termini di precisione e ripetibilità.

Arte Nota

[0007] La Letteratura brevettuale relativa ai legamenti di ginocchio è abbastanza vasta e complessa, una buona parte di essa è ancora sotto Esame in USA e UE perciò ci si deve limitare a menzionare i casi più significativi quali: D1 – Domanda Internazionale PCT/US2008/078 143, depositata il 29.09.2008, Pubblicata come WO2009/045 960, corrispondente all’EP n° 2 194 889 (a nome di De Puy); D2 – US Patent n° 7 534 263, depositato il 02.12.2004, corrispondente al WO2006/060 795 e all’EP 1 833 387 (a nome di ConforMIS).

[0008] D1 e D2 sono di grande interesse bibliografico in quanto D1 descrive in un complesso di un paio di centinaia di pagine, 112 Tavole di disegno e 249 Rivendicazioni, circa 200 forme di realizzazione di metodi e strumenti per l’allineamento di legamenti di ginocchio, che sfruttano il femore come base di appoggio; D2 non è da meno fornendo all’inizio della Descrizione qualche centinaio di riferimenti bibliografici relativi all’uso della patella invece del femore. D1 si riferisce ad un blocco di taglio femorale che consente all’operatore di ispezionare se il posizionamento del detto blocco è stato effettuato appropriatamente; all’uopo il blocco dispone oltre che di una prima guida di per sè nota, anche di una seconda guida che si estende posteriormente dal corpo anteriore e che definisce una finestra fra le guide stesse le quali dispongono di una prima e seconda linguetta con impegno con le superfici anteriore distale e posteriore. Come anticipato D2 (che è in via di concessione anche in Europa) concerne un impiego specifico della patella.

[0009] Oltre ai sopra menzionati D1 e D2, si cita anche, come ulteriore esempio di Anteriorità: D3 – WO2007/097 854 (a nome di OTIS MED Corp.) che descrive guide di taglio che impegnano le superfici anteriore, distale e posteriore senza peraltro avere una prima ed una seconda aletta che formano una finestra tra loro e senza comprendere linguette che definiscono una scanalatura cieca co-planare con una cava di guida sul lato anteriore. In definitiva questi ed altri brevetti (più o meno recenti) ed i relativi dispositivi a tutt’oggi utilizzati hanno certamente significativi meriti ma non sono purtroppo esenti da inconvenienti quali quelli che riguardano un’insufficiente mini-invasività, l’interferenza del dispositivo di taglio con il tendine rotuleo, ed una insufficiente visibilità dell’osso.

Sommario dell’invenzione

[0010] Il primo scopo della presente invenzione è quello di provvedere attrezzature per l’allineamento ed il bilanciamento dei legamenti del ginocchio, che non abbiano gli inconvenienti sopracitati, in particolare che abbiano invasività tale da non indurre disagi al paziente.

[0011] Altro scopo è quello di provvedere attrezzature che consentono la massimizzazione della trasmissione degli stati delle forze e minimizzano l’interferenza del dispositivo di taglio con il tendine rotuleo.

[0012] Ancora un’altro scopo è quello di consentire in qualsiasi fase e momento, la valutazione, con estrema precisione e senza possibilità di errori grossolani, della condizione ligamentare del paziente e, conseguentemente, la rotazione della guida relativa.

[0013] In sintesi l’attrezzatura di bilanciamento dei legamenti secondo il trovato comprende un dispositivo che si accoppia, in maniera univoca, all’estremità epifisaria distale del femore, e una guida di forma speciale, sostanzialmente a ferro di cavallo, per l’accoppiamento con l’estremità epifisaria prossimale della tibia ove sia già stata realizzata una resezione per la correzione dell’asse meccanico. All’occorrenza l’estremità epifisaria prossimale della tibia può essere preparata con un’eventuale copertura per favorire la distribuzione dei carichi lungo il profilo esterno del’osso corticale.

[0014] La suddetta attrezzatura, che in una sua forma di realizzazione, si presenta come un’intelaiatura accoppiata all’estremità epifisaria del femore (Fe), è caratterizzato da una sezione o parte in grado di poter ruotare (Gr) collegata direttamente alla guida a «ferro di cavallo», di seguito chiamata cavaliere (Ca), che agisce da trasmettitrice dello stato dei legamenti alla guida (Gr) per la rotazione esterna associata all’intelaiatura di supporto. Secondo un primo aspetto del trovato si associa alla parte distale dell’intelaiatura una guida caratterizzata dal fatto di poter girare (Gr) su un angolo non troppo elevato; detta rotazione è prodotta dal detto pezzo intermedio (Ca) e permette di pianificare la rotazione esterna della protesi femorale sulla base dell’equilibrio legamentoso del paziente.

[0015] Vantaggiosamente l’intelaiatura di supporto offre un solido vincolo della guida femorale contro eventuali violazioni del canale intra-midollare pur non utilizzandolo come riferimento. Secondo un altro aspetto del trovato, la guida femorale oggetto di questa invenzione è altresì caratterizzata da una dima per taglio distale (Gd) in grado di poter traslare in direzione prossimo-distale per poter effettuare delle correzioni sulla resezione femorale pianificata. Un aspetto saliente dell’invenzione è che la guida femorale, disegnata sulla base del’anatomia stessa del singolo paziente (Fe), conferisce al dispositivo una precisione tale da garantire un posizionamento univoco ed un’elevata stabilità.

[0016] Secondo un ulteriore aspetto del trovato, la guida per la rotazione esterna (Gr) può ruotare opponendo una prefissata resistenza torsionale al movimento. Tale resistenza introduce una componente di compensazione sull’equilibrio legamentoso del ginocchio, che permette di ottenere un bilanciamento articolare prefissato e controllato consentendo all’operatore di gestire e misurare la tensione del legamento collaterale esterno ed interno.

Breve descrizione dei disegni di accompagnamento

[0017] I diversi aspetti e vantaggi dell’invenzione appariranno più chiaramente dalla descrizione delle forme di realizzazione rappresentate (peraltro a titolo illustrativo e non limitativo) nei disegni di accompagnamento in cui: <tb>– le fig. 1, 2, 3e 5<sep>sono viste in prospettiva di un’attrezzatura per un insieme di due componenti naturali (femore e tibia) e di due componenti artificiali, e <tb>– la fig. 4<sep>è una vista frontale dell’assemblaggio di fig. 5.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

[0018] Nella prospettiva di fig. 1sono indicati i componenti naturali cioè l’estremità distale (Ed) del femore (Fe), e l’estremità prossimale (Ep) della tibia (Ti). Come si vede quest’ultima estremità (Ep) risulta già messa in condizioni di componibilità con la estremità epifisaria distale (Ed) del femore (Fe). Su quest’ultima estremità sono già marcate le linee di taglio distale (Td) rispettivamente di taglio posteriore (Tp), detti tagli essendo ancora da eseguirsi. Di preferenza l’estremità epifisaria (Ep) della tibia (Ti) può essere preparata con un eventuale strato di copertura (Co) (fig. 2) o di rivestimento (anche superficialmente parziale) per favorire la distribuzione principalmente dei carichi lungo il profilo esterno dell’osso corticale (non rappresentato). La detta copertura (Co) è preferibilmente in materiale metallico o termoplastico.

[0019] Nella prospettiva di fig. 2sono rappresentati (insieme ai suddetti componenti naturali (Fe, e Ti) i componenti artificiali secondo l’invenzione consistenti di: – un primo componente (G1) associato al femore (Fe); e – un secondo componente (G2) di regolazione della posizione girevole. Pertanto (G1) consiste della guida di taglio distale (Gd) allacciata tramite la staffa (Sff) ad una struttura ad arco (Ar) dal centro della quale sporge un’appendice (10) alla quale è fissata una dima per la rotazione esterna (11) (Fig. 4) che è costituita da un corpo poligonale. La dima ad arco (Ar) per la rotazione esterna è completata da quattro bracci (B) che si accoppiano con vincolo di forma col femore (Fe).

[0020] Tipicamente tutta la guida (Gr) è resa rotativa dalla guida intermedia «a cavaliere» (Ca) inserita ad hoc nello slot (SLO) (fig. 3) ricavato sotto l’appendice 10 del corpo poligonale (Gr) e fissa così la posizione della stessa guida di taglio (Gd). I riferimenti numerici 15, 16, 17 indicano i chiodi di fissaggio del meccanismo nella posizione imposta dal chirurgo. In fig. 2 i componenti naturali ed artificiali sono staccati cioè non ancora accoppiati. Nelle fig. 3 e 5 è rappresentato il componente (G1) che è l’elemento più caratterizzante dell’invenzione. Come si vede (G1) consiste rispettivamente di: una guida superiore per il taglio distale (Gd) collegata al corpo ad arco (Ar) tramite la staffa (Sff); detto arco (Ar) sostiene la guida di rotazione (Gr) tramite un supporto verticale (10) (fig. 3) incernierato sul perno (12); i componenti sovramenzionati costituiscono l’attrezzatura che si accoppia con l’estremità distale (Ed) del femore (Fe) tramite i quattro bracci (B) con vincolo di forma.

[0021] La fig. 4 è la vista frontale dell’attrezzatura in opera, posizionata sulle ossa del paziente. In detta fig. 4è ben riconoscibile la geometria poligonale conferita alla guida di rotazione (11) articolata intorno al perno (12). Sono peraltro ben visibili i chiodi di fissaggio (15, 16 e 17); la doppia riga (18) (fig. 2) serve come riferimento visivo per la rotazione. (Ca) è la vista posteriore del cavaliere (Ca) (indicata peraltro anche come (G2)).

[0022] In sintesi, si parte dalla preparazione dei componenti naturali di fig. 1 realizzando il taglio tibiale (Tt), indi si posiziona la guida (G1) sull’estremità distale (Ed) del femore (Fe) procedendo poi col fissaggio della guida in questione con i chiodi (15, 16 e 17). Si inserisce allora l’estremità maschia (SLO ́) del cavaliere (Ca) nello slot femmina (SLO) della guida (G1) e si procede al bilanciamento dell’articolazione. La struttura compattata è rappresentata nella fig. 5che non sembra richiedere ulteriori descrizioni.

[0023] Tipicamente il componente mobile (Ca) è qui costituito da due porzioni a pinzetta con due linguette sovrapposte di cui quella superiore (fig. 2) ha alla sua estremità libera il detto slot maschio (SLO ́) per penetrare nello slot femmina (SLO) ricavato nel corpo poligonale (Gr, 11, fig. 4). L’altra linguetta sottostante (fig. 2) termina con il corpo a cavaliere (Ca), preferibilmente ma non necessariamente a ferro di cavallo, che si inserisce come in fig. 5a mò di dima intermedia tra il piatto (Tt) della tibia (Ti) ed il femore. Caratteristicamente la forma del corpo a pseudo ferro di cavallo offre un miglior accoppiamento tra tibia e femore e consente perciò una massimizzazione nella trasmissione degli stati delle forze sul piatto di tibia. Anche la funzione di inserimento dello slot maschio (SLO ́) nello slot femmina (SLO) e di rotazione delle relative dime risultano particolarmente più comode ed efficaci. Per ultimo conviene però attirare l’attenzione sui vantaggi dell’invenzione in specie per quanto attiene alla mini invasività che consente anche una maggiore visibilità dell’osso che a sua volta fà evitare errori grossolani di posizionamento.

Claims

1. Attrezzatura per allineare e bilanciare i legamenti di ginocchio, consistente sostanzialmente di due componenti: – un primo componente (G1) associabile al femore (Fe) e comportante una guida di taglio distale di femore (Gd); ed – un secondo componente (G2) di regolazione della posizione di detto primo componente (G1), caratterizzata dal fatto che: – detto primo componente (G1), comprendente detta guida di taglio distale di femore (Gd), include una guida girevole (Gr) di fissazione della posizione di detta guida di taglio distale (Gd), e – detto secondo componente (G2) comprende una guida così detta a cavaliere (Ca) che si accoppia con detta guida girevole (Gr) e ne determina la posizione.

2. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo componente (G1) si presenta come un’intelaiatura che è accoppiabile all’estremità epifisaria (Ed) del femore (Fe), e comporta una struttura ad arco (Ar) al cui interno sporge un perno centrale (10) intorno al quale il corpo poligonale (11) della guida (Gr) ruota su angoli inferiori a 20° sotto l’azione della dima a cavaliere (Ca) opponendo altresì una prefissata resistenza torsionale al movimento.

3. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, in cui la guida per il taglio distale (Gd) è atto ad effettuare correzioni sulla resezione femorale pianificata traslando in direzione prossimo-distale.