CZ2010318A3 - Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu - Google Patents

Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu Download PDF

Info

Publication number
CZ2010318A3
CZ2010318A3 CZ20100318A CZ2010318A CZ2010318A3 CZ 2010318 A3 CZ2010318 A3 CZ 2010318A3 CZ 20100318 A CZ20100318 A CZ 20100318A CZ 2010318 A CZ2010318 A CZ 2010318A CZ 2010318 A3 CZ2010318 A3 CZ 2010318A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
shell
knee joint
patient
femur
implant
Prior art date
Application number
CZ20100318A
Other languages
English (en)
Inventor
Píška@Miroslav
Sedlák@Josef
Charvát@Ondrej
Madaj@Martin
Original Assignee
Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta strojního inženýrství, Ústav strojírenské technologie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta strojního inženýrství, Ústav strojírenské technologie filed Critical Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta strojního inženýrství, Ústav strojírenské technologie
Priority to CZ20100318A priority Critical patent/CZ2010318A3/cs
Priority to PCT/CZ2011/000040 priority patent/WO2011134440A2/en
Priority to EP11764461.7A priority patent/EP2588033A2/en
Publication of CZ2010318A3 publication Critical patent/CZ2010318A3/cs

Links

Classifications

    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/30756—Cartilage endoprostheses
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2/3859—Femoral components
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/30756—Cartilage endoprostheses
    • A61F2002/30757—Cartilage endoprostheses made of a sheet covering the natural articular surface, e.g. cap
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • 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
    • A61F2002/30878—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
    • A61F2002/30879—Ribs
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/30948—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using computerized tomography, i.e. CT scans
    • 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
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/30962—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using stereolithography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Vynález se týká kloubního implantátu, zejména kolenního kloubu, sestávajícího z femorální cásti, vložky a tibiální cásti. Femorální cást náhrady kolenního kloubu je tvorena skorepinou (1) pripojitelnou na distální cást femuru (2), pricemž jako referencní plocha urcující vnitrní i vnejší tvar skorepiny (1) je užita oríznutí, odsazená a vyhlazená plocha distální cásti femuru (2) pacienta, která respektuje celkové zakrivení kolenního kloubu. Vnejší prícné a predozadní rozmery skorepiny (1) odpovídají konkrétnímu kolennímu kloubu daného pacienta. Skorepina (1) muže být na své vnitrní strane opatrena žebry (3), umístenými v prícném a podélném smeru zapadajícími do drážek operativne vytvorených v distální cásti pacientova femuru (2). Skorepina (1) je s výhodou vyrobena z biokompatibilního materiálu.

Description

Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu.
Ob1ast techniky
Vynález se týká kloubního implantátu, zejména kolenního kloubu, sestávajícího z femorální části, vložky a tibiální č ústi.
Dosavadní stav techniky
Příčin, které mohou vést k onemocnění kloubů je celá řada. ?;ej častěji se jedná o degeneraci t j . stárnutí a opotřebovávání kloubní chrupavky - osteoartrózu, primární i sekundární. Příčiny primární osteoartrózy nejsou přesně známy. Sekundární osteoartróza vzniká jako následek jiného onemocnění, například traumatického postiženi, metabolického onemocnění - dna, autoimunitního postižení - revmatoidní artritida, atd.
Příkladem kloubu může být fyziologický pohyb v kolenním kloubu, který je složitou kombinací pohybu valivého, rotačního a posuvného. Zatížení kloubu při chůzi na rovném povrchu činí několikanásobek tělesné hmotnosti, při chůzi po schodech, do kopce a při nošeni břemen se zatížení dále zvyšuje. Tyto skutečnosti určují výši nároků na konstrukci implantátů, operační techniku a pooperační rehabilitaci.
Problematikou léčby se v celém světě zabývá mnoho výzkumných a vývojových pracovišť s řadou existujících řešení, které se k léčbě kolenního kloubu běžně používají. Známá řešení jsou popsána například v: HIDEOMI WATANABE, ADEL REFAAT AHMED, TETSUYA SHINOZAKI, TAKASHI YANAGAWA, MASANORI TERAUCHI • *· ·
-2AND KENJI TAKAGISHI. Reconstruction with autologous pasteurized whole knee joint II: application for osteosarcoma of the proximal tibia. In: Journal of Orthopaedic Science. Volume 8, Number 2 / March, 2003, p. 676; G. PAPACHRISTOU. Photoelastic study of the internal and contact stresses on the knee joint before and after osteotomy Journal. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. Volume 124, Number 5 / June, 2004, p. 533; JOEL L. LANOVAZ AND RANDY E. ELLIS. Experimental Validation of a 3D Dynamic Finite-Element Model of a Total Knee Replacement. Medical Image Computing and Computer-Assísted Intervention. Volume 3749/2005, p. 317; J. BRUNS, M. VOLKMER AND S. LUESSENHOP. Pressure distribution at the knee joint. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. Volume 113, Number 1 / December, 1993, p. 224; MAHONEY, 0.,
McClung C., PHIL M. , SCHMALZRIED, T. Improved Extensor Mechanism Function with the Scorpio Total Knee Replacement, Orthopedic Research Society Annual meeting, 1999. Dostupné na: www.stryker.com/orthopaedics/sites/scorpioknee/scorpiorefs.php ; SEDLÁK, J. Technologie výroby prototypů s podporou reverzního inženýrství a CAD/CAM: Disertační práce. Brno: Vysoké učeni technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Ustav strojírenské technologie, 2008. 104 s, 11 příloh.
Vedoucí disertační práce doc. Ing. Miroslav PÍŠKA, CSc.; SEDLÁK, J. ; PÍŠKA, M. Modern technologies of implant productions with reverse engineering and CAD/CAM support. In TRANSFER 2008. Trenčín: Digital Graphic, 2008. s. 66-67. ISBN:
978-80-8075-357-3; MARC-ΆΝΤΟΙΝΕ ROUSSEAU, JEAN-YVES LAZENNEC
AND YVES CATONNÉ. Early mechanical failure in total knee arthroplasty
Internátiona1
Orthopaedics.
International
Orthopaedics
10.1007/S00264-006-0276-7,
2005, p. 117;
ROZKOŠNÝ, L.
Jak vyrobit plně funkční kovové díly přímo z 3D
CAD dat. [online]. Únor 2008 [cit. 20. května 2008]. Dostupné na World Wide Web: <http://www.techtydenik.cz/detail.php?
* • · φ
- 3 action=show&id=3698&mark=>. Wohlers, T. Wohlers Report 2007,
Statě of the Industry Annual Worldwide
Wohlers Associates, lne. 2007; LEYENS,
Progress Report
Ch. , PETERS, M.
Titanium and Titanium Alloys.
Fundamentals and Applications.
Willet-VCH., Koln, Germany, 2nd
p. 513, ISBN 3-52730534-3.
Léčba bývá obvykle provázena poměrně rozsáhlým reračním zásahem do těla pacienta a je značně finančně
Známá totální náhrada kolenního kloubu je sestava složená ze tří hlavních komponent sloužících k obnovení funkce kolenního kloubu. Jedná se o femorální část, vložku a tibiální část. Základním segmentem sestavy totální náhrady kolenního kloubu je jeho femorální komponenta.
Standardně používané femorální komponenty jsou dnes vyráběny biokompatibilních Cr-Co-Mo nebo Ti-slitin metodami třískového obráběni. Femorální komponenty jsou vyráběny typizovaných velikostech tak, aby vyhovovaly co nejširšímu spektru pacientů. Vnitřní tvar femorální komponenty je tvořen pěti rovinami zajišťujícími vhodné uložení náhrady na distálni část femuru.
Fixace náhrady je v převážné většině př ípádů zajištěna pomocí dvou čepů a kostního cementu ipádě použiti cementované náhrady. V případě necementované je fixace zajištěna postupným vrůstáním kosti do vnitřní strany náhrady. Nevýhodou těchto řešeni jsou zejména relativně nadměrná hmotnost a vysoká tuhost femorálních komponent, dané jednak velikostní řadou, tvarovým ením a aplikovaným materiálem. Tyto atributy přispíváj í k vyššímu měrnému zatížení kontaktních míst zejména v důsledku tíhových a setrvačných, což může vést k uvolnění implantátu a opakované operaci. Další nevýhodou j e relativně velká ztráta vlastní kosti pacienta v důsledku osteotomie a
. čYeni implantátu ke kosti. Rovněž zde je nutnost opakování operace po určité době, provázená další ztrátou původní kosti a zvyšováním velikosti implantátu.
Další nevýhodou je způsob fixace čepů pomoci vrtáni, který o- technologicky jednoduchý, ale nebráni axiálnímu uvolnění náhrady.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky, jsou do značné míry odstraněny kloubním implantátem, zejména kolenního kloubu, sestávajícím z femorální části, vložky a tibiální části, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že femorální část náhrady riíj lenní ho kloubu je tvořena skořepinou připojitelnou na distálni část femuru, přičemž jako referenční plocha určující vnitřní i vnější tvar skořepiny je užita oříznutá, odsazená a vyhlazená plocha distálni části femuru pacienta, která respektuje celkové zakřiveni kolenního kloubu.
Vnější příčný a předozadní rozměry skořepiny s výhodou odpovídají konkrétnímu kolennímu kloubu daného pacienta.
Ve výhodném provedení je skořepina na své vnitřní straně opatřena žebry, umístěnými v příčném a podélném směru zapadajícími do drážek operativně vytvořených v distálni části pacientova femuru. Skořepina je s výhodou vyrobena z biokompatibilního materiálu.
Výše uvedený kloubní implantát je vyroben tak, že se vyhodnotí CT data pacientova postiženého kolenního kloubu a na zaklade editace těchto dat v CAx aplikaci se vytvoří individuální 3D model skořepiny. Finální 3D model je následně
- 5 převeden do STL formátu ve vysokém rozlišeni, načež se vyrobí skořepina například pomocí aditivní metody DMLS (Direct Metal Laser Sintering),
Kde:
CT - Computed tomography - je lékařská zobrazovací technika využívající tomografii, vytvořenou pomocí výpočetní techniky a poskytují třírozměrný obraz objektu;
CAx - Computer-Aided Technologies - je termín, pokrývající širokou oblast použití výpočetní techniky pro návrh, analýzu a výrobu součástí;
STL - Stereolithography - je druh formátu pro uložení dat ři rozměrných objektů a používá se pro řadu počítačových programů, podporujících výrobu součástí; a
DMLS - Direct Metal Laser Sintering - je výrobní metoda, využívající technologii postupného spojování částic pomocí laseru.
Jako referenční plocha, určující vnitřní i vnější tvar skořepiny, je použita oříznutá, odsazená a vyhlazená plocha .listální části femuru pacienta, která respektuje celkové .-.a křivení kolenního kloubu. Vnější rozměry jsou voleny s ohledem na konkrétní kolenni kloub, a individuálně pro každého pacienta. Po přiřazení tloušťky vrstvy k referenční ploše vznikne požadovaná skořepina kolenního kloubu. Tloušťka kořepiny je volena s ohledem na zachováni správné funkčnosti implantátu.
• Mt
Fixace na kolenním kloubu je provedena pomocí systému vi^r, vhodně umístěných v příčném a podélném směru na vnitřní šírané skořepiny kolenní náhrady. Žebra zapadají do drážek operativně vytvořených v distálni části pacientova femuru.
Náhrada je vyrobena například aditivní technologií DMLS z biokompatibilního materiálu, který se vyznačuje nízkou méinoii hmotností, vysokým poměrem pevnosti k hustotě a specifickými tribologickými vlastnostmi.
Předmětem vynálezu je nový typ skořepinového kloubního implantátu, včetně celkové koncepce a realizace technologie jeho výroby. Implantát skořepinového typu může být využitelný jako náhrada při degradaci chrupavky nejen u kolenních kloubů člověka. Koncepce navržené technologie sestává ze získáni CT dat pacienta, jejich zpracování a získání modelu požadovaného sioubu. Na základě těchto dat je následně v CAx aplikaci vyivořen odpovídající model kloubní náhrady, který je následně realizován aditivním způsobem výroby z biokompatibilní slitiny.
Význačným přínosem tohoto typu kloubní náhrady je dosažení menšího zásahu do těla pacienta s redukci řezu stehenní kosti, výrazné zachování vlastní kostní hmoty, zkrácení doby operace a snížení finančních nákladů.
Skořepinový implantát femorální komponenty je vytvořen rak, aby byly dodrženy stejné funkční parametry, jako u spávajících implantátů vyráběných sériově. Oproti stávajícím implantátům umožňuje skořepinový implantát zachovat více kostní hmoty pacienta, snížit rozsah operace i operačního a pooperačního traumatu. Hlavní výhodou skořepinového implantátu je jeho tvar, odvozený od skutečného tvaru pacientova femuru s ·* ····
- 7 \,:i t i vně malou tloušťkou, díky které není nutné při operaci provádět rozsáhlou resekci distální části femuru, jako u běžně používaných femorálních komponent. Díky systému žeber na vnitřní straně implantátu je zajištěna jednoduchá fixace i tuhost implantátu. Z předchozího popisu rovněž vyplývá, že skořepinová náhrada má nižší hmotnost a celkově je operace pro pacienta šetrnější.
Pro tvorbu skořepinové náhrady jsou postačující CT data pacientova postiženého kolenního kloubu, ze kterých je následně vytvořen
STL model kolenního kloubu. Na základě editace těchto dat v CAx aplikaci je vytvořen individuální 3D oděl skořepinové náhrady.
Finální
3D model je následně převeden do STL formátu ve vysokém rozlišení, které zaj istí dostatečnou kvalitu povrchu skořepinového implantátu.
Samotná výroba je provedena například aditivní metodou DMLS patřící mezi technologie materiálu. Pro tuto rapid prototyping z biokompatibilního slitinu jsou charakteristické excelentní mechanické vlastnosti a korozní odolnost v kombinaci s nízkou specifickou hmotností.
Nový typ skořepinového implantátu přináší následující výhody: zachování stehenní kosti v mnohem větším rozsahu než doposud pro nezbytné revizní operace; zachování rozsahu hybnosti a anatomického zatížení; snížení rizika posunu .skořepinového implantátu; obnova přirozené funkce kolenního kloubu pomocí velmi trvanlivého implantátu s dlouhou životností; nižší výrobní i operační náklady v důsledku nižší spotřeby materiálu, zkrácení doby operace atd. další výhodou je výrazné snížení hmotnosti skořepinového implantátu vůči stávajícímu typu implantátu a výhodnější měrné zatížení .stykových ploch implantátu a kosti. Mezi výhody patří rovněž • « • · • · • · 4 ·
- 8 menší pooperační trauma pacientů zkrácení doby léčby a redukce nebo eliminace opakovaných operací a výměn implantátů.
Kloubní implantát, podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je v axonometrickém pohledu znázorněna s'< řepinová náhrada implantovaná na distální části femuru. Na obr. 2 je v axonometrickém pohledu znázorněna vnitřní strana skořepinového implantátu s fixačními žebry.
P ři klady provedeni vynálezu
Příkladný kloubní implantát kolenního kloubu, sestává z femorálni části, náhrady kolenního
PE vložky kloubu je a tibiální části.
tvořena skořepinou
Femorálni část !’.a distální část femuru 2.
Jako referenční připojitelnou plocha určující vnitřní i vnější tvar skořepiny 1 je užita oříznutá, odsazená a vyhlazená plocha distální části femuru 2 pacienta, která respektuje celkové zakřivení kolenního kloubu. Vnější příčné a předozadní rozměry skořepiny 1 odpovídají konkrétnímu kolennímu kloubu daného pacienta. Tloušťka skořepiny 1 je volena s ohledem na je na zachování správné funkčnosti implantátu, své vnitřní straně opatřena umístěnými operativně v příčném a podélném směru, zapadajícími vytvořených v distální části pacientova žebry 3b do drážek femuru 2 .
je vyrobena například z materiálu TÍ6A14V.
Fixace skořepiny 1 na kolenním kloubu systému žeber 3, která zapadají do biokompatibilního je provedena pomocí drážek, operativně ylvořených v distální části pacientova femuru 2.
«« * *· ··»·
Při způsobu výroby tohoto kloubního implantátu se vyhodnotí CT data pacientova postiženého kolenního kloubu. Na základě editace těchto dat v CAx aplikaci se vytvoří individuální 3D model skořepiny 1. Finální 3D model je násiedně převeden do STL formátu ve vysokém rozlišení, načež se vyrobí skořepina 1 například pomoci aditivní metody DMLS. Náhrada je vyrobena z biokompatibilního materiálu, který se vyznačuje nízkou měrnou hmotností, vysokým poměrem pevnosti k hustotě a specifickými tribologickými vlastnostmi.
Průmyslová využitelnost
Kloubní implantát podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění především v lékařství - chirurgii a ortopedii.

Claims (4)

  1. PATENTOVE
    NÁROKY
    1 . Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu, sestávající z femorální části, vložky a tibiálni části, vyznačující se tím, že femorálni část náhrady kolenního kloubu je tvořena skořepinou (1) připojitelnou na distálni část femuru (2), přičemž jako referenční plocha určující vnitřní i vnější tvar skořepiny (1) je užita oříznutá, odsazená a vyhlazená plocha distálni části femuru (2) pacienta, která respektuje celkové zakřivení kolenního kloubu.
  2. 2. Kloubní implantát podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější příčné a předozadní rozměry skořepiny (1) odpovídají konkrétnímu kolennímu kloubu daného pacienta.
  3. 3. Kloubní implantát podle nároku 1, vyznačující se tím, že skořepina (1) je na své vnitřní straně opatřena žebry (3), umístěnými v příčném a podélném směru zapadajícími do drážek operativně vytvořených v distálni části pacientova femuru (2).
  4. 4. Kloubní implantát podle nároku 1, vyznačující se tím, že skořepina (1) je vyrobena z biokompatibilního materiálu.
CZ20100318A 2010-04-27 2010-04-27 Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu CZ2010318A3 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100318A CZ2010318A3 (cs) 2010-04-27 2010-04-27 Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu
PCT/CZ2011/000040 WO2011134440A2 (en) 2010-04-27 2011-04-26 Joint implant, especially the knee joint
EP11764461.7A EP2588033A2 (en) 2010-04-27 2011-04-26 Joint implant, especially the knee joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100318A CZ2010318A3 (cs) 2010-04-27 2010-04-27 Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2010318A3 true CZ2010318A3 (cs) 2011-11-09

Family

ID=44741162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100318A CZ2010318A3 (cs) 2010-04-27 2010-04-27 Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2588033A2 (cs)
CZ (1) CZ2010318A3 (cs)
WO (1) WO2011134440A2 (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015024122A1 (en) 2013-08-21 2015-02-26 Laboratoires Bodycad Inc. Anatomically adapted orthopedic implant and method of manufacturing same
CZ309024B6 (cs) * 2020-08-17 2021-12-01 Vysoké Učení Technické V Brně Souprava pro aplikaci kloubní náhrady

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2623834A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Conformis, Inc. Joint arthroplasty devices
DE502006005408D1 (de) * 2006-08-08 2009-12-31 Brainlab Ag Planungsverfahren und System zur Freiform-Implantatsanpassung
EP2591756A1 (en) * 2007-02-14 2013-05-15 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
EP2588033A2 (en) 2013-05-08
WO2011134440A2 (en) 2011-11-03
WO2011134440A3 (en) 2012-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guo et al. On the design evolution of hip implants: A review
Urban et al. The bone-implant interface of femoral stems with non-circumferential porous coating. A study of specimens retrieved at autopsy
Grübl et al. Cementless total hip arthroplasty with a tapered, rectangular titanium stem and a threaded cup: a minimum ten-year follow-up
Kärrholm et al. Evaluation of a femoral stem with reduced stiffness: a randomized study with use of radiostereometry and bone densitometry
Glassman et al. A low stiffness composite biologically fixed prosthesis
US20160256279A1 (en) Patient-Specific Implant for Bone Defects and Methods for Designing and Fabricating Such Implants
US20160302933A9 (en) Methods and apparatus for conformable prosthetic implants
Completo et al. Relationship of design features of stemmed tibial knee prosthesis with stress shielding and end-of-stem pain
Martinez-Carranza et al. Fixation of a double-coated titanium-hydroxyapatite focal knee resurfacing implant: a 12-month study in sheep
Mondal et al. Biomechanical analysis of three popular tibial designs for TAR with different implant-bone interfacial conditions and bone qualities: a finite element study
Kishida et al. Stem fracture of the cementless spongy metal Lübeck hip prosthesis
Kadir Computational biomechanics of the hip joint
Ghosh The role of the depth of resection of the distal tibia on biomechanical performance of the tibial component for TAR: A finite element analysis with three implant designs
Nagi et al. The uncemented isoelastic/isotitan total hip arthroplasty. A 10-15 years follow-up with bone mineral density evaluation
Mestar et al. Development and validation of a numerical model for the mechanical behavior of knee prosthesis analyzed by the finite elements method
Ahmed et al. 3D printed implants for joint replacement
CZ2010318A3 (cs) Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu
Utomo et al. Design of modular femoral implant based on anthropometry of eastern asian
Li et al. 3D‐printed Personalized Porous Acetabular Component to Reconstruct Extensive Acetabular Bone Defects in Primary Hip Arthroplasty
Makola et al. Hip implant stem interfacial motion, a finite element analysis
Johnston High-strength fully porous biomaterials for bone replacement and their application to a total hip replacement
CZ21503U1 (cs) Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu
Thompson The design of a novel hip resurfacing prosthesis
Wu et al. Effect of carbon-fiber-reinforced polyetheretherketone on stress distribution in a redesigned tumor-type knee prosthesis: a finite element analysis
Olivas-Alanis et al. Finite Element Analysis for the Virtual Surgical Planning of Stiffness-matched Personalized Load-bearing Percutaneous Implants