CZ21503U1 - Joint implant, particularly knee joint implant - Google Patents

Joint implant, particularly knee joint implant Download PDF

Info

Publication number
CZ21503U1
CZ21503U1 CZ201022625U CZ201022625U CZ21503U1 CZ 21503 U1 CZ21503 U1 CZ 21503U1 CZ 201022625 U CZ201022625 U CZ 201022625U CZ 201022625 U CZ201022625 U CZ 201022625U CZ 21503 U1 CZ21503 U1 CZ 21503U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
shell
implant
knee joint
patient
joint
Prior art date
Application number
CZ201022625U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Píška@Miroslav
Sedlák@Josef
Charvát@Ondrej
Madaj@Martin
Original Assignee
Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta strojního inženýrství,
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, filed Critical Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta strojního inženýrství,
Priority to CZ201022625U priority Critical patent/CZ21503U1/en
Publication of CZ21503U1 publication Critical patent/CZ21503U1/en

Links

Landscapes

  • Prostheses (AREA)

Description

Kloubní implantát, zejména kolenního kloubuJoint implant, especially a knee joint

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká kloubního implantátu, zejména kolenního kloubu, sestávajícího z femorální části, vložky a tibiální části.The invention relates to a joint implant, in particular a knee joint consisting of a femoral part, an insert and a tibial part.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Příčin, které mohou vést k onemocnění kloubů je celá řada. Nej častěji se jedná o degeneraci tj. stárnutí a opotřebovávání kloubní chrupavky - osteoartrózu, primární i sekundární. Příčiny primární osteoartrózy nejsou přesně známy. Sekundární osteoartróza vzniká jako následek jiného onemocnění, například traumatického postižení, metabolického onemocnění - dna, autoimunitního postižení - revmatoidní artritida, atd.There are a number of causes that can lead to joint disease. Most often it is degeneration, ie aging and wear of joint cartilage - osteoarthritis, primary and secondary. The causes of primary osteoarthritis are not exactly known. Secondary osteoarthritis occurs as a result of other diseases such as traumatic involvement, metabolic disease - gout, autoimmune involvement - rheumatoid arthritis, etc.

Příkladem může být fyziologický pohyb v kolenním kloubu, který je složitou kombinací pohybu valivého, rotačního a posuvného. Zatížení kloubu pri chůzi na rovném povrchu činí několikanásobek tělesné hmotnosti, pri chůzi po schodech, do kopce a pri nošení břemen se zatížení dále zvyšuje. Tyto skutečnosti určují výši nároků na konstrukci implantátů, operační techniku a pooperační rehabilitaci.An example would be physiological movement in the knee joint, which is a complex combination of rolling, rotating and sliding movements. The joint load when walking on a flat surface is several times the body weight, while walking up the stairs, uphill and carrying loads, the load increases further. These facts determine the level of demands on implant design, surgical technique and postoperative rehabilitation.

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: HIDEOMIWATΑΝΑΒΕ, ADEL REFAAT AHMED, TETSUYA SHINOZAKI, TAKASHI YANANAGAWA, MASANORI TERAUCHI AND 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 intemal 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-Assisted 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, O., McClung C., PHIL M., SCHMALZRIED, T. Improved Extensor Mechanism Function with the Scoipio Total Knee Replacement, Orthopedic Research Society Annual meeting, 1999. Dostupné na: www.stiyker.com/orthopaedics/sites/scorpioknee/scorpiorefs.php; SEDLÁK, J. Technologie výroby prototypů s podporou reverzního inženýrství a CAD/CAM: Disertační práce. Bmo: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Ústav strojírenské technologie, 2008, 104 s, 11 příloh. Vedoucí disertační práce doc. Ing. Miroslav PÍŠKA, CSc.; SEDLÁK, J.; PÍŠKA, M. Modem technologies of implant productions with reverse engineering and CAD/CAM support. In TRANSFER 2008. Trenčín: Digital Graphic, 2008. s. 66-67. ISBN: 97880-8075-357-3; MARC-ANTOINE ROUSSEAU, JEAN-YVES LAZENNEC AND YVES CATONNE. Early mechanical failure in total knee arthroplasty International 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:There are many research and development centers around the world dealing with the treatment problem with a number of existing solutions that are commonly used to treat the knee joint. Known solutions are described, for example, in: HIDEOMIWATΑΝΑΒΕ, ADEL REFAAT AHMED, TETSUYA SHINOZAKI, TAKASHI YANANAGAWA, MASANORI TERAUCHI AND 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, pp. 676; G. PAPACHRISTOU. Photoelastic study of intemal and contact stresses on knee joint before and after osteotomy Journal. Archives of Orthopedic and Trauma Surgery. Volume 124, Number 5 / June, 2004, pp. 533; JOEL L. LANOVAZ AND RANDY E. ELLIS. Experimental Validation of 3D Dynamic Finite-Element Model of Total Knee Replacement. Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. Volume 3749/2005, p. J, BRUNS, M. VOLKMER AND S. LUESSENHOP. Pressure distribution at knee joint. Archives of Orthopedic and Trauma Surgery. Volume 113, Number 1 / December, 1993, pp. 224; MAHONEY, O., McClung C., PHIL M., SCHMALZRIED, T. Improved Extensor Mechanism Function with Scoipio Total Knee Replacement, Orthopedic Research Society Annual Meeting, 1999. Available at: www.stiyker.com/orthopaedics/sites/scorpioknee /scorpiorefs.php; SEDLÁK, J. Prototyping Technology with Support of Reverse Engineering and CAD / CAM: Dissertation. Bmo: Brno University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Manufacturing Technology, 2008, 104 s, 11 supplements. Thesis supervisor doc. Ing. Miroslav PISKA, CSc .; SEDLÁK, J .; PÍŠKA, M. Modem technologies of implant products with reverse engineering and CAD / CAM support. In TRANSFER 2008. Trenčín: Digital Graphic, 2008. pp. 66-67. ISBN: 97880-8075-357-3; MARC-ANTOINE ROUSSEAU, JEAN-YVES LAZENNEC AND YVES CATONNE. Early mechanical failure in total knee arthroplasty International Orthopedics. International Orthopedics 10.1007 / s00264-006-0276-7, 2005, p.117; ROZKOŠNÝ, L. How to make fully functional metal parts directly from 3D CAD data. [online]. February 2008 [cit. May 20, 2008]. Available on the World Wide Web:

<http://www.techtydenik.cz/detail.php?action=show&id=3698&mark=>. Wohlers, T. „Wohlers Report 2007, State of the Industry Annual Worldwide Progress Report“, Wohlers Associates, lne. 2007; LEYENS, Ch., PETERS, M. Titanium and Titanium Alloys. Fundamentals and Applications. Willet-VCH., Koln, Germany, 2nd ed., 2005, p. 513, ISBN 3-527-30534-3. Léčba bývá obvykle provázena poměrně rozsáhlým operačním zásahem do těla pacienta a je značně finančně náročná.<http://www.techtydenik.cz/detail.php?action=show&id=3698&mark=>. Wohlers, T. "Wohlers Report 2007, State of the Industry Annual Worldwide Progress Report", Wohlers Associates, Inc. 2007; LEYENS, Ch., PETERS, M. Titanium and Titanium Alloys. Fundamentals and Applications. Willet-VCH., Cologne, Germany, 2nd ed., 2005, p. 513, ISBN 3-527-30534-3. The treatment is usually accompanied by a relatively extensive surgical intervention into the patient's body and is quite expensive.

-1 CZ 21503 Ul-1 CZ 21503 Ul

Známá totální náhrada kolenního kloubu je sestava složená primárně ze tří hlavních komponent sloužících k obnovení přirozené funkce kolenního kloubu. Jedná se o femorální část, vložku a tibiální část. Základním segmentem sestavy totální náhrady kolenního kloubu je jeho femorální komponenta.The known total knee replacement is an assembly consisting primarily of three major components used to restore the natural function of the knee joint. It is the femoral part, the insert and the tibial part. The basic segment of the total knee replacement assembly is its femoral component.

Standardně používané femorální komponenty jsou dnes vyráběny z biokompatibilních Cr-Co-Mo nebo Ti-slitin metodami odlévání a třískového obrábění. Femorální komponenty jsou vyráběny v typizovaných velikostech tak, aby vyhovovaly co nejširšímu spektru pacientů. Vnitřní tvar femorální komponenty je tvořen pěti rovinami zajišťujícími vhodné uložení náhrady na distální část femuru. Fixace náhrady je v převážné většině případů zajištěna pomocí dvou čepů a kostního cementu - v případě použití cementované náhrady. V případě necementované náhrady je fixace zajištěna postupným vrůstáním kosti do porézní vnitřní strany náhrady. Nevýhodou těchto řešení jsou zejména relativně nadměrná hmotnost a vysoká tuhost femorálních komponent, dané jednak velikostní řadou, tvarovým řešením a aplikovaným materiálem. Tyto atributy přispívají k vyššímu měrnému zatížení kontaktních míst zejména v důsledku sil tíhových a setrvačných, což může vést k uvolnění implantátu a opakované operaci. Další nevýhodou je relativně velká ztráta vlastní kosti pacienta v důsledku osteotomie a uložení implantátu ke kosti. Rovněž zde je nutnost opakování operace po určité době, provázená další ztrátou původní kosti a zvyšováním velikosti implantátu.The currently used femoral components are now manufactured from biocompatible Cr-Co-Mo or Ti-alloys by casting and chip machining methods. Femoral components are manufactured in standardized sizes to suit the widest possible range of patients. The inner shape of the femoral component is formed by five planes ensuring a proper fit of the restoration to the distal part of the femur. The fixation of the restoration is in most cases ensured by means of two pins and bone cement - in case of using a cemented restoration. In the case of a cementless restoration, fixation is ensured by gradual ingrowth of the bone into the porous interior of the restoration. The disadvantages of these solutions are, in particular, the relatively excessive weight and high rigidity of the femoral components, given both by the size range, the shape and the applied material. These attributes contribute to a higher specific load on the contact points, mainly due to gravity and inertia forces, which can lead to implant loosening and repeated surgery. Another disadvantage is the relatively large loss of the patient's own bone due to osteotomy and implant implantation to the bone. Also, there is a need to repeat the operation after some time, accompanied by further loss of the original bone and increasing the size of the implant.

Další nevýhodou je způsob fixace čepů pomocí vrtání, který je technologicky jednoduchý, ale nebrání axiálnímu uvolnění náhrady.Another disadvantage is the method of fixing the pins by drilling, which is technologically simple but does not prevent axial release of the restoration.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky, jsou do značné míry odstraněny kloubním implantátem, zejména kolenního kloubu, sestávajícím z femorální části, vložky a tibiální části, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že femorální část náhrady kolenního kloubu je tvořena skořepinou připojitelnou na distální část femuru, přičemž jako referenční plocha určující vnitřní i vnější tvar skořepiny je užita oříznutá, odsazená a vyhlazená plocha distální části femuru pacienta, která respektuje celkové zakřivení kolenního kloubu.The above drawbacks are largely eliminated by a joint implant, in particular a knee joint, consisting of a femoral portion, an insert and a tibial portion, according to the present invention. Its essence is that the femoral portion of the knee replacement consists of a shell attachable to the distal femur, using a trimmed, offset, and smoothed surface of the distal portion of the patient's femur that respects the total curvature of the knee joint as the reference surface.

Vnější příčný a předozadní rozměry skořepiny s výhodou odpovídají konkrétnímu kolennímu kloubu daného pacienta.Preferably, the outer transverse and anterior-posterior dimensions of the shell correspond to the particular knee joint of the patient.

Ve výhodném provedení je skořepina na své vnitřní straně opatřena žebry, umístěnými v příčném a podélném směru zapadajícími do drážek operativně vytvořených v distální části pacientova femuru. Skořepina je s výhodou vyrobena z biokompatibilního materiálu.In a preferred embodiment, the shell is provided on its inside with ribs positioned transversely and longitudinally to engage grooves operatively formed in the distal portion of the patient's femur. The shell is preferably made of a biocompatible material.

Výše uvedený kloubní implantát je vyroben tak, že se vyhodnotí CT data pacientova postiženého kolenního kloubu a na základě editace těchto dat v CAx aplikaci se vytvoří individuální 3D model skořepiny. Finální 3D model je následně převeden do STL formátu ve vysokém rozlišení, načež se vyrobí skořepina například pomocí aditivní metody DMLS (Direct Metal Laser Sintering), kde:The aforementioned joint implant is made by evaluating the CT data of the patient's affected knee joint and creating an individual 3D shell model based on editing this data in a CAx application. The final 3D model is then converted to STL format in high resolution, whereupon the shell is made using, for example, the additive DMLS (Direct Metal Laser Sintering) method, where:

CT - Computed tomography - je lékařská zobrazovací technika využívající tomografii, vytvořenou pomocí výpočetní techniky a poskytující třírozměrný obraz objektu;CT - Computed tomography - is a medical imaging technique utilizing computed tomography and providing a three-dimensional image of an object;

CAx - Computer-Aided Technologies - je termín, pokrývající širokou oblast použití výpočetní techniky pro návrh, analýzu a výrobu součástí;CAx - Computer-Aided Technologies - is a term covering a wide field of application of computer technology for design, analysis and production of components;

STL - Stereolithography - je druh formátu pro uložení dat třírozměrných objektů a používá se pro řadu počítačových programů, podporujících výrobu součástí; aSTL - Stereolithography - is a type of format for storing three-dimensional object data and is used for a number of computer programs supporting part production; and

DMLS - Direct Metal Laser Sintering - je výrobní metoda, využívající technologii postupného spojování částic pomocí laseru.DMLS - Direct Metal Laser Sintering - is a manufacturing method that uses the technology of gradual bonding of particles using a laser.

-2CZ 21503 Ul-2EN 21503 Ul

Jako referenční plocha, určující vnitřní i vnější tvar skořepiny, je použita oříznutá, odsazená a vyhlazená plocha distální části femuru pacienta, která respektuje celkové zakřivení kolenního kloubu. Vnější rozměry jsou voleny s ohledem na konkrétní kolenní kloub, a individuálně pro každého pacienta. Po přiřazení tloušťky vrstvy k referenční ploše vznikne požadovaná skořepina kolenního kloubu. Tloušťka skořepiny je volena s ohledem na zachování správné funkčnosti implantátu.The trimmed, offset and smoothed area of the distal portion of the patient's femur, which respects the total curvature of the knee joint, is used as a reference surface to determine the inner and outer shape of the shell. The external dimensions are chosen with respect to the specific knee joint, and individually for each patient. When the layer thickness is assigned to the reference surface, the desired knee joint shell is formed. The thickness of the shell is chosen with a view to maintaining the correct functioning of the implant.

Fixace na kolenním kloubu je provedena pomocí systému žeber, vhodně umístěných v příčném a podélném směru na vnitřní straně skořepiny kolenní náhrady. Žebra zapadají do drážek operativně vytvořených v distální části pacientova femuru.Fixation to the knee joint is accomplished by a system of ribs suitably positioned in the transverse and longitudinal directions on the inside of the knee replacement shell. The ribs fit into grooves operatively formed in the distal portion of the patient's femur.

Náhrada je vyrobena například aditivní technologií DMLS z biokompatibilního materiálu, který se vyznačuje nízkou měrnou hmotností, vysokým poměrem pevnosti k hustotě a specifickými tribologickýmí vlastnostmi.The replacement is made, for example, by additive DMLS technology from a biocompatible material characterized by low density, high strength to density ratio and specific tribological properties.

Předmětem technického řešení 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 získání CT dat pacienta, jejich zpracování a získání modelu požadovaného kloubu. Na základě těchto dat je následně v CAx aplikaci vytvořen odpovídající model kloubní náhrady, který je následně realizován aditivním způsobem výroby z biokompatibilní slitiny.The subject of the technical solution is a new type of shell joint implant, including the overall concept and implementation of its production technology. The shell-type implant may be useful as a replacement for cartilage degradation not only in human knee joints. The concept of the proposed technology consists of acquiring the patient's CT data, processing it and obtaining the desired joint model. Based on these data, the corresponding joint replacement model is created in the CAx application, which is then implemented in an additive way of production from a biocompatible alloy.

Význačným přínosem tohoto typu kloubní náhrady je dosažení menšího zásahu do těla pacienta s redukcí řezu stehenní kosti, výrazné zachování vlastní kostní hmoty, zkrácení doby operace a snížení finančních nákladů.A significant benefit of this type of joint replacement is the achievement of less intervention in the patient's body with a reduction in the femoral incision, a significant preservation of the bone mass itself, a reduction in surgery time and a reduction in cost.

Skořepinový implantát femorální komponenty je vytvořen tak, aby byly dodrženy stejné funkční parametry, jako u stávajících 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 relativně 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.The shell implant of the femoral component is designed to maintain the same performance parameters as the existing implants manufactured in series. Compared to existing implants, the shell implant allows the patient to retain more bone mass, reduce the extent of surgery as well as surgical and postoperative trauma. The main advantage of the shell implant is its shape, derived from the actual shape of the patient's femur with relatively small thickness, which makes it unnecessary to perform extensive resection of the distal part of the femur, as with commonly used femoral components. The rib system on the inside of the implant ensures simple fixation and stiffness of the implant. It is also apparent from the foregoing description that the shell replacement is lighter in weight and overall, the operation is more patient friendly.

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 model skořepinové náhrady. Finální 3D model je následně převeden do STL formátu ve vysokém rozlišení, které zajistí dostatečnou kvalitu povrchu skořepinového implantátu. Samotná výroba je provedena například aditivní metodou DMLS patřící mezi technologie rapid prototyping z biokompatibilního materiálu. Pro tuto slitinu jsou charakteristické excelentní mechanické vlastnosti a korozní odolnost v kombinaci s nízkou specifickou hmotností.For the formation of the shell replacement, CT data of the patient's affected knee joint is sufficient, from which the STL model of the knee joint is subsequently created. Based on the editing of this data in the CAx application, an individual 3D model of the shell replacement is created. The final 3D model is then converted to STL format in high resolution, which ensures sufficient surface quality of the shell implant. The production itself is performed, for example, by the additive DMLS method belonging to the rapid prototyping technology of biocompatible material. This alloy is characterized by excellent mechanical properties and corrosion resistance combined with low specific gravity.

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 menší pooperační trauma pacientů - zkrácení doby léčby a redukce nebo eliminace opakovaných operací a výměn implantátů.The new type of shell implant provides the following benefits: the preservation of the femur to a much greater extent than previously necessary for the necessary revision operations; maintaining the range of momentum and anatomical load; reducing the risk of displacement of the shell implant; restoring the natural function of the knee joint with a long-lasting, highly durable implant; lower production and operating costs due to reduced material consumption, shortened operation time, etc .; another advantage is a significant reduction in the weight of the shell implant relative to the existing implant type, and more advantageous specific loading of the implant-bone interface surfaces. Advantages also include less post-operative trauma to patients - reducing treatment time and reducing or eliminating repetitive surgery and implant replacement.

-3 CZ 21503 Ul-3 CZ 21503 Ul

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Kloubní implantát, podle tohoto technického řešení bude podrobněji popsán na konkrétním přikladu provedení s pomocí přiloženého výkresu, kde na obr. 1 je v axonometrickém pohledu znázorněna skořepinová náhrada implantovaná na distální části femuru. Na obr. 2 je v axonometrickém pohledu znázorněna vnitřní strana skořepinového implantátu s fixačními žebry.The articular implant according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 is a perspective view of a shell implant implanted on the distal part of the femur. FIG. 2 is an axonometric view showing the inside of a shell implant with fixation ribs.

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Příkladný kloubní implantát kolenního kloubu, sestává z femorální části, PE vložky a tibiální části. Femorální část náhrady kolenního kloubu je tvořena skořepinou i připojitelnou na distální část femuru 2. Jako referenční plocha určující vnitrní i vnější tvar skořepiny i 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 X je volena s ohledem na zachování správné funkčnosti implantátu. Skořepina I je na své vnitřní straně opatřena žebry 3, umístěnými v příčném a podélném směru, zapadajícími do drážek operativně vytvořených v distální Části pacientova femuru 2. Skořepina 1 je vyrobena například z biokompatibilního materiálu TÍ6A14V.An exemplary knee joint implant consists of a femoral portion, a PE insert, and a tibial portion. The femoral part of the knee replacement consists of a shell i attachable to the distal part of the femur 2. The trimmed, offset and smoothed surface of the distal part of the femur 2 of the patient that respects the total curvature of the knee joint is used as the reference surface. The external transverse and anterior-posterior dimensions of the shell 1 correspond to the particular knee joint of the patient. The thickness of the X shell is selected with a view to maintaining the correct functionality of the implant. The shell 1 is provided on its inner side with ribs 3 positioned in a transverse and longitudinal direction, engaging grooves operatively formed in the distal part of the patient's femur 2. The shell 1 is made, for example, of a biocompatible material Ti16A14V.

Fixace skořepiny 1 na kolenním kloubu je provedena pomocí systému žeber 3, která zapadají do drážek, operativně vytvořených v distální Části pacientova femuru 2.The fixation of the shell 1 on the knee joint is accomplished by a system of ribs 3 which fit into grooves operatively formed in the distal portion of the patient's femur 2.

Pri 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 následně 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 měmou hmotností, vysokým poměrem pevnosti k hustotě a specifickými tribologickými vlastnostmi.In the method of manufacturing this joint implant, the CT data of the patient's affected knee joint is evaluated. By editing this data in a CAx application, an individual 3D shell model 1 is created. The final 3D model is then converted to STL format in high resolution, then the shell 1 is made using, for example, the additive DMLS method. The replacement is made of a biocompatible material that is characterized by low density, high strength to density ratio and specific tribological properties.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Kloubní implantát podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění především v lékařství chirurgii a ortopedii.The articular implant according to this technical solution finds application especially in medicine surgery and orthopedics.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims (4)

1. Kloubní implantát, zejména kolenního kloubu, sestávající z femorální Části, vložky a tibiální části, vyznačující se tím, že femorální část náhrady kolenního kloubu je tvořena skořepinou (1) připojitelnou na distální část femuru (2), přičemž referenční plocha určující vnitřní i vnější tvar skořepiny (1) je ve tvaru oříznuté, odsazené a vyhlazené plochy distální části femuru (2) pacienta, respektující celkové zakřivení kolenního kloubu.Joint implant, in particular a knee joint, comprising a femoral portion, an insert and a tibial portion, characterized in that the femoral portion of the knee replacement is formed by a shell (1) attachable to the distal portion of the femur (2), the outer shape of the shell (1) is in the shape of a cropped, offset and smoothed area of the distal portion of the patient's femur (2), respecting the total curvature of the knee joint. 2. Kloubní implantát podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější příčné a předozadní rozměry skořepiny (1) mají rozměry odpovídající konkrétnímu kolennímu kloubu daného pacienta.Joint implant according to claim 1, characterized in that the external transverse and anterior-posterior dimensions of the shell (1) have dimensions corresponding to the particular knee joint of the patient. 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 distální části pacientova femuru (2).An articular implant according to claim 1, characterized in that the shell (1) is provided on its inner side with ribs (3) positioned transversely and longitudinally with the grooves operatively formed in the distal part of the patient's femur (2). 4. Kloubní implantát podle nároku 1, vyznačující se tím, že skořepina (1) je vyrobena z biokompatibilního materiálu.Joint implant according to claim 1, characterized in that the shell (1) is made of a biocompatible material.
CZ201022625U 2010-04-27 2010-04-27 Joint implant, particularly knee joint implant CZ21503U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201022625U CZ21503U1 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Joint implant, particularly knee joint implant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ201022625U CZ21503U1 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Joint implant, particularly knee joint implant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ21503U1 true CZ21503U1 (en) 2010-11-29

Family

ID=43297123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ201022625U CZ21503U1 (en) 2010-04-27 2010-04-27 Joint implant, particularly knee joint implant

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ21503U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guo et al. On the design evolution of hip implants: A review
Grübl et al. Cementless total hip arthroplasty with a tapered, rectangular titanium stem and a threaded cup: a minimum ten-year follow-up
US9814539B2 (en) Methods and apparatus for conformable prosthetic implants
US20160256279A1 (en) Patient-Specific Implant for Bone Defects and Methods for Designing and Fabricating Such Implants
Bahraminasab et al. Material tailoring of the femoral component in a total knee replacement to reduce the problem of aseptic loosening
EP2901969A1 (en) Method of making an edge-matched aticular implant
Completo et al. Relationship of design features of stemmed tibial knee prosthesis with stress shielding and end-of-stem pain
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
Ayatollahi et al. To improve total knee prostheses performance using three-phase ceramic-based functionally graded biomaterials
Kadir Computational biomechanics of the hip joint
Nagi et al. The uncemented isoelastic/isotitan total hip arthroplasty. A 10-15 years follow-up with bone mineral density evaluation
Ahmed et al. 3D printed implants for joint replacement
Mestar et al. Development and validation of a numerical model for the mechanical behavior of knee prosthesis analyzed by the finite elements method
CZ2010318A3 (en) Joint implant, particularly knee joint implant
Utomo et al. Design of modular femoral implant based on anthropometry of eastern asian
Kumaresan et al. Biomechanical analysis of implantation of polyamide/hydroxyapatite shifted architecture porous scaffold in an injured femur bone
Kalayarasan et al. Mechanical loading characteristics of total hip prosthetics subjected to dynamic loading cycles
Eldesouky et al. Design and prototyping of a novel low stiffness cementless hip stem
CZ21503U1 (en) Joint implant, particularly knee joint implant
Makola et al. Hip implant stem interfacial motion, a finite element analysis
Chong et al. Cementless mis mini-keel prosthesis reduces interface micromotion versus standard stemmed tibial components
Johnston High-strength fully porous biomaterials for bone replacement and their application to a total hip replacement
Pradeep et al. Selected biomedical applications of additive manufacturing techniques
Thompson The design of a novel hip resurfacing prosthesis
Li et al. Kinematic parameter analysis and pilot clinical trial of dual-mobility semi-Knee prosthesis

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20101129

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20140401

MK1K Utility model expired

Effective date: 20170427