ES2210054T3 - Elemento fijo para una protesis de articulacion de cadera. - Google Patents

Elemento fijo para una protesis de articulacion de cadera.

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ES2210054T3
ES2210054T3 ES01107595T ES01107595T ES2210054T3 ES 2210054 T3 ES2210054 T3 ES 2210054T3 ES 01107595 T ES01107595 T ES 01107595T ES 01107595 T ES01107595 T ES 01107595T ES 2210054 T3 ES2210054 T3 ES 2210054T3
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ES
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femur
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Bjorn Albrektsson
Magnus Jacobsson
Stig Wennberg
Lars Carlsson
Tord Rostlund
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Astra Tech AB
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Abstract

Un elemento fijo para una prótesis de articulación de cadera que está adaptado para ser anclado permanentemente en el cuello (6) de un fémur humano, a continuación de una resección de la cabeza del fémur desde el cuello (6), por la inserción del elemento fijo dentro de un agujero cilíndrico (5), que tiene un extremo abierto en la superficie de resección del cuello del fémur expuesta en la resección de la cabeza del fémur, incluyendo dicho elemento fijo una sección delantera que incluye una parte delantera cilíndrica (1) con un primer diámetro y una parte trasera coaxial (2) y cuya sección delantera está provista con rosca externa (3, 15), una sección trasera (13) que está conectada a la parte trasera (2) de la sección delantera y cuya sección trasera está adaptada para llevar una unidad de bola protésica (18) de la prótesis de articulación de cadera, y un reborde circunferencial (16) que está conectado a la parte trasera (2) de la sección delantera, estando dicho reborde (16) adaptado paraapoyarse frontalmente en el hueso cortical de dicha superficie de resección de cuello de fémur cuando el elemento fijo está en la posición anclada, caracterizado porque dicha parte trasera (2) de la sección delantera es cilíndrica y con un segundo diámetro mayor que el primer diámetro, estando dichas partes delantera y trasera (1, 2) hechas como una pieza integral.

Description

Elemento fijo para una prótesis de articulación de cadera.
El presente invento se refiere a un elemento fijo para una prótesis de articulación de cadera para el anclaje permanente en el cuello de un fémur humano (collum femoris), estando dicho elemento fijo, que está destinado para ser insertado en un conducto que se extiende a través del collum (cuello) femoral, provisto con piezas para llevar una cabeza o unidad de bola protésica destinada a ser sujetada al collum después de la retirada de la cabeza del fémur.
Antecedentes del invento
El presente invento es un desarrollo de una prótesis de articulación de cadera del tipo descrito en el documento WO 89/11837. Este documento, entre otros, describe una prótesis de articulación de cadera que incluye un elemento fijo primario con forma de casquillo, estando previsto dicho casquillo para ser insertado en un agujero central taladrado longitudinalmente a través del collum femoris (cuello del fémur) desde el lado exterior del fémur y un elemento fijo secundario con forma de cubierta o tapa que tiene forma esférica prevista para ser sujetada al extremo del collum femoris y cubrirlo cuando la cabeza del collum haya sido retirada parcial o totalmente y el exterior del extremo restante haya sido cortado para darle forma cilíndrica. Los elementos fijos primario y secundario están interconectados por medio de un perno que en un extremo tiene una rosca interna. El perno sirve para ser insertado dentro del casquillo y su rosca interna está hecha para aplicarse a un espárrago roscado central que sobresale de la cubierta esférica. Cuando se aprieta el perno, la cubierta es presionada sobre la cabeza cortada cilíndricamente o el extremo del collum.
El dispositivo de la técnica anterior es así relativamente complicado, tanto en construcción como en uso.
Además, en algunas aplicaciones, puede no ser apropiado usar este dispositivo de la técnica anterior. Una razón para esto es que la forma del collum puede hacer difícil retener suficiente hueso cortical para dar a la cubierta o elemento fijo secundario un apoyo firme, ya que la forma del collum puede variar en grado considerable.
Este dispositivo de la técnica anterior está también diseñado para ser insertado en un procedimiento de dos sesiones, es decir, algunas piezas de la prótesis han de ser insertadas en una primera operación, siendo las piezas restantes insertadas más tarde en una segunda operación, después de un periodo de curación de varios meses.
Otras técnicas anteriores similares son descritas, por ejemplo, en los documentos DE-A1-28 45 231, DE-A1-27 24 040, US-A-1,795,473 y US-A-4,005,495.
El documento DE-A-2 854 334 describe (los símbolos de referencia hacen referencia a este documento) una endoprótesis de fémur para una articulación de cadera, incluyendo un vástago alargado 2 para la cavidad de tuétano que discurre en la dirección longitudinal del fémur 1, y una pieza 3 de cuello de fémur que discurre en la dirección del cuello del fémur 1 y que soporta una unidad 28 de bola. La pieza 3 de cuello de fémur incluye una parte 17 provista con rosca y adaptada para la inserción y atornillado dentro de un agujero 16 del vástago 2 de cavidad de tuétano, que tiene una rosca complementaria, fijando así la parte 3 de cuello al vástago 2 de cavidad de tuétano.
El objeto del invento es lograr una prótesis de articulación de cadera que sea de construcción y uso simples y que sea particularmente apropiada para ser insertada en una operación de una sesión y que pueda ser adaptada para acomodarse a diferentes situaciones.
Breve descripción del concepto del invento
De acuerdo con el invento, el elemento fijo para una prótesis de articulación de cadera del tipo descrito en el párrafo introductorio incluye también una sección delantera de elemento fijo que incluye dos partes principales, una parte delantera que se va a extender a través de un agujero taladrado desde el collum femoris hacia el lado exterior del fémur y una parte trasera destinada a fijarse dentro de una cavidad cilíndrica cortada en el hueso poroso del collum. El elemento fijo puede ser hecho en una pieza.
Esto provocará que el hueso cortical permanezca intacto en un grado mayor y que las condiciones de carga serán tales que se pueda lograr una carga fisiológicamente apropiada en la parte superior del collum. Se pueden transferir fuerzas desde el elemento fijo hasta el fémur sin ningún movimiento apreciable por medio del contacto directo o indirecto con el interior del hueso cortical del collum.
Breve descripción de los dibujos adjuntos
La figura 1 es una sección de un fémur con el elemento fijo montado, estando seccionado el fémur, pero no el elemento fijo.
La figura 2 ilustra un escariador-fresadora combinado para dar forma al entrante o rebaje en el collum para el elemento fijo,
La figura 3 ilustra la forma del entrante en el collum,
La figura 4 muestra una sección del collum con el entrante sin un elemento fijo, y
La figura 5 muestra una sección del collum con el entrante con una realización de un elemento fijo acorde con el invento con una unidad de bola protésica.
Descripción detallada de una realización preferida del invento
Como se puede ver en las figuras 1 y 5, el elemento fijo delantero incluye dos partes principales, una parte delantera 1 cilíndrica, alargada, y una parte trasera 2 generalmente cilíndrica, similar a un tapón. La parte delantera 1 está provista de hilos de rosca 3 relativamente grandes y separados ampliamente en una parte principal o mayor de su exterior.
La parte delantera 1 sirve para fijarse en un conducto o agujero 5 taladrado longitudinal y centralmente a través del collum 6. La cabeza 7 de la parte delantera 1 sirve para ser colocada en el exterior del fémur y puede, aunque no es necesario (obsérvese la figura 5), ser bloqueada contra el giro por medio de una placa alargada 8 que tiene un rebaje 9 con forma complementaria a la forma de la cabeza 7 de la parte delantera 1. La placa alargada se sujeta a la caña femoral por medio de tornillos 10. La cabeza 7 de la parte delantera también puede, pero no es igualmente necesario, ser cubierta por medio de una tuerca 11 que tiene una rosca que es complementaria de la rosca 3.
En la superficie extrema o cabeza 7 de la parte delantera 1 está dispuesto un agujero longitudinal que está provisto de rosca. Este agujero es complementario de una tapa roscada en un vástago de guía que tiene el mismo diámetro que la parte delantera.
La parte trasera 2 tiene forma de un tapón cilíndrico. Una parte 12 del tapón sirve para ser insertada en un entrante o rebaje 14 cortado en el collum, cilíndrica y coaxialmente con el conducto o agujero 5. El exterior de la parte 12 del tapón está provisto de una rosca 15 similar a la rosca 3 de la parte delantera 1. El tapón 12 está delimitado por un reborde circunferencial 16 que limita la inserción del tapón 12 dentro de la cavidad o entrante 14.
Las roscas de las partes delantera y trasera son preferiblemente autorroscantes. Esto se puede lograr, por ejemplo, porque los extremos distantes de las partes delantera y trasera están provistos de rebajes de bordes afilados 21, 22 de una manera similar a los tornillos autorroscantes. Los rebajes 22 de la parte trasera 2 se extienden por todo el camino hasta la superficie extrema de la parte trasera. Los rebajes 21 de la parte delantera 1 no se extienden, sin embargo, por todo el camino hasta la superficie extrema o cabeza 7, ya que esta parte de la parte delantera 1 va a ser colocada normalmente en el tejido blando o poroso y por esta razón no debe tener bordes afilados. Esto es especialmente importante si no se usa una tuerca de cubierta o protectora 11.
La parte delantera 1 está hecha en distintas versiones con diferentes longitudes y la parte trasera 2 está hecha en varias versiones con diferentes diámetros de la parte 12 de tapón.
Así, de acuerdo a una realización del invento, la parte delantera 1, que está disponible en diferentes longitudes, se va a extender a través del agujero longitudinal 5 en el collum hasta el lado exterior del fémur.
También, de acuerdo a otra realización del invento, la parte trasera 2, que está disponible en diferentes tamaños, con respecto al diámetro, es similar a un tapón y está destinada para ajustarse dentro de una cavidad cilíndrica avellanada 14 cortada dentro del hueso poroso del collum.
El tapón está provisto finalmente con un saliente cónico o cono de sujeción 13 para llevar la cabeza o unidad de bola protésica 18 que está provista de un agujero cónico complementario 19.
Las partes delantera y trasera del elemento fijo están hechas preferiblemente de titanio comercialmente puro y pueden ser sometidas un tratamiento de superficie apropiado. La placa alargada 8 está hecha preferiblemente de una aleación de titanio apropiada, mientras que sus tornillos de sujeción 10 han de estar hechos preferiblemente de titanio comercialmente puro y tener un diámetro, por ejemplo, de 4,5 mm. El cono de sujeción puede estar hecho de una aleación de titanio o de titanio comercialmente puro y debe ser tratado de forma apropiada para minimizar el riesgo de corrosión por desgaste. La cabeza debe estar hecha preferiblemente de un material cerámico, para minimizar también el riesgo de corrosión por desgaste.
El receptáculo o acetábulo no es parte del presente invento y puede ser de cualquier tipo disponible comercialmente que sea apropiado.
La operación para implantar la prótesis de articulación de cadera se realiza preferiblemente en una operación de una sesión.
Se mide cualquier diferencia en la longitud de las piernas. Se hace una estimación del diámetro más pequeño del collum para obtener una idea del tamaño del implante a usar.
Con gran cuidado de no perturbar la circulación de la sangre, se expone la cadera por medio de una vía de entrada anterior-lateral. Después se disloca la articulación de la cadera. Se sujeta un instrumento de guía para una herramienta de corte. Después se corta la cabeza y se retira.
La parte más estrecha del collum es medida directamente para obtener información adicional con vista al tamaño del implante.
Después se orienta un taladro por medio del instrumento de guía de una manera tal, con relación a la superficie de la sección, que el taladro esté alineado con la extensión longitudinal del collum y esté colocado en el centro de un círculo que toca el interior del hueso cortical en la sección por lo menos en tres puntos. Se determina el diámetro de este círculo. Entonces, se taladra un agujero 5, que tenga un diámetro que se corresponda con el diámetro de la parte delantera 1, a través del collum desde la superficie de la sección, según se ve en la figura 2.
El entrante o agujero cilíndrico 14 se corta luego longitudinalmente en el collum desde la dirección de la cabeza por medio de una herramienta de corte giratoria 23 (fresadora). La herramienta de corte se proporciona en varios tamaños, correspondiendo cada tamaño a un tamaño de parte trasera.
La herramienta de corte incluye una parte de guía alargada y cilíndrica 24 que tiene un diámetro que se corresponde con el diámetro del agujero 5. La herramienta incluye además un escariador 25 que es coaxial con la parte de guía 24, siendo su diámetro elegido para corresponderse con el diámetro del círculo anterior que toca el hueso cortical. El diámetro y la longitud del escariador se corresponde también con uno de los distintos tamaños estándar de la parte trasera 2. La herramienta 23 incluye también, finalmente, un cortador 26 de superficie.
La guía 24 se inserta dentro del agujero 5 hasta que el escariador 25 se aplica a la superficie de la sección. El entrante cilíndrico 14 se corta después por medio del escariador hasta que el cortador 26 de superficie se aplica a la superficie de la sección y la mecaniza. El objeto de este mecanizado es asegurar que la superficie de la sección sea lisa y esté orientada ortogonalmente con relación al eje longitudinal del agujero 5. Esto es importante, ya que la dirección longitudinal del collum no es necesariamente ortogonal con la relación a la superficie de la sección. La cavidad resultante 5, 14 se puede ver en la
figuras 3 y 4.
Una parte delantera que tiene una longitud adecuada y una parte trasera que tiene un diámetro adecuado son elegidas después.
La extensión o vástago de guía mencionado antes, que tiene un diámetro que se corresponde con el diámetro del agujero 5, se monta entonces en el extremo libre de la parte delantera 1 por medio del agujero roscado en ella. El vástago de guía se inserta entonces dentro del agujero 5 hasta que las roscas de las partes delantera y trasera se aplican al tejido del hueso en el collum. El elemento fijo se atornilla entonces dentro del agujero 5 y el rebaje 14 mientras se mantiene alineado por dicha guía, siendo cortada simultáneamente la rosca en el tejido de hueso en el interior del agujero 5 y el rebaje 14 en el collum hasta que el reborde o collar 16 se apoya frontalmente en el hueso cortical en la superficie extrema cortada en el collum. Debido al mecanizado por medio del cortador 26, el reborde o collar 16 se fijará apretadamente contra la superficie de la sección. Después se retira el vástago de guía.
Así, de acuerdo a una realización del invento, el reborde circunferencial 16 orientado radialmente está adaptado para aplicarse a la superficie extrema cortada del collum cuando la prótesis es montada en el collum.
Finalmente, se monta una cabeza o unidad de bola protésica 18 en el cono de sujeción 13 y se hace una reducción o reposicionamiento de la articulación para probar la estabilidad de la articulación y la longitud de la pierna. La longitud de la pierna se corrige usando cabezas que tienen agujeros cónicos 19 dimensionados de forma diferente. Entonces se completa la operación.
Después de la operación, la articulación de cadera puede ser sometida pronto a cargas hasta un valor limitado, ya que el diseño del elemento fijo asegurará que dicho elemento fijo sea estable hasta una extensión que sea suficiente para permitir la integración ósea. El invento, por supuesto, puede ser variado de muchas formas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Como se ha mencionado antes, el elemento fijo puede ser hecho en una parte integral o enteriza, lo que puede ser ventajoso en algunas aplicaciones.
También es posible permitir que la parte delantera del elemento fijo termine en el tejido de hueso poroso antes de que alcance el tejido de hueso cortical en el exterior del fémur, lo que puede eliminar la necesidad de perturbar el hueso cortical y el tejido blando en el lado exterior del fémur.
Puede no ser necesario siempre lograr el contacto en tres puntos entre el elemento fijo y el hueso cortical en el collum femoris explicado antes. Esto puede ser de particular importancia si el collum femoris tiene una forma tal que sea más o menos imposible obtener dicho contacto en tres puntos. En algunos casos también puede ser más importante centrar u orientar y dimensionar el elemento fijo de tal manera que se obtenga un máximo contacto con el hueso.
Para expresar las ventajas del dispositivo de modo algo diferente, la prótesis de articulación de cadera, tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas, proporciona un elemento fijo o herraje longitudinal cilíndrico que puede ser centrado en el collum femoris. Esto permite un dimensionamiento del dispositivo que permite un máximo contacto con el hueso a la vez que se minimiza el riesgo de perforar el hueso cortical en el collum femoris. El elemento fijo permite la penetración de la corteza femoral lateral por medio de una extensión roscada de él que puede tener un diámetro más pequeño que el resto del elemento fijo. El elemento fijo puede tener un reborde o collar de contacto frontal que puede ser hecho para ajustarse exactamente contra el extremo cortado del collum femoris por medio de una herramienta guiada de corte de hueso. El elemento fijo puede ser colocado por medio de una guía de taladro que permite el centrado anterior conjuntamente con una guía de centrado. Esto, junto con un diseño auto-roscante del elemento fijo, preferiblemente de titanio puro o casi puro, permite la consecución de un contacto con
hueso óptimo.

Claims (12)

1. Un elemento fijo para una prótesis de articulación de cadera que está adaptado para ser anclado permanentemente en el cuello (6) de un fémur humano, a continuación de una resección de la cabeza del fémur desde el cuello (6), por la inserción del elemento fijo dentro de un agujero cilíndrico (5), que tiene un extremo abierto en la superficie de resección del cuello del fémur expuesta en la resección de la cabeza del fémur, incluyendo dicho elemento fijo
una sección delantera que incluye una parte delantera cilíndrica (1) con un primer diámetro y una parte trasera coaxial (2) y cuya sección delantera está provista con rosca externa (3, 15),
una sección trasera (13) que está conectada a la parte trasera (2) de la sección delantera y cuya sección trasera está adaptada para llevar una unidad de bola protésica (18) de la prótesis de articulación de cadera, y
un reborde circunferencial (16) que está conectado a la parte trasera (2) de la sección delantera, estando dicho reborde (16) adaptado para apoyarse frontalmente en el hueso cortical de dicha superficie de resección de cuello de fémur cuando el elemento fijo está en la posición anclada, caracterizado porque
dicha parte trasera (2) de la sección delantera es cilíndrica y con un segundo diámetro mayor que el primer diámetro, estando dichas partes delantera y trasera (1, 2) hechas como una pieza integral.
2. El elemento fijo según la reivindicación 1, en el que dicho reborde (16) está adaptado para aplicarse a la superficie de resección del cuello de fémur cuando la prótesis está anclada en el cuello de fémur.
3. El elemento fijo según la reivindicación 1 ó 2, en el que los diámetros primero y segundo y las roscas externas (3, 15) de las partes cilíndricas delantera y trasera (1, 2) de la sección delantera están adaptados de manera tal que el elemento fijo puede ser insertado hasta la posición anclada roscando el elemento fijo dentro del taladro cilíndrico con las roscas externas (3, 15) de las partes cilíndricas delantera y trasera (1, 2) girando simultáneamente en el tejido de hueso que forma la pared fronteriza del taladro cilíndrico.
4. El elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo diámetro es tal que cuando el elemento fijo está en la posición anclada la rosca externa (15) de la parte cilíndrica trasera (2) de la sección delantera coincide con el hueso cortical en la superficie periférica exterior del cuello del fémur que forma al menos una parte de la pared fronteriza adyacente del taladro cilíndrico.
5. El elemento fijo según la reivindicación 4, en el que el segundo diámetro es tal que la rosca (15) de la parte cilíndrica trasera (2) está adaptada para coincidir con hueso cortinal en al menos tres lugares diferentes separados circunferencialmente de la pared fronteriza del taladro.
6. El elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer diámetro es tal que, cuando el elemento fijo está en la posición anclada, la rosca externa (3) de la parte delantera cilíndrica (1) de la sección delantera coincide con hueso poroso que forma la pared fronteriza adyacente del taladro cilíndrico.
7. El elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la sección trasera incluye una parte portadora trasera (13) que tiene un perfil de superficie exterior de un cono truncado que se estrecha hacia fuera en la dirección delantera para el acoplamiento con un rebaje cónico complementario (19) en la unidad de bola protésica (18).
8. El elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la longitud axial de la sección delantera del elemento fijo es tal que, cuando el elemento fijo está en la posición anclada, un extremo delantero (7) de la parte cilíndrica delantera (1) de la sección delantera sobresale desde un extremo abierto del taladro (5) en la superficie exterior del
fémur.
9. El elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las roscas (3, 15) de las partes delantera y trasera (1, 2) son autorroscantes.
10. El elemento fijo según la reivindicación 9, en el que las roscas autorroscantes (3, 15) están provistas con rebajes de bordes afilados (21, 22).
11. El elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento fijo está hecho como una pieza integral.
12. Una prótesis de articulación de cadera que incluye un elemento fijo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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