ES2212977T3 - Cotilo para protesis de cadera. - Google Patents
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- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
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- A61F2002/30845—Sharp anchoring protrusions for impaction into the bone, e.g. sharp pins, spikes with cutting edges
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- A61F2002/30904—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves serrated profile, i.e. saw-toothed
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Abstract
Cotilo para prótesis de cadera que comprende: una cúpula de sostenimiento (1), destinada ser insertada en la cavidad cotiloidiana del ala ilíaca de la articulación donde se aplica la prótesis; una inserción o núcleo de rozamiento (11), destinado: a ser insertada en la cúpula de sostenimiento (1); y a recibir la cabeza del elemento femoral de dicha prótesis; caracterizado: porque la cúpula de sostenimiento (1) presenta un perfil externo constituido por una base cónica A que se prolonga por un sector B en forma de casquete esférico aplanado a nivel del polo (3); y porque la base cónica A presenta unas acanaladuras (2) orientadas según unas porciones de meridiano, estando dichas acanaladuras definidas por los dientes (4), orientados también según las porciones de meridianos.
Description
Cotilo para prótesis de cadera.
La presente invención se refiere a un cotilo para
prótesis de cadera.
De manera conocida, una prótesis de cadera
comprende fundamentalmente dos partes, respectivamente un elemento
femoral o vástago, destinado a ser insertado en el canal medular
del fémur al que debe aplicarse la prótesis, y que presenta en su
extremo libre una cabeza esférica, y un cotilo, colocado al nivel de
la cavidad cotiloidiana del ala ilíaca de la articulación
considerada, estando este cotilo destinado a recibir la cabeza
esférica de dicho elemento femoral.
Más precisamente, este cotilo está realizado en
dos partes distintas, a saber respectivamente:
- \blacksquare
- una cúpula llamada de "sostenimiento", destinada ser insertada en la cavidad cotiloidiana del ala ilíaca;
- \blacksquare
- y un núcleo o inserción, llamado de rozamiento, destinado a insertarse en la cúpula de sostenimiento y cuya cara interna, de forma semiesférica, está destinada a recibir la cabeza esférica del elemento femoral.
En la práctica, la cúpula de sostenimiento es
rígida y está realizada muy a menudo en metal, tal como por ejemplo
en una aleación de titanio. En contrapartida, la inserción está más
generalmente realizada en material plástico, tal como en particular
de polietileno de alta densidad, incluso también de material mucho
más duro, tal como de cerámica, y en particular de aluminio.
Uno de los problemas principales que se desea
resolver, desde que se utilizan dichos cotilos, reside en el
anclaje firme e irreversible de la cúpula de sostenimiento en el
seno de la cavidad cotiloidiana del ala ilíaca.
Como por otra parte, se desea liberarse de la
utilización de cemento a fin de evitar cualquier reacción del
organismo ante este último y por otra parte, facilitar la
colocación de dichas cúpulas, es por tanto necesario recurrir para
la colocación de dicho cotilo, por una parte a una fijación
primaria, es decir puramente mecánica, y por otra parte, a una
fijación secundaria, estando esta última de forma conocida
directamente ligada al crecimiento óseo.
Se han propuesto diferentes soluciones para
optimizar tanto la fijación primaria como la fijación secundaria.
Se ha propuesto por ejemplo la utilización de una cúpula, de la que
toda la base está provista de excrecencias, mecanizadas en la masa,
apropiadas para generar así unos resaltes al nivel de los cuales el
crecimiento óseo está optimizado, favoreciendo de esta manera el
anclaje (ver por ejemplo los documentos
FR-A-2 770 769 y
EP-A-0 743 050).
El documento
DE-A-197 31 442 describe un cotilo
para prótesis de cadera, cuya cúpula de sostenimiento presenta una
forma esférica con triple radio de curvatura.
Si, ciertamente, estas excrecencias optimizan sin
contestación posible dicho crecimiento óseo, en contrapartida, las
mismas generan un obstáculo físico cuando tiene lugar la inserción
de la cúpula por impactado en el seno de la cavidad cotiloidiana,
aumentando la dificultad para el práctico cuando tiene lugar la
colocación de dicha cúpula.
El objetivo de la invención es liberarse de este
inconveniente.
La misma propone un cotilo del tipo en cuestión,
a la vez fácil de realizar y de colocar, y cuya estructura favorece
el anclado tanto por fijación primaria como el crecimiento y por
tanto, por fijación secundaria, aumentando así de forma
significativa el mantenimiento de la cúpula en dicha cavidad
cotiloidiana.
Este cotilo para prótesis de cadera
comprende:
- \blacksquare
- una cúpula de sostenimiento destinada a ser colocada en la cavidad cotiloidiana del ala ilíaca de la articulación a la cual debe aplicarse la prótesis;
- \blacksquare
- una inserción de rozamiento destinada:
- \blacklozenge
- a ser insertada en la cúpula de sostenimiento;
- \blacklozenge
- y a recibir la cabeza del elemento femoral de dicha prótesis.
Este cotilo se caracteriza:
- \blacksquare
- porque la cúpula de sostenimiento presenta un perfil externo constituido por una base cónica que se prolonga por un sector de casquete esférico aplanado al nivel del polo;
- \blacksquare
- y porque la base cónica presenta unas acanaladuras orientadas según las porciones de meridiano.
En otros términos, la invención reside en la
combinación de un perfil particular que asocia una base en forma de
tronco de cono con una parte superior esférica, con la utilización
de acanaladuras, que definen un cierto número de dientes,
orientados según unos meridianos, que permiten a la vez facilitar la
operación de impactado de la cúpula en el seno de la cavidad
cotiloidiana, y por tanto la fijación primaria, optimizando al
mismo tiempo la fijación secundaria debido a la presencia de dichas
acanaladuras.
Según la invención, la cúpula presenta sobre su
superficie externa una ranura que se extiende en el seno de las
acanaladuras y perpendicularmente a la dirección de éstas, y por
tanto paralelamente al ecuador de dicha cúpula.
Según otra característica de la invención, la
cúpula presenta una pluralidad de gargantas meridianas, de pequeña
profundidad, pero de anchura superior a la anchura de las
acanaladuras, extendiéndose dichas gargantas desde el polo y
desembocando al nivel de la base de la cúpula.
Según otra característica de la invención, la
cúpula presenta además un orificio fileteado, practicado según su
eje de simetría al nivel del extremo superior del casquete, por
tanto al nivel del polo, destinado a permitir el posicionado del
ancilar de colocación.
Este orificio fileteado es susceptible de ser
taponado por un tapón roscado al nivel de dicho fileteado de tal
manera que desemboque en una continuidad de la superficie de la
cúpula, y además evite el paso de desechos, susceptibles de ser
generados por el rozamiento entre la cúpula y la inserción, y del
cual se ha podido demostrar que es el origen de osteólisis, y por
tanto del riesgo de despegado de la cúpula.
Por último, según la invención, la superficie
interna de la base de la cúpula presenta unos resaltes destinados a
cooperar con un escalonado anular correspondiente, practicado en la
proximidad de la base del núcleo y esto, a fin de permitir el
pinzado de éste en el seno de la cúpula.
La manera en que la invención puede ser realizada
y las ventajas que de ello resultan se pondrán de manifiesto a
partir del ejemplo de realización siguiente dado a título
indicativo y no limitativo con el apoyo de las figuras anexas.
La figura 1 es una representación esquemática en
perspectiva del cotilo de acuerdo con la invención.
La figura 2 es una vista lateral de la cúpula de
acuerdo con la invención, de la cual la figura 3 es una vista en
detalle de la base.
La figura 4 es una vista esquemática por encima
de dicha cúpula.
La figura 5 es una vista en sección de la
cúpula.
La figura 6 es una vista en sección transversal
del núcleo-inserción de la invención, del que la
figura 7 es una vista por debajo.
Las figuras 8 y 9 son unas vistas en detalle de
la cooperación entre el núcleo-inserción y la
cúpula, respectivamente antes y después de engatillado.
El cotilo de acuerdo con la invención está
constituido, como ya se ha precisado, por una cúpula de
sostenimiento designada por la referencia general (1), representada
en detalle en relación con las figuras 2 a 5, destinada a recibir
un núcleo-inserción (11). Esta cúpula está realizada
en metal, por ejemplo en acero inoxidable o en titanio.
La misma presenta una cara externa convexa que se
compone de una base cónica que se extiende según la altura
A, prolongándose por un casquete en forma de sector
esférico que se extiende según la altura B, cuyo extremo
superior está aplanado a nivel del polo (3), como se puede observar
bien en las figuras 2 y 5.
La forma particular cónica de la base A
permite así favorecer el impactado de la cúpula en el seno de la
cavidad cotiloidiana y corolariamente, optimizar la fijación
primaria a nivel de ésta. En efecto, el sobrespesor de la cúpula a
este nivel inherente a esta forma cónica aumenta su rigidez en la
base. Por otra parte, teniendo en cuenta esta conicidad, no hay ya
a nivel de la base de la cúpula convergencia de sus extremos uno en
dirección al otro inherente a la esfericidad de las cúpulas
tradicionales, sino más bien conservación de la divergencia,
optimizando de esta manera el carácter denominado por el experto en
la materia por la expresión en lengua inglesa
"press-fit", que se traduce por un aumento de
la presión ejercida por la base de la cúpula a nivel de la cavidad
cotiloidiana, y por tanto de la fijación primaria.
Así, como se puede observar en las figuras 2 y 3,
la base cónica de la cúpula presenta unas acanaladuras (2)
orientadas según las porciones de meridiano, estando cada una de
las acanaladuras (2) definida por dos dientes en relieve (4), que
se extienden también según las porciones de meridiano.
De esta manera, además de la realización de
asperezas inherentes a la forma de las acanaladuras, de una
profundidad típica de 0,6 mm, que favorecen entonces el crecimiento
óseo, por tanto la fijación secundaria, los dientes (4) permiten
también oponerse a la rotación de la cúpula una vez colocada en el
seno de la cavidad cotiloidiana.
Según una característica de la invención, el
fondo de estas acanaladuras no constituye ningún sobrespesor o
resalte con respecto a la envolvente esférica de base que
constituye la zona B. En otros términos, debido a la ausencia
de dicho resalte, se favorece la introducción de dicha cúpula en el
seno de la cavidad cotiloidiana cuando tiene lugar su
impactado.
Además, según otra característica de la
invención, la pendiente del fondo de las acanaladuras no es
paralela a la pendiente de los dientes (4) que las definen. En
efecto, y como se puede observar en la figura 3, la pendiente de los
dientes es superior a la pendiente del fondo, de manera que la
altura de los dientes (4) a nivel de la unión entre las zonas
A y B es superior a la de dichos dientes a nivel de
la base. Típicamente, esta altura varía de 0,6 mm a 0,4 mm.
Por otra parte, las acanaladuras están
sensiblemente divididas en dos por una ranura (9) paralela al
ecuador, es decir paralela a la base de la cúpula y por tanto,
orientadas perpendicularmente con respecto a dichas acanaladuras.
Esta ranura tiene también por objetivo aumentar la superficie
desarrollada de la cúpula a este nivel, y por tanto, optimizar el
crecimiento óseo una vez colocada.
Además y ventajosamente, toda la base A de
la cúpula (1) está revestida de hidroxiapatita o de fosfato de
calcio, a fin, y a título de redundancia, de favorecer la
osteoconducción y por tanto optimizar el crecimiento óseo.
Según otra característica de la invención, la
cúpula presenta cuatro gargantas (5), que se extienden desde el
polo (3) hasta el ecuador en la base A de la cúpula según
unos meridianos, y que desbordan a nivel de dicho ecuador.
Estas gargantas tienen una profundidad próxima a
0,7 mm al nivel de la parte esférica B y 1,2 mm al nivel de
la parte cónica A, y se extienden en una anchura superior a
la anchura de las acanaladuras (2) mencionadas anteriormente. Las
mismas están destinadas a evacuar los fluidos grasos, sanguíneos
que provienen en particular del hueso subcondrial después de
fresado, cuando tiene lugar el impactado de la cúpula a nivel de la
cavidad cotiloidiana. Con esto, se evitan las embolias, en
particular de origen graso, y las consecuencias susceptibles que se
desprenden de las mismas.
Como se ha representado en la figura 4, estas
gargantas meridianas (5) están sensiblemente repartidas de forma
equidistante, a 90º una de la otra.
Según una forma ventajosa de la invención, el
polo (3) de la cúpula está perforado por un orificio pasante (8),
destinado a permitir la realización de un ancilar de impactado.
Este orificio (8) está provisto de un fileteado destinado a recibir
un tapón roscable (no representado), permitiendo así generar una
continuidad tanto a nivel de la superficie externa como de la
superficie interna de dicha cúpula.
Con esto, esta continuidad supone a la eventual
transferencia de desechos susceptible de sobrevenir debido a la
coaptación del núcleo-inserción (11) con la cúpula
(1) a nivel de la zona entre la cúpula y el hueso de la cavidad a
nivel de la cual está implantada. Se ha podido mostrar en efecto que
estos desechos eran susceptibles de inducir una osteólisis local y
por tanto, el despegado de dicha cúpula.
Este tapón o pastilla roscada es colocada, desde
luego, antes de impactación de la cúpula en el seno de la cavidad
cotiloidiana.
Dicha cúpula presenta a nivel de su cara interna
unos resaltes o espigas (10), dirigidas radialmente hacia el
interior, y destinadas a cooperar con la inserción o núcleo de
rozamiento (11) destinado a pinzarse en el interior de dicha
cúpula. Estas espigas o resaltes (10) están por ejemplo en número de
cuatro, repartidas de forma periódica cada 90º.
Este núcleo- inserción se describe más en detalle
en conexión con las figuras 1, 6 y 7. Está típicamente realizado en
polietileno, o en cerámica, incluso según la técnica sándwich. En
este último caso, el núcleo está constituido por una inserción de
cerámica, sobremoldeada por polietileno. Este sobremoldeo en
polietileno permite obtener un efecto de amortiguación cuando el
cotilo es colocado en el seno de la articulación. Después de
sobremoldeado, se procede al mecanizado del polietileno, a fin de
conferirle su configuración definitiva. Con el fin además de
optimizar la cohesión entre la cerámica y el polietileno, la
superficie externa de la inserción está provista de asperezas.
El núcleo-inserción (11) define
una cavidad interna semiesférica (16), destinada a recibir la
cabeza del elemento femoral de una prótesis de cadera.
Este núcleo-inserción es de
factura clásica y está provisto de un cierto número de escotaduras
o dentados (13), regularmente repartidos en todo el contorno de la
base del núcleo, y que se extienden sensiblemente según unas
porciones diametrales, estando estas escotaduras limitadas a la base
inferior de la parte semiesférica de dicho núcleo. Estas
escotaduras, por ejemplo en número de dieciseis, están destinadas a
cooperar con las espigas (10) practicadas en el interior de la
cúpula de sostenimiento (11).
La base (12) del núcleo puede ser plana o de
espesor variable. En esta hipótesis, la misma tiene en cuenta desde
luego su posicionado en el seno de la cúpula, en función de la
orientación de la articulación. De hecho, este espesor variable
está designado a aumentar el desplazamiento de dicha articulación.
Debido al posicionado del sobreespesor en posición inferior, se
evita cualquier efecto de leva, que, de forma conocida, es
susceptible de provocar la luxación de la articulación provista de
la prótesis.
La base (12), cuando es de espesor variable
presenta un orificio (15) ciego, dirigido sensiblemente
paralelamente al eje de revolución de la inserción, y destinado a
permitir la colocación de la herramienta de impactado cuando tiene
lugar la inserción del núcleo en el seno de la cúpula.
Como ya se ha indicado, esta inserción está
destinada a ser pinzada en el seno de la cúpula de sostenimiento
(1). En el marco de la presente invención, este pinzado interviene
en ausencia de cualquier nervadura metálica aplicada sobre la
inserción. Con esto, se evitan por una parte los problemas de
pinzado, frecuentemente encontrados con la realización de dicha
nervadura, y por otra parte los fenómenos de bimetalismo
susceptibles de intervenir debido a la utilización de dos metales
diferentes, respectivamente a nivel de dicha nervadura y de la
cúpula.
Se ha representado en las figuras 8 y 9 el
pinzado del núcleo-inserción (11) en el seno de la
cúpula (1). Como se puede observar, las espigas (10) cooperan con
el escalonado o el burlete (14) definido por la base (12) a nivel
de cada una de las escotaduras (13). Se actúa así sobre la capacidad
de deformación de dicho burlete para permitir el paso de la espiga
(10) para asegurar el pinzado del núcleo en el interior de dicha
cúpula.
El cotilo de acuerdo con la invención resulta
simple de utilizar y de realizar. Por otra parte, su anclaje está
optimizado por el recurso a una fijación primaria reforzada por el
perfil particular de la cúpula, y a una fijación secundaria
optimizada por la presencia de las acanaladuras.
Claims (8)
1. Cotilo para prótesis de cadera que
comprende:
- \blacksquare
- una cúpula de sostenimiento (1), destinada ser insertada en la cavidad cotiloidiana del ala ilíaca de la articulación donde se aplica la prótesis;
- \blacksquare
- una inserción o núcleo de rozamiento (11), destinado:
- \blacklozenge
- a ser insertada en la cúpula de sostenimiento (1);
- \blacklozenge
- y a recibir la cabeza del elemento femoral de dicha prótesis;
caracterizado:
- \blacksquare
- porque la cúpula de sostenimiento (1) presenta un perfil externo constituido por una base cónica A que se prolonga por un sector B en forma de casquete esférico aplanado a nivel del polo (3);
- \blacksquare
- y porque la base cónica A presenta unas acanaladuras (2) orientadas según unas porciones de meridiano, estando dichas acanaladuras definidas por los dientes (4), orientados también según las porciones de meridianos.
2. Cotilo para prótesis de cadera según la
reivindicación 1, caracterizado porque la cúpula de
sostenimiento (1) presenta en su superficie externa una ranura (9)
que se extiende en el seno de las acanaladuras (2) y
perpendicularmente a la dirección de éstas, y por tanto
paralelamente al ecuador de dicha cúpula.
3. Cotilo para prótesis de cadera según una de
las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la cúpula
de sostenimiento (1) presenta una pluralidad de gargantas
meridianas (5), de anchura superior a la anchura de las
acanaladuras (2), extendiéndose dichas gargantas del polo (3) hasta
la base de la cúpula (1), y desembocando a nivel del ecuador de
dicha base.
4. Cotilo para prótesis de cadera según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el fondo de
las acanaladuras (2) no forma sobreespesor o resalte con respecto a
la envolvente esférica de base que constituye la zona B.
5. Cotilo para prótesis de cadera según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la
pendiente del fondo de las acanaladuras (2) no es paralela a la
pendiente de los dientes (4) que los definen, siendo la pendiente
de dichos dientes (4) superior a la del fondo de las acanaladuras
(2), de manera que la altura de los dientes (4) a nivel de la unión
entre la zona A y B es superior a la de dichos
dientes a nivel de la base.
6. Cotilo para prótesis de cadera según una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la cúpula
de sostenimiento (1) presenta además un orificio fileteado (5),
practicado según su eje de simetría a nivel del polo (3), y
destinado a permitir el posicionado del ancilar de colocación.
7. Cotilo para prótesis de cadera según la
reivindicación 6, caracterizado porque el orificio fileteado
(5) es susceptible de ser taponado por un tapón roscado a nivel de
dicho fileteado de tal manera que produzca una continuidad de la
superficie de la cúpula de sostenimiento (1).
8. Cotilo para prótesis de cadera según una de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la
superficie interna de la base A de la cúpula de
sostenimiento (1) presenta unos resaltes o espigas (10) dirigidos
radialmente, y destinados a cooperar con un escalonado anular (14),
practicado en la proximidad de la base (12) del
núcleo-inserción (11), y más específicamente a nivel
de las escotaduras (13), orientadas según unas porciones de
meridianos a nivel de la base de dicho
núcleo-inserción (11), y esto, a fin de permitir el
pinzado de éste en el seno de la cúpula.
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