ES2251561T3 - Protesis de rodilla. - Google Patents

Abstract

Una prótesis condiloidea para artroplastia total de rodilla, que comprende: (a) un componente femoral (1) que tiene superficies condiloideas lateral y medial (2, 3; 30, 31), (b) un componente tibial que tiene una plataforma tibial (8), y (c) un componente de apoyo (21, 37) soportado sobre dicha plataforma (8) y, en uso, móvil en la dirección A-P, siendo el componente de apoyo un miembro de plástico en una pieza que tiene áreas lateral y medial (32, 33) cóncavas dispuestas para soportar los cóndilos lateral y medial respectivos, caracterizada porque el componente femoral (1) tiene una superficie de guía (22) intercondiloidea adaptada para aplicarse a una superficie de guía (20) formada en el componente de apoyo entre las áreas (32, 33) cóncavas, por lo que, al experimentar flexión, el componente femoral (1) es guiado por la interacción de las superficies de guía (20, 22) para desplazarse posteriormente una distancia deseada con respecto a la plataforma tibial.

Description

Prótesis de rodilla.

Esta invención se refiere a una prótesis para artroplastia total de rodilla (TKR). La artroplastia total de rodilla implica la extracción quirúrgica de todas las superficies naturales de apoyo de la rodilla y su artroplastia con componentes artificiales femorales y tibiales.

La invención concierne a un tipo de TKR que incluye superficies condiloideas femorales que, en cierta medida, imitan la forma de los cóndilos naturales y de un componente interpuesto de apoyo soportado sobre una plataforma tibial. Las TKR condiloideas comprenden generalmente: (a) un componente femoral que tiene un par de superficies condiloideas, (b) un componente tibial que tiene una plataforma tibial fijada a la tibia reseccionada y (c) un componente de apoyo usualmente de material plástico de bajo rozamiento interpuesto entre las superficies condiloideas y la plataforma tibial. El componente de apoyo tiene generalmente superficies cóncavas para recibir las superficies condiloideas del componente femoral. El componente de apoyo es deslizable en la dirección anterior/posterior.

La estabilidad de la articulación de rodilla artificial se proporciona gracias a la concavidad de las superficies de apoyo y gracias a los ligamentos. En todos los casos, se requieren los ligamentos colaterales. En un diseño de apoyo fijo con superficies de apoyo cóncavas, la estabilidad es suficiente, particularmente cuando hay una fuerza compresiva que actúa a través de la articulación. En esta situación, no son necesarios los ligamentos cruzados. Para superficies de apoyo de poca profundidad, que tienen la ventaja de permitir libertad adicional de movimiento, se requiere el ligamento cruzado posterior. Lo anterior se aplica también a un diseño de apoyo móvil que sólo permite rotación. Sin embargo, cuando se permite traslación anterior-posterior, se requiere el ligamento cruzado posterior, no importando cómo sean de cóncavas las superficies de apoyo.

En la rodilla natural en extensión, el área de contacto está en la posición central sobre la superficie de apoyo tibial o incluso anterior al centro. A medida que la rodilla se flexiona, el área de contacto se mueve posteriormente con progresión. Esto es importante porque proporciona un brazo creciente de palanca para el músculo cuádriceps en actividades tales como la subida y bajada de escaleras desde una silla baja, cuando existen grandes momentos flectores que actúan sobre la rodilla. Además, se considera que es altamente deseable que el fémur sea desplazado posteriormente con respecto a la tibia con los mayores ángulos de flexión, ya que esto evitará generalmente la incidencia posterior del hueso y las partes blandas, permitiendo un amplio intervalo de flexión.

Aunque se han hecho propuestas en el diseño de rodilla total para proporcionar desplazamiento posterior del punto de contacto con flexión, no se han explorado en propuestas anteriores el problema correspondiente de hacer de manera deliberada que el punto de contacto sea desplazado anteriormente en extensión y el mantenimiento de la estabilidad durante estos movimientos. La ventaja del desplazamiento anterior hacia su extensión es un aumento en el brazo de palanca de los bíceps femorales y los músculos gemelos, ayudando así a impedir la hiperextensión. Por lo tanto, la presente invención está dirigida a una solución de estos problemas.

Al lector se le hace referencia a los documentos WO-A-96/24311 y WO-A-96/03097.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una TKR, en la que el componente femoral proporcione retorno programado posteriormente con flexión y un desplazamiento compensador correspondiente anteriormente con extensión, al tiempo que se mantiene la estabilidad de la articulación durante tales movimientos.

De acuerdo con la invención, se ha previsto una prótesis condiloidea para artroplastia total de rodilla como se define en la reivindicación 1.

En general, el desplazamiento del componente femoral con respecto al componente tibial se puede efectuar por el movimiento del cuerpo "rígido" o por el movimiento del punto "de contacto" o por una combinación de ambos. En el movimiento del cuerpo rígido, el componente femoral se mueve en bloque con respecto a una plataforma tibial que está fijada a la tibia. Tal movimiento se efectúa porque el componente de apoyo tibial es móvil sobre la plataforma tibial. Por otro lado, el punto de contacto (o punto central de un área de contacto) entre las superficies de apoyo femorales/tibiales, como se ve en un plano sagital, se mueve durante la flexión. Estos movimientos relativos se describirán con más detalle posteriormente en esta memoria descriptiva en relación con diversas figuras de los dibujos. En la mayoría de los ejemplos de la invención, existe una mezcla de movimientos del cuerpo rígido y del punto de contacto.

Preferiblemente, se tiene una prótesis en la que el componente de apoyo está conformado para proporcionar superficies verticales que se extienden en la dirección A-P y hacia dentro de las áreas lateral y medial cóncavas, aplicándose dichas superficies verticales con superficies correspondientes sobre el componente femoral, por lo que la prótesis está estabilizada en una condición lateral-medial.

Según la invención, la superficie de guía tibial es una parte integral del componente de apoyo. Esto se ilustra en la figura 17. Si se permite que el componente de apoyo rote alrededor de un eje vertical en la plataforma tibial, sólo se requiere laxitud femoral-tibial para acomodar la traslación A-P.

Las figuras 1-16 no representan la invención.

En los dibujos que se acompañan:

la figura 1A es una vista en despiece ordenado y en perspectiva de una TKR útil para explicar la invención;

la figura 1B es una vista sagital de la TKR mostrada en la figura 1;

las figuras 2, 3 y 4 ilustran el método para determinar laxitudes de la realización mostrada en la figura 1B;

la figura 5 muestra gráficamente la laxitud anterior/posterior acumulada en varios ángulos de desviación de leva;

la figura 6 muestra gráficamente la laxitud anterior/posterior acumulada en una variedad de radios de leva;

la figura 7 muestra gráficamente la laxitud anterior/posterior acumulada para diferentes ángulos de desviación de leva con diferentes grados de flexión;

la figura 8 ilustra la modificación de las superficies de guía para reducir laxitud;

la figura 9 muestra los radios en diferentes porciones de los componentes de apoyo femoral y tibial, cuyo movimiento e interacción se ilustran en las figuras 10 a 16;

la figura 10 muestra el cambio en el punto o las áreas de contacto en diferentes flexiones;

la figura 11 ilustra un método para generar la superficie de guía tibial (TGS) para una superficie de guía femoral (FGS) dada;

la figura 12 ilustra el control de la flexión para una realización en la que el ángulo de desviación de leva es 210° y la excentricidad es 5 mm;

la figura 13 ilustra el comportamiento de una prótesis, en la que la dirección de excentricidad está por encima de la horizontal (un ángulo de desviación de leva menor que 180°);

la figura 14 ilustra la situación en la que se reduce el radio de la FGS y la excentricidad se aumenta;

la figura 15 ilustra el comportamiento de una prótesis que tiene un ángulo de desviación de leva de 270°;

la figura 16 muestra el efecto de reducir el radio de la FGS y aumentar la excentricidad y

la figura 17 es una vista en despiece ordenado y en perspectiva de una realización de la invención, en la que la TGS está formada integralmente con el componente de apoyo de plástico.

La figura 18 es una vista, similar a la figura 17, de aún otra realización adicional de una prótesis, en la que las superficies de la FGS y la TGS se combinan con las superficies de apoyo condiloideas, rotulianas y tibiales.

La geometría con flexión cero para una configuración de apoyo móvil se muestra en la figura 1B. El contorno sagital de un componente femoral incluye un radio RF posterior con centro O. El componente 1 femoral con las superficies de apoyo 2 y 3 está soportado sobre un componente de apoyo móvil que comprende dos pares 4 y 5. El radio RF del apoyo móvil se extiende anteriormente hasta el punto A y posteriormente hasta el punto B para un diseño de apoyo móvil que ajusta completamente. Las alturas de A y B que describen el arco de la superficie cóncava del apoyo móvil 4, 5 de plástico se eligen para proporcionar el área de contacto y la estabilidad requeridas, que está cuantificado por los ángulos SA y SB. El apoyo móvil de plástico se muestra con un grosor MT mínimo y a una distancia de AL desde la parte anterior hasta el punto más bajo sobre el apoyo. El apoyo se sitúa sobre una placa de metal uniforme de longitud TL. Con flexión cero, el apoyo se elige para situarse próximo a la parte anterior de la placa y con una distancia PC a la parte posterior de la misma.

El componente femoral tiene una entalla intercondiloidea en la que está situada una superficie de guía 6 femoral (FGS) que se aplica con una superficie de guía 7 tibial (TGS).

La FGS es convexa y la TGS es cóncava. Esta última está fijada en una dirección anterior/posterior con respecto a una placa 8 tibial metálica, de manera que, por su interacción con la superficie de guía femoral (FGS), el componente femoral se puede hacer para que se traslade con relación a la tibia. El punto de partida para la forma de la FGS es un arco circular de radio RG y centro P, que está desplazado respecto a O una distancia EC con un ángulo TH respecto a la horizontal. Como se muestra en la vista parcial en detalle de la figura 1B, se mide TH como se muestra desde la horizontal, de manera que un ángulo mayor que 180° representa un centro de curvatura P de la FGS, que se encuentra debajo del plano horizontal que pasa por el punto central O y posteriormente al mismo. Se hace referencia a esto, posteriormente en esta memoria descriptiva, como el ángulo de desviación de leva. A medida que el fémur se flexiona desde cero hasta el máximo, se requiere que el centro O del componente femoral se desplace posteriormente PT, moviéndose continuamente con flexión.

El problema inicial es sintetizar la superficie de guiamiento tibial, que está representada como un arco cóncavo de forma no especificada. Las alturas de la TGS en la parte anterior y posterior están definidas por un requisito de estabilidad, cuando la FGS está presionando contra la TGS en los puntos C o D. Si V es la fuerza vertical a través de la rodilla y H es la fuerza de cizalladura AP, se consigue justamente estabilidad cuando el ángulo GO está dado por:

(1)tan \ (GO) = V/H

El requisito de que el desplazamiento posterior sea positivo para todos los incrementos angulares, se expresa, con cualquier ángulo de flexión FLEX, como:

(2)d(PT)/D(FLEX)>0

Para un intervalo total de flexión FM, a fin de satisfacer la ecuación (2):

(3)(180-FM) >TH >0

Esto indica que la línea OP se encuentra en el tercer cuadrante. Por consiguiente, la coordenada Y más grande del punto D es con flexión cero, y del punto C es con flexión máxima FM. Las coordenadas Y de C y D son:

(4)YC = RF - [EC.sen(TH+FM) + RG.sen(GA)]

(5)YC = RF - [EC.sen(TH) + RG.sen(GA)]

Por conveniencia, la altura de la parte anterior y posterior de la TGS se toman para que sean el más grande de estos valores, indicado por HT.

Se calculan puntos discretos alrededor de la FGS con pequeños incrementos angulares, siendo TJ cualquier ángulo particular alrededor del círculo, con el fémur a flexión cero:

(6)XP(TJ, O) = RG.cos(TJ) - EC.cos(TH)

(7)YP(TJ, O) = RF + RG.sen(TJ) - EC.sen(TH)

Los puntos a flexión cero se almacenan con un valor Y por debajo de HT, la altura máxima de la TGS. El fémur se flexiona entonces un pequeño ángulo DF. El desplazamiento posterior de origen O femoral se supone que es lineal con la flexión. Para un desplazamiento total PT por el intervalo de flexión FM, el desplazamiento por el ángulo DF es:

(8)PT(DF) = PT.DF/FM

Todos los puntos en la FGS se transforman entonces según:

(9)XP(TJ,DF) = XP(TJ,O).sen(DF) + YP(TJ,O).cos(DF) - PT(DF)

(10)YP(TJ,DF) = XP(TJ,O).cos(DF) - YP(TJ,O).sen(DF) + RF

De nuevo, los puntos se almacenan con un valor Y menor que HT. Este proceso se repite hasta el ángulo de flexión máxima FM.

En esta etapa, se obtiene un grupo de puntos almacenados. La TGS inicial está dada por el lugar geométrico exterior de los puntos. Para determinar los puntos en este lugar geométrico, se usa el siguiente algoritmo (figura 2). Se determina el punto con el valor Y mínimo, (XL, YL). El siguiente punto en una dirección X positiva (XM, YM) se encuentra gracias a una rutina de búsqueda que satisfaga:

(11)XM > XL, \ e \ (YM - YL)/(XM - XL) \ es \ un \ m\text{í}nimo

Se continúa este proceso hasta que no se pueden encontrar puntos adicionales. El mismo proceso se usa para determinar los puntos en X < XL. Idealmente, los puntos están conectados con nervios, pero para este análisis se hizo una aproximación con segmentos rectilíneos cortos que unían puntos sucesivos, con un error mínimo.

Se encontró que con cualquier ángulo de flexión, cuando la FGS está superpuesta a la TGS, hay un espacio anterior y posterior tal que se podrían presentar desplazamientos y no habría una posición exclusiva del fémur sobre la tibia. Se puede reducir esta "laxitud" como sigue. Se puede visualizar que se podría formar como una región anterior de la TGS a medida que la parte posterior de la FGS barre sobre ella con altos ángulos de flexión. Por lo tanto, es posible que esta región anterior se pudiera llenar de una parte anterior expandida de la FGS, que se saldría de la TGS en una flexión prematura. Para examinar esta posibilidad, el fémur se flexiona desde cero hasta FM con los mismos incrementos angulares que antes, y en cada ángulo, se identifica cada punto Q en la FGS para YQ < HT (figura 3).

Se calcula la intersección de PO con un segmento rectilíneo en la TGS, punto R. RMAX se define como el límite superior para el radio de la FGS basándose, por ejemplo, en las dimensiones requeridas para la acanaladura rotuliana. El punto V es tal que PV = RMAX. Las coordenadas de Q se cambian según:

(12)si \ PR < RMAX, \ XQ = XR, \ YQ = YR

(13)si \ PR < RMAX, \ y \ PQ < PV, \ XQ = XV, \ YQ = YV

Llevando a cabo este procedimiento, se encontró que la FGS se expandía en las regiones anterior y posterior, reduciendo la laxitud. Las iteraciones adicionales o para FGS o para TGS no dieron como resultado ningún cambio adicional.

La laxitud final se calculó en cada uno de los incrementos angulares (figura 4). De nuevo, cada punto en la FGS se examinó para que YQ < HT. Se calculó la intersección de una línea horizontal por un segmento rectilíneo en la TGS, y se calculó la longitud QR. QR sería la laxitud anterior del fémur, si el punto Q fuera el primer punto en contactar la TGS. Se calcularon los valores de QR para todos los puntos en la FGS a la derecha de L. El valor mínimo es el valor relevante de la laxitud anterior.

Los valores de laxitud anterior y posterior se usaron entonces como un criterio para determinar el mejor diseño de la FGS y TGS. Si AL (TH) y PL (TH) son las laxitudes con cualquier ángulo de flexión TH, se consideraron los criterios siguientes:

criterio (1)Minimizar: F1 = \sum\limits^{FM}_{0} (AL (TH) + PL (TH))

Esto minimiza la laxitud total AP en todo el movimiento, pero proporciona igual peso a un pequeño número de grandes desplazamientos o a un gran número de pequeños desplazamientos.

criterio (2)Minimizar: F2 = \sum\limits^{FM}_{0} (AL (TH))_{2} + PL (TH)_{2})

Esto es similar al criterio 1, pero se aplicó contra grandes laxitudes.

criterio (3)Minimizar \ el \ valor \ máximo \ de \ F3 = (AL (TH) + PL (TH))

Esto se basó enteramente en la laxitud total máxima en cualquier ángulo.

Las dimensiones y los parámetros funcionales para una rodilla condiloidea típica se toman para que sean:

Radio femoral RF = 22 mm

Desplazamiento posterior PT = 6 mm

Ángulo de estabilidad de los apoyos SA = 45°

Ángulo de estabilidad de la TGS GA = 35°

Ángulo de flexión máximo FM = 120°

Usando la ecuación (3) para el ángulo de la FGS:

60^{o}\geq TH \geq 0

\newpage

El problema de diseño se estableció entonces como: determinar el diseño óptimo de la FGS y TGS, según el criterio 1, 2 o 3, para los parámetros anteriores de una artroplastia de rodilla condiloidea, en los intervalos:

60° \geq TH \geq 0° (obtenido de la ecuación 3)

y 18 mm \geq RG \geq 10 mm (consideraciones geométricas)

El valor EC de excentricidad FGC no se trató como una variable, ya que se determinó por la elección del desplazamiento posterior PT y el ángulo de partida de la FGS, TH.

(14)EC = PT/(cosTH + cos (TH + FM))

El intervalo de flexión se toma para que sea 0-120° (FM = 120°) a incrementos de 30°. Los puntos en la FGS se toman a incrementos de 2°. Se encontró que estos valores daban como resultado puntos suficientes en la TGS, con un espaciamiento entre puntos menor que 1 mm, para justificar la aproximación de los segmentos rectilíneos cortos para la TGS.

Resultados

De los dos parámetros, el ángulo de desviación TH de leva de la FGS y el radio RG de leva de la FGS, el primero fue el más influyente. La figura 5 muestra los valores de laxitud A-P para los tres criterios. Para el criterio 1, las laxitudes acumuladas para las 5 posiciones de flexión (0, 30, 60, 90, 120) fueron las menores a sólo 4 mm para un TH de 210°. La laxitud aumentó a 10 mm en los extremos de TH. El criterio 2 proporcionó el mismo punto mínimo a 210°, con diferencias exageradas en los extremos debido a la función cuadrática. El criterio 3 proporcionó, de nuevo, TH = 210º como el mínimo, con una laxitud máxima de sólo 1,3 mm frente a 5 mm en los extremos de TH.

Para un TH de 210º, la variación de los valores de laxitud para los tres criterios, como una función del radio RG de leva, se muestran en la figura 6. Hubo poca diferencia entre 13 mm y 18 mm, pero por debajo de 13 mm hubo un aumento en laxitud. La figura 7 muestra con qué ángulos de flexión se presentaron las laxitudes más grandes, para un intervalo de valores TH. Para un TH menor que el óptimo de 210º, hubo laxitudes mayores con los ángulos de flexión menores; con valores de TH mayores que 210º fue el caso opuesto. Con un TH de 210º, se presentaron las laxitudes más grandes igualmente en los extremos de flexión, 0º y 210º.

Así, se verá que para un buen control sobre el retorno programado posterior, el centro de curvatura de la TGS se debería encontrar posteriormente y hacia abajo desde el centro de curvatura principal de las superficies condiloideas O. Típicamente, el ángulo de desviación de leva puede estar, preferiblemente, entre aproximadamente 190 y 230º.

Las superficies de guía femoral y tibial (FGS, TGS) se muestran para una leva con radio 13 mm desplazado 210º en la figura 8. Con relación a la forma circular original de la FGS, se ve que se ha añadido material adicional en una flexión de 0º y en una flexión de 120º, aumentando eficazmente los radios periféricos de la leva. Las laxitudes pequeñas (1,3 mm) se pueden ver también a 0º y 120º con laxitudes insignificantes en la mitad del intervalo de flexión.

En general, un desplazamiento posterior de 10 a 20 mm requiere una distancia OP (véase la figura 1B) de aproximadamente la mitad, por ejemplo, de 5 a 10 mm.

El análisis precedente está basado en la geometría más sencilla de un componente femoral, en el que los cóndilos femorales son circulares cuando se observan de manera sagital. En la práctica, es deseable normalmente proporcionar un área de contacto máxima a bajos grados de flexión, por ejemplo, de 0\sim15°, que interactúa al pasear, la actividad más frecuente, mientras que son permisibles unas áreas de contacto inferiores durante la subida de pendientes o escaleras, actividades relativamente infrecuentes. Al mismo tiempo, el desplazamiento posterior del componente femoral será bajo a pequeños grados de flexión; y aumentará hasta un máximo a flexión máxima, por ejemplo, desde 100\sim130°. Puede ser deseable, también, el desplazamiento anterior en hiperextensión de la prótesis. Tales variaciones en los radios condíleos se ilustran en la figura 9. Además, el patrón general de las áreas y los puntos de contacto y su movimiento en el desplazamiento anterior y posterior se ilustran en la figura 10.

La geometría sagital de las superficies de apoyo femorales y tibiales se puede especificar de numerosos modos. Ciertas geometrías serán más adecuadas para configuraciones de apoyo móvil, en particular, aquellas con alta conformidad femoral-tibial, mientras que la conformidad reducida es más adecuada para plataformas de apoyo o rotación fijas, en las que se requiere una traslación anterior-posterior del fémur sobre la tibia. Con el fin de este análisis, se especifican estas últimas (figura 9). El radio distal se continúa posteriormente 20 grados, de manera que se puede mantener la misma conformidad femoral-tibial durante un ciclo de paseo. En la mitad del intervalo de flexión, el radio menor hace contacto, mientras que en la alta flexión, un radio incluso menor entra en juego en un esfuerzo por maximizar el ángulo de flexión de la rodilla.

Se muestra en la figura 10 una secuencia requerida típica de los puntos de contacto femoral-tibial, mientras se flexiona la rodilla de 0 a 120 grados. Mientras la rodilla se extiende desde los 15 grados, hay un requisito para impedir la extensión adicional, proporcionada por acción de los bíceps femorales o los músculos gemelos. Para obtener rendimiento en esta acción, se requiere un punto de contacto anterior a flexión de 0 grados. Mientras se flexiona la rodilla, un punto de contacto, posterior justamente al centro de la superficie de apoyo tibial, proporciona un brazo de palanca adecuado para el cuádriceps. Más allá de 60 grados, un punto de contacto crecientemente posterior aumenta además el brazo de palanca del cuádriceps. Finalmente, más allá de 105 grados, una traslación posterior más rápida del punto de contacto es una ventaja para maximizar el intervalo de flexión. Generalmente, se representa la secuencia de puntos de contacto, y las posiciones precisas pueden variar, digamos, de 2-3 milímetros respecto a las mostradas.

Dada una geometría sagital típica para las superficies de apoyo femorales y tibiales y la secuencia de puntos de contacto, se puede determinar geométricamente el movimiento del cuerpo rígido del fémur. El método para sintetizar la TGS para una FGS dada se ha descrito anteriormente en términos matemáticos. El método se puede ilustrar también gráficamente (figura 11). El fémur está situado sobre la superficie de apoyo tibial en la secuencia de posiciones mostrada en la figura 10. La TGS tiene que acomodar las múltiples posiciones de la FGS. La TGS está definida entonces por el lugar geométrico del lado convexo de las múltiples posiciones de la FGS. Las alturas anterior y posterior de la TGS se definen basándose en la estabilidad requerida o en la altura de subluxación. Como se ha descrito previamente, la FGS se puede modificar posteriormente añadiendo material en la parte anterior y posterior, lo que reduce la laxitud en los extremos del movimiento. La FGS y TGS resultantes aún permiten algo de laxitud en los extremos, pero globalmente, hay limitación de ambos desplazamientos anterior y posterior, más especialmente en la mitad del intervalo de flexión.

Usando el método para generar las superficies de guía femoral y tibial descrito anteriormente, se muestra la configuración que produce la menor laxitud global, independientemente de qué criterio se use (figura 12). La FGS es convexa y la TGS cóncava. Con la rodilla en extensión, hay un pequeño espacio que permite que el punto de contacto deslice anteriormente. En la mitad del intervalo de flexión, existe un control completo del desplazamiento anterior-posterior hasta 105 grados. Con esta configuración básica de la FGS y TGS, se presenta una útil traslación posterior de los puntos de contacto con flexión. Sin embargo, a flexión de 120 grados, las superficies de guía no producen las traslaciones posteriores requeridas. Este ejemplo ilustra el problema de obtener movimiento guiado por todo el intervalo de flexión.

Para obtener un control más positivo con flexión mayor, el ángulo de excentricidad de la FGS se puede fijar en 0 grados, es decir, dirigido posteriormente, o incluso en 30 grados por encima de la horizontal (figura 13). Se puede conseguir un desplazamiento posterior grande de manera adecuada del punto de contacto, mientras que existe control en ambas direcciones anterior y posterior. El desnivel posterior de la TGS es de menor profundidad que el ideal, pero no se considera que el control del desplazamiento posterior sea de tanta importancia, porque el contacto es probable que se balancee y deslice hacia abajo de las inclinaciones de la TGS y de la superficie de apoyo tibial posterior, a medida que la rodilla comienza a extenderse desde la posición completamente flexionada. La combinación de la FGS y TGS mostrada en la figura 13 es eficaz sólo después de una flexión de aproximadamente 75°. Con ángulos de flexión inferiores, se pierde el control anterior-posterior.

Se consigue una variación de lo anterior reduciendo el radio y aumentando la excentricidad de la FGS (figura 14). Aquí, después de alrededor de una flexión de 90 grados, se puede conseguir un alto desplazamiento posterior. Las formas se asemejan a algunos diseños estabilizados posteriores. Con un radio incluso menor, la FGS y TGS se asemejan incluso a otros diseños estabilizados posteriores.

En el extremo opuesto del intervalo de flexión, se pueden producir las superficies de la FGS y TGS que controlan el movimiento en una flexión prematura, pero no en una flexión tardía (figura 15). Esto se consigue cuando el ángulo de excentricidad es de 90 grados por debajo de la horizontal. Se pierde el control anterior-posterior después de alrededor de 45 grados de flexión. Cuando se reduce el radio de la FGS y se aumenta la excentricidad, se puede conseguir el control anterior-posterior con baja flexión (figura 16). El desplazamiento anterior es mayor, pero se pierde el control con un ángulo de flexión inferior que la configuración de la figura 15.

Se muestran realizaciones típicas, de acuerdo con la invención, en las figuras 17 y 18. En el caso de las figuras 1A y 1B, un componente 1 femoral comprende un par de superficies condiloideas 2 y 3, diseñadas para tener conformidad apretada con los componentes de apoyo 4 y 5 de plástico, que están dispuestos para deslizar sobre una placa de base 8 tibial. Los cóndilos 2 y 3 femorales están puenteados por una superficie de guía 6 femoral, que tiene una forma generalmente convexa cuando se observa de manera sagital, como se muestra en la figura 1B. También, es deseable la conformidad apretada de las superficies condiloideas con las áreas cóncavas del componente de apoyo (el componente de plástico), cuando se observan en corte transversal.

Una superficie de guía 7 tibial tiene unas elevaciones anterior y posterior 9 y 10, proporcionando ambas la orientación anterior y posterior y ayudando también a la estabilidad al aplicarse dentro de rebajos tales como 11 en el componente femoral. Además, las superficies laterales del componente de la superficie de guía tibial se aplica con superficies laterales correspondientes internamente a los cóndilos 2 y 3 para proporcionar estabilidad lateral.

La figura 17 muestra una realización de la invención, en la que la superficie de guía 20 tibial está formada como una parte integral del componente de apoyo 21. De modo similar, la superficie de guía 22 femoral aún puede estar formada como una superficie intercondiloidea, pero puede estar mezclada en la forma de los cóndilos 2 y 3. Esta última puede consistir en perfiles sagital y femoral frontal conformados convencionalmente en contacto con las superficies de apoyo tibiales diseñadas para ser barridas por las superficies femorales a medida que se mueven por el intervalo de flexión máxima. En esta realización, las superficies de apoyo tibiales tienen que permitir el desplazamiento anterior/posterior y la rotación interna/externa. Esto se podría conseguir haciendo planas las superficies tibiales, proporcionando por ello movimiento rotatorio sin restricción. Preferiblemente, sin embargo, debería haber alguna restricción, y esto se puede conseguir haciendo poco profunda la plataforma tibial en el centro, pero curvada hacia arriba en la parte anterior y posterior, a fin de limitar la rotación a, digamos, \pm 12°. Alternativamente, se puede proporcionar un radio sagital en conformidad parcial con las superficies de apoyo femorales para permitir la restricción progresiva desde la posición neutral. En todos estos casos, la superficie de guía tibial tienen que ser modificada para permitir la rotación interna/externa. Esto se puede conseguir generando un lugar geométrico de la superficie de guía femoral, como antes, pero incluyendo rotación interna/externa en cada ángulo de flexión.

Otra posibilidad, como se ilustra en la figura 18, es proporcionar las superficies condiloideas 30, 31 para constituir, también, las superficies de guía femorales. De modo similar, las superficies de apoyo medial y lateral 32, 33 del componente de apoyo tibial constituyen las superficies de guía tibiales.

Para proporcionar suficiente estabilidad a fin de impedir que el fémur subluxe hacia delante fuera de la superficie tibial, la inclinación anterior de la superficie de guía tibial debe ser suficiente para impedir esto, como se describe por el ángulo GC en la figura 1B. Esto requiere que el radio femoral posterior relativamente pequeño sea portado hacia delante anteriormente, produciendo unas entallas lateral y medial 34, 35. Estas entallas se extienden a cada lado de la superficie de apoyo 36 rotuliano que está conformada como para una rodilla condiloidea estándar. En esta realización, el componente de apoyo 37 se puede hacer girar sobre una plataforma tibial uniforme para proporcionar la laxitud rotatoria interna/externa.

Por supuesto, es posible proporcionar el método para generar las superficies de guía a fin de producir sólo desplazamiento posterior con flexión o, alternativamente, sólo desplazamiento anterior con extensión, aunque, preferiblemente, debería haber ambos desplazamientos anterior y posterior. La elección apropiada se puede hacer dependiendo de la presencia o ausencia de los ligamentos cruzados anterior y posterior.

Claims (4)

1. Una prótesis condiloidea para artroplastia total de rodilla, que comprende:

(a) un componente femoral (1) que tiene superficies condiloideas lateral y medial (2, 3; 30, 31),

(b) un componente tibial que tiene una plataforma tibial (8), y

(c) un componente de apoyo (21, 37) soportado sobre dicha plataforma (8) y, en uso, móvil en la dirección A-P, siendo el componente de apoyo un miembro de plástico en una pieza que tiene áreas lateral y medial (32, 33) cóncavas dispuestas para soportar los cóndilos lateral y medial respectivos,

caracterizada porque el componente femoral (1) tiene una superficie de guía (22) intercondiloidea adaptada para aplicarse a una superficie de guía (20) formada en el componente de apoyo entre las áreas (32, 33) cóncavas, por lo que, al experimentar flexión, el componente femoral (1) es guiado por la interacción de las superficies de guía (20, 22) para desplazarse posteriormente una distancia deseada con respecto a la plataforma tibial.

2. Una prótesis según la reivindicación 1, en la que el componente de apoyo está conformado para proporcionar superficies verticales que se extienden en la dirección A-P y hacia dentro de las áreas lateral y medial cóncavas, aplicándose dichas superficies verticales con superficies correspondientes sobre el componente femoral, por lo que la prótesis está estabilizada en una condición lateral-medial.

3. Una prótesis según la reivindicación 1 o 2, en la que el componente de apoyo está montado en la plataforma tibial de manera que permita aproximadamente \pm 12 grados de rotación interna/externa.

4. Una prótesis según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que las superficies condiloideas femorales están entalladas anteriormente para permitir la hiperextensión, mientras que conserva la conformidad con las superficies de apoyo tibiales en un plano sagital.