ES2257631T3

ES2257631T3 - Endoprotesis de articulacion con nucleo metalico y recubrimiento vitroceramico.

Info

Publication number: ES2257631T3
Application number: ES03025541T
Authority: ES
Inventors: Dr. Hans Grundei
Original assignee: Eska Implants GmbH and Co KG
Current assignee: Eska Implants GmbH and Co KG
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2006-08-01
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: JP4417818B2; EP1529542A1; ATE316801T1; US7004975B2; EP1529542B1; US20050102035A1; JP2005161033A; DE50302329D1

Abstract

Endoprótesis de articulación que presenta una pieza de articulación con núcleo metálico, en la que el núcleo metálico está recubierto en zonas, que ruedan y/o se deslizan en otra pieza de articulación en el ejercicio de la función de articulación, con una vitrocerámica de la siguiente composición (en % en peso) SiO2 45, 0 - 50% Al2O3 15, 0 - 20, 0% ZrO2 8, 0 - 12, 0% K2O 8, 0% Na2O 7, 5% CaO 2, 5% TiO2 1, 5% y además una cantidad residual de hasta 12, 5% de MnO2 y/o Fe2O3 y/o Co2O3.

Description

Endoprótesis de articulación con núcleo metálico y recubrimiento vitrocerámico.

La invención se refiere a una endoprótesis de articulación que presenta una pieza de articulación con un núcleo metálico que rueda y/o se desliza al menos en zonas en otra pieza de articulación en el ejercicio de la función de articulación.

Ejemplos típicos de una endoprótesis de articulación de este tipo son una articulación de rodilla artificial, una articulación escapulohumeral y sobre todo una articulación de cadera artificial.

En este sentido, en este campo se conocen desde hace mucho tiempo diferentes emparejamientos de materiales, como por ejemplo una esfera de articulación metálica con un componente deslizante en forma de un inserto de polietileno en un acetábulo, así como una esfera de articulación de cerámica dura con una pieza insertada de cerámica dura o cerámica compuesta en un acetábulo.

Al igual que antes son problemáticos los fenómenos de desgaste en el caso de uno de los componentes deslizantes. Éstos son pequeños, pero medibles, lo que generalmente requiere después de algunos años una sustitución de al menos una de las piezas de articulación. Esto no sólo es una gran carga para el paciente, sino también representa un factor de coste considerable.

De manera correspondiente, el objetivo de la presente invención es especificar una endoprótesis de articulación del tipo mencionado al principio que sea estable durante largo tiempo y resistente al desgaste y, en este sentido, posea una alta resistencia de los componentes de articulación. Además, debe especificarse un emparejamiento de piezas de articulación que presente estas propiedades ventajosas.

Este objetivo se alcanza mediante una endoprótesis de articulación con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones 2 y 3 se exponen soluciones alternativas.

Las tres soluciones propuestas prevén una endoprótesis de articulación que presente una pieza de articulación con núcleo metálico, en la que el núcleo metálico está recubierto con una mezcla compuesta de vitrocerámica de diferentes composiciones en zonas que ruedan y/o se deslizan en otra pieza de articulación en el ejercicio de la función de articulación.

Según la primera solución se propone una composición descrita a continuación:

SiO_{2}	45,0-50%
Al_{2}O_{3}	15,0-20,0%
ZrO_{2}	8,0-12,0%
K_{2}O	8,0%
Na_{2}O	7,5%
CaO	2,5%
TiO_{2}	1,5%

y además una cantidad residual de hasta 12,5% de MnO_{2} y/o Fe_{2}O_{3} y/o Co_{2}O_{3}.

La mayor proporción en esta composición es la proporción de vidrio SiO_{2}, en cuyo uso tiene prioridad la adhesión a sustrato metálico. El comportamiento de desgaste se influye decisivamente por los componentes Al_{2}O_{3} y ZrO_{2}.

Esta composición de vitrocerámica es la más dura de las tres propuestas de solución. Se denomina como el así llamado sistema biónico, ya que posibilita que la otra pieza de articulación con asimismo un núcleo metálico se recubra con una mezcla compuesta de vitrocerámica de la misma composición. Se esperan tiempos de duración de 15 a 20 años de la endoprótesis de articulación que lleva la composición de vitrocerámica descrita.

Según una segunda propuesta de solución se prevé la siguiente composición de vitrocerámica:

SiO_{2}	35,0-55,0%
Al_{2}O_{3}	15,0-25,0%
TiO_{2}	10,0-14,0%
Na_{2}O	7,5%
K_{2}O	7,0%
ZrO_{2}	1,0-5,0%
CaO	0,5%

y además una cantidad residual de hasta 24% de MnO_{2} y/o Fe_{2}O_{3} y/o Co_{2}O_{3} y/o CuO.

Este sistema se diferencia de la primera propuesta de solución en primer lugar en que el recubrimiento es algo más blando que el mencionado en primer lugar. Pero la diferencia decisiva es la adición esencialmente más alta de TiO_{2}. Con ello, es más compatible con el organismo un desgaste concretamente menor, pero nunca que deba evitarse. Por eso este sistema también se denomina antialergénico. Los tiempos de duración de una endoprótesis de articulación provista con éste deberían fallar aproximadamente menos que en el caso de la primera endoprótesis de articulación. También este sistema de esta mezcla compuesta de vitrocerámica es tan duro que también puede recubrirse la otra pieza de articulación con asimismo un núcleo metálico con la mezcla compuesta de vitrocerámica de la misma composición que en la primera pieza de articulación.

Según la tercera propuesta, la primera pieza de articulación se recubre con una vitrocerámica de la siguiente composición:

SiO_{2}	50,0-60,0%
Al_{2}O_{3}	5,0-10,0%
ZrO_{2}	5,0-10,0%
Na_{2}O	8,0%
CaO	6,0%
TiO_{2}	3,0-5,0%
K_{2}O	2,0%
Sb_{2}O_{5}	0,5%

y además una cantidad residual de hasta 20,5% de MnO_{2} y/o Fe_{2}O_{3} y/o Co_{2}O_{3} y/o CuO y/o CeO_{2}.

Esta variante pone a disposición el material más blando, comparado con las otras variantes. No obstante se esperan tiempos de duración de hasta 15 años. Debido a la relativa blandura del material se prevé preferiblemente que la otra pieza de articulación, en la que la primera pieza de articulación rueda y/o en la que se desliza, presente un componente deslizante de una cerámica que sea más dura que la mezcla compuesta de vitrocerámica de composición anteriormente mencionada. En este caso se prefiere especialmente como componente deslizante una cerámica compuesta, como se conoce, por ejemplo del documento EP0502082C. Para ello puede utilizarse alternativamente un componente deslizante de polietileno en el caso de la segunda pieza de articulación. La endoprótesis de articulación así construida puede denominarse endoprótesis estándar, que se implanta al paciente medio. No obstante, con respecto a las endoprótesis de articulación conocidas con los emparejamientos metal frente a metal, metal frente a polietileno, cerámica frente a polietileno, etc., tiene un tiempo de duración más largo en el caso de una resistencia de los componentes que es claramente superior que en el caso de piezas constructivas, especialmente cerámicas.

Se prefiere especialmente que los núcleos metálicos de las piezas de articulación estén compuestos por una aleación de cobalto-cromo-molibdeno. Se ha demostrado concretamente que las fuerzas de adhesión de los recubrimientos sobre este metal son extremadamente altas, de manera que es sumamente improbable un daño del recubrimiento, por ejemplo un desconchado.

En todas las variantes se prefiere que el espesor del recubrimiento ascienda a de 200 \mum a 600 \mum. En el caso de un desgaste medio de 5 \mum a 8 \mum por año resultan de esto tiempos de duración extremadamente largos que son difíciles de alcanzar con los emparejamientos de materiales según el estado de la técnica.

Claims

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1. Endoprótesis de articulación que presenta una pieza de articulación con núcleo metálico, en la que el núcleo metálico está recubierto en zonas, que ruedan y/o se deslizan en otra pieza de articulación en el ejercicio de la función de articulación, con una vitrocerámica de la siguiente composición (en % en peso)

SiO_{2} 45,0-50% Al_{2}O_{3} 15,0-20,0% ZrO_{2} 8,0-12,0% K_{2}O 8,0% Na_{2}O 7,5% CaO 2,5% TiO_{2} 1,5%

y además una cantidad residual de hasta 12,5% de MnO_{2} y/o Fe_{2}O_{3} y/o Co_{2}O_{3}.
2. Endoprótesis de articulación que presenta una pieza de articulación con núcleo metálico, en la que el núcleo metálico está recubierto en zonas, que ruedan y/o se deslizan en otra pieza de articulación en el ejercicio de la función de articulación, con una vitrocerámica de la siguiente composición (en % en peso)

SiO_{2} 35,0-55,0% Al_{2}O_{3} 15,0-25,0% TiO_{2} 10,0-14,0% Na_{2}O 7,5% K_{2}O 7,0% ZrO_{2} 1,0-5,0% CaO 0,5%

y además una cantidad residual de hasta 24% de MnO_{2} y/o Fe_{2}O_{3} y/o Co_{2}O_{3} y/o CuO.
3. Endoprótesis de articulación que presenta una pieza de articulación con núcleo metálico, en la que el núcleo metálico está recubierto en zonas, que ruedan y/o se deslizan en otra pieza de articulación en el ejercicio de la función de articulación, con una vitrocerámica de la siguiente composición (en % en peso)

SiO_{2} 50,0-60,0% Al_{2}O_{3} 5,0-10,0% ZrO_{2} 5,0-10,0% Na_{2}O 8,0% CaO 6,0% TiO_{2} 3,0-5,0% K_{2}O 2,0% Sb_{2}O_{5} 0,5%

y además una cantidad residual de hasta 20,5% de MnO_{2} y/o Fe_{2}O_{3} y/o Co_{2}O_{3} y/o CuO y/o CeO_{2}.
4. Endoprótesis de articulación según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el espesor del recubrimiento asciende a de 200 a 600 \mum.
5. Endoprótesis de articulación según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que la otra pieza de articulación presenta asimismo un núcleo metálico que está recubierto con una mezcla compuesta de vitrocerámica de la misma composición que la primera pieza de articulación.
6. Endoprótesis de articulación según la reivindicación 3, en la que la otra pieza de articulación presenta un componente deslizante de una cerámica.
7. Endoprótesis de articulación según la reivindicación 3, en la que la otra pieza de articulación presenta un componente deslizante de polietileno.
8. Endoprótesis de articulación según la reivindicación 1 a 7, en la que los núcleos metálicos de las piezas de articulación están compuestos por una aleación de cobalto-cromo-molibdeno.