ES2288201T3

ES2288201T3 - Protesis de codo.

Info

Publication number: ES2288201T3
Application number: ES03005749T
Authority: ES
Inventors: Alain Tornier
Original assignee: Tornier SAS
Current assignee: Tornier SAS
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2008-01-01
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: EP1051954B1; FR2793404A1; ATE261283T1; ATE367778T1; US6379387B1; US6767368B2; DE60035716T2; EP1051954A1; EP1317911A1; JP2000342610A; DE60008808T2; FR2793404B1; DE60035716D1; EP1317911B1; DE60008808D1; JP4166413B2; ES2213558T3; US20020165614A1

Abstract

Prótesis de codo que comprende un componente humeral (10) que forma una primera superficie de articulación (S1) globalmente cilíndrica y un componente cubital (20) que forma una segunda superficie de articulación (S2) apta para ser dispuesta alrededor de una parte de dicha primera superficie de articulación y para pivotar alrededor de un eje longitudinal (X1) de dicha primera superficie de articulación, caracterizada porque comprende unos medios (12a, 13a, 16a; 11, 16, 16a, 16a¿, 16a¿) de ajuste, en función de la morfología del paciente, de la posición (d¿) del eje longitudinal (X1) de dicha primera superficie (S1) con respecto al eje longitudinal (X3) de un vástago (11) de anclaje de dicho componente humeral (10).

Description

Prótesis de codo.

La presente invención se refiere a una prótesis de codo que comprende por lo menos un componente humeral y un componente cubital.

En función del juego articular y del modo de acoplamiento de los elementos protésicos humeral y cubital entre sí, se distinguen principalmente dos tipos de prótesis:

-: las prótesis de charnela tales como las conocidas por el segundo modo de realización descrito en el documento EP-A-0 913 133 y en las cuales un eje de articulación común es introducido en unos orificios alineados previstos en el componente humeral y en el componente cubital,

-: las prótesis de deslizamiento, tales como las conocidas en particular por el documento US-A-4 242 758 o por el primer modo de realización descrito en el documento EP-A-0 913 133, en las cuales el componente cubital queda apoyado sobre una superficie de articulación humeral globalmente cilíndrica.

La invención prevé proponer una prótesis de codo que permita ciertos movimientos transversales, tales como el movimiento de varus-valgus, presentado al mismo tiempo una posibilidad de adaptación a la morfología del paciente.

En esta esencialidad, la invención se refiere a una prótesis de codo que comprende un componente humeral que forma una primera superficie de articulación globalmente cilíndrica y un componente cubital que forman una segunda superficie de articulación apta para ser dispuesta alrededor de una parte de esta primera superficie de articulación y para pivotar alrededor de un eje longitudinal de esta primera superficie de articulación, caracterizada porque comprende unos medios de ajuste, en función de la morfología del paciente, de la posición del eje longitudinal de la primera superficie con respecto al eje longitudinal de un vástago de anclaje del componente humeral.

En efecto, la tróclea puede estar más o menos por delante en el plano sagital con respecto al eje longitudinal del húmero, independientemente del tamaño del hueso, no siendo esta variación morfológica hasta el presente tomada en cuenta por las prótesis de codo. La prótesis de la presente invención permite por tanto tener en cuenta esta variable cuando tiene lugar la colocación de una prótesis.

En particular, se puede prever que la primera superficie esté formada por una pieza alargada mientras que unas patas solidarias del vástago de anclaje están provistas de perforaciones de recepción de un eje de montaje, estando la posición relativa de las perforaciones de la pieza y de las patas adaptada en función de la morfología del paciente. Por ejemplo, la prótesis puede comprender varias piezas alargadas y/o varios vástagos, siendo estas piezas y vástagos aptos para ser ensamblados entre sí y permitiendo obtener diferentes posiciones del eje longitudinal de las piezas globalmente cilíndricas con respecto a los ejes de los vástagos. Según otra variante de realización, se puede prever que el vástago y la pieza alargada que forma la primera superficie estén fijas una con respecto a la otra, en particular monobloque, comprendiendo la prótesis varios conjuntos de dichos pieza y vástago de geometrías diferentes para un tamaño dado de húmero. Es entonces posible para el cirujano elegir, cuando tiene lugar la colocación de la prótesis, un conjunto vástago-pieza en función de la morfología del paciente.

Según otros aspectos ventajosos de la invención:

-: La primera superficie de articulación tiene una generatriz cóncava, mientras que la segunda superficie de articulación tiene, en un plano de corte paralelo al eje de la primera superficie de articulación, una generatriz convexa. Gracias a esta disposición, el eje del movimiento de varus-valgus está de forma permanente situado en el componente cubital, lo que da una mejor estabilidad transversal a la prótesis así realizada, en particular, con respecto a la conocida por el documento US-A-4 242 758 en la cual el eje del movimiento de varus-valgus está, en las configuraciones extremas, situado en la bobina que forma el elemento humeral.

-: La primera superficie de articulación se prolonga por otra superficie de articulación, globalmente convexa, de apoyo de un componente radial. Esto permite realizar una prótesis total de codo.

-: Un juego funcional entre las superficies citadas está formado por la diferencia de sus diámetros o de los radios de curvatura de sus generatrices respectivas.

-: Un orificio de paso de por lo menos un hilo de sutura está practicado en la proximidad del eje longitudinal de la primera superficie de articulación y paralelamente a éste.

La invención se comprende mejor y otras ventajas de ésta aparecerán más claramente a la luz de la descripción que sigue de dos modos de realización de una prótesis de codo de acuerdo con su principio, dada únicamente a título de ejemplo y con referencia a los planos anexos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista en perspectiva explosionada de una prótesis de codo de acuerdo con la invención;

- la figura 2 es una vista en perspectiva del componente cubital de la prótesis de la figura 1 en curso de ensamblaje;

- la figura 3 es una vista frontal de la prótesis de la figura 1 montada en un codo en extensión, en una primera configuración;

- la figura 4 es una sección según el plano IV-IV de la figura 3;

- la figura 5 es una vista análoga a la figura 3 mientras que la prótesis está en una segunda configuración;

- la figura 6 es una sección según el plano VI-VI de la figura 5;

- la figura 7 es una representación esquemática, a mayor escala y en sección longitudinal, de algunas superficies de contacto de la prótesis de las figuras 1 a 6, y

- la figura 8 es una sección parcial análoga a la figura 4 para una prótesis de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención.

La prótesis visible en las figuras 1 a 6 comprende un componente humeral 10 que comprende un vástago 11 destinado a ser introducido en el canal medular de un húmero H y que se prolonga por dos patas 12 y 13 perforadas cada una por un orificio 12a o 13a de paso de un tornillo 14 que constituye un eje. El orificio 12a está roscado, lo que le permite cooperar con el fileteado exterior del tornillo 14.

El vástago 11 se prolonga también por una tercera pata 15 destinada a apoyarse contra la cortical del húmero H y a prevenir una eventual basculación anterior del vástago humeral.

Una pieza alargada 16 está provista de una perforación central 16a cuyas dimensiones le permiten recibir el tornillo 14. Dos superficies extremas 16b y 16c de la pieza 16 están previstas para entrar respectivamente en contacto con unas superficies enfrentadas 12b y 13b de las patas 12 y 13, mientras que el tornillo 14 atraviesa los orificios y perforaciones 13a, 16a y 12a.

En esta posición representada en las figuras 3 a 6, una superficie extrema 13c de la pata 13 está apoyada contra un escalonado extremo 16d de la pieza 16. De la misma manera, una superficie extrema 12c de la pata 12 entra en contacto con una superficie de forma complementaria 16e prevista en la pieza 16, más allá de la superficie 16b. Así, la pieza 16 está inmovilizada en rotación alrededor del tornillo 14 por cooperación de formas de las superficies 13c y 16d, por una parte, 12c y 16e, por otra parte. Entre las superficies 16b y 16c, la pieza 16 es globalmente cilíndrica y forma una superficie S_{1} de articulación también globalmente cilíndrica cuya generatriz G_{1} es curva y cóncava, en el sentido de que el diámetro de la superficie S_{1} es mínimo en la parte central de la parte de la pieza 16 comprendida entre las superficies 16b y 16c. Se ha designado con la referencia X_{1} el eje de simetría de la superficie S_{1}, D_{1} su diámetro, que es variable a lo largo del eje X_{1}, y R_{1} el radio de curvatura de la generatriz G_{1} en el plano de la figura 7.

La pieza 16 se prolonga por una extensión 16f cuya superficie externa S_{4} es convexa. La extensión 16f cubre la pata 12 cuando la pieza 16 está montada sobre las patas 12 y 13.

El conjunto del componente humeral 10 es metálico.

Un componente cubital 20 comprende un vástago metálico 21 destinado a ser insertado en el canal medular del cúbito C y que se prolonga por una pata 22 también metálica de forma cóncava cuya superficie interior está revestida con una guarnición 23 realizada en un material adaptado al rozamiento con la pieza metálica 16, por ejemplo de polietileno. La guarnición 23 está montada sobre la pata 22 por cooperación de formas gracias a unos retornos 23a que cubren unas aletas laterales 22a de la pata 22. Un tornillo sin cabeza 24 permite inmovilizar los elementos 22 y 23 uno con respecto al otro. El montaje de la guarnición 23 sobre la pata 22 está representado en la figura 2. La guarnición 23 está acoplada sobre la pata 22 de tal manera que sus retornos 23a cubren las aletas 22a y sufre un movimiento de deslizamiento representado por las flechas F hasta quedar a tope contra una superficie de tope 22b formada en el interior de un resalte 26 de la pata 22. Cuando la guarnición 23 está a tope contra la superficie 22b, el tornillo 24 es introducido y roscado en la guarnición 23 y en la pata 22, como se ha representado por la flecha F'. La pata 22 constituye entonces una armadura envolvente para la guarnición 23.

El procedimiento de ensamblaje utilizado entre la guarnición 23, que puede en particular ser realizada en material plástico, y la pata 22, que es metálica, presenta las ventajas siguientes:

-: una gran facilidad de mecanizado de la guarnición 23 puesto que su material constitutivo puede ser mecanizado únicamente por torneado, sin tener que recurrir a máquinas de mando numérico;

-: un mantenimiento particularmente eficaz de la guarnición 23 sobre la pata 22;

-: la presencia de una cantidad importante de material, por ejemplo de polietileno, que forma guarnición 23 a uno y otro lado del metal que forma la pata 22, lo que permite evitar cualquier contacto entre las partes metálicas 16 y 22 cuando tiene lugar el movimiento articular.

Aunque el modo ensamblaje descrito anteriormente sea particularmente ventajoso, la inmobilización relativa de los elementos 22 y 23 puede ser efectuada por otros medios, en particular por bloqueo, engarzado o pinzado.

La guarnición 23 está provista de una escotadura lateral 23b a fin de no interferir con los tejidos que pasan en la proximidad del componente 20 en posición montada de la prótesis.

La superficie interna de la guarnición 23 forma una superficie de articulación S_{2} de forma complementaria de la superficie S_{1}. Se ha designado por la referencia X_{2} el eje central de los elementos 22 y 23, D_{2} el diámetro de la superficie S_{2}, siendo este diámetro variable a lo largo del eje X_{2}. En sección en un plano paralelo al eje X_{2}, la superficie S_{2} es convexa en el sentido de que su generatriz G_{2} es curva y convexa, con un centro de curvatura dispuesto por el lado de la pata 22, es decir en la parte opuesta al eje X_{2}. Se ha designado por la referencia R_{2} el radio de curvatura de la generatriz G_{2}.

Los diámetros respectivos D_{1} y D_{2} y los radios de curvatura respectivos R_{1} y R_{2} de las superficies S_{1} y S_{2} son sensiblemente iguales. Las ligeras diferencias de valores de D_{1} y D_{2} por una parte y de R_{1} y R_{2} por otra parte permiten crear un juego funcional diametral J y un juego funcional longitudinal J' que están exagerados en la figura 7 en aras de la claridad del dibujo. Estos juegos funcionales J y J' que tienen unos valores pequeños, permiten el movimiento relativo de varus-valgus y en rotación axial del componente cubital 20 con respecto al componente humeral
10.

Las dimensiones y orientaciones respectivas de las superficies S_{1} y S_{2} son tales que el componente cubital puede estar dispuesto alrededor de una parte de la superficie S_{1}, como se ha representado en las figuras 3 y 4. En esta posición, la guarnición 23 rodea la pieza 16 en una parte de su circunferencia representada en la figura 4 por un ángulo \alpha que define la amplitud de la congruencia entre las superficies S_{1} y S_{2}, visible en la figura 4 e inferior a aproximadamente 180º. El ángulo \alpha es inferior a 180º para permitir la colocación del componente cubital sobre la pieza 16. Los juegos de funcionamiento J y J' previstos entre las superficies S_{1} y S_{2} pueden permitir que el ángulo \alpha sea superior a 180º, sin comprometer el libre montaje del componente 20 sobre la pieza 16.

En esta configuración, la prótesis se comporta como una prótesis de deslizamiento.

Cuando el cirujano realiza que los tendones y ligamentos de la articulación están en buen estado y que hay pocos riesgos de que la articulación pueda luxarse, la prótesis puede ser utilizada en la configuración de las figuras 3 y 4.

Una seguridad incrementada de la articulación protésica puede obtenerse utilizando un elemento de enclavamiento 30 destinado a ser montado sobre el componente cubital 20 y constituido por una armadura 32 y por una guarnición 33 inmovilizadas una con respecto a la otra gracias a unas aletas y retornos análogos a los de la pata 22 y de la guarnición 23 y a un tornillo sin cabeza 34 visible en la figura 6. La guarnición 33 está realizada en un material adaptado al rozamiento con la pieza 16, por ejemplo en polietileno, siendo este material ventajosamente idéntico al de la guarnición 23. El montaje de la guarnición 33 sobre la armadura 32 tiene lugar de una forma análoga a la descrita con referencia a la figura 2.

Una escotadura lateral 33b está prevista sobre la guarnición 33, estando esta escotadura diametralmente opuesta a la escotadura 23b en posición montada del elemento 30 y teniendo la misma función que la escotadura 23b.

La superficie interna de la guarnición 33 forma una tercera superficie de articulación S_{3} de geometría comparable con la de la superficie S_{2}. Más precisamente, las generatrices de las superficies S_{2} y S_{3} son sensiblemente idénticas, de tal manera que cuando el elemento 30 está montado sobre el componente 20, la superficie S_{3} prolonga la superficie S_{2}. Se está entonces en la configuración de las figuras 5 y 6 en la cual las superficies S_{2} y S_{3} del conjunto formado por los elementos 20 y 30 encierran la superficie S_{1}, pudiendo los ejes X_{1} y X_{2} desplazarse uno con respecto al otro, tanto en traslación como en rotación, en distancias o ángulos dados por el valor de los juegos funcionales diametral y longitudinal J y J' dejados entre la superficie S_{1} y la combinación de las superficies S_{2} y S_{3}. En efecto, la combinación de las superficies S_{1} y S_{2} y S_{3} permite obtener:

-: una superficie de contacto suficiente entre las piezas 16 y 20 ó 16, 20 y 30, cualquiera que sea la posición relativa de los componentes humeral y cubital;

-: la posibilidad de un movimiento de varus-valgus y de una rotación axial, cualesquiera que sean los esfuerzos sufridos por estos componentes;

-: la posibilidad de una traslación medio-lateral del cúbito sobre el húmero;

-: la posibilidad de una traslación anteroposterior del cúbito sobre el húmero.

En el plano de la figura 6, las superficies S_{2} y S_{3} rodean juntas la superficie S_{1} en un ángulo \beta del orden de 270º. En efecto, el enclavamiento gracias al elemento 30 es eficaz en tanto el ángulo \beta es superior a 180º. Unos resultados satisfactorios han sido obtenidos con un ángulo \beta comprendido entre 225 y 315º, pudiendo este ángulo razonablemente ser extendido en una zona que va de 190 a 360º.

Siempre que el ángulo \beta es superior a 180º, la cooperación de las superficies S_{1} por una parte, S_{2} y S_{3} por otra parte, permite evitar un desencajado o una luxación de la articulación, mientras que unos movimientos de varus-valgus continúan siendo posibles por deslizamiento transversal y/o pivotamiento de las superficies S_{2} y S_{3} con respecto a la superficie S_{1}.

El montaje del elemento 30 sobre el componente 20 se obtiene gracias a un roscado 25 practicado en el resalte 26 previsto sobre la pata 22, mientras que un alojamiento 35 está previsto en la armadura 32 para la recepción de un tornillo 36 destinado a ser apretado en el roscado 25. Según una solución espejo, un roscado puede estar previsto en la armadura 32 mientras que un alojamiento de recepción de una cabeza de tornillo está previsto en la pata 22. Otros medios de fijación pueden estar previstos, en particular unos pivotes, eventualmente troncocónicos, o un ensamblaje por tetones y ranuras.

En la configuración de las figuras 5 y 6, la distancia d, entre los bordes libres respectivos 20a y 30a del componente 20 y del elemento 30, es inferior al diámetro mínimo D de la superficie S_{1}, lo que corresponde al enclavamiento buscado gracias al elemento 30.

Se ha designado por la referencia X_{3} el eje longitudinal del vástago 11 y d' el desplazamiento de los ejes X_{1} y X_{3} en el plano de las figuras 4 y 6. El valor de d' es un parámetro dependiente de la morfología del paciente.

Es posible ajustar el valor de d' utilizando diferentes piezas 16 cuya perforación central 16a está más o menos desplazada con respecto al eje X_{1}, como se ha representado en trazos mixtos en la figura 1 con las referencias 16a' y 16a''. Así, después de ensayo del vástago 11 en el húmero, el cirujano puede elegir, entre varias piezas 16 cuya perforación central está más o menos desplazada con respecto al eje X_{1}, la que corresponde mejor a la posición anatómica de la tróclea.

En todos los casos, las superficies 12c y 13c de las patas 12 quedan respectivamente apoyadas contra las superficies 16d y 16e de la pieza 16.

Otras variantes permiten obtener el mismo resultado, en particular la utilización de piezas que forman las partes 11 a 15 de geometría variable, estando los orificios 12a y 13a más o menos desplazados con respecto al eje X_{3}. En este caso, puede ser utilizada una única pieza alargada 16.

Según otra alternativa, los elementos 11 a 16 pueden estar formados de forma monobloque, formando un conjunto prótesis que comprende diferentes conjuntos monobloque cuyo desplazamiento d' es variable. El cirujano puede así elegir, entre estos conjuntos monobloque, la pieza mejor adaptada después de colocación provisional de una prótesis fantasma y prueba.

En la práctica, cualquiera que sea el modo de regulación del desplazamiento previsto, aparece que una amplitud de más o menos 5 mm alrededor de la posición media representada en trazos seguidos en la figura 1 permite cubrir la mayor parte de los casos operatorios.

Está previsto un componente radial 40 que comprende un vástago 41 destinado a ser insertado en el canal medular del radio R y una cabeza 43 de material plástico, por ejemplo de polietileno rodeada por un zuncho 42 metálico. La cabeza 43 forma una superficie de articulación cóncava S_{5} prevista para quedar apoyada contra la superficie S_{4} de la pieza 16. En esta configuración la prótesis de la invención es una prótesis total.

Según una variante no representada de la invención, la prótesis puede ser parcial en el sentido de que no comprende componente radial, estando la cabeza anatómica del radio entonces directamente articulada sobre la superficie S_{4}.

En el segundo modo de realización de la invención representado en la figura 8, los elementos análogos a los del primer modo de realización llevan unas referencias idénticas. Una zapata 23d prolonga la guarnición 23 en la parte opuesta de su borde previsto para entrar en contacto con el elemento 30. La superficie interna S_{6} de la zapata 23d prolonga tangencialmente la superficie S_{2}, de tal manera que constituye una protección suplementaria contra una luxación de la prótesis, utilizable con o sin el elemento 30 que puede ser montado sobre el componente 20 en la posición
representada en trazos mixtos. El enclavamiento obtenido es aún mejorado con respecto al primer modo de realización.

Según un aspecto ventajoso pero no obligatorio de la invención, un orificio axial 14a está practicado longitudinalmente en el tornillo 14 de manera que permita el paso de hilos de sutura destinados a fijar las estructuras ligamentosas al contacto de la prótesis o del hueso, en la proximidad de su punto de anclaje anatómico situado sobre el eje de flexión del codo. Un orificio equivalente puede también estar practicado en la pieza 16, en la proximidad del eje X_{1} y paralelamente a éste, en particular en la variante monobloque mencionada anteriormente.

Según una variante de la invención aplicable cualquiera que sea el modo de realización considerado, el juego entre las superficies S_{1} y S_{2} o entre la superficie S_{1} y la combinación de las superficies S_{2} y S_{3} puede ser únicamente diametral o, por el contrario, no comprender el juego diametral o tener un juego diametral muy pequeño, siendo el juego funcional entonces esencialmente longitudinal. En el primer caso, se obtiene una buena resistencia a los movimientos de varus-valgus y de rotación, en detrimento de la movilidad transversal. En el segundo caso, el funcionamiento es correcto, pero es previsible un cierto desgaste de las superficies S_{1}, S_{2} y S_{3}.

Claims

1. Prótesis de codo que comprende un componente humeral (10) que forma una primera superficie de articulación (S_{1}) globalmente cilíndrica y un componente cubital (20) que forma una segunda superficie de articulación (S_{2}) apta para ser dispuesta alrededor de una parte de dicha primera superficie de articulación y para pivotar alrededor de un eje longitudinal (X_{1}) de dicha primera superficie de articulación, caracterizada porque comprende unos medios (12a, 13a, 16a; 11, 16, 16a, 16a', 16a'') de ajuste, en función de la morfología del paciente, de la posición (d') del eje longitudinal (X_{1}) de dicha primera superficie (S_{1}) con respecto al eje longitudinal (X_{3}) de un vástago (11) de anclaje de dicho componente humeral (10).

2. Prótesis según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha primera superficie (S_{1}) está formada por una pieza alargada (16) mientras que unas patas (12, 13) solidarias del vástago están provistas de perforaciones (12a, 13a, 16a) de recepción de un eje de montaje (14) de dicha pieza, siendo la posición relativa de dichas perforaciones de dicha pieza y de dichas patas adaptada en función de la morfología del paciente.

3. Prótesis según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque dicha primera superficie (S_{1}) está formada en una pieza alargada mientras que la prótesis comprende varias piezas alargadas (16) y/o varios vástagos (11) de anclaje siendo dichas piezas y vástagos aptos para ser ensamblados entre sí y permitiendo obtener diferentes posiciones (d') de dicho eje longitudinal (X_{1}) de dichas piezas con respecto a los ejes (X_{3}) de dichos vástagos.

4. Prótesis según la reivindicación 3, caracterizada porque dichas piezas alargadas (16) tienen unas perforaciones centrales (16a, 16a', 16a'') de recepción de un tornillo (14) de montaje sobre dicho componente (10-13) que están más o menos desplazadas con respecto a dicho eje longitudinal (X_{1}) de dicha primera superficie (S_{1}).

5. Prótesis según la reivindicación 2, caracterizada porque dicho vástago (11) y una pieza alargada (16) que forma dicha primera superficie (S_{1}) están fijas una con respecto a la otra, en particular monobloque, comprendiendo dicha prótesis varios conjuntos de piezas y vástagos de geometrías diferentes.

6. Prótesis según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha primera superficie de articulación (S_{1}) tiene una generatriz (G_{1}) cóncava, mientras que dicha segunda superficie de articulación (S_{2}) tiene, en un plano de sección paralelo al eje (X_{1}) de dicha primera superficie de articulación, una generatriz convexa (G_{2}).

7. Prótesis según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha primera superficie de articulación (S_{1}) se prolonga por otra superficie de articulación (S_{4}), globalmente convexa, de apoyo de un componente radial (40).

8. Prótesis según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un juego funcional (J, J') entre dichas superficies (S_{1}, S_{2}) está formado por la diferencia de los diámetros (D_{1}, D_{2}) de dichas superficies y/o de los radios de curvatura (R_{1}, R_{2}) de sus generatrices respectivas (G_{1}, G_{2}).

9. Prótesis según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende un orificio (14a) de paso de por lo menos un hilo de sutura practicado en la proximidad de dicho eje longitudinal (X_{1}) de dicha primera superficie de articulación (S_{1}) y paralelamente a éste.