ES2559509T3 - Dispositivo de articulación de cadera - Google Patents

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ES2559509T3
ES2559509T3 ES10797404.0T ES10797404T ES2559509T3 ES 2559509 T3 ES2559509 T3 ES 2559509T3 ES 10797404 T ES10797404 T ES 10797404T ES 2559509 T3 ES2559509 T3 ES 2559509T3
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ES
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Peter Forsell
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Kirk Promotion Ltd Oregon
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Kirk Promotion Ltd
Kirk Promotion Ltd Oregon
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Abstract

Una prótesis de la articulación de la cadera adaptada para ser implantada en una articulación de la cadera de un paciente humano, donde dicha prótesis de la articulación de la cadera tiene un eje longitudinal (L) que se extiende en una dirección proximal-distal cuando está implantado, donde la prótesis de la articulación de la cadera comprende: - una primera área que comprende un primer material o parte de material, - una segunda área que comprende un segundo material o parte de material, - una tercera área que comprende un tercer material o parte de material, - una cuarta área que comprende un cuarto material o parte de material, - una quinta área que comprende un quinto material o parte de material, en la que dicho primer, segundo, tercer, cuarto y quinto materiales o partes de materiales están conectados entre sí por medio de fuerzas de atracción netas, y donde dicha prótesis de la articulación de la cadera tiene un eje longitudinal (L), en la dirección distal a proximal, donde dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta áreas están situadas consecutivamente a lo largo de dicho eje longitudinal (L) donde la primera área es proximal a la segunda área, caracterizada porque: - dicho primer material o partes de dicho primer material son más elásticos que dicho segundo material o partes de dicho segundo material, - dicho segundo material o partes de dicho segundo material son más elásticos que dicho tercer material o parte de dicho tercer material, - dicho tercer material o partes de dicho tercer material son más elásticos que dicho cuarto material o partes de dicho cuarto material, y - dicho cuarto material o partes de dicho cuarto material son menos elásticos que dicho quinto material o partes de dicho quinto material, de tal modo que la diferencia en elasticidad afecta a la elasticidad de la prótesis de la articulación de la cadera a lo largo del eje longitudinal (L) de la misma.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de articulacion de cadera SECTOR TECNICO
La invencion se refiere, en general, a protesis de la articulacion de la cadera. ANTECEDENTES
La osteoartritis de la articulacion de la cadera es un smdrome en el que una inflamacion de baja intensidad tiene como resultado un dolor en las articulaciones de la cadera, provocado por un desgaste anomalo del cartflago, que actua como un amortiguador en el interior de la articulacion de la cadera. Este desgaste anomalo del cartflago tiene como resultado asimismo una disminucion del fluido de lubricacion de las articulaciones denominado lfquido sinovial. Se estima que la osteoartritis de la articulacion de la cadera afecta al 80% de la poblacion mayor de 65 anos de edad, de forma mas o menos severa.
El tratamiento actual de la osteoartritis de la articulacion de la cadera comprende medicamentos NSAID, inyecciones locales de acido hialuronico o de glucocorticoide para ayudar a lubricar la articulacion de la cadera, y la sustitucion de partes de la articulacion de la cadera con una protesis por medio de cirugfa de la articulacion de la cadera.
La sustitucion de partes de la articulacion de la cadera es una de las cirugfas mas comunes a dfa de hoy, realizada cada ano en cientos de miles de pacientes en todo el mundo. El procedimiento mas comun comprende colocar una protesis de metal en el femur y un cuenco de plastico en el acetabulo. Esta operacion se realiza a traves de una incision lateral en la cadera y en la parte superior del muslo, y a traves de la fascia lata y de los musculos laterales del muslo. Para conseguir acceso a la articulacion, es necesario penetrar la capsula de soporte de la articulacion de la cadera acoplada al femur y al ilion. El femur se corta en el cuello con una sierra para huesos y la protesis se coloca en el femur con cemento oseo o bien sin este. El acetabulo se amplfa ligeramente utilizando un ensanchador acetabular, y el cuenco de plastico se coloca utilizando tornillos o cemento oseo.
La protesis de metal colocada en el femur es normalmente mas dura que el hueso humano lo que, en muchas ocasiones, dana el hueso femoral en los puntos en los que la protesis se fija al hueso femoral. La diferencia de elasticidad entre el hueso femoral y la protesis de la articulacion de la cadera afecta asimismo a la fijacion de la protesis. El aflojamiento de la protesis es la causa mas comun de tener que repetir la cirugfa de la articulacion de la cadera, y la diferencia de elasticidad entre la protesis y el hueso femoral crea una tension en los puntos de fijacion que favorece el aflojamiento de la protesis.
Un problema adicional de tener una protesis ngida, es decir no lo suficientemente elastica, es que la protesis asume completamente la carga que lleva el hueso natural, lo que puede hacer que el hueso se retraiga y reduzca su formacion de nuevo tejido oseo. Finalmente, este proceso incrementa el aflojamiento de la protesis. El esfuerzo en las superficies de contacto procede ademas de los impactos que se propagan a traves del cuerpo producidos por la marcha normal, o esfuerzos mayores en situaciones de accidente, tal como cuando se produce una cafda. Una protesis ngida no funciona en un modo que absorba los impactos y, por lo tanto, todo el impacto se propaga a la superficie de contacto en la que la protesis esta fijada al hueso femoral.
Por lo tanto, sena deseable tener una protesis de la articulacion de la cadera con propiedades elasticas similares al hueso, en los puntos que fijan la protesis al hueso, y/o tener una protesis de la articulacion de la cadera que absorba los impactos de manera similar o mejorada respecto de la articulacion de la cadera natural.
La memoria US 2006/184250 (de Bandoh et al.) da a conocer un vastago de articulacion artificial de tipo sin cemento, fabricado de un material compuesto que tiene rigidez variable.
La memoria DE3822854 (de Fisher) da a conocer una protesis que tiene elementos elasticos que forman parte del vastago.
RESUMEN
La invencion se define en la reivindicacion 1. Se definen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
A continuacion se describen realizaciones, a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que las figuras 8 y 9 muestran realizaciones de la invencion.
la figura 1 muestra un paciente humano en una vista lateral, cuando se lleva a cabo una cirugfa convencional de la articulacion de la cadera,
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la figura 2 muestra una vista frontal de un paciente humano cuando se han realizado incisiones en un procedimiento quirurgico,
la figura 3 muestra una vista frontal de un paciente humano cuando se han realizado incisiones en un procedimiento laparoscopico,
la figura 4 muestra una vista frontal de un paciente humano y las herramientas de un procedimiento laparoscopico,
la figura 5 muestra un paciente humano en seccion cuando se realiza un procedimiento laparoscopico,
la figura 6 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion,
la figura 7 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion,
la figura 8 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion, en mayor detalle,
la figura 9 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion, en mayor detalle,
la figura 10 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion, cuando esta fijada en el hueso femoral,
la figura 11 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion, cuando se fija al cuello del femur,
la figura 12 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion,
la figura 13 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion,
la figura 14 muestra la protesis de la articulacion de la cadera y sus diferentes posiciones,
la figura 15 muestra la protesis de la articulacion de la cadera que tiene una curvatura,
la figura 15' muestra, esquematicamente, como la torsion afecta a una parte de la protesis de la articulacion de la cadera.
DESCRIPCION DETALLADA
La elasticidad se debe entender como la capacidad de los materiales para deformarse de manera elastica.
La deformacion elastica se tiene cuando un material se deforma bajo tension (por ejemplo, fuerzas externas), pero recupera su forma original cuando cesa la tension. Un material mas elastico se debe entender como un material que tiene un modulo de elasticidad menor. El modulo elastico de un objeto se define como la pendiente de su curva de tension-esfuerzo en la zona de deformacion elastica. El modulo elastico se calcula como tension/esfuerzo, donde la tension es la fuerza que provoca la deformacion, dividida por el area a la que se aplica la fuerza; y el esfuerzo es el coeficiente del cambio provocado por la tension.
La rigidez se debe entender como la resistencia de un cuerpo elastico a la deformacion por una fuerza aplicada.
Las fuerzas de atraccion netas se deben entender como; que los materiales que estan conectados entre sf por medio de fuerzas de atraccion a nivel atomico o molecular. Estas fuerzas de atraccion netas podnan ser fuerzas de van der Waals, fuerzas bipolares o fuerzas covalentes. El material conectado por medio de fuerzas de atraccion netas podna ser el mismo material, el mismo material de base con tratamientos diferentes o materiales diferentes unidos entre sf mediante alguna clase de fuerza de union.
La parte proximal de la protesis de la articulacion de la cadera se debe entender como la parte que esta situada en proximidad con el paciente humano cuando esta implantada. Por lo tanto, la parte principal es la parte que comprende la seccion de conexion, en conexion con el acetabulo. La parte distal es la parte de la protesis que esta situada distalmente en un paciente humano cuando esta implantada. La parte distal comprende la seccion de fijacion adaptada para fijar la protesis al hueso femoral y/o al cuello del femur.
Una parte de un material se debe entender como una parte o seccion de un material que no necesariamente tiene las mismas propiedades que las otras partes del mismo material, por ejemplo, una parte de un material metalico puede estar endurecida de manera diferente a otra parte del material metalico, incluso si las dos partes son partes del mismo material de base, esto es analogo para materiales polfmeros y ceramicos.
Un material biocompatible se debe entender como un material con un bajo nivel de respuesta inmunitaria. Los materiales biocompatibles se denominan en ocasiones biomateriales. Es similar un metal biocompatible con baja
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respuesta inmunitaria, tal como titanio o tantalio. El metal biocompatible podna ser asimismo una aleacion biocompatible que comprenda, por lo menos, un metal biocompatible.
Una aleacion metalica se debe entender como una mezcla de dos o mas elementos en solucion solida, en la que el componente principal es un metal. Una aleacion de acero es, por lo tanto, una aleacion en la que uno de los componentes es acero que, a su vez, es una aleacion de hierro y carbono. Por lo tanto, una aleacion de titanio es una aleacion en la que uno de los componentes es titanio.
La martensita es una forma muy dura de estructura cristalina de acero, pero lo es asimismo cualquier estructura cristalina que este formada mediante transformacion displaciva. Esto incluye una clase de minerales duros que se producen como granos de cristal en forma de liston o de placa.
De acuerdo con una realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera es una protesis de aleacion de acero, tal como una protesis de acero inoxidable, en la que uno de los extremos de la protesis esta adaptado para estar en conexion con el acetabulo, que es una parte en forma de cuenco del hueso pelvico. La seccion de conexion tiene una superficie menos elastica adaptada para resistir el desgaste mejor que el resto de la protesis. La superficie menos elastica se forma por medio del revenido de la superficie, que es un proceso en el que dicha superficie se calienta rapidamente y a continuacion se enfna rapidamente. El revenido crea martensita en la superficie al no permitir que los atomos de carbono se difundan desde la estructura cristalina. La protesis comprende ademas una seccion de fijacion que ayuda a la fijacion de la protesis al hueso femoral. La seccion de fijacion podna consistir solamente en las partes de la protesis que tienen una superficie que esta en conexion directa o indirecta con el hueso femoral, en cuyo caso la protesis comprende ademas una seccion intermedia adaptada para estar situada entre dicha seccion de conexion y dicha seccion de fijacion. De acuerdo con otra realizacion, la seccion de fijacion es toda la protesis salvo la seccion de conexion. La seccion de conexion podna ser revenida enfriando rapidamente dicha parte particular, sin embargo se puede concebir asimismo que toda la protesis sea revenida y que las secciones que no estan expuestas a ningun desgaste se templen para crear una estructura mas elastica en el material.
De acuerdo con una realizacion, la seccion de conexion y la seccion de fijacion son de un material metalico biocompatible, mientras que la seccion intermedia es de un material polfmero biocompatible, tal como materiales elastomericos de poliuretano, materiales elastomericos de poliamida, materiales elastomericos de poliester y materiales de silicona.
De acuerdo con una realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera es una protesis de titanio o de aleacion de titanio, en la que la seccion de conexion comprende una capa ceramica, tal como un carburo de titanio, para crear una superficie mas resistente al desgaste. La protesis de titanio o de aleacion de titanio se podna templar para crear una estructura mas elastica en el material.
El dispositivo medico acorde con cualquiera de las realizaciones podna comprender, por lo menos, un material seleccionado de un grupo que consiste en: politetrafluoretileno (PTFE), perfluoroalcoxi (PFA) y etileno propileno fluorado (FEP). Se puede concebir ademas que el material comprenda una aleacion metalica, tal como cobalto- cromo-molibdeno o titanio o acero inoxidable, o polietileno, tal como un polietileno reticulado o polietileno esterilizado en gas. La utilizacion de material ceramico es concebible asimismo, en las superficies de contacto o en todo el dispositivo medico, tal como ceramicas de circonio o de dioxido de zirconio, o ceramicas de alumina. La parte del dispositivo medico en contacto con el hueso humano, para la fijacion del dispositivo medico al hueso humano, podna comprender una estructura de asilo ("poorhouse") que podna ser una microestructura o nanoestructura porosa adaptada para fomentar el crecimiento de hueso humano en el dispositivo medico para la fijacion del dispositivo medico. La estructura porosa se podna conseguir aplicando un recubrimiento de hidroxiapatita (HA), o un recubrimiento rugoso de titanio de poro abierto, que se podna fabricar mediante pulverizado de plasma en aire, siendo concebible asimismo una combinacion que comprenda un recubrimiento rugoso de titanio de poro abierto y una capa superior de HA. Las partes de contacto podnan estar fabricadas de un material autolubrificante tal como un polfmero ceroso, tal como PTFE, PFA, FEP, PE y UHMWPE, o de un material pulvimetalurgico que podna estar infundido con un lubricante, que preferentemente es un lubricante biocompatible tal como un derivado del acido hialuronico. Es concebible asimismo que el material de las partes o superficies de contacto del dispositivo medico de la presente memoria este adaptado para ser lubricado de manera constante o intermitente. De acuerdo con algunas realizaciones, las partes o porciones del dispositivo medico podnan comprender una combinacion de materiales metalicos y/o fibras de carbono y/o boro, una combinacion de materiales metalicos y plasticos, una combinacion de metal y material basado en carbono, una combinacion de carbono y material basado en plastico, una combinacion de materiales flexibles y ngidos, una combinacion de materiales elasticos y menos elasticos, Corian o polfmeros acnlicos.
A continuacion se proporcionara una descripcion detallada de las realizaciones. En las figuras, los numerales de referencia similares indican elementos identicos o correspondientes en la totalidad de las diversas figuras. Se apreciara que estas figuras son solamente ilustrativas y no limitan el alcance en modo alguno. Por lo tanto, cualesquiera referencias a direcciones, tales como "arriba" o "abajo", se refieren solamente a las direcciones mostradas en las figuras. Asimismo, cualesquiera dimensiones, etc., mostradas en las figuras, tienen propositos ilustrativos.
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La figura 1 muestra una vista lateral de una cirugfa convencional de la articulacion de la cadera en la que se ha realizado una incision 112 en el apretado 113 que permite al cirujano llegar al hueso femoral 7 en el que esta situada la cabeza del femur 5. En una cirugfa convencional de la articulacion de la cadera, se accede a la articulacion de la cadera a traves de la capsula de la articulacion de la cadera, lo que obliga al cirujano a penetrar el tejido de la capsula.
La figura 2 muestra una vista frontal del cuerpo de un paciente humano, donde se lleva a cabo un procedimiento quirurgico para proporcionar una protesis de la articulacion de la cadera desde el lado opuesto del acetabulo. De acuerdo con una primera realizacion, el procedimiento se lleva a cabo comenzando con una incision 1 en la pared abdominal del paciente humano. La incision 1 pasa a traves del recto del abdomen y del peritoneo, al interior del abdomen de la patente humana. En una segunda realizacion, la incision 2 se realiza a traves del recto del abdomen y al interior del area pelvica, por debajo del peritoneo. De acuerdo con una tercera realizacion, la incision 3 se lleva a cabo exactamente entre el ilion y el tejido circundante, incision 3 que podna permitir diseccionar el hueso pelvico con muy poca penetracion de fascia y tejido muscular. De acuerdo con una cuarta realizacion, la incision 4 se realiza en el canal inguinal. En la totalidad de las cuatro realizaciones, el tejido que rodea al hueso pelvico 9 en la zona opuesta al acetabulo es retirado o penetrado, lo que permite que el cirujano alcance el hueso pelvico 9.
La figura 3 muestra una vista frontal del cuerpo de un paciente humano en el que se ha realizado un procedimiento laparoscopico de disposicion de una protesis de la articulacion de la cadera desde el lado opuesto del acetabulo. El procedimiento es acorde con una primera realizacion llevada a cabo comenzando con la realizacion de pequenas incisiones 14 en la pared abdominal del paciente humano. Las pequenas incisiones permiten al cirujano introducir trocares laparoscopicos en el abdomen del paciente humano. De acuerdo con la primera realizacion, las incisiones 14 pasan a traves de la pared abdominal y del peritoneo, al abdomen de la patente humana. De acuerdo con una segunda realizacion, las pequenas incisiones 15 se conducen a traves de la pared abdominal, preferentemente del recto del abdomen y al area pelvica, por debajo del peritoneo. De acuerdo con una tercera realizacion, las pequenas incisiones 16 se realizan exactamente entre el ilion y el tejido circundante, incision 16 que podna permitir diseccionar el hueso pelvico con muy poca penetracion de fascia y tejido muscular. De acuerdo con una cuarta realizacion la incision 17 se realiza en el canal inguinal. En la totalidad de las cuatro realizaciones, el tejido que rodea el hueso pelvico 9 en la zona opuesta al acetabulo 8 es retirado o penetrado, lo que permite que el cirujano alcance el hueso pelvico 9.
La figura 4 muestra una vista frontal del cuerpo de un paciente humano, que muestra el procedimiento laparoscopico de operacion de la articulacion de la cadera desde el lado opuesto del acetabulo 8. La articulacion de la cadera comprende el acetabulo 8 y la cabeza del femur 5. Las pequenas incisiones 14 en la pared abdominal del paciente humano permiten la introduccion de trocares laparoscopicos 33 a, b, c al interior del cuerpo del paciente. Tras lo cual pueden ser introducidas una o varias camaras 34, un instrumento quirurgico adaptado para crear un orificio en el hueso pelvico 35, o instrumentos 36 para introducir, colocar, conectar, acoplar, crear o llenar protesis o partes protesicas, al interior de dicho cuerpo a traves de dichos trocares laparoscopicos 33 a, b, c.
La figura 5 muestra una vista lateral del cuerpo de un paciente humano, con la articulacion de la cadera mostrada en seccion en mayor detalle. La articulacion de la cadera comprende una cabeza del femur 5 situada en la parte mas superior del cuello del femur 6, que es la parte superior del hueso femoral 7. La cabeza del femur esta en conexion con el acetabulo 8, que es una parte en forma de cuenco del hueso pelvico 9. Se utilizan trocares laparoscopicos 33 a, b, c para alcanzar la articulacion de la cadera 39 con una o varias camaras 34, un instrumento quirurgico adaptado para crear un orificio en el hueso pelvico 35, o instrumentos 36 para introducir, colocar, conectar, acoplar, crear o llenar protesis o partes protesicas.
La figura 6 muestra la protesis de la articulacion de la cadera acorde con una realizacion, donde la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para ser fijada al hueso femoral por medio de una seccion de fijacion A. La protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para tener secciones, que se indican esquematicamente como A, B, C y D, estando dicha seccion adaptada para tener diferentes propiedades. De acuerdo con una realizacion, la seccion A esta adaptada para ser menos elastica que la seccion B, que a su vez esta adaptada para ser menos elastica que la seccion C, que a su vez esta adaptada para ser menos elastica que la seccion D. Esto permite que la primera seccion A se fije de manera segura al hueso femoral al mismo tiempo que la protesis de la articulacion de la cadera, por medio de las secciones mas elasticas, puede absorber los impactos creados por los movimientos y cargas del paciente humano. De acuerdo con otra realizacion, la seccion A esta adaptada para ser menos elastica que la seccion B, que a su vez esta adaptada para ser menos elastica que la seccion C pero mas elastica que la seccion D. Esto permite que la primera seccion A se fije de manera segura al hueso femoral, que la protesis de la articulacion de la cadera absorba los impactos, mientras que la seccion de conexion D puede resistir el desgaste creado por el contacto con el acetabulo 8 o la sustitucion artificial del mismo. Sin embargo, es concebible asimismo en cualquiera de las realizaciones que la superficie 45 de la cabeza del femur artificial comprenda un material de superficie adaptado para resistir el desgaste, que podna ser un material metalico menos elastico, un material ceramico, un material de carbono o un material polfmero.
La figura 7 muestra la protesis de la articulacion de la cadera acorde con una realizacion, donde la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para ser fijada al cuello del femur por medio de una seccion de fijacion A. La protesis de la articulacion de la cadera comprende tres secciones indicadas esquematicamente como A, B y C. De
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acuerdo con una realizacion, la seccion A esta adaptada para ser menos elastica que la seccion B, que a su vez es menos elastica que la seccion C. Esto permite que la primera seccion A se fije de manera segura al cuello del femur, al mismo tiempo que la protesis de la articulacion de la cadera, por medio de las secciones mas elasticas, puede absorber los impactos creados por los movimientos y cargas del paciente humano. De acuerdo con una realizacion, la seccion A es menos elastica que la seccion B, que a su vez es mas elastica que la seccion C. Esto permite que la primera seccion A se fije de manera segura al cuello del femur, que la protesis de la articulacion de la cadera absorba los impactos, mientras que la seccion de conexion C puede resistir el desgaste creado por el contacto con el acetabulo 8 o la sustitucion artificial del mismo. Sin embargo, es concebible asimismo en cualquiera de las realizaciones que la superficie 45 de la cabeza del femur artificial comprenda un material de superficie adaptado para resistir el desgaste, que podna ser un material metalico menos elastico, un material ceramico, un material de carbono o un material polfmero.
La figura 8 muestra la protesis de la articulacion de la cadera en una realizacion en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende varias secciones, indicadas esquematicamente como I - XI. De acuerdo con esta realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta fabricada de un material metalico, que esta endurecido de tal modo que las diferentes secciones tienen propiedades diferentes. El proceso de endurecimiento se puede llevar a cabo de manera que haya secciones claras con propiedades diferentes, si bien es concebible asimismo que dichas diferentes propiedades se propaguen continuamente por la protesis de la articulacion de la cadera, es decir que no haya internos claros, sino que las propiedades vanen continuamente a lo largo de la protesis de la articulacion de la cadera. Sin embargo, la protesis de la articulacion de la cadera comprende secciones adaptadas para diferentes objetivos operativos. La seccion de fijacion A comprende preferentemente secciones, de las secciones I - XI, que son menos elasticas dado que la protesis de la articulacion de la cadera que no cambia de forma drasticamente contribuye a la capacidad de fijar de manera segura la protesis de la articulacion de la cadera al hueso femoral. Las secciones B y C comprenden preferentemente secciones, de las secciones I - XI, que son mas elasticas dado que esta parte de la protesis de la articulacion de la cadera podna cambiar su forma sin que ello tenga ningun efecto drastico sobre la funcion mecanica de la protesis de la articulacion de la cadera. La seccion de conexion D que comprende la superficie 45 de la cabeza del femur artificial comprende preferentemente una seccion del material metalico adaptada para ser menos elastica y mas resistente al desgaste, o bien un material de superficie separado del resto de la protesis de la articulacion de la cadera y adaptado para resistir el desgaste creado por la conexion con el acetabulo o la sustitucion artificial del mismo. De acuerdo con otras realizaciones, el material es un material polfmero endurecido o estirado para crear diferentes propiedades en las diferentes secciones de la protesis de la articulacion de la cadera. De acuerdo con otras realizaciones, la protesis de la articulacion de la cadera esta fabricada de material ceramico o basado en polvo, en cuyo caso la protesis de la articulacion de la cadera puede estar endurecida o sinterizada para producir diferentes propiedades en las diferentes secciones que se extienden a lo largo de un eje longitudinal L de la protesis de la articulacion de la cadera.
La figura 9 muestra la protesis de la articulacion de la cadera en una realizacion en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende varias secciones, indicadas esquematicamente como I - VII. De acuerdo con esta realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta fabricada de un material metalico, que esta endurecido de tal modo que las diferentes secciones tienen propiedades diferentes. El proceso de endurecimiento se puede llevar a cabo de manera que haya secciones claras con propiedades diferentes, si bien es concebible asimismo que dichas diferentes propiedades se propaguen continuamente por la protesis de la articulacion de la cadera, es decir que no haya internos claros, sino que las propiedades vanen continuamente a lo largo de la protesis de la articulacion de la cadera. Sin embargo, la protesis de la articulacion de la cadera comprende secciones adaptadas para diferentes objetivos operativos. La seccion de fijacion A comprende preferentemente secciones, de las secciones I - VII, que son menos elasticas dado que la protesis de la articulacion de la cadera que no cambia de forma drasticamente contribuye a la capacidad para fijar de manera segura la protesis de la articulacion de la cadera al cuello del femur 6. La seccion B comprende preferentemente secciones, de las secciones I - VII, que son mas elasticas dado que esta parte de la protesis de la articulacion de la cadera podna cambiar su forma sin que ello tenga ningun efecto drastico sobre la funcion mecanica de la protesis de la articulacion de la cadera. La seccion de conexion C que comprende la superficie 45 de la cabeza del femur artificial comprende preferentemente una seccion del material metalico adaptado para ser menos elastico y mas resistente al desgaste, o bien un material de superficie separado del resto de la protesis de la articulacion de la cadera y adaptado para resistir el desgaste creado por la conexion con el acetabulo o la sustitucion artificial del mismo. De acuerdo con otras realizaciones, el material es un material polfmero endurecido o estirado para crear diferentes propiedades en las diferentes secciones de la protesis de la articulacion de la cadera. De acuerdo con otras realizaciones, la protesis de la articulacion de la cadera esta fabricada de material ceramico o basado en polvo, en cuyo caso la protesis de la articulacion de la cadera puede estar endurecida o sinterizada para producir diferentes propiedades en las diferentes secciones que se extienden a lo largo de un eje longitudinal L de la protesis de la articulacion de la cadera.
La figura 10 muestra la protesis de la articulacion de la cadera cuando esta fijada al hueso femoral 7. De acuerdo con esta realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para su fijacion tanto al hueso femoral 7 como al cuello del femur 6. De acuerdo con esta realizacion, la seccion de fijacion A de la protesis de la articulacion de la cadera comprende la mayor parte de la protesis de la articulacion de la cadera, mientras que la parte B, adaptada para ser mas elastica con el fin de absorber impactos y vibraciones creados por el movimiento del paciente humano, es sustancialmente mas corta, tal como se ve en la figura.
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La figura 11 muestra la articulacion de la cadera en seccion, en una realizacion en la que la protesis de la articulacion de la cadera adaptada para ser fijada al cuello del femur, segun las realizaciones anteriores, esta adaptada para ser colocada en la articulacion de la cadera a traves de un orificio 18 en el hueso pelvico 9. De acuerdo con esta realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera comprende un elemento de soporte 612 que soporta la protesis de la articulacion de la cadera desde el exterior del cuello del femur 6, y desde el lado del acetabulo del cuello del femur 6 a traves de la conexion con la superficie de la seccion 614 del cuello del femur 6.
La figura 12 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende una estructura central menos elastica 615 y una estructura superficial mas elastica 616. La protesis de la articulacion de la cadera podna estar fabricada de material metalico adaptado para estar endurecido en diferentes etapas o desde el exterior, y de tal manera que la seccion central 615 y la estructura superficial obtengan propiedades diferentes. Es posible ademas variar el grosor de las secciones superficiales a lo largo de la prolongacion de la protesis de la articulacion de la cadera de tal modo que, por ejemplo, la seccion de fijacion A, adaptada para fijar la protesis de la articulacion de la cadera al hueso femoral 7, comprenda una parte relativamente mayor del material central menos elastico 615 que ayuda a la fijacion de la protesis de la articulacion de la cadera en el hueso femoral. Del mismo modo las secciones B y C, que podnan estar adaptadas preferentemente para ser mas elasticas con el fin de permitir que dichas secciones absorban los impactos y vibraciones creados por los movimientos del paciente humano. La protesis de la articulacion de la cadera podna estar dividida en una seccion superficial mas elastica 616 y una seccion central menos elastica por medio de secciones claramente definidas, si bien es concebible asimismo que esta separacion se realice de manera continua, es decir que no haya internos claros entre la seccion central 615 y la seccion superficial 616.
La figura 13 muestra la protesis de la articulacion de la cadera de acuerdo con una realizacion en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende una estructura central menos elastica 615 y una estructura superficial mas elastica 616. La protesis de la articulacion de la cadera podna estar fabricada de material metalico adaptado para estar endurecido en diferentes etapas o desde el exterior, y de tal manera que la seccion central 615 y la estructura superficial obtengan propiedades diferentes. Es posible ademas variar el grosor de las secciones superficiales a lo largo de la prolongacion de la protesis de la articulacion de la cadera de tal modo que, por ejemplo, la seccion de fijacion A, adaptada para fijar la protesis de la articulacion de la cadera al cuello del femur 6, comprenda una parte relativamente mayor del material central menos elastico 615 que ayuda a la fijacion de la protesis de la articulacion de la cadera en el hueso femoral. Del mismo modo, las secciones B y C podnan estar adaptadas preferentemente para ser mas elasticas con el fin de permitir que dichas secciones absorban los impactos y vibraciones creados por los movimientos del paciente humano. La protesis de la articulacion de la cadera podna estar dividida en una seccion superficial mas elastica 616 y una seccion central menos elastica por medio de secciones claramente definidas, si bien es concebible asimismo que esta separacion se realice de manera continua, es decir que no haya internos claros entre la seccion central 615 y la seccion superficial 616.
La figura 14 muestra una realizacion de la protesis de la articulacion de la cadera en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende una seccion de fijacion A', una seccion de conexion C', que se extiende alrededor de la circunferencia de la parte 45 de la cabeza del femur artificial de la protesis de la articulacion de la cadera, y una seccion intermedia B' situada entre dicha seccion de fijacion A' y dicha seccion de conexion C'. La seccion de fijacion esta adaptada para ser fijada al hueso femoral, en el interior del mismo. Para moverse conjuntamente con el hueso femoral y reducir de ese modo el riesgo de fractura del hueso femoral o de aflojamiento de la protesis, la seccion de fijacion A' se podna fabricar de un material con elasticidad similar al hueso femoral y/o al cemento oseo utilizado para fijar la protesis de la articulacion de la cadera al hueso femoral. De acuerdo con una realizacion, la seccion de conexion C' comprende un material de superficie que es menos elastico que el material central de la seccion de conexion C' para resistir mejor el desgaste contra el acetabulo, o una sustitucion artificial del mismo. En general, es concebible que la seccion de fijacion A', la seccion de conexion C' y la seccion intermedia B' puedan comprender materiales, o partes de materiales que tengan diferentes modulos de elasticidad. Es concebible asimismo que la protesis de la articulacion de la cadera comprenda materiales diferentes dentro de una seccion, variando en la prolongacion de la misma, y/o perpendicularmente a la prolongacion, por ejemplo, como un nucleo de la protesis de la articulacion de la cadera que tenga una elasticidad y una superficie de la protesis de la articulacion de la cadera que tenga una elasticidad.
La figura 15 muestra la protesis de la articulacion de la cadera segun una realizacion en la que la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para absorber una fuerza en la articulacion de la cadera, por medio de la deformacion elastica de la protesis de la articulacion de la cadera cuando se expone a una fuerza. Segun la realizacion mostrada en la figura 15, la seccion de fijacion A'' de la protesis comprende un material o parte de material adaptado para deformarse elasticamente cuando se expone a una fuerza, y la seccion intermedia B'' de la protesis de la articulacion de la cadera comprende un material o parte de material que se deforma mas elasticamente que el material de la seccion de fijacion A''.
La seccion intermedia B'' de la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para absorber una fuerza mediante doblarse dicha seccion intermedia en una curvatura con un valor de curvatura de k = 1/R, donde R es el radio del cfrculo osculatriz en el punto P de la curvatura. De acuerdo con una realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para poder conseguir que la seccion intermedia se doble a un valor de curvatura de k > 2 manteniendo al mismo tiempo la seccion de fijacion A'' acoplada fijamente al hueso femoral, y
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estando intacto el hueso femoral. De acuerdo con otra realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para poder conseguir que la seccion intermedia se doble a un valor de curvatura de k > 4 manteniendo al mismo tiempo la seccion de fijacion A'' acoplada fijamente al hueso femoral, y estando intacto el hueso femoral, y de acuerdo con otra realizacion mas, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para poder conseguir que la seccion intermedia se doble a una curvatura de k > 8 manteniendo al mismo tiempo la seccion de fijacion A'' acoplada fijamente al hueso femoral, y estando intacto el hueso femoral. Todas las realizaciones anteriores son posibles gracias a que la seccion intermedia B'' comprende un material lo suficientemente elastico para absorber dicha fuerza sin lesionar el hueso femoral o la conexion entre el hueso femoral y la protesis de la articulacion de la cadera.
La protesis de la articulacion de la cadera de la figura 15 esta adaptada ademas para absorber una fuerza en la articulacion de la cadera gracias a que la seccion intermedia B'' se puede combar elasticamente. La capacidad de un material para absorber torsion combandose se podna definir como la capacidad del material para combarse un cierto angulo, es decir, angulo de comba = $, cuando se aplica cierta fuerza. De acuerdo con una realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para poder conseguir que la seccion intermedia B'' se combe en un angulo de comba de $ > 0,005n radianes manteniendo al mismo tiempo la seccion de fijacion A'' acoplada de manera fija al hueso femoral, y estando intacto el hueso femoral. De acuerdo con otra realizacion, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para poder conseguir que la seccion intermedia B'' se combe a un angulo de comba de $ > 0,01n radianes manteniendo al mismo tiempo la seccion de fijacion A'' acoplada de manera fija el hueso femoral, y estando intacto el hueso femoral, y de acuerdo con otra realizacion mas, la protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para poder conseguir que la seccion intermedia B'' se combe a un angulo de comba de $ > 0,02n radianes teniendo al mismo tiempo la seccion de fijacion A'' acoplada de manera fija al hueso femoral, y estando intacto el hueso femoral. El angulo de comba se muestra en la figura 15'. Todas las realizaciones anteriores son posibles gracias a que la seccion intermedia B'' comprende un material lo suficientemente elastico para absorber dicha fuerza sin lesionar el hueso femoral o la conexion entre el hueso femoral y la protesis de la articulacion de la cadera.
La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las realizaciones se podna adaptar para doblarse elasticamente o combarse elasticamente, o doblarse y combarse elasticamente. Es concebible ademas que la protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las realizaciones este adaptada para combarse elasticamente del mismo modo que el hueso femoral y/o doblarse elasticamente de el mismo modo que el hueso femoral y/o el cemento oseo utilizado para fijar la protesis de la articulacion de la cadera al hueso femoral.
Para aumentar el crecimiento de tejido oseo que fija la protesis, la seccion de fijacion, de acuerdo con cualquiera de las realizaciones, se podna fabricar de un material poroso o parcialmente poroso. El material poroso permite que el tejido oseo se extienda a la protesis y cree una fijacion estable.
Tengase en cuenta que cualquier realizacion o parte de realizacion se podna combinar de cualquier modo. Todos los ejemplos de la presente memoria se deberan considerar como parte de la descripcion general y, por lo tanto, aptos para combinarse de cualquier modo, en terminos generales.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una protesis de la articulacion de la cadera adaptada para ser implantada en una articulacion de la cadera de un paciente humano, donde dicha protesis de la articulacion de la cadera tiene un eje longitudinal (L) que se extiende en una direccion proximal-distal cuando esta implantado, donde la protesis de la articulacion de la cadera comprende:
    - una primera area que comprende un primer material o parte de material,
    - una segunda area que comprende un segundo material o parte de material,
    - una tercera area que comprende un tercer material o parte de material,
    - una cuarta area que comprende un cuarto material o parte de material,
    - una quinta area que comprende un quinto material o parte de material,
    en la que dicho primer, segundo, tercer, cuarto y quinto materiales o partes de materiales estan conectados entre sf por medio de fuerzas de atraccion netas, y donde dicha protesis de la articulacion de la cadera tiene un eje longitudinal (L), en la direccion distal a proximal, donde dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta areas estan situadas consecutivamente a lo largo de dicho eje longitudinal (L) donde la primera area es proximal a la segunda area,
    caracterizada porque:
    - dicho primer material o partes de dicho primer material son mas elasticos que dicho segundo material o partes de dicho segundo material,
    - dicho segundo material o partes de dicho segundo material son mas elasticos que dicho tercer material o parte de dicho tercer material,
    - dicho tercer material o partes de dicho tercer material son mas elasticos que dicho cuarto material o partes de dicho cuarto material, y
    - dicho cuarto material o partes de dicho cuarto material son menos elasticos que dicho quinto material o partes de dicho quinto material, de tal modo que la diferencia en elasticidad afecta a la elasticidad de la protesis de la articulacion de la cadera a lo largo del eje longitudinal (L) de la misma.
  2. 2. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que:
    - dicha primera area es el area mas proximal de dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta areas,
    - dicha segunda area es la segunda area mas proximal de dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta areas,
    - dicha tercera area es la tercera mas proximal de dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta areas,
    - dicha cuarta area es la cuarta mas proximal de dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta areas, y
    - dicha quinta area es la quinta mas proximal de dichas primera, segunda, tercera, cuarta y quinta areas, cuando dicha protesis de la articulacion de la cadera esta implantada en dicho paciente humano.
  3. 3. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha articulacion de la cadera de un paciente humano comprende un acetabulo, que es una parte en forma de cuenco del hueso pelvico, comprendiendo ademas dicha protesis de la articulacion de la cadera:
    - una seccion de conexion (C; D) que comprende una superficie de conexion, comprendiendo dicha superficie de conexion un primer material o parte de material de superficie que tiene una elasticidad media, y donde dicha superficie esta adaptada para estar en conexion con dicho acetabulo, o una sustitucion artificial del mismo, y
    - una seccion de fijacion (A) que comprende una superficie de fijacion, comprendiendo dicha superficie de fijacion un segundo material o parte de material de superficie que tiene una elasticidad media, adaptada para ayudar a la fijacion de dicha protesis de la articulacion de la cadera al hueso femoral de dicho paciente humano.
  4. 4. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con la reivindicacion 3, en la que dicha elasticidad media de dicho material o parte de material de superficie es menor que dicha elasticidad media de dicho segundo material o parte de material de superficie.
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  5. 5. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con la reivindicacion 3 o 4, en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende ademas una parte de interconexion situada entre dicha primera y dicha segunda superficie que comprende un tercer material o parte de material, y en la que la elasticidad media de dicho tercer material o parte de material es mayor que la elasticidad media del primer y el tercer materiales o partes de material.
  6. 6. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha protesis de la articulacion de la cadera comprende por lo menos uno de:
    - metal,
    - una aleacion de metal,
    - acero,
    - un metal biocompatible,
    - acero en el que el porcentaje de martensita es mayor en dicho primer material o parte de material de superficie que en dicho segundo material o parte de material de superficie, y
    - un material o parte de material polfmero.
  7. 7. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con la reivindicacion 6, en la que dicha seccion de fijacion esta adaptada para estar fijada, por lo menos, a uno de:
    - el cuello del femur (6),
    - el cuello del femur, sobre el interior del mismo,
    - el hueso femoral (7), y
    - el hueso femoral, sobre el interior del mismo.
  8. 8. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con las reivindicaciones 3 a 7, en la que dicha seccion de conexion comprende por lo menos uno de:
    - un material o parte de material ceramico, y
    - un material o parte de material ceramico que es carburo de titanio.
  9. 9. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
    en la que la protesis de la articulacion de la cadera comprende una seccion de fijacion, una seccion de conexion y una seccion intermedia situada entre dicha seccion de fijacion y dicha seccion de conexion, en la que dicha protesis de la articulacion de la cadera esta adaptada para deformarse elasticamente cuando se expone a una fuerza por medio de dicha seccion intermedia, estando adaptada, por lo menos, para uno de:
    - doblarse a una curvatura cuando se expone a una fuerza,
    - combarse cuando se expone a una fuerza, y
    - doblarse a una curvatura y combarse cuando se expone a una fuerza.
  10. 10. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en la que dicha seccion de fijacion esta adaptada para estar fijada al cuello del femur.
  11. 11. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con la reivindicacion 10, en la que dicha seccion de fijacion esta adaptada para estar fijada al cuello del femur, sobre el interior del mismo.
  12. 12. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, en la que dicha seccion de fijacion esta adaptada para estar fijada al hueso femoral.
  13. 13. La protesis de la articulacion de la cadera acorde con la reivindicacion 12, en la que dicha seccion de fijacion esta adaptada para estar fijada al hueso femoral, sobre el interior del mismo.
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