ES2563877B1 - Joint hip prosthesis with reduced effort and anteversion angle in the femoral head - Google Patents

Joint hip prosthesis with reduced effort and anteversion angle in the femoral head Download PDF

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Abstract

Prótesis articular de cadera con reducción de esfuerzo y ángulo de anteversión en la cabeza femoral.#Sistema d€ prótesis articular de cadera con reducción de esfuerzo y ángulo de anteversión de la cabeza femoral constituido por una pieza femoral (1) cuya parte superior queda enrasada en la resección de la cabeza del hueso fémur (4) y aloja en su interior una pieza de cotilo (8) que a su vez permite la rotación de una cabeza esférica (9) que se une a una pieza de conexión (11) fijada mediante giro sobre una pieza-acetábulo (16) implantada a su vez sobre el hueso pélvico (14).Joint hip prosthesis with reduction of effort and anteversion angle in the femoral head. # System d € hip joint prosthesis with reduction of effort and anteversion angle of the femoral head consisting of a femoral piece (1) whose upper part is flush in the resection of the head of the femur bone (4) and houses inside a piece of cup (8) which in turn allows the rotation of a spherical head (9) that joins a fixed connecting piece (11) by turning on a piece-acetabulum (16) implanted in turn on the pelvic bone (14).

Description

2  DESCRIPCIÓN Prótesis articular de cadera con reducción de esfuerzo y ángulo de anteversión en la cabeza femoral. 5 Sector de la técnica La presente invención se encuadra en el sector la cirugía ortopédico y traumatológica de carácter protésica en la articulación de cadera. 10 Estado de la técnica anterior La Artroplastia Total de Cadera o sustitución de la articulación por una prótesis completa de cadera, es desde hace décadas una solución empleada para los problemas agudos articulares de la cadera en pacientes de cierta edad (más de 65 años). Sin embargo esta 15 técnica quirúrgica se esta empleando desde hace tiempo en pacientes cada vez mas jóvenes que requieren un análisis mas completo desde el punto de vista de la durabilidad y la movilidad. El estado anterior de la técnica se basa en la resección de la cabeza y cuello femoral 20 para la inserción de un vástago metalice quebrado que orienta la cabeza esférica artificial (metálica o cerámica) hacia el acetábulo de la pelvis, donde se recoge en una semiesfera que hace de acetábulo artificial. De esta forma se intenta recuperar la geometría y biomecánica de la cadera. 25 Pues bien, en el estado de la técnica mas actual se cubren distintas variantes de estos elementos, desde el punto de vista de uso de materiales diferentes hasta longitudes de vástago, cuello y cabeza femoral artificial. En los siguientes documentos se muestra el estado de dicha técnica: 30 En la patente ES-2395874 T3 con fecha de prioridad 30.09.2005 que denominaremos D01, refiere a un sistema de prótesis genérica, que al aplicarse a la cadera, quedaría con la forma y conjunto de lo expuesto mas arriba. En la patente ES-2326632 T3 con fecha de prioridad 05.08.2002, que denominaremos 35 D02, se plantea un sistema de prótesis femoral que intenta recuperar una geometría parecida a la cadera humana tal y como ha sido descrito antes. En la patente ES-2369204 T3 con fecha de prioridad 16.11.2001, que denominaremos D03, refiere a una cúpula protésica, que en el caso de la cadera se aplicaría a la zona del 40 acetábulo. En la patente ES-2139603 T3 con fecha de prioridad 23.07.1991, que denominaremos D04, refiere a una prótesis de cadera de las mismas características a las comercializadas en la actualidad, si cabe más invasiva por el atornillado lateral de la prótesis a la diáfisis 45 del fémur. En la patente ES-2064615 T3 con fecha de prioridad 08.02.89, que denominaremos D05, refiere a una prótesis de cadera de las mismas características a las señaladas anteriormente. 50  3  A continuación y debido a la importancia que reviste, indicaremos brevemente la problemática en la que se centra la Artroplastia Total de Cadera y su durabilidad. En la actualidad, y como hemos descrito en los documentos D01 al D05, la cabeza femoral se recoge en una cúpula que sustituye al acetábulo natural y donde se concentra 5 la mayoría de los problemas, en este tipo de prótesis, de cara a su buen funcionamiento y durabilidad. Dichos problemas se engloban en el ámbito del comportamiento del par de fricción y el desgaste entre superficies en contacto, cabeza-cotilo, con las combinaciones de 10 materiales diferentes existentes en el mercado y con los pares de fricción duro-duro y duro-blando, siendo este último el más extendido y en el que se emplea una cabeza femoral artificial metálica o cerámica y un cotilo en el acetábulo de material plástico o polimérico, generalmente un polietileno. 15 Como consecuencia del desgaste mencionado, se produce una emisión o formación de partículas que no son procesadas por el cuerpo humano y que deviene en la conocida como "enfermedad de las partículas" consistente en la pérdida de masa ósea en las zonas de contacto entre la prótesis y el hueso (zonas peri-protésicas), generando el aflojamiento, rotura y/o fallo total de la prótesis. 20  Además, el fallo de la prótesis de cadera en el estado actual de la técnica se debe entre otros, a los siguientes factores: 1. Los materiales empleados en el par de fricción y la rugosidad de los mismos. 25  2. La geometría de la prótesis, en la que una distancia (offset) alta, entre el eje de la cabeza femoral y el eje del vástago de la prótesis aumenta el desgaste. 3. El ángulo de declinación o ángulo de anteversión de la cabeza femoral y la relación 30  de este con el ángulo de recubrimiento (ángulo de Wiberg) del acetábulo. 4. Los esfuerzos de flexión en la zona proximal del fémur como consecuencia del brazo de palanca formado entre este punto y el punto de giro de la cadera. 35 5. Los problemas asociados a la implantación de prótesis en quirófano por parte de los cirujanos, dado que muchos de los fracasos de las prótesis de cadera devienen de una incorrecta colocación de estas, con el consiguiente aumento de las tensiones, desgaste y fatiga de los materiales. 40 A continuación se muestra la diferencia entre la técnica anterior mas cercana y la presente invención reivindicada, aportando una breve exposición del problema que se resuelve. Todas las invenciones mostradas reflejan una geometría y forma conocidas en la 45 actualidad para la Artroplastia Total de Cadera, consistente en un vástago quebrado introducido en la cavidad femoral, tras la resección de la cabeza del hueso. Los vástagos, a pesar de los nuevos materiales empleados poseen una forma de descargar las tensiones y cargas procedentes de la cadera, mediante una estructura en voladizo, que concentra los esfuerzos en la zona de entronque de la prótesis con el hueso femoral, 50 haciendo sufrir a este punto y generando secciones de vástagos con espesores que 4  hacen que el vaciado necesario en la cavidad femoral sea considerable. Además, en este sistema de la técnica anterior, la reacción en la cadera coincide con la fatiga producida por la cabeza femoral en su rotación contra el acetábulo artificial allí colocado. Es decir, en la zona del acetábulo se concentran las tensiones y el desgaste, siendo este el punto más sensible al fallo por la "enfermedad de las partículas" 5  En la presente invención se plantea un sistema de prótesis de cadera que emplea otra forma de distribuir las cargas diferente a como actualmente lo hacen las actuales prótesis. Dicho cambio de geometría tiene varias ventajas fundamentales. 10 Por una parte consiste en la separación física del punto de reacción de la cadera con la zona de producción de partículas por desgaste. Con ello se consigue una separación de la zona de fricción, respecto del anclaje de la pieza de acetábulo artificial al hueso pélvico. La consecuencia directa es una minimización de la pérdida ósea en esa zona y por ende una durabilidad mayor de la prótesis Además el acetábulo artificial de la prótesis 15 está empotrado literalmente en el hueso pélvico, con lo que la rotación esférica de la cadera se traslada a la zona proximal del fémur. De esta forma se esta disponiendo la carga de la cadera directamente sobre el eje diafisiario, eliminando el momento flector en la cabeza femoral. 20 Otra de las ventajas es que ya no existe la posibilidad de que la cabeza femoral sobresalga del acetábulo, por lo que el rozamiento de las caras en contacto se controla mediante el diseño especifico aquí planteado. Como consecuencia de este diseño, se corrige y reduce el ángulo de anteversión del cuello femoral con respecto al acetábulo. 25 Finalmente, el propio ángulo de anteversión, gracias al diserto de adaptación giratoria reivindicado es configurable a medida para el paciente, quedando fijado en el quirófano o en el estudio previo de implantación de la prótesis. Explicación de la Invención 30  La presente invención consiste en un sistema de prótesis de cadera compuesta de las siguientes partes fundamentales: Una pieza de fémur de material metalice o polimérico, compuesta por una zona superior 35 semiesférica hueca cuyo diámetro interior y exterior puede tener distintas medidas en función de las características del paciente y carga a soportar, y que tiene su ecuador enrasado con el plano de corte practicado en el cuello femoral. A la semiesfera hueca, por su parte inferior, se une solidariamente un vástago, recto o curvo de sección cualquiera, alojado en la cavidad femoral en la dirección y con la misma inclinación que el 40 eje diafisiario del hueso. En el interior de la zona superior semiesférica de la pieza de fémur encaja una pieza de cotilo de material polimérico, cerámico o metalice, en posición concéntrica y con la misma forma semiesférica y con las características existentes en el mercado en cuanto a 45 tamaños y materiales Este elemento sirve de separador entre la zona semiesférica de la pieza de fémur y la cabeza esférica de rotación de la cadera, de material metalice o cerámico con diámetro cualquiera y que se compone de una esfera que encaja en la pieza de cotilo, siendo ambos los elementos que constituyen el par de fricción de la articulación. 50  5  Ventaja técnica. Con esta configuración se ha desplazado el punto de rotación y de fricción desde el acetábulo de la cadera a la zona proximal del fémur y se ha alineado la carga de la cadera con el eje diafisiario del hueso. Por tanto se elimina el momento de flexión en la cabeza del fémur y se optimiza el esfuerzo a compresión del vástago de la pieza, en el interior de la cavidad femoral. Esto se traduce en un optimo 5 dimensionamiento de dicho vástago, tanto en longitud como en sección que lo hace menos invasivo en el interior del hueso. Esta configuración constituye una solución ef1caz de trabajo conjunto entre la zona cortical del fémur y la prótesis, que a través del vástago transmite las cargas procedentes de la parte superior del cuerpo humano a través del raquis, hacia las extremidades inferiores. Por otro lado, y más importante, con 10 esta configuración se consigue alejar el par de fricción, ya sea duro-duro (cabeza metálica o cerámica/cotilo metalice o cerámico) o duro-blando (cabeza metálica o cerámica/cotilo polimérico), de la zona del acetábulo de la pelvis y con ello la posible formación de partículas en la zona pélvica que, por otro lado, es la mas sensible a la osteolisis del hueso y su degradación (fallo de la prótesis convencional). Como se sabe, 15 la zona proximal del fémur protésico es menos tendente a sufrir la "enfermedad de las partículas", al estar sellada la zona de contacto entre la zona semiesférica hueca y el hueso. Por otro lado, al no haber flexión en cabeza, tampoco habrá tendencia al aflojamiento por abertura de la cavidad femoral. Finalmente, gracias a esta disposición estructural se reducen las tensiones en conjunto de la articulación, hecho que favorece la 20 rotación esférica con menor desgaste por parte de las piezas y por ende, con una menor emisión de partículas. Introducido en la cabeza esférica hay pieza de conexión de material metálico, que une la cabeza esférica con una pieza-acetábulo fijada en el hueso pélvico. Dicho elemento de 25 conexión esta constituido por un brazo estructural de sección cualquiera, que en uno de sus extremos encaja en la esfera de rotación, mediante una abertura radial a la misma, y en el otro está solidariamente unido a una chapa de sector semiesférico con forma de cruz de espesor cualquiera. La pieza de conexión puede rotar (para su correcta alineación con la pieza de fémur) sobre una pieza-acetábulo, de material metálico, con 30 forma semiesférica y espesor cualquiera, unida al hueso pélvico y sobre la que gira paralelamente, gracias a dos perforaciones cilíndricas practicadas en los extremos superior e inferior de la chapa semiesférica y dos salientes cilíndricos, pertenecientes a la pieza-acetábulo. En los brazos de la cruz de la chapa semiesférica hay dos perforaciones cilíndricas en las que se introducen los tornillos que dejaran la pieza de conexión fijada a 35 la pieza-acetábulo. Esta pieza-acetábulo posee varias perforaciones que según la posición elegida de ángulo de giro, coincidirán con las perforaciones de los brazos de la cruz de la chapa semiesférica y posibilitan la alineación, según las necesidades de la biomecánica del paciente, de la pieza de conexión con la pieza de fémur. 40 Ventaja técnica: Poder alinear la pieza-acetábulo con la pieza de fémur garantiza una correcta distribución de las tensiones en la esfera de rotación y en la pieza de cotilo con el mínimo desgaste. La reducción del ángulo de anteversión minimiza los problemas de displasia asociados a las enfermedades de cadera y evita las dislocaciones de la articulación de cadera. Esto además constituye una reducción en los problemas de 45 implantación de prótesis de cadera para el cirujano ortopédico y traumatológico al facilitar las maniobras de fijación y alineación de los componentes protésicos asociados a las distintas zonas óseas. Finalmente, el acetábulo artificial unido a la pelvis (elemento más rígido del conjunto articular) constituye un elemento fijo de cara a la transmisión de tensiones, al no haber zona de rotación y cargas móviles con elementos en su interior. 50 Esto reduce la fatiga sobre el hueso pélvico y mejora la transmisión de tensiones al 6  conjunto articular. Por último indicar que ya no existe dependencia en lo que al desgaste se refiere, de la influencia del ángulo de Wiberg en el acetábulo, a no sobresalir la cabeza esférica por el mismo. Por otro lado los materiales de las distintas piezas y componentes podrán ser metálicas, 5 cerámicas, poliméricas o cualquiera otros. Descripción del contenido de los dibujos A continuación se hace la descripción de una forma de realización preferida, aunque no 10 exclusiva, del sistema de prótesis de cadera, para cuya mejor comprensión se acampana de unos dibujos dados meramente a título de ejemplo no limitativo, y de un glosario de referencias sobre los mismos. Glosario de referencias 15  (1) Pieza femoral; (2) Zona superior de pieza femoral; 20 (3) Plano de corte de la zona proximal del fémur; (4) Hueso del fémur; (5) Vástago de pieza femoral; 25  (6) Cavidad femoral; (7) Eje diafisiario; 30 (8) Pieza de cotilo; (9) Cabeza de rotación esférica; (10) Perforación radial en pieza (9) para alojar el extremo del brazo estructural (12); 35  (11) Pieza de conexión; (12) Brazo estructural de pieza de conexión (13); 40 (13) Nervio de rigidez del brazo estructural (12); (14) Hueso pélvico; (15) Chapa con forma de sector semiesférico que forma parte de elemento de 45  conexión (11); (16) Pieza-acetábulo fijada al hueso pélvico; (17) Perforaciones en elemento (15); 50  7  (18) Perforaciones en brazos de la cruz de elemento (15) para alojar tornillos de fijación; (19) Salientes de pieza-acetábulo (16) que entran en las perforaciones (17) del elemento (15); 5  (20) Taladros en la pieza-acetábulo (16) para fijación de pieza (11); (21) Tornillo de fijación de la pieza (11) con la pieza-acetábulo (16) 10 (22) Eje de giro entre pieza de conexión (11) y pieza-acetábulo (16); Breve descripción de las figuras La figura nº 1 muestra una sección de la prótesis y los huesos de fémur y cadera. 15  La figura nº 2 muestra la misma sección anterior con los distintos elementos desensamblados para facilitar la comprensión del conjunto. La figura nº 3 muestra una vista superior donde se puede ver la sección de la zona del 20 acetábulo del hueso pélvico con la pieza-acetábulo (16) seccionada y con la pieza de conexión (11) fijada sobre la anterior. La figura nº 4 muestra una vista posterior de la prótesis con los elementos antes de su ensamble. 25  La figura nº 5 muestra una vista posterior de la prótesis con los elementos después de su ensamble. La figura nº 6 muestra una vista, desde otro ángulo diferente a la figura nº 4, de la 30 prótesis con los elementos antes de su ensamble. La figura nº 7 muestra una vista, desde otro ángulo diferente a la figura nº 5, de la prótesis con los elementos después de su ensamble. 35 La figura nº 8 muestra distintas vistas de la pieza de conexión (11). La figura nº 9 muestra dos vistas en perspectiva de la pieza de conexión (11) ensamblada en el interior de la pieza (16). 40 Exposición detallada da un modo de realización preferente de la Invención Como puede observarse en la figuras, la invención consiste en un sistema de prótesis de cadera, compuesta por una pieza femoral (1) cuya zona superior tiene forma semiesférica hueca (2) cuyo ecuador queda enrasado con el plano de corte (3) realizado en la 45 resección del extremo proximal del fémur (4) y cuya zona inferior esta compuesta por un vástago (5) recto o curvo alojado en la cavidad femoral (6) siguiendo el eje diafisiario del hueso (7). Una pieza de cotilo (8) con una forma también semiesférica hueca, se sitúa concéntrica 50 mente en el interior de la zona superior semiesférica (2) de la pieza femoral (1). 8  Una pieza con forma semiesférica maciza conforma la cabeza de rotación esférica (9) de la articulación en cuya superficie posee una perforación (10) de dirección radial. Una pieza de conexión (11) compuesta por un brazo estructural (12) en cuya parte inferior posee un nervio de rigidez (13), sirve de transmisión de esfuerzos entre el hueso 5 pélvico (14) y la cabeza del fémur (4). Tanto el brazo estructural (12) como el nervio de rigidez (13) se encuentran empotrados en una chapa (15) con forma de sector esférico y en cruz. Gracias a su forma descrita, la pieza de conexión (11) puede girar paralelamente mediante un eje, respecto de la pieza-acetábulo (16) gracias a dos perforaciones (17) alineadas entre sí y colocadas en la parte superior e inferior de la chapa (15). En los 10 brazos de la cruz, la chapa (15) tiene perforaciones (18) para su posicionamiento definitivo y fijación sobre la pieza-acetábulo (16) sobre la que puede girar paralelamente para facilitar dicho posicionamiento. 15 La pieza-acetábulo (16) con forma semiesférica hueca esta fijada sobre el hueso de la pelvis (14) de forma cementada o no cementada y tiene dos salientes (19) en la parte superior en inferior de la misma que coinciden con las perforaciones (17) de la chapa (15), constituyendo así el eje de rotación (22) de la piezas de conexión (11) con la pieza-acetábulo (16). Además en la pieza-acetábulo (16) posee unas perforaciones (20) en la 20 parte posterior de la semiesfera hueca por las que se fija mecánicamente mediante tornillos (21) el sector esférico con forma de cruz (15) con la pieza-acetábulo (16) en la alineación definitiva entre el hueso pélvico (14) y la pieza femoral (1).   2 DESCRIPTION Hip joint prosthesis with effort reduction and anteversion angle in the femoral head. 5 Sector of the technique The present invention fits in the sector orthopedic and traumatological surgery of a prosthetic nature in the hip joint. 10 STATE OF THE PRIOR ART Total Hip Arthroplasty or replacement of the joint with a complete hip prosthesis has been a solution for decades for acute hip joint problems in patients of a certain age (over 65 years). However, this surgical technique has been used for some time in younger and younger patients that require a more complete analysis from the point of view of durability and mobility. The prior art is based on the resection of the femoral head and neck 20 for the insertion of a broken metalized stem that guides the artificial spherical head (metallic or ceramic) towards the acetabulum of the pelvis, where it is collected in a hemisphere which makes artificial acetabulum. In this way we try to recover the geometry and biomechanics of the hip. 25 Well, in the most current state of the art different variants of these elements are covered, from the point of view of using different materials to lengths of stem, neck and artificial femoral head. The following documents show the state of the technique: 30 In patent ES-2395874 T3 with priority date 30.09.2005 that we will call D01, it refers to a generic prosthesis system, which when applied to the hip, would be in the form and set of the above. In the ES-2326632 T3 patent with priority date 05.08.2002, which we will call 35 D02, a femoral prosthesis system is proposed that attempts to recover a geometry similar to the human hip as described above. In patent ES-2369204 T3 with priority date 16.11.2001, which we will call D03, it refers to a prosthetic dome, which in the case of the hip would be applied to the area of the 40 acetabulum. In the ES-2139603 T3 patent with priority date 23.07.1991, which we will call D04, it refers to a hip prosthesis of the same characteristics to those marketed today, if it is more invasive by the lateral screwing of the diaphysis prosthesis 45 of the femur. In the ES-2064615 T3 patent with priority date 08.02.89, which we will call D05, it refers to a hip prosthesis of the same characteristics as those indicated above. fifty 3 Next, and due to the importance it has, we will briefly indicate the problem in which Total Hip Arthroplasty is centered and its durability. At present, and as we have described in documents D01 to D05, the femoral head is collected in a dome that replaces the natural acetabulum and where most of the problems are concentrated, in this type of prosthesis, facing its good Performance and durability. These problems fall within the sphere of friction torque and wear between contact surfaces, head-cup, with combinations of 10 different materials on the market and with hard-hard and hard-soft friction pairs, the latter being the most widespread and in which an artificial metal or ceramic femoral head and a cup in the acetabulum of plastic or polymeric material, generally a polyethylene, are used. 15 As a consequence of the mentioned wear, there is an emission or formation of particles that are not processed by the human body and that becomes known as "particle disease" consisting of the loss of bone mass in the contact areas between the prosthesis and bone (peri-prosthetic areas), generating loosening, breakage and / or total failure of the prosthesis. In addition, the failure of the hip prosthesis in the current state of the art is due, among others, to the following factors: 1. The materials used in the friction torque and the roughness thereof. 25 2. The geometry of the prosthesis, in which a high distance (offset), between the axis of the femoral head and the axis of the prosthesis stem increases wear. 3. The declination angle or anteversion angle of the femoral head and its relationship with the covering angle (Wiberg angle) of the acetabulum. 4. Flexural stresses in the proximal area of the femur as a result of the lever arm formed between this point and the pivot point of the hip. 35 5. The problems associated with the implantation of prostheses in the operating room by surgeons, given that many of the failures of the hip prostheses result from an incorrect placement of these, with the consequent increase in tensions, wear and fatigue of the materials. The difference between the closest prior art and the claimed invention is shown below, providing a brief statement of the problem that is solved. All the inventions shown reflect a geometry and shape known at present for Total Hip Arthroplasty, consisting of a broken stem introduced into the femoral cavity, after resection of the bone head. The stems, in spite of the new materials used, have a way of unloading the tensions and loads coming from the hip, by means of a cantilever structure, which concentrates the efforts in the junction zone of the prosthesis with the femoral bone, 50 causing suffering at this point and generating stem sections with thicknesses that 4 make the necessary emptying in the femoral cavity considerable. In addition, in this prior art system, the reaction in the hip coincides with the fatigue produced by the femoral head in its rotation against the artificial acetabulum placed there. That is to say, stress and wear are concentrated in the acetabulum zone, this being the most sensitive point to failure due to "particle disease" 5 In the present invention a hip prosthesis system is proposed that uses another form of Distribute loads differently than the current prostheses do today. Said geometry change has several fundamental advantages. 10 On the one hand it consists of the physical separation of the reaction point of the hip with the area of wear production of particles. This results in a separation of the friction zone, with respect to the anchoring of the artificial acetabulum piece to the pelvic bone. The direct consequence is a minimization of bone loss in that area and therefore a greater durability of the prosthesis. In addition, the artificial acetabulum of the prosthesis 15 is literally embedded in the pelvic bone, whereby the spherical rotation of the hip moves to the proximal area of the femur. In this way the load of the hip is being arranged directly on the diaphyseal axis, eliminating the bending moment in the femoral head. 20 Another advantage is that there is no longer the possibility that the femoral head protrudes from the acetabulum, so that the friction of the faces in contact is controlled by the specific design proposed here. As a consequence of this design, the anteversion angle of the femoral neck with respect to the acetabulum is corrected and reduced. 25 Finally, the anteversion angle itself, thanks to the claimed rotating adaptation design, is customizable for the patient, being fixed in the operating room or in the previous study of prosthesis implantation. Explanation of the Invention 30 The present invention consists of a hip prosthesis system composed of the following fundamental parts: A femur piece of metallic or polymeric material, composed of a hollow hemispherical upper area 35 whose inner and outer diameter can have different measures depending on the characteristics of the patient and load to bear, and that has its equator flush with the plane of cut practiced in the femoral neck. To the hollow hemisphere, on the underside, a rod, straight or curved, of any section, joined in the femoral cavity in the direction and with the same inclination as the diaphyseal axis of the bone. Inside the semi-spherical upper part of the femur piece fits a cup piece of polymeric, ceramic or metallic material, in a concentric position and with the same hemispherical shape and with the characteristics existing in the market in terms of 45 sizes and materials This element serves as a separator between the hemispherical area of the femur piece and the spherical head of rotation of the hip, of metallic or ceramic material with any diameter and that is composed of a sphere that fits into the piece of cup, both of which are elements that constitute the friction torque of the joint. fifty 5 Technical advantage. With this configuration, the point of rotation and friction has been shifted from the hip acetabulum to the proximal area of the femur and the hip load has been aligned with the diaphyseal axis of the bone. Therefore the moment of flexion in the head of the femur is eliminated and the compressive effort of the rod of the piece, inside the femoral cavity, is optimized. This translates into an optimal 5 dimensioning of said stem, both in length and in section that makes it less invasive inside the bone. This configuration constitutes an effective working solution between the cortical area of the femur and the prosthesis, which through the stem transmits the loads coming from the upper part of the human body through the spine, towards the lower extremities. On the other hand, and more importantly, with 10 this configuration, the friction torque can be moved away, either hard-hard (metallic or ceramic head / metal or ceramic cup) or hard-soft (metal or ceramic head / polymer cup), from the area of the acetabulum of the pelvis and with it the possible formation of particles in the pelvic area which, on the other hand, is the most sensitive to osteolysis of the bone and its degradation (failure of the conventional prosthesis). As is known, the proximal area of the prosthetic femur is less likely to suffer from "particle disease", since the contact zone between the hollow hemispherical area and the bone is sealed. On the other hand, since there is no flexion in the head, there will also be no tendency to loosen the opening of the femoral cavity. Finally, thanks to this structural arrangement, the joint tensions are reduced, a fact that favors spherical rotation with less wear on the part of the pieces and therefore, with a lower emission of particles. Inserted into the spherical head is a connecting piece of metallic material, which joins the spherical head with a piece-acetabulum fixed in the pelvic bone. Said connecting element is constituted by a structural arm of any section, which in one of its ends fits in the rotation sphere, by means of a radial opening thereto, and in the other it is jointly and severally connected to a plate of hemispherical sector with cross shape of any thickness. The connecting piece can rotate (for its correct alignment with the femur piece) on a piece-acetabulum, of metallic material, with any hemispherical shape and any thickness, attached to the pelvic bone and on which it rotates in parallel, thanks to two perforations cylindrical practiced in the upper and lower ends of the hemispherical plate and two cylindrical projections, belonging to the acetabulum piece. In the arms of the cross of the hemispherical plate there are two cylindrical perforations in which the screws that will leave the connection piece fixed to the acetabulum piece are introduced. This acetabulum piece has several perforations which, according to the chosen angle of rotation position, will coincide with the perforations of the arms of the cross of the hemispherical plate and allow the alignment, according to the needs of the biomechanics of the patient, of the connection piece with the femur piece. 40 Technical advantage: Being able to align the acetabulum piece with the femur piece guarantees a correct distribution of the tensions in the rotation sphere and in the cup piece with minimum wear. The reduction of the anteversion angle minimizes dysplasia problems associated with hip diseases and prevents dislocations of the hip joint. This also constitutes a reduction in the problems of hip prosthesis implantation for the orthopedic and traumatological surgeon by facilitating the fixation and alignment maneuvers of the prosthetic components associated with the different bone areas. Finally, the artificial acetabulum attached to the pelvis (stiffer element of the joint assembly) constitutes a fixed element facing the transmission of tensions, since there is no area of rotation and mobile loads with elements inside. 50 This reduces fatigue on the pelvic bone and improves the transmission of tensions to the 6 joint set. Finally, indicate that there is no longer any dependence in terms of wear and tear, on the influence of the Wiberg angle on the acetabulum, the spherical head does not protrude through it. On the other hand, the materials of the different parts and components may be metallic, ceramic, polymeric or any other. Description of the content of the drawings The following is a description of a preferred, but not exclusive, embodiment of the hip prosthesis system, for the best understanding of which is camped out of drawings given merely by way of non-limiting example, and from a glossary of references on them. Glossary of references 15 (1) Femoral piece; (2) Upper area of femoral piece; 20 (3) Cutting plane of the proximal area of the femur; (4) Femur bone; (5) Femoral piece stem; 25 (6) Femoral cavity; (7) Diaphyseal axis; 30 (8) Cup piece; (9) Spherical rotation head; (10) Radial perforation in part (9) to accommodate the end of the structural arm (12); 35 (11) Connection piece; (12) Structural arm of connecting piece (13); 40 (13) Structural nerve of the structural arm (12); (14) Pelvic bone; (15) Sheet in the shape of a hemispherical sector that forms part of the connection element (11); (16) Acetabulum piece fixed to the pelvic bone; (17) Perforations in element (15); fifty 7 (18) Perforations in arms of the element cross (15) to accommodate fixing screws; (19) Part-acetabulum projections (16) entering the perforations (17) of the element (15); 5 (20) Drills in the piece-acetabulum (16) for fixing part (11); (21) Workpiece fixing bolt (11) with the acetabulum part (16) 10 (22) Rotation axis between connecting part (11) and acetabulum part (16); Brief description of the figures Figure 1 shows a section of the prosthesis and the femur and hip bones. 15 Figure 2 shows the same section above with the different elements disassembled to facilitate the understanding of the set. Figure 3 shows a top view where you can see the section of the area of the acetabulum of the pelvic bone with the acetabulum piece (16) sectioned and with the connection piece (11) fixed on the previous one. Figure 4 shows a rear view of the prosthesis with the elements before assembly. 25 Figure 5 shows a rear view of the prosthesis with the elements after assembly. Figure 6 shows a view, from another angle different from Figure 4, of the prosthesis with the elements before assembly. Figure 7 shows a view, from another angle different from Figure 5, of the prosthesis with the elements after assembly. 35 Figure 8 shows different views of the connection piece (11). Figure 9 shows two perspective views of the connection piece (11) assembled inside the part (16). Detailed description gives a preferred embodiment of the Invention As can be seen in the figures, the invention consists of a hip prosthesis system, composed of a femoral piece (1) whose upper area has a hollow hemispherical shape (2) whose equator it is flush with the cutting plane (3) made in the resection of the proximal end of the femur (4) and whose lower area is composed of a straight or curved rod (5) housed in the femoral cavity (6) along the diaphyseal axis of the bone (7). A cup piece (8) with a hollow hemispherical shape, is concentrically located within the upper hemispherical zone (2) of the femoral piece (1). 8 A piece with a solid hemispherical shape forms the spherical rotation head (9) of the joint whose surface has a radially perforated hole (10). A connecting piece (11) composed of a structural arm (12) in whose lower part has a stiffening rib (13), serves as a transmission of stress between the pelvic bone 5 (14) and the head of the femur (4). Both the structural arm (12) and the stiffening rib (13) are embedded in a sheet (15) in the shape of a spherical and cross sector. Thanks to its described shape, the connecting piece (11) can rotate in parallel by means of an axis, with respect to the acetabulum piece (16) thanks to two perforations (17) aligned with each other and placed on the top and bottom of the sheet (fifteen). In the 10 arms of the cross, the sheet (15) has perforations (18) for its definitive positioning and fixation on the acetabulum piece (16) on which it can rotate in parallel to facilitate said positioning. 15 The hollow hemispherical piece (16) with a hollow hemispherical shape is fixed on the pelvic bone (14) in a cemented or non-cemented shape and has two projections (19) in the upper part at the bottom of the same that coincide with the perforations (17) of the sheet (15), thus constituting the axis of rotation (22) of the connection pieces (11) with the acetabulum part (16). In addition, in the acetabulum piece (16) it has perforations (20) in the rear part of the hollow hemisphere by which the spherical cross-shaped sector (15) is mechanically fixed with screws (21) with the acetabulum part (16) in the definitive alignment between the pelvic bone (14) and the femoral part (1).  

Claims (1)

9  REIVINDICACIONES 1. Sistema de prótesis articular de cadera con reducción de esfuerzo y ángulo de anteversión de la cabeza femoral constituido por una pieza femoral (1) cuya parte superior queda enrasada en la resección de la zona proximal del hueso femoral (4) y 5 aloja en su interior una pieza de cotilo (8) que a su vez permite la rotación de una cabeza esférica (9) que se une a una pieza de conexión (11) que se alinea con la pieza femoral mediante giro sobre una pieza-acetábulo (16) implantada a su vez sobre el hueso pélvico (14), caracterizado porque comprende: 10 - Una pieza femoral (1) de material metalice, que se inserta en el fémur de forma longitudinal y que contiene: - Una zona con forma semiesférica hueca (2) de espesor cualquiera, ubicada en la parte superior de la pieza femoral, que queda enrasada con el piano inclinado 15  (3) resultado de la resección practicada en la zona proximal del hueso; - Un vástago (5) recto o curvo, de sección cualquiera, unido por la parte inferior a la pieza semiesférica hueca (2) y que se aloja en la cavidad femoral (6) en la dirección del eje diafisiario (7); 20  - Una pieza de cotilo(8) de material polimérico, cerámico o metalice, que encaja en el interior de la zona semiesférica hueca (2) de la pieza femoral. - Una cabeza esférica (9) de material metalice o cerámico de diámetro cualquiera, que 25  encaja en la pieza de cotilo(8) y que contiene: - Una perforación de dirección radial en la superficie para la inserción de un brazo estructural (12); 30 - Una pieza de conexión (11) de material metalice, unida a la pieza-acetábulo (16) sobre la que puede girar, mediante un eje de rotación (22), para su alineación definitiva con la pieza femoral (1) y que contiene: - Un brazo estructural (12) de sección cualquiera, uno de cuyos extremos se 35  introduce en la cabeza esférica (9) estando el otro solidariamente unido a un sector esférico en forma de cruz (15); - Un nervio de rigidez (13) de sección cualquiera, colocado bajo el brazo estructural (12) siguiendo la trayectoria de este; 40  - Una chapa con forma de sector esférico (15) de espesor cualquiera, a la que acometen tanto el brazo estructural (12) como el nervio de rigidez (13) y que posee perforaciones (18) cilíndricas en los brazos de la cruz y perforaciones (17) cilíndricas en la parte superior e inferior de la chapa. 45  - Una pieza-acetábulo (16) de material metalice, con forma semiesférica hueca y material y espesor cualquiera, fijada sobre el hueso pélvico (9) de forma solidaria y que contiene: 50  10   - Dos salientes (19) cilíndricos en la parte superior e interior del interior de la semiesfera, que encajan en las perforaciones (17) cilíndricas superior en inferior de la chapa con forma de sector semiesférico (15); - Una serie de perforaciones cilíndricas en la pieza semiesférica hueca (20) 5  donde se puede fijar mecánicamente con tornillos (21) la alineación definitiva de la pieza de conexión (11) con la pieza-acetábulo (16); 9 CLAIMS 1. Hip joint prosthesis system with reduction of effort and anteversion angle of the femoral head consisting of a femoral piece (1) whose upper part is flush in the resection of the proximal area of the femoral bone (4) and 5 it houses inside a cup piece (8) which in turn allows the rotation of a spherical head (9) that is attached to a connection piece (11) that is aligned with the femoral piece by turning on a piece-acetabulum (16) implanted in turn on the pelvic bone (14), characterized in that it comprises: 10 - A femoral piece (1) made of metallized material, which is inserted longitudinally into the femur and contains: - A hemispherical shaped area hollow (2) of any thickness, located in the upper part of the femoral piece, which is flush with the inclined plane 15 (3) resulting from the resection carried out in the proximal area of the bone; - A straight or curved stem (5), of any section, joined at the bottom to the hollow hemispherical piece (2) and which is housed in the femoral cavity (6) in the direction of the diaphyseal axis (7); 20 - A cup piece (8) made of polymeric, ceramic or metallic material, which fits inside the hollow hemispherical area (2) of the femoral piece. - A spherical head (9) made of metallic or ceramic material of any diameter, which fits into the cup piece (8) and contains: - A radial direction perforation on the surface for the insertion of a structural arm (12) ; 30 - A connection piece (11) made of metallized material, attached to the piece-acetabulum (16) on which it can rotate, by means of a rotation axis (22), for its final alignment with the femoral piece (1) and that It contains: - A structural arm (12) of any section, one of the ends of which is inserted into the spherical head (9), the other being integrally joined to a spherical cross-shaped sector (15); - A stiffening rib (13) of any section, placed under the structural arm (12) following its trajectory; 40 - A sheet shaped like a spherical sector (15) of any thickness, to which both the structural arm (12) and the stiffening rib (13) attack and which has cylindrical perforations (18) in the arms of the cross and Cylindrical perforations (17) in the upper and lower part of the sheet. 45 - A piece-acetabulum (16) made of metallized material, with a hollow hemispherical shape and material and any thickness, fixed on the pelvic bone (9) in an integral way and containing: 50 10 - Two cylindrical projections (19) in the upper and interior part of the interior of the hemisphere, which fit into the upper and lower cylindrical perforations (17) of the plate in the shape of a hemispherical sector (15); - A series of cylindrical perforations in the hollow hemispherical part (20) where the final alignment of the connecting part (11) with the acetabulum-part (16) can be mechanically fixed with screws (21);
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