ES2564105T3

ES2564105T3 - Sistemas de prótesis de rodilla

Info

Publication number: ES2564105T3
Application number: ES11150577.2T
Authority: ES
Inventors: Daniel D Auger; David P Fitzpatrick; Joseph G Wyss; Abraham P Wright; Christel M Wagner; Stephen A Hazebrouck; Daren L Deffenbaugh
Original assignee: DePuy Ireland ULC
Current assignee: DePuy Ireland ULC
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2031-01-11
Also published as: EP2347733B1; CN102133138B; CN102133138A; JP5819068B2; EP2901970A1; EP2347733A1; CN105640672A; US9011547B2; AU2011200228B2; AU2011200228A1; EP2901970B1; CN105640672B; JP2011147779A; US20110178605A1

Abstract

Un sistema de prótesis de rodilla para procedimientos de reemplazo total de rodilla que retienen el cruce (CR - cruciate-retaining) y que son estabilizados en la parte delantera (PS - posterior-stabilized) que comprenden un componente femoral, un componente tibial, una inserción de soporte móvil CR, una inserción de soporte fijo CR, una inserción de soporte fijo PS, y una inserción de soporte móvil PS, en la cual el sistema incluye: a. una pluralidad de componentes femorales CR de diferentes tamaños (20) b. una pluralidad de componentes femorales PS de diferentes tamaños (10), c. una pluralidad de componentes tibiales fijos de diferentes tamaños (70), d. una pluralidad de componentes tibiales móviles de diferentes tamaños (80), e. una pluralidad de inserciones móviles CR (60), cada una de las cuales tienen tamaños y formas para que puedan emparejarse óptimamente a sus respectivos componentes femorales CR y puedan utilizarse con cualquiera de los componentes tibiales móviles, f. una pluralidad de inserciones fijas CR (50), cada una de las cuales tiene tamaños y formas para que puedan ser emparejadas óptimamente a sus respectivos componentes femorales CR. g. una pluralidad de inserciones fijas PS (30), cada una de las cuales tienen formas y tamaños para que se emparejen óptimamente con sus componentes femorales PS respectivos, y h. una pluralidad de inserciones móviles PS (40), cada una de las cuales tienen tamaños y formas para que puedan emparejarse óptimamente con sus componentes femorales PS respectivos y puedan utilizarse con cualquiera de los componentes tibiales móviles, caracterizándose en que cada una de las pluralidades de inserciones fijas CR y cada una de las pluralidades de las inserciones fijas PS pueden utilizarse con cualquiera de los componentes tibiales fijos.

Description

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Sistemas de protesis de rodilla

Descripcion

Este invento se refiere a sistemas de protesis de rodilla. El trabajo anterior mas cercano es el documento US 6 755 864 B1, que define el preambulo de la reivindicacion 1.

El tipo de protesis de rodilla mas ampliamente usado para implantes a un paciente durante un procedimiento de reemplazo total de rodilla (TKR - total knee replacement) incluye 3 componentes: un componente femoral metalico que se adhiere al femur distal; un componente tibial metalico (o bandeja) que se adhiere a la tibia proximal; y una insercion polimerica (UHMWPE) (tambien llamada un soporte o una incrustacion) que cabe entre los componentes femoral y tibial. Varios tipos de reemplazos de rotula tambien estan disponibles para su uso en combinacion con algunas de estas protesis de rodilla. 2 tipos de protesis de rodilla son una protesis estabilizada posterior (PS - posterior-stabilized), para cuando el ligamento cruzado posterior ya no funciona, y una protesis de rodilla que retiene el cruce (CR - cruciate-retaining) (posterior). Cada uno de estos 2 tipos de protesis de rodilla pueden ser suministrados como una protesis de rodilla de soporte fijo, en la cual la insercion no se mueve en relacion al componente tibial, o una protesis de rodilla de soporte movil, en la cual la insercion rota en una plataforma lisa del componente tibial. Ya sea que se use una insercion movil o una insercion fija depende en gran magnitud de la condition de los ligamentos y otros tejidos suaves de la rodilla el paciente.

Un sistema de protesis de rodilla podrla incluir muchos tamanos de componentes femorales, tibiales e inserciones para adaptarse a la variation de las anatomlas de los pacientes en la poblacion mundial de pacientes con TKR. El diseno de un sistema de protesis de rodilla requiere compensaciones entre muchos factores importantes relacionados al rendimiento cinematico, a los resultados cllnicos, a la longevidad del implante, al costo y la facilidad de uso, solo para nombrar algunos. Una consideration importante en relacion al rendimiento cinematico y a la vida de la protesis de rodilla es el nivel de conformidad entre las superficies que dan soporte al componente femoral y las superficies que dan soporte a la insercion.

US-7628818 presenta a un sistema de protesis de rodilla con un soporte fijo en el cual cada una de las inserciones de diferentes tamanos son compatibles con cada tamano de componente tibial, de tal forma que es posible para un cirujano es seleccionar un componente tibial de un tamano apropiado para la tibia del paciente, y una insercion que es compatible con el componente femoral.

US-A-2009/0326666 presenta un sistema de protesis de rodilla que tiene una pluralidad de inserciones PS de diferentes tamanos (fijas o moviles) que tienen una espina que se extiende hacia arriba desde una superficie inferior. La espina tiene un lado posterior que tiene una superficie de leva concava y una superficie de leva convexa. Cada uno de los componentes femorales PS tiene una pareja de condilos separados que definen una muesca entre los condilos que tiene una leva posterior. La leva posterior incluye una superficie de leva concava y una superficie de leva convexa. La superficie de leva concava de la leva posterior contacta a la superficie de leva convexa de la espina durante el primer rango de flexion y la superficie de leva convexa de la leva posterior hace contacto con la superficie de leva concava de la espina durante un 2° rango de flexion.

Los investigadores comunmente caracterizan la adaptabilidad del plano coronal o del plano sagital como la tasa del radio convexo de un condilo femoral del componente femoral en relacion al radio concavo de la superficie de la insercion que hace interfaz. Una tasa de adaptabilidad de cero representa una superficie plana de la insercion, correspondiente a tensiones muy altas de contacto con cargas altas. Una tasa de adaptabilidad de 0.99 representa una alta adaptabilidad, correspondiente, en general, a un area de alto contacto, con una tension de contacto relativamente baja y, subsiguientemente, una tasa reducida de desgaste de la superficie del polietileno de la insercion.

Los investigadores han descubierto que la conformidad en el plano coronal podrla afectar la vida util de la protesis mas que la conformidad en el plano sagital. Por ejemplo, en un artlculo de Kuster, et al, "The effects of conformity and load in total knee replacement" (“Los efectos de la adaptation y de la carga en el reemplazo total de rodilla”) (Clinical Orthopaedics and Related Research (Ortopedica Cllnica e Investigation Relacionada), numero 375, pp. 302-12, junio 2000), los autores encontraron que el estres superficial compresivo, el estres de corte y el estres de von Mises fue una afectados por los cambios a la tasa de conformidad y en una menor magnitud a los cambios de carga. En un artlculo mas reciente de Berend, et al, "Effects of coronal plane conformity on tibial loading in TKA: a comparison of AGC flat versus conforming articulations" (“Los efectos de la conformidad del plano coronal en las cargas tibiales en THA: una comparacion de un plano AGC vs. articulaciones que se adaptan” (Surgical Technology Int., numero 18, pp. 207-212, 2009), los autores estudiaron el efecto de la adaptacion en carga de la tibia proximal del paciente. Cargas inapropiadas de la tibia proximal podrlan conllevar a un aflojamiento aseptico del componente tibial en la tibia y eventualmente una falla de la protesis que requerirla una cirugla de revision. Los autores encontraron que componentes coronalmente concavos crearon una tension incrementada en la tibia medial anterior mientras que se creo una reduction significativa de la tension en la tibia

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posterior. Tambien encontraron que las tensiones tibiales proximales fueron reducidas y centralizadas en articulaciones que se adaptan versus las articulaciones planas.

Se conoce en la industria, sin embargo, que una adaptabilidad muy alta tambien puede conllevar, por ejemplo, a condiciones de carga no deseables en la superficie de la insercion o a limitaciones excesivas del componente femoral, inhibiendo, por lo tanto, movimientos importantes de las articulaciones las cuales afectarlan el rendimiento de las articulaciones y la comodidad de los pacientes. Por lo tanto, disenos con valores intermedios del area de contacto podrla ser optimos siempre y cuando las tensiones esten por debajo de la fuerza de generacion del material insercion, para suministrar la combinacion optima de relajamiento y a la adaptabilidad de la articulacion.

La variabilidad de las anatomlas de los pacientes en la poblacion de pacientes TKR, complican el reto enfrentado por los disenadores de protesis de rodillas mundialmente. Pacientes mas pequenos con femures mas pequenos requieren, obviamente, protesis de rodillas mas pequenas. Cada uno de los condilos mediales y laterales de un componente femoral de un componente femoral pequeno tienen un radio coronal mas pequeno que un componente femoral grande para un paciente grande. Para mantener la tasa apropiada de adaptabilidad, as! como otras relaciones geometricas incluyendo la separacion de los condilos, el componente femoral pequeno debe ser emparejado a una insercion de tamano apropiado. Sin embargo, adicionalmente a la amplia gama de tamanos de pacientes, la proporcionalidad dimensional entre los huesos del femur y de la tibia tambien varla ampliamente. Por ejemplo, algunos pacientes tienen un femur distal mas largo que otros pacientes para un tamano especlfico de la tibia proximal. En aquellos casos, cuando se usa sistemas disponible de protesis de rodillas, el cirujano podrla necesitar escoger implantar un componente femoral que es ligeramente diferente al que deberla usarse con el femur y emparejar con la insercion, o un componente femoral que se emparejarla con el femur y que serla ligeramente diferente que el que deberla usarse con la insercion.

US-7338529 presenta un implante de rodilla que podrla ser un implante estabilizado posterior o un implante de soporte fijo o un implante completamente limitado o un implante que retenga el cruce o un implante con bisagras. El documento presenta un implante que incluye componentes femorales y tibiales que pueden ser utilizados con una insercion de soporte movil o una insercion de soporte fijo.

US-A-200/8114464 presenta un sistema prostetico de rodillas que incluye una bandeja tibial que puede ser utilizada con una insercion tibial rotatoria o una insercion tibial no rotatoria para suministrar una bandeja tibial movil o una bandeja tibial fija.

FR-2873093 presenta una protesis de articulacion de rodillas que incluye componentes femorales y tibiales. El componente tibial incluye una base tibial que puede ser utilizada con una insercion que puede ser fijada a la base o puede moverse en relacion a la base.

Este invento suministra un sistema de protesis de rodilla para procedimientos de reemplazo total de rodilla, tal como se define en la reivindicacion 1.

Opcionalmente, el sistema de protesis de rodilla incluye una pluralidad de componentes de rotula, cualquiera de los cuales puede ser utilizado en combinacion con cualquiera de la pluralidad de componentes femorales de diferentes tamanos.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de inserciones fijas y cada una de las pluralidades de inserciones moviles tienen un grosor diferente que las otras dentro de aquella pluralidad.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de inserciones fijas PS y cada una de las pluralidades de las inserciones moviles PS tienen una superficie inferior y una espina que se extiende desde ahl hacia arriba, la espina que tiene un lado posterior que incluye una superficie de leva concava y una superficie de leva convexa, y donde cada una de las pluralidades de los componentes femorales PS de diferentes tamanos incluye una pareja de condilos separados que definen una escotadura entre los condilos y una leva posterior ubicada en la escotadura entre los condilos, donde la leva posterior incluye una superficie de leva concava y una superficie de leva convexa, donde la superficie de leva concava de la leva posterior hace contacto con la superficie de leva convexa de la espina durante un primer rango de flexion y la superficie leva convexa de la leva posterior hace contacto con la superficie leva concava de la espina durante un 2° rango de flexion.

Opcionalmente, la escotadura entre los condilos de cada uno de los componentes femorales PS de diferentes tamanos tienen tamanos y formas proporcionadas para encajar a un tamano y forma anatomico especlficos del femur de un paciente.

Opcionalmente, cada uno de los componentes tibiales fijos de distintos tamanos tiene una plataforma fija y una vara fija que se extiende distalmente desde la parte inferior de la plataforma fija, y cada uno de los componentes tibiales moviles de distintos tamanos tiene una plataforma movil y una barra movil que se extiende distalmente desde el inferior de la plataforma movil, y las varas fijas y moviles para un tamano anatomico especlfico tienen

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aproximadamente el mismo tamano externo y configuracion, de tal forma que aproximadamente la misma preparacion quirurgica de la tibia proximal es requerida para cada uno de los componentes tibiales fijos y moviles para el tamano anatomico especlfico.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de componentes tibiales fijos de distintos tamanos tiene una plataforma desde la cual se extiende un refuerzo delantero y un refuerzo posterior para retener a cualquiera de las pluralidades de las inserciones flsicas PS y a cualquiera de las pluralidades de las inserciones fijas CR.

Opcionalmente, el sistema de protesis de rodilla incluye una pluralidad de componentes de rotula, cualquiera de los cuales puede ser utilizado en combination con cualquiera de la pluralidad de componentes femorales CR de distintos tamanos y en combinacion con cualquiera de las pluralidades de los componentes femorales PS de distintos tamanos.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de inserciones fijas CR, cada una de las pluralidades de inserciones moviles CR, cada una de las pluralidades de inserciones fijas PS y cada una de las pluralidades de inserciones moviles PS, tienen un grosor diferente que las otras dentro de aquella pluralidad.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de las inserciones moviles CR tiene un grosor que es diferente a aquel de las otras inserciones moviles CR, y las inserciones moviles CR tienen tamanos y formas tales que cada una podrla ser emparejada optimamente a uno de los componentes femorales CR y podrlan ser utilizados con cualquiera de los componentes tibiales moviles.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de las inserciones fijas CR tienen un grosor que es diferente que aquellas de las otras inserciones fijas CR, y las inserciones fijas CR tienen tamanos y formas que permiten que cada una puede ser emparejada optimamente a uno de los componentes femorales CR y podrlan ser utilizados con cualquiera de los componentes tibiales fijos.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de inserciones fijas PS tiene un grosor que es diferente que cualquiera de las otras inserciones fijas PS, y las inserciones fijas PS tienen formas y tamanos que les permiten que cada una sea emparejada optimamente a uno de los componentes femorales PS y podrla ser utilizada con cualquiera de los componentes tibiales fijos.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de las inserciones moviles PS tienen un grosor que es diferente que aquel de las otras inserciones moviles PS, y las inserciones moviles PS tienen tamanos y formas tales que cada uno puede ser emparejado optimamente a uno de los componentes femorales PS y podrla ser utilizado con cualquiera de los componentes tibiales moviles.

Opcionalmente, cada una de las pluralidades de inserciones fijas CR, cada una de las pluralidades de inserciones moviles CR, cada una de las pluralidades de inserciones fijas PS y cada una de las pluralidades de inserciones moviles PS, tienen un grosor diferente que aquel de las otras dentro de aquella pluralidad.

Serla preferible para un cirujano el poder seleccionar un componente femoral que tenga un tamano para encajar en el femur de un paciente especlfico, un componente tibial que tenga el tamano para encajar a la tibia, y una insertion que sea compatible optimamente con el componente femoral y que sea compatible con el componente tibial. Aquel sistema de protesis de rodilla deberla incluir tipos fijos y moviles de protesis y suministrar procedimientos CR y PS. Ademas, el sistema deberla adaptarse a una amplia variedad de anatomlas de pacientes en la poblacion mundial.

Es deseable el mantener o reducir los costos y la complejidad de los sistemas de protesis de rodillas. Un sistema de protesis de rodillas podrla incluir componentes femorales, tibiales e inserciones en varios tamanos, para cada una de las rodillas derecha e izquierda, para adaptarse a las variaciones en las anatomlas de los pacientes y sus condiciones. Adicionalmente, cada una de las inserciones podrla ser suministrada en varios grosores para que el cirujano pueda seleccionar el uno que resulta en la tension apropiada de la articulation. Consecuentemente, los fabricantes de protesis de rodillas deben suministrar un inventario muy grande de componentes que representan un numero vasto de diferentes combinaciones de tamanos para adaptarse a la poblacion de pacientes mundial. Lo que se necesita, por lo tanto, es un sistema de protesis de rodillas mejorado que permita una intercambiabilidad para suministrar las combinaciones de tamanos necesarias con un numero mlnimo de componentes.

Otra consideration durante el diseno de los sistemas de protesis de rodillas es la reparation osea para la implantation de los componentes femorales PS. Los componentes femorales PS y CR tienen una pareja de condilos separados que son algo similares a los condilos naturales del femur distal. Para el componente femoral PS, una caja (o escotadura entre los condilos) ubicada entre los condilos incluye caracterlsticas de interaction con una espina en la insercion PS. La implantacion del componente femoral PS requiere cortar un agujero en el femur distal para recibir a la caja. En algunos sistemas actuales de protesis de rodillas, el tamano de la caja es el mismo para todos los tamanos de componentes femorales PS, requiriendo, por lo tanto, cortar agujeros del mismo tamano en el femur distal, incluso para femures mas pequenos. Es deseable, sin embargo, el conservar el hueso natural, de ser posible,

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durante la preparacion del femur para la adherencia del componente femoral. Existe una necesidad adicional, por lo tanto, para un sistema de protesis de rodillas en el cual cada uno de los componentes femorales PS tenga una caja que tenga un tamano proporcional al tamano del femur, y que siga satisfaciendo las necesidades que se describieron anteriormente.

Otra consideracion adicional durante el diseno de los sistemas de protesis de rodillas es la reparacion osea para la implantacion del componente tibial. Sistemas actuales disponibles de protesis TKR moviles y fijos incluyen componentes tibiales para un rango de tamanos anatomicos. Para algunos de estos sistemas, el componente tibial para una protesis TKR movil de un tamano especlfico tiene una configuracion diferente que aquel de una protesis TKR fija del mismo tamano. Especlficamente, la plataforma que da apoyo a la insercion de soporte fijo podrla tener una forma diferente que la plataforma que da apoyo a la insercion de soporte movil. Esto podrla resultar en una diferencia pequena pero posiblemente significativa en la cobertura de la superficie recortada del plato tibial. Aunque no es lo ideal, una forma en que los cirujanos podrlan obtener la cobertura osea tibial deseada es seleccionar un componente tibial de tamano mas grande. Lo que es mas deseable, es un sistema TKR que tenga componentes tibiales moviles y fijos con una forma de perfil de plataforma comun que sea optimizada para la interaccion con los tejidos cercanos, rendimiento cinematico, etcetera.

Ademas, sistemas TKR disponibles actualmente tienen componentes tibiales con varas de longitudes variables para acomodar diferentes condiciones de huesos tibiales. Ademas, las varas para los componentes tibiales moviles pueden tener una configuracion diferente que las varas para componentes tibiales fijos. Subsiguientemente, aquellos sistemas requieren que un numero de instrumentos escariados diferentes esten disponibles para cada procedimiento quirurgico. Un sistema TKR preferible deberla tener componentes tibiales moviles y fijos con varas de diferentes largos, pero que no requieran varios instrumentos escariados diferentes para preparar a la tibia. Esto tambien suministrarla al cirujano con una flexibilidad intraoperatoria para seleccionar el tipo apropiado de componente tibial, y reducir el numero de instrumentos que necesitarlan estar disponibles durante el procedimiento quirurgico.

Secciones del invento son descritas a continuacion en forma de ejemplos con referencias a los esquemas adjuntos, en los cuales los numeros referenciales en comun identifican elementos comunes, y en los cuales:

La figura 1 es una vista en perspectiva de una protesis CR fija 110.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un componente femoral CR 20, que es parte de una protesis CR fija 110 que se muestra en la figura 1 y la protesis CR movil 130 que se muestra en la figura 9.

La figura 3 es una vista en perspectiva de una insercion CR fija 50, que es parte de la protesis CR fija 110

que se muestra en la figura 1.

La figura 4 es una vista en perspectiva de un componente tibial fijo 70, que es parte de la protesis CR fija 110 que se muestra en la figura 1 y una protesis PS fija 120 que se muestra en la figura 5.

La figura 5 es una vista en perspectiva de una protesis PS fija 120.

La figura 6 es una vista en perspectiva de un componente femoral PS 10, que es parte de una protesis PS fija 120 que se muestra en la figura 5 y una protesis PS movil 140 que se muestra la figura 13.

La figura 7 es una vista en perspectiva de una insercion PS fija 30, que es parte de la protesis PS fija 120 que se muestra en la figura 5.

La figura 8 es una vista en perspectiva de un componente tibial fijo 70, que tambien se muestra la figura 4.

La figura 9 es una vista en perspectiva de una protesis CR movil 130.

La figura 10 es una vista en perspectiva del componente femoral CR 20, que tambien se muestra en la figura 2.

La figura 11 es una vista en perspectiva de una insercion CR movil 60, que es parte de la protesis CR movil 130 que se muestra en la figura 9.

La figura 12 es una vista en perspectiva de un componente tibial movil 80, que es parte de la protesis CR movil 130 y una protesis PS movil 140 que se muestra en la figura 13.

La figura 13 es una vista en perspectiva de la protesis PS movil 140.

La figura 14 es una vista en perspectiva del componente femoral PS 10, que tambien se muestra la figura 10.

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La figura 15 es una vista en perspectiva de una insercion PS movil 40, que es parte de la protesis PS movil

140 que se muestra la figura 13.

La figura 16 es una vista en perspectiva del componente tibial movil 80, que tambien se muestra en la figura

12.

La figura 17 es un grafico que representa al sistema de protesis de rodilla 100 que se configura, en una

pluralidad de combinaciones de tamanos, para cada una de las protesis que se muestran en las figuras 1,

5, 9:13.

La figura 18 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 1.

La figura 19 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 3.

La figura 20 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 7.

La figura 21 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 9.

La figura 22 a es una vista en perspectiva superior del componente tibial movil de talla 1 de la figura 18.

La figura 22B es una vista en perspectiva superior de un componente tibial fijo de talla 1.

La figura 23 a es una vista en perspectiva superior del componente tibial movil de talla 3 de la figura 19.

La figura 23B es una vista en perspectiva superior de un componente tibial fijo de talla 3.

La figura 24 a es una vista en perspectiva superior del componente tibial movil de talla 7 de la figura 20.

La figura 24B es una vista en perspectiva superior de un componente tibial fijo de talla 7.

La figura 25 a es una vista en perspectiva superior del componente tibial movil de talla 9 de la figura 21.

La figura 25B es una vista en perspectiva superior de un componente tibial fijo de talla 9.

En este documento, los terminos “delantero, posterior, lateral, medio” se refieren en general a adelante, atras, afuera y en el centro del paciente quirurgico, respectivamente, aunque solo se usan estos terminos en referencia a los dispositivos. La figura 1 muestra flechas de direcciones de estos terminos y los terminos “inferior, superior”. Ademas, referencias al “cirujano” y el “usuario” son aplicables para cualquier persona que pudiese asistir a un cirujano durante el procedimiento quirurgico.

En referencia a los esquemas, las figuras 1 a 16 muestran componentes de un sistema de protesis de rodillas 100 que se muestran en la figura 17. Cada uno de estos componentes son suministrados en una pluralidad de tamanos y pueden emparejarse entre si tal como se describe a continuacion, suministrando, por lo tanto, al cirujano con una vasta pluralidad de combinaciones de tamanos. Al usar el sistema de protesis de rodillas 100, el cirujano podrla seleccionar, para cada paciente en una poblacion de pacientes grande, una combinacion de tamanos que cuadra correctamente con el femur y la tibia del paciente. Eso es, el componente femoral tiene tamanos diferentes para cuadrar al femur y el componente tibial tiene tamanos diferentes para encajar con la tibia, y los componentes de la protesis de rodillas son cuadrados optimamente para evitar comprometer al rendimiento y la articulacion.

Una caracterlstica de los componentes femorales y tibiales de diferentes tamanos del sistema de protesis de rodillas 100 es la proporcionalidad de cada componente al tamano especlfico del hueso al cual el componente va a ser adherido. En general, la escala dimensional del componente varla, pero no la forma. Por ejemplo, el componente femoral podrla tener una distancia entre los condilos de tamanos proporcionales, de tal forma que el componente femoral grande tiene una distancia entre los condilos proporcionalmente mas grande que aquella de un componente femoral pequeno. Asimismo, un componente tibial grande podrla tener una escotadura posterior proporcionalmente mas ancha y mas profunda que aquella de un componente tibial mas pequeno.

[0036] La figura 1 es una vista en perspectiva de una protesis de rodilla de soporte fijo que retiene el cruce 110, tambien referida como una protesis CR fija 110, que incluye un componente femoral CR 20 (figura 10), una insercion CR fija 50 (figura 11) y un componente tibial fijo 70 (figura 12). La protesis CR fija 110 podrla ser identica o similar a la protesis de rodilla que se muestra en la figura 1 de US-7628818. En una de una pluralidad de inserciones (o soportes) de tamanos diferentes podrlan asegurarse a cualquiera de una pluralidad de componentes (o bandejas) tibiales de diferentes tamanos. Como resultado, las geometrlas y otras caracterlsticas superficiales de la articulacion de la insercion podrlan ser mejoradas para cada tamano del componente femoral. Tal intercambiabilidad tambien

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permite incrementos de tamanos mas pequenos en el diseno de un rango de componentes femorales. El componente femoral CR 20 incluye un condilo medio 24 y un condilo lateral 26, ambos de los cuales articulan a una superficie superior 56 de soportes CR fijos 50. Una base delantera 75 y una base posterior 76 del componente tibial fijo 70 retiene fijamente a la insercion CR 50 al componente tibial fijo 70, de tal forma que una superficie inferior 54 de la insercion CR 50 se apoya en una plataforma 72 del componente tibial fijo 70. El componente tibial fijo 70 tambien incluye una vara 74 que se inserta en la tibia proximal preparada quirurgicamente.

La figura 5 es una vista en perspectiva de una protesis de rodilla de soporte fijo estabilizada en la parte posterior 120, tambien denominada una protesis PS fija 120, que incluye a un componente femoral PS 10, una insercion PS fija 30 y un componente tibial fijo 70. El componente femoral PS 10 puede ser identico o similar al componente femoral que se muestra en la figura uno de US-A-2009/0326666. El componente femoral PS 10 incluye un condilo medio 14 y un condilo lateral 16, ambos de los cuales se articulan en una superficie superior 36 de la insercion PS fija 30. El componente femoral PS 10 tambien incluye una caja 32 posicionada entre el condilo medio 14 y el condilo lateral 16. La caja 32 encierra a una leva posterior y a una leva delantera (ambas escondidas) que interactuan operacionalmente con una espina 32 de la insercion PS fija 30 tal como se describe en US-A-2009/0326666. La base delantera 75 y la base posterior 776 del componente tibial fijo 70 retiene en a la insercion PS 30, de tal forma que la superficie inferior 34 de la insercion PS 30 descansa en una plataforma 72 del componente tibial fijo 70.

La figura 9 es una vista en perspectiva de una protesis de rodilla de soporte movil que retiene el cruce 130, tambien denominada protesis CR movil 130, que incluye al componente femoral CR 20 (descrito previamente para la figura 2), una insercion de soporte CR movil 60 y un componente tibial movil 80. El condilo medio 24 y el condilo lateral 26 del componente femoral CR 20 se articulan en una superficie superior 66 de la insercion CR movil 60. Una superficie inferior 64 de la insercion CR movil 60 se articula en contra de la plataforma 82 del componente tibial movil 80. Una vara 68 se extiende por la parte inferior desde la superficie inferior 64 y se inserta en forma rotatoria a una vara vacla 84 del componente tibial movil 80.

La figura 13 es una vista en perspectiva de una protesis de rodilla de soporte movil estabilizada en la parte delantera 140, tambien denominada protesis PS movil 140, que incluye al componente femoral PS 10 (descrito anteriormente para la figura 6), una insercion PS movil 40 y un componente tibial movil 80 (descrito previamente para la figura 12). La insercion PS movil 40 incluye una superficie superior 46 y una espina 42 que pueden ser identicas a la superficie superior 36 y a la espina 32 de la insercion PS fija 30 que se muestra en la figura 7. La insercion PS movil 40 tambien incluye una superficie inferior 34 que podrla ser identica a la superficie inferior 54 de la insercion CR fija 50 que se muestra en la figura 3.

La figura 17 es un grafico que representa un sistema de protesis de rodilla integrado 40 que incluye a cada una de las protesis de rodilla que se muestran en las figuras 1, 5, 9 y 13. Cada uno de los componentes 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80 podrlan suministrarse en una pluralidad de tamanos (por ejemplo, 10 tamanos) para adaptarse a la amplia variacion de anatomlas de la poblacion de pacientes. Estos componentes podrlan ser emparejados entre si tal como se describe a continuacion:

Cualquier tamano del componente femoral PS 10 podrla emparejarse con cualquier tamano de la insercion PS fija 30 o de la insercion movil 40.

Cualquier tamano del componente femoral CR podrla emparejarse con cualquier tamano de la insercion CR fija 50 o la insercion CR movil 60.

Cualquier tamano del componente tibial fijo 70 puede emparejarse con cualquier tamano de la insercion PS fija 30 o la insercion CR fija 50.

Cualquier tamano del componente tibial movil 80 podrla emparejarse con cualquier tamano de la insercion PS movil 40 o la insercion CR movil 60.

Adicionalmente, cada tamano de cada una de las inserciones 30, 40, 50, y 60 puede suministrarse en una pluralidad de grosores.

Tal como se menciono anteriormente, las anatomlas de los pacientes varlan no solo en tamano, pero tambien proporcionalmente en el tamano del femur/de la tibia. Usando informacion historica para los procedimientos TKR, es posible determinar las combinaciones de tamanos que serlan necesarias para la mayorla de pacientes en la poblacion mundial. Por ejemplo, cada uno de practicamente todos los pacientes podrlan adaptarse con una protesis de rodilla de tamanos diferentes para cuadrar al femur y a la tibia al emparejar a un componente femoral que tiene hasta 2 tallas mas o 2 tallas menos que el componente tibial. Un componente femoral CR de “talla 3” podrla ser utilizado con cualquiera de los componentes tibiales de “tallas 1, 2, 3, 4 o 5” (fijos o moviles), donde un componente femoral CR de “talla 1” podrla ser utilizado con cualquiera de un componente tibial de “talla 1, 2 o 3” (fijo o movil). As! mismo, un componente tibial fijo de “talla 5” podrla utilizarse con cualquiera de las inserciones fijas de “talla 3, 4, 5, 6

5

10

15

20

25

30

35

o 7” (CR o PS). Al usar el sistema de protesis de rodilla 100, cada una de estas parejas limita el emparejamiento optimo del componente femoral a la insercion para mantener relaciones geometricas deseables.

La tabla 1 lista los componentes de una seccion de ejemplo del sistema de protesis de rodilla 100. La tabla 2 lista a los tamanos de componentes femorales suministrados para cada componente femoral listado en la tabla 1. La tabla 2 tambien muestra para cada tamano de componente femoral el tamano compatible de insercion para cada insercion listada en la tabla 1 y los tamanos de los componentes tibiales compatibles para cada componente tibial listado en la tabla 1.

Tabla 1: Los Componentes del Sistema de Protesis de Rodilla

Componente: Numero de Tamanos Numero de Grosores Numero de Componentes

Femoral PS (derecho): 14 — 14

Femoral PS (izquierdo): 14 — 14

Femoral CR (derecho): 14 — 14

Femoral CR (izquierdo): 14 — 14

Insercion PS, movil: 10 9 90

Insercion PS, fija: 10 9 90

Insercion CR, movil: 10 8 80

Insercion CR, fija: 10 8 80

Tibial movil: 10 — 10

Tibial fija: 10 — 10

TOTAL: 416

Tabla 2: Tallas Compatibles

Talla del Componente Femoral: Talla del Insercion Talla del Componente Tibial

1
1: 1,2,3

2
2: 1,2,3,4

3
3: 1,2,3,4,5

3N: 3 1,2,3,4,5

4
4: 2,3,4,5,6

4N: 4 2,3,4,5,6

5
5: 3,4,5,6,7

5N: 5 3,4,5,6,7

6
6: 4,5,6,7,8

6N: 6 4,5,6,7,8

7
7: 5,6,7,8,9

8
8: 6, 7, 8, 9, 10

9
9: 7,8,9,10

10
10: 8,9,10

La seccion del sistema de protesis de rodilla 100 mostrado en la tabla 1 y en la tabla 2 suministra 2176 combinaciones unicas de componentes de protesis. En cada una de estas combinaciones, el componente femoral tiene tamanos diferentes para encajar al femur del paciente mientras que se empareja optimamente con la insercion, y el componente tibial tiene tamanos diferentes para encajar a la tibia del paciente mientras se mantiene siendo compatible con la insercion. Como resultado, el sistema de protesis de rodillas 100 puede permitir a los cirujanos el evitar comprometer al rendimiento cinematico y la vida util de la articulacion implantada para cada paciente de la poblacion mundial de pacientes.

Tal como se menciono anteriormente, los componentes de rotula tambien pueden ser suministrados para su implantacion en combinacion con la protesis de rodilla. Los componentes de rotula pueden ser suministrados en una pluralidad de tamanos. Ejemplos de implantes de rotula que podrlan adaptarse para su uso en el sistema de protesis de rodilla 100 estan disponibles bajo el nombre comercial PFC Sigma de DePuy Orthopaedics Inc. Otra seccion de sistema de protesis de rodilla 100 podrla incluir ademas 2 tipos unicos de componentes de rotula, donde cada tipo tiene 5 tallas, permitiendo, por lo tanto, que el cirujano seleccione de 21,760 combinaciones unicas de componentes. En cada una de estas combinaciones, el componente femoral tiene tallas diferentes para emparejarse al femur del paciente mientras se empareja optimamente a la insercion, y el componente tibial tiene diferentes tamanos para encajarse a la tibia del paciente mientras se mantiene siendo compatible con la insercion.

El sistema de protesis de rodillas 100 permite que el cirujano escoja una combinacion de componentes de protesis de rodillas para su implantacion en el paciente, donde los componentes tienen diferentes tamanos para encajar al femur y a la tibia del paciente, mientras se empareja optimamente para evitar comprometer el rendimiento de la articulacion reconstruida. El sistema de protesis de rodillas 100 tambien suministra componentes femorales PS que tienen tamanos proporcionales al femur puesto que la insercion PS (fija o movil) es emparejada a cada componente

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25

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femoral PS. El sistema de protesis de rodillas 100 tambien podrla reducir el costo y la complejidad del inventario necesario de componentes de implantes para adaptarse a la poblacion mundial de pacientes, debido principalmente a la intercambiabilidad de los componentes.

Tal como se explico anteriormente, existe la necesidad de un sistema de protesis de rodillas que tenga componentes tibiales moviles y fijos con varas de diferentes longitudes, pero que no requiere diversos instrumentos de escariado para preparar a la tibia. Tal como se mostro en la figura 17, el componente tibial movil 80 y el componente tibial fijo 70 podrlan tener un tamano externo y configuracion similares aproximadamente o identicas para cada talla anatomica, permitiendo al cirujano preparar la tibia proximal en aproximadamente la misma forma utilizando la misma instrumentacion. Esto tambien permite al cirujano implantar cualquier tipo de componente tibial aun despues de que la tibia proximal se haya preparado quirurgicamente.

Las figuras 18, 19, 20 y 21 muestran 4 tallas representativas del componente tibial movil 80 del sistema de protesis de rodillas 100. El sistema de protesis de rodillas 100, por ejemplo, podrla tener 10 tallas de cada componente tibial fijo 70 y de cada componente tibial movil 80, tal como se mostro en la tabla 2. La figura 18 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 1 150 que tiene una plataforma de talla 1 152, una vara 154 de talla 1 y una pareja de quillas opuestas 151, 153 que se extienden entre la vara 154 y la plataforma 152. La vara 154 tiene una porcion distal 156 con una longitud “E” y una porcion proximal 158 con una longitud “A”.

La figura 19 es otra vista delantera de un componente tibial movil de talla 3 160 que tiene una plataforma de tamano 3 162, una vara de tamano 3 164 y una pareja de quillas opuestas 161, 163. La vara 164 tiene una porcion distal 166, tambien con una longitud “E”, y una porcion proximal 168 con una longitud “B”.

La figura 20 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 7 170 que tiene una plataforma de talla 7 172, una vara de talla 3 174 y una pareja de quillas opuestas 171, 173. La vara 174 tiene una porcion distal 176, tambien con una longitud “E”, y una porcion proximal 178 con una longitud “C”.

La figura 21 es una vista delantera de un componente tibial movil de talla 9 180 que tiene una plataforma de talla 9 182, una vara de talla 9 184 y una pareja de quillas opuestas 181, 182. La vara 184 tiene una porcion distal 186, tambien con una longitud “E” y una porcion proximal 188 con una longitud “D”.

Tal como se mostro en las figuras 18, 19, 20, y 21, la longitud “D” es mayor que la longitud “C”, la cual es mayor que la longitud “B”, la cual es mayor que la longitud “A”. En general, el incrementar la longitud de la vara corresponde a incrementar la longitud de la porcion proximal de la vara, mientras que la longitud de la porcion distal permanece constante.

Las porciones distales 156, 166, 176 y 186 tambien podrlan tener, en general, la misma forma conica. Las porciones proximales 158, 168, 178 y 188 podrlan tener aproximadamente la misma forma troncoconica y varla principalmente en su longitud. Las quillas 151, 153, 161, 163,171, 173, 181, 183 podrlan tener aproximadamente configuraciones y orientaciones similares. Tal como sera aparente para aquellas personas con conocimiento en la industria, un cirujano podrla utilizar el mismo instrumento escariado para formar una cavidad a la profundidad deseada en la tibia proximal para recibir a cualquiera de las varias tallas de varas 154, 164, 174 y 184. Puesto que los tamanos externos y a las configuraciones de cada una de las pluralidades de componentes tibiales fijos de distintos tamanos podrlan ser similares aproximadamente o identicos a aquel correspondiente de la pluralidad de componentes tibiales moviles de distintos tamanos, la preparacion quirurgica de la tibia proximal podrla ser la misma para un tamano especlfico de los componentes tibiales fijos y moviles, y la instrumentacion requerida podrla ser la misma para todos los tamanos de los componentes tibiales fijos y moviles.

Tal como se explico anteriormente, tambien es deseable que el sistema de reemplazo total de rodilla tenga componentes tibiales moviles y fijos con un perfil de plataforma comun o “huella” que sea optimizada para su cobertura de la interaccion del plato tibial con los tejidos cercanos, rendimiento cinematico y otros factores. Las figuras 22A, 22B, 23A, 23B, 24A, 24B, 25A y 25B muestran vistas en perspectiva superiores (planos) de 4 tallas representativas de componentes tibiales fijos y moviles del sistema de protesis de rodillas 100. Tal como se menciono anteriormente, el sistema de protesis de rodillas 100 podrla tener 10 tamanos de cada componente tibial fijo 70 y de cada componente tibial movil 80, tal como se muestra en la tabla 2.

La figura 22A muestra al componente tibial movil de talla 1 150 que tiene una plataforma 152 que es una “huella” o perfil similar que la plataforma 252 del componente tibial fijo de talla 1 250 que se muestra en la figura 22B.

La figura 23A muestra al componente tibial movil de talla 3 160 que tiene una plataforma 162 que tiene un perfil similar a la plataforma 262 de un componente tibial fijo de talla 1 260 que se muestra en la figura 23B.

La figura 24A muestra al componente tibial movil de talla 7 170 que tiene una plataforma 172 que tiene un perfil similar que una plataforma 272 de un componente tibial fijo de talla 1 270 que se muestra en la figura 24B.

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La figura 25A muestra al componente tibial movil de talla 9 180 que tiene una plataforma 182 que tiene un perfil similar que la plataforma 282 de un componente tibial fijo de talla 1 280 que se muestra en la figura 25B.

Para cada talla de componentes tibiales, el perfil de la plataforma (tal como se ve desde arriba, en la direccion del eje de la vara) es el mismo para los componentes tibiales moviles y fijos para un tamano anatomico especlfico. No existe la necesidad de cambiar el tamano del componente tibial para obtener la misma cobertura del plato tibial cuando se escoge entre una protesis movil y una protesis fija. Otro beneficio de la forma comun de la plataforma es que la misma herramienta de fundicion o una porcion de la herramienta puede ser utilizada en la fabrication de ambos componentes tibiales, permitiendo un costo reducido del componente.

Claims

5

10

15

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Reivindicaciones

1. Un sistema de protesis de rodilla para procedimientos de reemplazo total de rodilla que retienen el cruce (CR - cruciate-retaining) y que son estabilizados en la parte delantera (PS - posterior-stabilized) que comprenden un componente femoral, un componente tibial, una insertion de soporte movil CR, una insertion de soporte fijo CR, una insercion de soporte fijo PS, y una insercion de soporte movil PS, en la cual el sistema incluye:

a. una pluralidad de componentes femorales CR de diferentes tamanos (20)

b. una pluralidad de componentes femorales PS de diferentes tamanos (10),

c. una pluralidad de componentes tibiales fijos de diferentes tamanos (70),

d. una pluralidad de componentes tibiales moviles de diferentes tamanos (80),

e. una pluralidad de inserciones moviles CR (60), cada una de las cuales tienen tamanos y formas para que puedan emparejarse optimamente a sus respectivos componentes femorales Cr y puedan utilizarse con cualquiera de los componentes tibiales moviles,

f. una pluralidad de inserciones fijas CR (50), cada una de las cuales tiene tamanos y formas para que puedan ser emparejadas optimamente a sus respectivos componentes femorales CR.

g. una pluralidad de inserciones fijas PS (30), cada una de las cuales tienen formas y tamanos para que se emparejen optimamente con sus componentes femorales PS respectivos, y

h. una pluralidad de inserciones moviles PS (40), cada una de las cuales tienen tamanos y formas para que puedan emparejarse optimamente con sus componentes femorales PS respectivos y puedan utilizarse con cualquiera de los componentes tibiales moviles,

caracterizandose en que cada una de las pluralidades de inserciones fijas CR y cada una de las pluralidades de las inserciones fijas PS pueden utilizarse con cualquiera de los componentes tibiales fijos.
2. Un sistema de protesis de rodilla tal como se declaro en la reivindicacion 1, en el cual cada una de las pluralidades de los componentes tibiales fijos de diferentes tamanos (70) tienen una plataforma (72) desde la cual se extiende una base delantera (75) y una base posterior (76) para retener cualquiera de las pluralidades de inserciones fijas de PS (30) y cualquiera de las pluralidades de las inserciones fijas CR (50).
3. Un sistema de protesis de rodilla tal como se declaro en la reivindicacion 1, en el cual cada una de las pluralidades de las inserciones fijas PS (30) y cada una de las pluralidades de las inserciones moviles PS (40) tienen una superficie inferior (34) y una espina (42) que se extiende desde all! hacia arriba, donde la espina tiene un lado posterior que incluye una superficie de leva concava y una leva convexa, y donde cada una de las pluralidades de los componentes femorales PS de diferentes tamanos (10) incluyen una pareja de condilos separados que definen una escotadura entre los condilos y una leva posterior posicionada en la escotadura entre los condilos, donde la leva posterior incluye una superficie de leva concava y una superficie leva convexa, donde la superficie de leva concava de la leva posterior hace contacto con la superficie de la leva convexa de la espina durante el primer rango de flexion y la superficie de leva convexa de la leva posterior hace contacto con la superficie leva concava de la espina durante el 2° rango deflexion.
4. Un sistema de protesis de rodilla tal como se declaro en la reivindicacion 3, en el cual la escotadura entre los condilos de cada uno de los componentes femorales PS de distintos tamanos (10) tiene tamanos y formas proporcionales para que encajen a un tamano y forma anatomicos especlficos del femur de un paciente.
5. Un sistema de protesis de rodilla tal como se declaro en la reivindicacion 1, que incluye una pluralidad de componentes de rotula, cualquiera de los cuales podrla ser utilizado en combination con cualquiera de las pluralidades de los componentes femorales CR de diferentes tamanos (20) y en combinacion con cualquiera de las pluralidades de los componentes femorales PS de diferentes tamanos (10).
6. Un sistema de protesis de rodilla tal como se declaro en la reivindicacion 1, en el cual cada una de las pluralidades de inserciones fijas CR (50), cada una de las pluralidades de inserciones moviles CR (60), cada una de las pluralidades de inserciones fijas PS (30), y cada una de las pluralidades de inserciones moviles PS (40), tiene un grosor diferente que los otros dentro de esa pluralidad.
7. Un sistema de protesis de rodilla de acuerdo a la reivindicacion 1, en el cual cada uno de los componentes tibiales fijos de distintos tamanos (70) tiene una plataforma fija (72) y una vara fija (74) que se extiende distalmente desde

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la parte inferior de la plataforma fija, y cada uno de los componentes tibiales moviles de diferentes tamanos (80) tienen una plataforma movil (82) y una vara movil (84) que se extiende distalmente desde la parte inferior de la plataforma movil, y las varas fijas y moviles para un tamano anatomico especlfico tienen aproximadamente el mismo tamano y configuracion externa, para que aproximadamente la misma preparacion quirurgica de la actividad proximal sea requerida para cada uno de los componentes tibiales fijos y moviles para un tamano anatomico especlfico.