ES2564373T3

ES2564373T3 - Prótesis de rodilla

Info

Publication number: ES2564373T3
Application number: ES12791543.7T
Authority: ES
Inventors: William Mihalko; Khaled J. Saleh; Said Moussa; Dominique Mouillet
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-11-05
Also published as: US8491662B2; US20120143342A1; EP2775964A1; WO2013068805A1; EP2775964B1

Abstract

Una prótesis de rodilla que comprende: un componente (200) femoral que tiene dos cóndilos (201, 202) con una abertura (205) dispuesta entre los dos cóndilos (201, 202), y una leva (210) asimétrica que se extiende entre los cóndilos (201, 202), presentando la leva (210) un extremo (212) medial que conforma en términos generales con un plano (222) medial, y un extremo (214) lateral que conforma en términos generales con un plano (224) lateral, extendiéndose el plano (224) lateral genéricamente en paralelo con el plano (222) medial, presentando la leva (210) un eje geométrico (216) longitudinal que se extiende desde el extremo (212) medial hasta el extremo (214) lateral perpendicularmente con respecto a los planos (222, 224) medial y lateral, en un plano (234) central que se ex tiende sustancialmente en paralelo con el plano (222) medial y un plano (224) lateral, siendo el plano (234) central sustancialmente equidistante respecto del plano (222) medial y el plano (224) lateral; y un componente (100) tibial que presenta una superficies (101, 102) de soporte para soportar cada uno de los cóndilos (201, 202) de componente femoral, y un montante (110) dispuesto entre las superficies (101, 102) de soporte y que se extienden de manera superior desde el componente (100) tibial; pudiendo el componente (200) femoral y el componente (100) tibial encajar por contacto entre los cóndilos (201, 202) femorales y las superficies (101, 102) de soporte tibiales, y por contacto entre la leva (2110) y el montante (110) durante al menos una porción de flexión entre los componentes femoral y tibial (200, 110); caracterizada porque la leva (210) comprende una primera curvatura (260) definida por un primer plano (P1) que pasa a través de la leva (210), y una segunda curvatura (270) definida por un segundo plano (P2) que pasa a través de la leva (210), cada uno de los primero y segundo planos (P1, P2) se extienden en paralelo con el eje geométrico (216) longitudinal y en perpendicular con el plano (234) central, la leva (210) y el montante (110) están configurados de manera que la primera curvatura (260) sobre la leva (210) contacte con el montante (110) en el grado inferior de flexión, y la segunda curvatura (270) sobre la leva (210) contacte con el montante (110) en un grado de flexión superior, la primera curvatura (260) comprende una curva cóncava con un primer vértice (261), y la segunda curvatura (270) comprende una curva cóncava con un segundo vértice (271), la distancia (D1) entre el plano (222) medial y el primer vértice (261) es mayor que la distancia (D2) entre el plano (222) medial y el segundo vértice (271), de manera que el movimiento de los componentes (200, 100) femoral y tibial en flexión del grado inferior a la flexión al grado superior de flexión provoca que el componente (200) femoral rote alrededor del montante (110).

Description

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DESCRIPCION

Protesis de rodilla Campo

El campo de la invencion se refiere a articulaciones artificiales y, mas concretamente, a protesis de rodilla segun se define en el preambulo de la reivindicacion 1.

Antecedentes

Como en el caso de muchas protesis o sustituciones articulares, la reproduccion del movimiento anatomico natural por medio de dispositivos mecanicos artificiales ha resultado ser problematico. Esto es cierto especialmente con respecto a la rodilla, la cual hace posible un movimiento y una cinematica complejas relativas entre los condilos femorales y la tibia. Este movimiento relativo es complejo en el sentido de que responde tanto al rodamiento como al deslizamiento entre las superficies de contacto en grados variables a lo largo de todo el arco de flexion. Junto con dicho movimiento al flexionar de la rodilla se produce un movimiento rotacional entre la tibia y el femur. Debido a ello las protesis de rodilla han intentado tradicionalmente reproducir el alcance completo del movimiento de la rodilla, a lo largo de y entre la extension y flexion completas en todos los planos (frontal - varo/ balgo, flexion sagital, rotacion transversal). El movimiento anatomico autentico permitina el retroceso y la traslacion de los condilos femorales sobre la tibia, permitiendo asf mismo al tiempo el movimiento rotacional en la flexion / extension.

Los disenos de la tecnica anterior han incluido componentes femorales con levas y componentes tibiales con montantes. Se ha divulgado que una leva asimetrica puede ser utilizada para provocar la rotacion entre los dos componentes. Estos disenos, sin embargo, han dado a conocer arquitecturas que requieren montantes relativamente elevados para soportar el movimiento hacia arriba durante la flexion.

Una protesis de rodilla segun lo descrito en el apartado anterior se conoce, por ejemplo a partir del documento US 2010/0161067 A1. Otras articulaciones de rodilla artificiales son conocidas a partir de los documentos WO 2009/105495 A1, EP 1 591 082 A2 y WO 2010/108550 A1.

Sumario

Las desventajas de los componentes femoral y tibial se superan en muchos aspectos mediante unas protesis de rodilla de acuerdo con la invencion, en particular, una protesis de rodilla de acuerdo con la reivindicacion 1.

En una forma de realizacion, una protesis de rodilla incluye un componente femoral que presenta dos condilos con una abertura dispuesta entre los dos condilos, y una leva asimetrica que se extiende entre los condilos. La leva incluye un extremo medial que, en terminos generales se adapta a un plano medial, un extremo lateral que, en terminos generales se adapta a un extremo lateral que se extiende genericamente en paralelo con el plano medial, un eje geometrico longitudinal que se extiende desde el extremo medial hasta el extremo lateral genericamente perpendicular con los planos medial y lateral, y un plano central que se extiende genericamente en paralelo con y situado equidistante respecto del plano medial y del plano lateral. Las protesis de rodilla incluyen tambien un componente tibial que presenta una superficie de soporte para soportar cada uno de los condilos del componente femoral, y un montante dispuesto entre las superficies de soporte y que se extiende por la parte superior a partir del componente tibial.

El componente femoral y el componente tibial pueden ser encajados por contacto entre los condilos femorales y las superficies de soporte tibial, y por contacto entre la leva y el montante, al flexionar al menos una porcion entre los componentes femoral y tibial. La leva incluye una primera curvatura definida por un primer plano que pasa a traves de la leva, y una segunda curvatura definida por un segundo plano que pasa a traves de la leva, extendiendose cada uno de los primero y segundo planos genericamente en paralelo con el eje geometrico longitudinal y perpendicular al plan central.

La leva y el montante estan configurados para que la primera curvatura de la leva contacte con el montante en un grado inferior de flexion, y la segunda curvatura dispuesta sobre la leva contacte con el montante en un grado superior de flexion. El grado inferior de flexion puede ser una flexion de aproximadamente 45° y el grado superior de flexion puede ser una flexion de aproximadamente 145°. La primera curvatura incluye una curva concava que presenta un primer vertice y la segunda curvatura incluye una curvatura concava que presenta un segundo vertice. La distancia entre el plano medial y el primer vertice es mayor que la distancia entre el plano medial y el segundo vertice, de manera que el desplazamiento de los componentes femoral y tibial en flexion desde el grado inferior de flexion hasta el grado superior de flexion provoca que el componente femoral rote alrededor del montante.

La curva concava de la primera curvatura puede ser sustancialmente simetrica con respecto al plano central, y la curva concava de la segunda curvatura puede ser asimetrica con respecto al plano central. La leva puede estar compuesta por una pluralidad de curvaturas entre las primera y segunda curvaturas. Cada una de la pluralidad de curvaturas puede incluir una curva concava con un vertice. La distancia entre el plano medial y el vertice de cada curva puede gradualmente disminuir desde la primera curvatura hasta la segunda curvatura.

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La leva puede formar un l^mite posterior de la abertura entre los condilos. El Umite posterior puede formar una curva en U simetrica con respecto al plano central. El montante puede incluir una superficie de contacto inclinada con una curvatura en U que se corresponda con la curva en U del Kmite posterior de la abertura al flexionar al menos una porcion de la flexion entre los componentes femoral y tibial.

El extremo lateral de la leva puede presentar un area en seccion transversal mayor que el extremo medial de la leva. Asf mismo, el extremo lateral puede incluir una region lobulada con una curvatura convexa. La leva puede incluir una primera superficie entre los extremos medial y lateral con un contorno uniforme y una segunda superficie entre los extremos medial y lateral con un contorno no uniforme. Las primera y segunda superficies pueden lindar una con otra a lo largo de una lmea de cresta que se extienda entre las primera y segunda superficies. La lmea de cresta puede extenderse desde el extremo medial hasta el extremo lateral. La lmea de cresta puede seguir una curva en U entre el extremo medial y el extremo lateral. La curva en U puede presentar un vertice. La distancia entre el vertice de la lmea de cresta y el plano lateral puede ser mayor que la distancia entre el vertice de la lmea de cresta y el plano medial.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1 ilustra un componente tibial; la Fig. 2 ilustra un componente femoral;

la Fig. 3 ilustra un componente tibial (con un vastago) y un componente femoral;

la Fig. 4 ilustra una vista en seccion transversal parcial de la protesis de la presente invencion en una flexion aproximada de 0°;

la Fig. 5 ilustra una vista en seccion transversal parcial de la protesis de la presente invencion en una flexion aproximada de 90°;

la Fig. 6 ilustra una vista en seccion transversal parcial de la protesis de la presente invencion en una flexion aproximada de 145°;

la Fig. 7 ilustra una serie de vistas en seccion transversal en tres planos de interaccion de la leva y el montante;

la Fig. 8 ilustra una vista en seccion transversal parcial de la protesis en una flexion aproximadamente completa;

la Fig. 9 ilustra la vista de la Fig. 8 pero con la adicion de un implante clavicular;

la Fig. 10 ilustra una vista de abajo arriba de la protesis en una flexion aproximada de 45°;

la Fig. 11 ilustra una vista en seccion transversal parcial de arriba abajo de la protesis en una flexion aproximada de 90°;

la Fig. 12 ilustra una vista en seccion transversal parcial de arriba abajo de la protesis en una flexion aproximada de 145°;

la Fig. 13 ilustra una vista de arriba abajo de la protesis en una flexion aproximada de 145°;

la Fig. 14 ilustra una vista en seccion transversal en gran flexion que muestra la separacion del condilo lateral respecto del componente tibial;

la Fig. 15 ilustra las curvaturas concavas de las superficies medial y lateral de la leva en un punto de contacto del montante en una flexion relativamente inferior;

la Fig. 16 ilustra las curvaturas convexas de las superficies medial y lateral de la leva que contactaran con el montante en un grado de flexion relativamente superior;

la Fig. 17 ilustra unas superficies convexa y concava;

la Fig. 18 es una vista de tamano ampliado de una leva dispuesta sobre el componente femoral, que muestra el lado posterior de la leva, con otras secciones del componente femoral truncadas para mayor claridad;

la Fig. 19 es una vista de tamano ampliado de la leva de la Fig. 18, que muestra el lado de fondo o inferior de la leva, con otras secciones del componente femoral truncadas para mayor claridad;

la Fig. 20 es una vista de tamano ampliado de la leva de la Fig. 18, que muestra el lado anterior de la leva, con otras secciones del componente femoral truncadas para mayor claridad;

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la Fig. 21 es una vista de tamano ampliado de la leva de la Fig. 18, que muestra el lado de arriba o superior de la leva, con otras secciones del componente femoral truncadas para mayor claridad;

la Fig. 22 es una vista en seccion trasversal de la leva de la Fig. 18, tomada a traves de la lrnea 22 - 22 de la Fig. 18;

la Fig. 23 es una vista en seccion transversal de la leva de la Fig. 18, tomada a traves de un primer plano de referencia P1 de la Fig. 22;

la Fig. 24 es una vista en seccion transversal de la leva de la Fig. 18, tomada a traves de un segundo plano de referencia P2 de la Fig. 22;

la Fig. 25 es una vista en seccion transversal de la leva de la Fig. 18, tomada a traves de un tercer plano de referencia P3 de la Fig. 22;

la Fig. 26 es una vista en seccion transversal de la leva de la Fig. 18, tomada a traves de un cuarto plano de referencia P4 de la Fig. 22;

la Fig. 27 es una vista en seccion transversal de la leva de la Fig. 18, tomada a traves de un quinto plano de referencia P5 de la Fig. 22;

la Fig. 28 es una vista en perspectiva de un componente femoral encajado en cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion, mostrada en una posicion de no flexion;

la Fig. 29 es otra vista en perspectiva de un componente femoral encajado en cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion, mostrada en posicion de flexion;

la Fig. 30 es otra vista en perspectiva de un componente femoral encajado en cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion, mostrada en una posicion de flexion mas acentuada;

la Fig. 31 es otra vista en perspectiva de un componente femoral encajado en cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion, mostrada en una posicion de flexion mas acentuada;

la Fig. 32 es otra vista en perspectiva de un componente femoral encajado con cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion;

la Fig. 33 es otra vista en perspectiva de un componente femoral encajado en cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion; y

la Fig. 34 es otra vista en perspectiva de un componente femoral encajado en cooperacion con un componente tibial de acuerdo con la invencion.

Descripcion detallada

Aunque en la presente memoria la invencion se ilustra y describe con referencia a formas de realizacion espedficas, la invencion no pretende quedar limitada a los detalles mostrados. Por el contrario, pueden efectuarse diversas modificaciones de detalle dentro del alcance de las reivindicaciones y sin apartarse de la invencion.

La presente invencion proporcion una protesis de rodilla que hace posible el movimiento anatomicamente correcto de la rodilla. Esto lo realiza proporcionando un componente superior, o femoral, disenado para interactuar mecanicamente con un componente inferior o tibial para conseguir un movimiento cinematico homogeneo con una articulacion natural de la rodilla. En terminos generales, las dos piezas interaction mediante la provision de varias superficies de contacto diferentes, las cuales no todas estan encajadas entre los dos componentes de la rodilla a lo largo de toda la extension del movimiento.

Dichas dos superficies de contacto son las superficies condilares de soporte de la carga entre el componente femoral y el componente tibial. Estas superficies estan definidas por las superficies condilares medial y lateral que son designadas como superficies de soporte de carga para una articulacion de rodilla determinada. En concreto, una superficie de soporte de carga medial se define entre el condilo femoral medial y su contraparte dispuesta sobre el componente tibial, es decir un componente de acomodo tibial medial. Asf mismo, una superficie de soporte de carga lateral se define entre el condilo femoral lateral y su contraparte sobre el componente tibial, es decir una superficie de acomodo tibial lateral.

Tambien existe una superficie de contacto diferente, sin embargo, para conseguir el movimiento rotacional entre los componentes femoral y tibial, cuando se produzcan determinados grados de extension / flexion de la rodilla que permitan una pauta cinematica que se asemeje mas fielmente a la de la rodilla natural. Esta superficie de contacto se define por la interaccion entre un montante dispuesto sobre el componente tibial (de modo preferente, polietileno) y una superficie de leva dispuesta sobre el componente femoral (de modo preferente metalica). El punto de contacto entre los condilos femorales y sus correspondientes componentes de recepcion de carga tibial cambia en la

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direccion antero / posterior (esto es, se produce una traslacion delantera / trasera del punto de contacto) en el curso del movimiento de la rodilla, el montante y la leva no interaction en todos los grados de flexion de la rodilla. Por el contrario, el montante y la leva solo interaction en aquellos puntos de movimiento de la rodilla que estan disenados para provocar una envuelta cinematica de la rodilla natural replicada. Esta interaccion se produce cuando el movimiento antero / posterior del componente femoral / tibial provoca que el montante y la leva encajen, o cuando la flexion de la rodilla provoca un retroceso suficiente del componente femoral para encajar el montante tibial contra la leva del componente femoral.

Debe destacarse, sin embargo, que una vez que la flexion tfpicamente alcanza aproximadamente 45°, la traslacion antero / posterior no se detiene sino que se produce en diferentes grados en los compartimentos medial y lateral de la rodilla. Ademas, a medida que la rodilla se dobla, el condilo lateral retrocede hasta una posicion de hasta aproximadamente 10 - 15 mm posterior en una flexion aproximada de 120°, pero el condilo medial retrocede solo aproximadamente 4 - 5 mm hasta una posicion final de aproximadamente 1 - 3 mm posterior. Esta diferencia en el movimiento posterior de los dos compartimentos de la rodilla es apreciada como rotacion del componente femoral sobre el componente tibial, y se produce con un retroceso continuado de los condilos femorales. Esta interaccion del montante y la leva, asf como el movimiento de los condilos femorales con respecto a la superficie de soporte tibial, sera tratado a continuacion.

El movimiento descrito se consigue por medio de la arquitectura de la presente invencion tanto del componente femoral, del componente tibial, como, en particular de las dimensiones de la leva y del montante. Todos estos aspectos estan integrados en un sistema que proporciona un movimiento anatomico ingenioso dentro de la rodilla protesica de la presente invencion.

La Fig. 1 muestra un componente 100 tibial. Este componente 100 tibial presenta dos superficies de soporte de carga, mostradas como superficie 101 de soporte de carga y superficie 102 de soporte de carga. Para una articulacion de la rodilla derecha, la superficie 101 de soporte de carga sena la superficie de soporte de carga del condilo lateral, y la superficie 102 de soporte de carga sena la superficie de soporte de carga del condilo medial. El montante 110 se muestra extendiendose hacia arriba, o en direccion superior desde el plano lateral que globalmente define el inserto tibial. El montante 110 se describira con mayor detalle mas adelante.

La Fig. 2 ilustra un componente 200 femoral. La leva 210 se muestra uniendo un espacio dispuesto entre los condilos 201 y 202 femorales. La abertura 205 esta definida por los condilos 201 y 202 los cuales se extienden en posicion anterior alrededor del lateral de la abertura de la leva 210 opuesta. La leva 210 esta en terminos generales dispuesta en una porcion posterior de la abertura 205 del componente femoral, formando la leva un lfmite 211 posterior de la abertura. El lfmite 211 posterior forma una curva en U simetrica. El montante 110 comprende una superficie 111 de contacto inclinada. La superficie 111 de contacto inclinada presenta una curvatura en U que se corresponde con la curva en U del lfmite 211 posterior de la abertura 205 al flexionar al menos una porcion entre los componentes femoral y tibial. Como se describira la superficie 111 de contacto inclinada provoca que la leva 210 se desplace hacia abajo con respecto al montante 110, cuando los componentes femoral y tibial se desplazan desde un grado de flexion inferior hasta un grado de flexion superior.

La Fig. 3 muestra el componente 200 femoral dispuesto en la parte superior del componente 100 tibial. El montante 110 se muestra extendiendose a traves de la abertura 205. La Fig. 3 muestra los componentes en una posicion de flexion de 0°. Como puede apreciarse en la Fig. 3 la leva 210 no esta en contacto con el montante 110 en este punto. Tambien es digno de destacar que, en esta posicion, no hay contacto entre la superficie anterior del montante 110 y el lfmite anterior de la abertura 205. Este aspecto puede ser apreciado quizas con mayor claridad en la Fig. 4, la cual muestra una vista en seccion transversal parcial de la mostrada en la Fig. 3. Este aspecto de la presente invencion es importante porque reduce el desgaste sobre el montante 110 tibial.

Para un ejemplo de un implante con levas tanto anterior como posterior, vease la Patente estadounidense No. 6,325,828, que ilustra un componente femoral que presenta un agujero ciego o ranura / rebajo (por oposicion a una abertura) limitada por las levas dispuestas a ambos lados (anterior y posterior). Debido a ello, y como se divulga de manera explfcita, la leva anterior encaja con el montante en una extension completa (o flexion de 0°).

Cuando la rodilla se dobla en una flexion de aproximadamente 45°, la leva 210 se desplaza hacia el montante 110 cuando se produce la traslacion anterior entre la region de contacto de los condilos femorales y sus respectivas superficies de soporte de carga sobre el componente 100 tibial. La orientacion de los dos componentes, y en particular de la leva y el montante, en una flexion de 45°, se ilustra en la Fig. 5, la cual muestra una vista en seccion transversal parcial de los componentes en una flexion aproximada de 45°. En este punto del movimiento de la rodilla, la leva 210 ha contactado con el montante 110 y cuando tiene lugar una flexion mas acentuada, el movimiento rotacional provocado por la interaccion del montante de leva provoca una ligera rotacion medial del componente femoral con respecto al componente tibial.

La Fig. 6 muestra la seccion transversal parcial de los dos componentes despues de la flexion mas acentuada de la rodilla. Notese que el punto de contacto entre la leva y el montante se desplaza hacia abajo a lo largo del montante, o de manera inferior, a medida que la flexion aumenta. Esto se debe a la arquitectura de la leva y del montante y se

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disena como parte del movimiento de la rodilla en base a los condicionamientos anatomicos de la articulacion natural de la rodilla.

Una mayor definicion de este aspecto de la invencion es la Fig. 7. La Fig. 7 muestra las secciones transversales de tres planos diferentes en tres angulos diferentes de flexion. Se muestran los planos A, B y C e ilustran la asimetna de la leva 210 y el efecto de la asimetna sobre la rotacion y el movimiento inferior de la leva hacia abajo del montante cuando la flexion aumenta. En una flexion de 45°, el plano A indica el contacto de la leva y del montante en un punto relativamente elevado sobre el montante. Cuando la flexion aumenta hasta 90°, la leva se esta abriendo camino por la parte inferior del montante cuando el componente femoral rota en posicion medial con respecto al componente tibial. En la flexion de 145°, no solo se ha desplazado la leva todavfa mas hacia abajo a lo largo del lado posterior del montante (en los planos B y C), sino de hecho, en el plano A o el lado lateral de la leva, la leva se ha desencajado del montante totalmente cuando la rotacion medial ha separado la leva del montante en este punto. Asf, se aprecia una rotacion medial homogenea con el movimiento natural de la rodilla mientras que la leva de hecho se ha desplazado hacia abajo con respecto al montante. La estabilidad es una ventaja del montante disenado de esta manera de acuerdo con la invencion.

Este ultimo punto es importante para conseguir un movimiento de la rodilla con respecto a un implante rotuliano. La Fig. 8 muestra la protesis de rodilla en una flexion aproximada de 145°. En este punto, como se senalo anteriormente, la leva se ha desplazado hacia abajo a lo largo del montante. El montante, por consiguiente, necesita solo ser tan alto como sea necesario para encajar con la leva en el primer punto de contacto, es decir, en una flexion aproximada de 45° (porque despues de ella la leva se desplaza hacia abajo).

La relativa cortedad del montante resulta de importancia porque permite salvar el implante rotuliano como se muestra en la Fig. 9. En esta figura, el implante 800 rotuliano se muestra dispuesto sobre el componente 200 femoral. A diferencia de los disenos de la tecnica anterior que presentan un movimiento de leva hacia arriba durante la flexion y, por tanto, requieren unos montantes mas elevados que se extiendan hacia arriba desde el punto inicial de contacto, la presente invencion esta configurada para proporcionar un movimiento de leva hacia abajo y, por tanto, son necesarios unos montantes relativamente mas cortos. Esto permite eludir la rotula al rotar e la rodilla como se muestra en la Fig. 9.

Como ilustracion adicional, las Figs. 10 - 12 muestran una vista en seccion transversal parcial de arriba abajo en el curso de una flexion de 45°, 90° y 145°, respectivamente. Como se puede apreciar en estas vistas, la leva presenta una forma y un tamano bastante diferentes sobre el lado lateral que sobre su lado medial. Esta leva y su forma y orientacion concretas proporciona una superfine angulada que actua con el montante para accionar un pivote medial y una rotacion femoral muy precisas en el plano transversal.

La Fig. 13 ilustra una vista de arriba abajo de la interaccion de la leva y el montante y tambien muestra la rotacion medial del componente femoral con respecto a su componente tibial. Notese que incluso en esta flexion relativamente atenuada, la leva esta dispuesta algo por debajo del montante y aumenta de tamano en el area en seccion transversal hacia el extremo lateral de la leva donde se situa en posicion adyacente con el condilo 130 lateral.

Es tambien digno de destacarse que el diseno proporciona el despegue del condilo lateral respecto de la superficie de soporte de carga tibial en flexion atenuada. Vease, por ejemplo, la Fig. 14 la cual muestra la separacion del condilo 140 lateral respecto del componente 100 tibial. Esta separacion se debe, en parte, a la arquitectura de la leva y del montante sobre el cual encaja durante la flexion. La separacion conseguida de este modo contribuye a replicar el movimiento anatomicamente correcto.

Una ventaja de la protesis de la presente invencion es que permite una menor deformacion del tejido blando haciendo posible un movimiento mas anatomico en lugar del retroceso en ambos compartimentos del inserto tibial. Este diseno proporciona tres ventajas respecto de los disenos anteriores: 1) menor deformacion del tejido blando debido a un movimiento mas anatomico, 2) una mejor replica del movimiento natural en el compartimento medial sin incrementar las constricciones, y 3) disminucion de la deformacion tibial sin carga sobre el borde en el compartimento medial. Aunque las ilustraciones anteriores muestran una flexion de la rodilla en 0°, 90° y 145°, la extension de movimiento permitida para el diseno sena de al menos de -10° (hiperextension) hasta aproximadamente 160° (gran flexion) con articulacion soportada en los compartimentos medial y lateral de la rodilla.

Ademas, cuando la flexion continua mas alla de los 45°, la traslacion antero / posterior continua produciendose, pero es guiada por la interaccion del montante / leva asimetrica. Debido a las dimensiones relativas del montante, y en particular al tipo de leva asimetrica dispuesta sobre el componente femoral, se consigue el movimiento rotacional adecuado entre el componente femoral y el componente tibial.

En consonancia con lo anteriormente descrito, la interaccion entre el montante del componente tibial y la leva asimetrica ahusada del componente femoral, esta disenada para comenzar, de modo preferente, en una flexion de 45°. Debe destacarse que la interaccion puede ser controlada por medio de la manipulacion de las dimensiones del montante y de la leva. Esto se lleva a cabo variando las dimensiones en seccion transversal de la leva desde una direccion medial hasta una lateral, siendo la porcion lateral de la leva genericamente mayor que la porcion medial.

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Mas en concreto, el area en seccion transversal mayor de la leva se produce cuando la leva coincide con el condilo lateral. Desplazandose en una direccion medial, la leva se ahusa de una manera congruente con la que provoca la rotacion cinematica cuando la rodilla se dobla mas alla de una flexion de 45°.

Asf mismo, es digno de destacar que no existe interaccion entre el montante y la leva en la extension completa. Esto impide el desgaste innecesario sobre el montante tibial lo que en otro caso le debilitana y podna incluso producir una falla (esto es, podna romperse por esfuerzo cortante).

La leva 210 presenta una arquitectura especialmente contorneada que provoca la rotacion medial del componente femoral cuando los componentes femoral y tibial se desplazan conjuntamente a lo largo de una extension de flexion determinada. Este contorno se puede apreciar de forma optima en las Figuras 2 y 15 - 21. Con referencia a la Figura 18, la leva 210 incluye un extremo 212 medial proximo a un plano 222 medial, y un extremo 214 lateral cerca de un plano 224 lateral que se extiende en paralelo con el plano medial. Une je geometrico 216 longitudinal se extiende a traves de la leva 210 desde el extremo 212 medial hasta el extremo 214 lateral. Un plano 234 central cruza el punto medio del eje geometrico 216 longitudinal y se extiende en paralelo con el plano 222 medial y con el plano 224 lateral. El plano 234 central equidista del plano 222 medial y del plano 224 lateral.

La leva 210 es asimetrica con respecto al plano 234 central. El extremo 214 lateral presenta un area en seccion transversal mayor que el extremo 212 medial de la leva. Asf mismo, la leva 210 presenta una region 215 lobulada cerca del extremo 214. La region 215 lobulada presenta una curvatura 217 convexa. La leva 210 presenta tambien una primera superficie 230 que ofrece un contorno de superficie uniforme - esto es, una curvatura uniforme sobre su superficie entre el plano 222 medial y el plano 224 lateral - y una segunda superficie 232 con un contorno de superficie no uniforme. La primera superficie 230 y la segunda superficie 232 estan situadas contiguas una con respecto a otra a lo largo de una lmea de cresta 236 que se extiende entre las primera y segunda superficies. La lmea de cresta 236 se extiende desde el extremo 212 medial hasta el extremo 214 lateral, y sigue una curva en U. La segunda superficie 232 incluye una superficie 250 de soporte de forma irregular. Como se describira, la superficie 250 de soporte de forma irregular forma un canal en U que se enrolla alrededor de la leva 210 desde una posicion centrada hasta una posicion que esta descentrada hacia el extremo medial de la leva. Este desplazamiento hacia el extremo medial de la leva provoca el movimiento de pivote medial.

Con referencia a la Figura 22, la superficie 250 de soporte se muestra con mayor detalle. La superficie 250 de soporte presenta una curvatura variable que puede visualizarse observando los perfiles en seccion transversal de la leva 210 entre el plano 222 medial y el plano 224 lateral. Con este fin, la Figura 22 muestra cinco planos diferentes de referencia P1, P2, P3, P4 y P5, que se extienden a traves del eje geometrico 216 longitudinal de la leva 210. Los planos P1 - P5 se extienden a lo largo de un angulo de 90 grados, con el plano P1 perpendicular al plano P5. Asf mismo, los planos P1 - P5 se extienden en perpendicular con respecto al plano 234 central. Los planos P1 - P5 cruzan la superficie 250 de soporte a lo largo de cinco curvaturas diferentes que se extienden entre el plano 222 medial y el plano 224 lateral. Las cincas curvaturas se muestran en las Figuras 23 - 27.

Una primera curvatura 260 se define por el plano P1, una segunda curvatura 270 se define por el plano P2, una tercera curvatura 280 se define por el plano P3, una cuarta curvatura 290 se define por el plano P4 y una quinta curvatura 300 se define por el plano P5. Cada una de las curvaturas presenta un vertice. El termino “vertice”, segun se utiliza en la presente memoria, se refiere al punto sobre la curva en el que la primera derivada de la curvatura es cero, como por ejemplo el vertice sobre una parabola. La primera curvatura 260 es una curva concava con un vertice 261, la segunda curvatura 270 es una curva concava con un vertice 271, la tercera curvatura 280 es una curvatura concava con un vertice 281, la cuarta curvatura 290 es una curva concava con un vertice 291 y la quinta curvatura 300 es una curva concava con un vertice 301.

Avanzando del plano P1 al plano P5, la forma de la superficie 250 de soporte gradualmente pasa de una curva con un vertice centrado entre el plano 222 medial y el plano 224 lateral, hasta una curva con un vertice que esta descentrado con respecto a los planos medial y lateral. Asimismo, la curvatura de la superficie 250 de soporte pasa de una curva simetrica con respecto al plano 234 central, a una curva simetrica con respecto al plano central. La distancia entre el plano 222 medial y el vertice de cada curvatura disminuye gradualmente desde el plano P1 hasta el plano P5. Esto es, la distancia D2 entre el plano 222 medial y el vertice 271 en el plano P2 es inferior a la distancia D1 entre el plano medial y el vertice 261 en el plano P1. De modo similar, la distancia D3 entre el plano 222 medial y el vertice 281 en el plano P3 es inferior a la distancia D2 entre el plano medial y el vertice 271 en el plano P2, etc. En el plano P1, la distancia D1 entre el vertice 261 y el plano 222 medial es igual a la distancia entre el vertice 261 y el plano 224 lateral. En el plano P5 sin embargo, la distancia D5 entre el vertice 301 y el plano 222 medial es considerablemente menor que la distancia entre el vertice 301 y el plano 224 lateral. Los vertices definidos en los planos P1 y P5, y cada plano entre medias, gradualmente se desplazan de una posicion centrada entre el plano 222 medial y el plano 224 lateral, hasta una posicion cada vez mas descentrada hacia el plano medial.

Cuando los componentes femoral y tibial se desplazan pasando por determinados angulos de flexion, el montante 110 encaja con cada curvatura dispuesta sobre la leva 210 en estrecha proximidad con el vertice de cada curvatura. Cuando los componentes femoral y tibial se desplazan desde un angulo inferior de flexion hasta un angulo superior de flexion, el area de contacto entre el montante 110 y la leva 210, gradualmente se desplaza hacia el extremo 212 medial de la leva en respuesta a la modificacion gradual de la posicion de los vertices hacia el extremo medial. Esto

provoca que el componente femoral pivote con respecto al montante, lo que se traduce en un movimiento de pivote medial.

La curva en U de la lmea de cresta 236 tambien presenta un vertice 237. La distancia entre el vertice 237 de la lmea de cresta 236 y el plano 224 lateral es mayor que la distancia entre el vertice del plano de lmea de cresta medial 5 222.

Las Figuras 28 - 34 ofrecen unas vistas adicionales del componente 200 femoral y del componente 100 tibial encajados entre sf en diversos grados de flexion.

Aunque se han mostrado y descrito en la presente memoria formas de realizacion preferentes de la invencion, se debe entender que dichas formas de realizacion se ofrecen unicamente a modo de ejemplo. Los expertos en la 10 materia podran apreciar la posibilidad de numerosas variantes, cambios y sustituciones sin apartarse del alcance de la invencion. Por consiguiente, se pretende que las reivindicaciones adjuntas amparen todas estas variantes considerandolas incluidas dentro del alcance de la invencion.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. - Una protesis de rodilla que comprende:

un componente (200) femoral que tiene dos condilos (201, 202) con una abertura (205) dispuesta entre los dos condilos (201, 202), y una leva (210) asimetrica que se extiende entre los condilos (201, 202), presentando la leva (210) un extremo (212) medial que conforma en terminos generales con un plano (222) medial, y un extremo (214) lateral que conforma en terminos generales con un plano (224) lateral, extendiendose el plano (224) lateral genericamente en paralelo con el plano (222) medial, presentando la leva (210) un eje geometrico (216) longitudinal que se extiende desde el extremo (212) medial hasta el extremo (214) lateral perpendicularmente con respecto a los planos (222, 224) medial y lateral, en un plano (234) central que se ex tiende sustancialmente en paralelo con el plano (222) medial y un plano (224) lateral, siendo el plano (234) central sustancialmente equidistante respecto del plano (222) medial y el plano (224) lateral; y

un componente (100) tibial que presenta una superficies (101, 102) de soporte para soportar cada uno de los condilos (201, 202) de componente femoral, y un montante (110) dispuesto entre las superficies (101, 102) de soporte y que se extienden de manera superior desde el componente (100) tibial;

pudiendo el componente (200) femoral y el componente (100) tibial encajar por contacto entre los condilos (201, 202) femorales y las superficies (101, 102) de soporte tibiales, y por contacto entre la leva (2110) y el montante (110) durante al menos una porcion de flexion entre los componentes femoral y tibial (200, 110);

caracterizada porque

la leva (210) comprende una primera curvatura (260) definida por un primer plano (P1) que pasa a traves de la leva (210), y una segunda curvatura (270) definida por un segundo plano (P2) que pasa a traves de la leva (210), cada uno de los primero y segundo planos (P1, P2) se extienden en paralelo con el eje geometrico (216) longitudinal y en perpendicular con el plano (234) central,

la leva (210) y el montante (110) estan configurados de manera que la primera curvatura (260) sobre la leva (210) contacte con el montante (110) en el grado inferior de flexion, y la segunda curvatura (270) sobre la leva (210) contacte con el montante (110) en un grado de flexion superior,

la primera curvatura (260) comprende una curva concava con un primer vertice (261), y la segunda curvatura (270) comprende una curva concava con un segundo vertice (271), la distancia (D1) entre el plano (222) medial y el primer vertice (261) es mayor que la distancia (D2) entre el plano (222) medial y el segundo vertice (271), de manera que el movimiento de los componentes (200, 100) femoral y tibial en flexion del grado inferior a la flexion al grado superior de flexion provoca que el componente (200) femoral rote alrededor del montante (110).
2. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que la curva concava de la primera curvatura (260) es sustancialmente simetrica con respecto al plano (234) central, y la curva concava de la segunda curvatura (270) es sustancialmente asimetrica con respecto al plano (234) central.
3. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que la leva (210) comprende una pluralidad de curvaturas entre las primera y segunda curvaturas (260, 270), comprendiendo cada una de la pluralidad de curvaturas una curva concava con un vertice, disminuyendo gradualmente la distancia entre cada vertice y el plano (222) medial desde la primera curvatura (260) hasta la segunda curvatura (270).
4. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que la leva (210) forma un lfmite (211) posterior de la abertura (205).
5. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 4, en la que el lfmite (211) posterior forma una curva en U simetrica con respecto al plano (234) central.
6. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 5, en la que el montante (110) comprende una superficie (111) de contacto inclinada.
7. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 6, en la que la superficie (111) de contacto inclinada comprende una curvatura en U que se corresponde con la curvatura en U del lfmite (211) posterior de la abertura (205) durante al menos una porcion de flexion entre los componentes (200, 100) femoral y tibial.
8. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que el extremo (214) lateral de la leva (210) presenta un area en seccion transversal mayor que el extremo (212) medial de la leva (210).
9. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que el grado inferior de flexion comprende una flexion de aproximadamente 45° y un grado superior de flexion comprende una flexion de aproximadamente 145°.
10. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que el extremo (214) lateral de la leva (210) comprende una region (215) lobulada con una curvatura (217) convexa.
11. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 1, en la que la leva (210) comprende una primera superficie (230) entre los extremos (212, 214) medial y lateral con un contorno uniforme y una segunda superficie (232) entre los extremos

5 (212, 214) medial y lateral con un contorno no uniforme, situandose las primera y segunda superficies (230, 232) en

posicion adyacente una respecto de otra a lo largo de una lmea de cresta (236) que se extiende entre las primera y segunda superficies (230, 232).
12. - La protesis de rodilla de la reivindicacion 11, en la que la lmea de cresta (236) se extiende desde el extremo (212) medial hasta el extremo (214) lateral.

10 13.- La protesis de rodilla de la reivindicacion 11, en la que la lmea de cresta (236) sigue una curva en U entre el

extremo (212) medial y el extremo (214) lateral.
14.- La protesis de rodilla de la reivindicacion 13, en la que la curva en U de la lmea de cresta (236) presenta un vertice (237), siendo la distancia entre el vertice (237) de la lmea de cresta (236) y el plano (224) lateral mayor que la distancia entre el vertice (237) y el plano (222) medial.

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