ES2574813T3

ES2574813T3 - Implante de artrodesis de rodilla

Info

Publication number: ES2574813T3
Application number: ES09776116.7T
Authority: ES
Inventors: Emmanuel Anapliotis; Curt Kranz; Martin Hilse; Guenter Lob
Original assignee: Merete Medical GmbH
Current assignee: Merete Medical GmbH
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2029-08-27
Also published as: EP2328518B1; US20110208315A1; EP2328518A1; WO2010025704A1; US20130282131A1; DE102008045291A1; DE102008045291B4; US8496711B2; US9375317B2

Abstract

Implante de artrodesis de rodilla con un clavo de fémur introducido en el canal medular del hueso del fémur con un cuello del clavo y un clavo de tibia introducido en el canal medular del hueso de la tibia con un cuello del clavo, estando unidos los clavos entre sí rígidamente mediante un elemento de unión, que presenta al menos un módulo a modo de manguito (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5) colocado en la dirección del eje del clavo (1; 2), caracterizado porque el módulo incluye al menos dos semicubiertas (6.1; 6.2) divididas en la dirección del eje (LA) del módulo (3; 3.1-3.6), porque las semicubiertas (6.1; 6.2) están unidas entre sí tal que pueden soltarse y configuran un pasador (7) que se extiende axialmente para introducir los correspondientes cuellos de clavo (4; 5) en el pasador (7) y porque las semicubiertas presentan escotaduras (10.1) para alojar un elemento de sujeción (14), dispuestas coaxialmente en la dirección del eje del módulo (3; 3.1-3.6), posicionadas en cada caso perpendicularmente a la dirección del eje (LA) y que se corresponden entre sí, que tras la sujeción fija el correspondiente cuello del clavo (4; 5) al pasador (7) exclusivamente mediante adherencia por fricción a modo de mordaza con un par de apriete suficiente frente al desplazamiento axial y a la rotación.

Description

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IMPLANTE DE ARTRODESIS DE RODILLA DESCRIPCION

La invencion se refiere a un implante de artrodesis de rodilla con un clavo de femur introducido en el canal medular del hueso del femur y un clavo de tibia introducido en el canal medular del hueso de la tibia, que estan unidos entre sf ngidamente mediante un elemento de union.

Por el documento EP 1 529 493 B1 se conoce una llamada ortesis implantable para la artrodesis de rodilla segun el preambulo de la reivindicacion 1, que incluye un implante de femur, que presenta una cana femoral, que esta adaptada para introducirse en el canal medular del femur e incluye un implante de tibia, que presenta una cana tibial, que esta adaptada para introducirse en el canal medular del hueso de la tibia, presentando el implante de femur un extremo de fijacion proximal, que esta adaptado para interactuar con un extremo de fijacion proximal perteneciente al implante de tibia tal que resulta una fijacion ngida de ambos implantes entre sf, con lo que entre la tibia y el femur y alrededor del hueso de fijacion proximal, resulta posible una reconstruccion osea alrededor.

Este estado de la tecnica conocido tiene el inconveniente de que para la fijacion de la cana femoral solo esta prevista una unica posibilidad de atornilladura en la cabeza de anclaje femoral, que debe asegurar la cana frente a un indeseado desplazamiento axial. Ademas es un inconveniente que la cabeza de anclaje femoral que se asienta sobre la cabeza de anclaje tibial solo esta asegurada mediante un unico tornillo con forma troncoconica, que genera un ajuste a presion entre la cabeza de anclaje femoral y tibial. Bajo las condiciones de operacion, solo puede generarse con dificultades un tal asiento a presion.

Ademas es un inconveniente que la ortesis conocida este compuesta por una cantidad relativamente grande de piezas y con ello exija una distancia correspondientemente grande entre los fragmentos de hueso a unir, lo cual implica una indeseada extension de las partes blandas, de musculo y de tendon, con la correspondiente traumatizacion. Ademas se dificulta la modularidad.

Ademas se conoce por el documento DE 197 22 389 A1 un implante modular de artrodesis de rodilla, que incluye un pedunculo de femur, con el que puede acoplarse una parte del femur mediante una union por apriete conica y un pedunculo de tibia, con el que puede acoplarse una parte de tibia mediante una union por apriete conica, en la que la parte de femur y la parte de tibia pueden unirse ngidamente entre sf mediante una union de cola de milano. Un inconveniente basico de este implante de artrodesis de rodilla conocido consiste en que son necesarias dos uniones por apriete conicas, que deben asegurarse frente a un desplazamiento axial mediante respectivos tornillos de apriete separados. Por lo demas, ciertamente podna asegurar una union de cola de milano una union ngida tras el montaje, pero pueden originarse en una revision de una tal union, por ejemplo debido a aflojamiento, fatiga del material, anclaje en el hueso, complicaciones infecciosas, etc., problemas considerables durante la operacion, debido al desplazamiento lateral, dado el caso necesario, del pedunculo de tibia y femur, para sustituir partes. Las partes enchavetadas entre sf exigen ademas aportar grandes esfuerzos para soltar las piezas, lo cual en general no se desea.

Por el documento DE 83 06 663 U1 se conoce ademas un implante para puentear defectos oseos en la zona de la articulacion de la rodilla, en el que las canas de femur y tibia estan configuradas como dos piezas de cana que pueden unirse ngidamente entre sf, de las cuales la primera puede insertarse sobre una espiga conica en la segunda pieza.

Todas estas soluciones conocidas tienen en comun el inconveniente de que sus longitudes y posiciones angulares no pueden ajustarse, lo que limita considerablemente la modularidad.

Formulacion del objetivo

Con este estado de la tecnica tiene la invencion como objetivo basico indicar un implante de artrodesis de rodilla que aumente la modularidad del implante mediante una mayor variabilidad de las longitudes y que a la vez reduzca la cantidad de piezas, simplificando ademas las operaciones de revision.

Este objetivo se logra mediante un implante de artrodesis de rodilla de la clase citada al principio con las caractensticas de la reivindicacion 1.

Ventajosas variantes del implante de artrodesis de rodilla pueden tomarse de las reivindicaciones secundarias.

La solucion correspondiente a la invencion se caracteriza porque puede proporcionarse un sistema modular para puentear defectos oseos de gran superficie como consecuencia de uno o varios implantes de artrodesis de rodilla fallidos, que tiene una gran pluralidad de variaciones con una reducida cantidad de piezas.

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La transmision de las cargas fisiologicas maximas, en particular fuerzas y pares de giro, de femur y tibia se logra con especial ventaja incluyendo el elemento de union entre el clavo del femur y el clavo de la tibia al menos un modulo con forma de manguito colocado en la direccion del eje de los clavos, con al menos dos elementos divididos en la direccion del eje, unidos entre sf tal que pueden soltarse, que configuran entre sf un pasador que se extiende axialmente para introducir un vastago de clavo en los extremos proximal y distal del pasador y que presentan escotaduras para alojar un elemento de sujecion dispuestas coaxialmente en la direccion longitudinal del modulo, posicionadas en cada caso perpendicularmente al eje y que se corresponden entre sf, que tras la sujecion fija el correspondiente vastago de clavo al pasador con un par de apriete suficiente exclusivamente mediante adherencia por friccion a modo de mordaza.

Esto asegura que puede realizarse una conduccion fisiologica de las fuerzas por el femur y por la tibia.

La invencion parte del conocimiento de que un modulo a modo de manguito que incide a modo de mordaza en el vastago del clavo del femur y de la tibia, genera una adherencia por friccion de forma lineal que discurre a lo largo del contorno del vastago del clavo entre el vastago del clavo y el pasador, que incluso con una carga mayor excluye con seguridad un desplazamiento axial y/o movimiento de rotacion de las partes que participan en la union. El contacto lineal excluye un desgaste en los puntos de contacto al impedirse los movimientos de vaiven. La adherencia por friccion, que actua linealmente, se logra mediante un perfilado previsto sobre la pared interior del pasador, estando coordinado el diametro del cuello del clavo del femur y del clavo de la tibia con el diametro interior del pasador.

Con los elementos de sujecion dispuestos en la direccion longitudinal del modulo directamente uno junto a otro, puede asegurarse la adherencia por friccion mediante un par de apriete correspondientemente elevado. Un par de apriete suficientemente elevado se genera al atornillar los tornillos Allen en la escotadura correspondiente dotada de un roscado interior con una llave de par de giro.

Ademas es especialmente ventajoso que la union a modo de mordaza entre el vastago del clavo del femur o de la tibia y el modulo a modo de manguito, pueda soltarse sin problemas incluso en una posterior revision debido a su configuracion en semicubiertas y pueda mantenerse muy reducida la traumatizacion del tejido corporal en la zona de la artrodesis. La intervencion operativa se simplifica mucho asf, porque todos los elementos de sujecion son accesibles ventralmente.

Mediante la variabilidad de la longitud del modulo puede adaptarse bien el implante correspondiente a la invencion a las diversas condiciones de los distintos pacientes. Pueden lograrse ventajas especiales en particular cuando se unen entre sf modulos de igual o distinta longitud mediante un conector de modulos, con lo que puede aumentar claramente la variabilidad de la longitud del modulo que une el clavo del femur y el clavo de la tibia.

En una forma de ejecucion preferente de la invencion esta previsto que el modulo presente un zona en angulo de dorsal hacia ventral en la direccion caudal preferiblemente entre 5 y 15 ° para ajustar la extension, la flexion y la posicion valgus/varus de la articulacion, con lo que se logra una ligera posicion de flexion de la articulacion reforzada y/o tambien una posicion varus/valgus de la articulacion reforzada.

En otra forma de ejecucion preferente de la invencion posee uno de los modulos un roseton para el apoyo en grandes aberturas oseas.

En otra variante de la invencion poseen todas las partes del implante, con preferencia el modulo de union, una superficie rugosa, para mejorar el arraigo del implante en la zona del implante tratada quirurgicamente.

En otro perfeccionamiento ventajoso de la invencion esta adaptado el diametro exterior del cuello del clavo al diametro interior del pasador en el modulo de union, estando previstos clavos con distintas longitudes y longitudes de vastago.

Todas las partes del implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion estan compuestas por un material compatible con el cuerpo y resistente al cuerpo, con preferencia metalico, por ejemplo de titanio, tantalo, niobio o sus aleaciones.

Otras ventajas y particularidades resultan de la siguiente descripcion con referencia a los dibujos adjuntos.

Ejemplo de ejecucion

La invencion se describira a continuacion mas en detalle en base a un ejemplo de ejecucion. Se muestra en

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figura 1 una representacion de despiece del implante de artrodesis de rodilla correspondiente a

la invencion con un modulo de union en angulo, figura 2 una vista en perspectiva de un modulo de union en angulo,

figuras 3a a 3e una vista en planta de diversos modulos de union de un conjunto constructivo del implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion, figura 4 una vista en perspectiva de una variante del implante de artrodesis de rodilla

correspondiente a la invencion con roseton,

figura 5 una representacion de despiece de otra variante del implante de artrodesis de rodilla

correspondiente a la invencion con un modulo de union en angulo y otro modulo de union,

figura 6 una vista en planta de clavos de artrodesis con enclavamiento distal de distinta longitud

y diametro y

figura 7 una vista en planta de clavos de artrodesis sin enclavamiento distal de distinta longitud

y diametro.

La figura 1 muestra la estructura basica del implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion en representacion de despiece. El implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion, que se utiliza para puentear defectos oseos de gran superficie como consecuencia de un implante primario fallido o tambien en la reseccion de la zona metafisaria de femur y tibia, esta compuesto por un clavo de femur 1, un clavo de tibia 2 y un modulo de union 3. El clavo de femur 1 se aloja y se ancla en el canal medular del hueso del femur no representado y el clavo de tibia 2 en el canal medular del hueso de la tibia no representado. Los clavos 1 y 2 tienen longitudes diferentes y estan adaptados anatomicamente al contorno del canal medular de la forma correspondiente. Los mismos estan suficientemente asegurados frente a un giro en el canal medular mediante tornillos de enclavamiento y/o un perfil con forma estrellada.

El clavo del femur 1 y el clavo de la tibia 2 poseen respectivos cuellos de clavo cilmdricos 4 y 5 de material macizo. Con el clavo del femur 1 esta unido ngidamente el clavo de la tibia 2 mediante el modulo de union 3, que envuelve los respectivos cuellos de los clavos 4 y 5 con forma de manguito. El modulo de union 3 consta de dos partes y esta compuesto por dos semicubiertas cilmdricas 6.1 y 6.2, configuradas esencialmente de la misma forma. Ambas semicubiertas 6.1 y 6.2 definen cuando estan ensambladas un pasador 7, cuya pared interior 8 posee un perfilado 9 dispuesto perpendicular al eje longitudinal LA del modulo. En cada una de las paredes de las semicubiertas 11 estan practicadas cuatro escotaduras 10.1 y 10.2 dispuestas una junto a otra, tal que las escotaduras estan dispuestas coaxialmente respecto al eje longitudinal LA del modulo 3 y perpendicularmente al plano de division TE formado virtualmente por las semicubiertas 6.1 y 6.2, con lo que a cada modulo de union 3 pertenecen al menos 8 escotaduras. En las escotaduras 10.1 de la semicubierta 6.2 esta practicado un roscado interior 12, en el que puede atornillarse un tornillo Allen 13 introducido a traves de la escotadura 10.1 de la semicubierta 6.1.

Las semicubiertas 6.1 y 6.2 forman con el correspondiente tornillo Allen 13 y el roscado interior 12 correspondiente al mismo un elemento de sujecion 14 a modo de mordaza, que al apretar el tornillo Allen 13 se coloca alrededor del cuello del clavo con forma cilmdrica 4 y 5 respectivamente y genera entre el perfilado 9 y el vastago del clavo 4 y 5 respectivamente una union de adherencia por friccion que discurre linealmente alrededor por el contorno. El diametro exterior AD del vastago del clavo 4 y 5 respectivamente esta correspondientemente coordinado entonces con el diametro interior ID del pasador 7.

La resistencia de esta union de adherencia por friccion frente a un desplazamiento axial o una rotacion de los componentes puede ajustarse con mucha precision y exactamente aportando un par de apriete definido sobre el tornillo Allen 13. Mediante la asociacion de cuatro correspondientes elementos de sujecion 14 al cuello del clavo 4 y 5 respectivamente, se logra una union segura entre el clavo del femur 1 y el clavo de la tibia 2.

Todos los elementos de sujecion 14 estan orientados en direccion ventral y son asf accesibles desde el exterior sin problemas en una revision posterior, sin tener que traumatizar grandes zonas del tejido corporal.

El modulo de union 3 tiene, tal como muestra la figura 2, una zona en angulo 15, con lo que pueden lograrse sin problemas la extension, flexion y la posicion valgus/varus de la articulacion. La zona en angulo 15 puede variar dentro de amplias gamas, por ejemplo entre 1 y 30° y esta dotada de aberturas 16, por las que pueden introducirse antibioticos antiinflamatorios o de actuacion a largo plazo.

Las figuras 3a a 3e muestran diversos modulos de union 3.1 a 3.5 con distintas longitudes L, por ejemplo un modulo de union 3.1 con zona en angulo 15, un modulo de union 3.2 sin zona en angulo, con respectivas longitudes L1 (figura 3a, 3b), un modulo de union 3.3 con una longitud L2 (figura 3c), L3 (figura 3d) y un modulo de union 3.4 con una longitud L4 (figura 3e).

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Se entiende que tambien los modulos de union 3.3 a 3.5 pueden estar dotados de respectivas zonas en angulo 15. Esto depende de las circunstancias y condiciones reales en el correspondiente paciente.

La figura 4 muestra un implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion, que es especialmente adecuado para grandes aberturas oseas en el femur. Mediante el modulo de union 3.6 con una longitud L de 10 mm se fija un roseton 17 al cuello 4 del clavo del femur 1 mediante adherencia por friccion, con lo que puede rellenarse una gran abertura osea en el canal medular del femur. El funcionamiento y la estructura del modulo de union 3.6 con una longitud L de 10 mm corresponde a la descripcion del capttulo [0029] para los modulos de union 3.1 a 3.5.

La figura 5 muestra un implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion, en el que pueden ensamblarse un modulo de union del lado del femur 3.2 y un modulo de union del lado de la tibia 3.1 mediante un conector de modulos 18 con forma de barra redonda. El conector de modulos 18 esta compuesto por material macizo, cuyo diametro DM esta coordinado con el diametro interior ID del pasador 7. El conector de modulos 18 presentan en el centro un tope que va alrededor 19 con un diametro DA, que es mayor que el diametro interior ID del pasador 10. Insertando los correspondientes extremos del conector de modulos 18 en el correspondiente extremo del pasador 7 del modulo de union 3.1 y 3.2 y tensando los correspondientes elementos de sujecion 14, se establece una union de adherencia por friccion entre el conector de modulos 18 y los modulos de union 3.1 y 3.2. De esta manera es posible combinar entre sf los distintos modulos de union 3.1 a 3.6 y lograr una gran variabilidad de longitudes.

Las figuras 6 y 7 muestran ejemplos de clavos de artrodesis con y sin enclavamiento distal de distintas longitudes y diametros, cuyos diametros del cuello AD estan coordinados con el diametro interior ID del pasador 7 de los correspondientes modulos de union 3.1 a 3.6.

Todas las piezas del implante de artrodesis de rodilla correspondiente a la invencion, a excepcion de los tornillos Allen, estan compuestos por un material metalico compatible con el cuerpo y resistente al cuerpo, cuyas superficies estan dotadas de una rugosidad definida, por ejemplo de entre 20 pm y 80 pm. Esto aumenta por un lado los coeficientes de rozamiento en los elementos que rozan entre sf y fomenta por otro lado el arraigo del implante.

La invencion no se limita en su realizacion a los ejemplos de ejecucion antes citados. Mas bien puede pensarse en variantes que pueden desviarse de la solucion presentada, incluso en ejecuciones constituidas basicamente de otra forma, siempre que estas ejecuciones se encuentren en el ambito de proteccion de las reivindicaciones.

Lista de referencias

1: clavo de femur

2: clavo de tibia

3, 3.1-3.6: modulo de union

4: cuello de clavo de 1

5: cuello de clavo de 2

CM CD CD: semicubiertas

7: pasador

8: pared interior de 7

9: perfilado

10.1, 10.2: escotaduras

11: pared de semicubierta

12: roscado interior

13: tornillo Allen

14: elemento de sujecion

15: zona en angulo

16: aberturas en 15

17: roseton

18: conector de modulos

19: tope

AD: diametro exterior de 4, 5

DA: diametro exterior de 19

DM: diametro de 18

ID: diametro interior de 7

L: longitud de 3, 3.1-3.6

LA: eje longitudinal de 3, 3.1-3.6

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REIVINDICACIONES

1. Implante de artrodesis de rodilla con un clavo de femur introducido en el canal medular del hueso del femur con un cuello del clavo y un clavo de tibia introducido en el canal medular del hueso de la tibia con un cuello del clavo, estando unidos los clavos entre sf ngidamente mediante un elemento de union, que presenta al menos un modulo a modo de manguito (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5) colocado en la direccion del eje del clavo (1; 2),

caracterizado porque el modulo incluye al menos dos semicubiertas (6.1; 6.2) divididas en la direccion del eje (LA) del modulo (3; 3.1 -3.6), porque las semicubiertas (6.1; 6.2) estan unidas entre sf tal que pueden soltarse y configuran un pasador (7) que se extiende axialmente para introducir los correspondientes cuellos de clavo (4; 5) en el pasador (7) y porque las semicubiertas presentan escotaduras (10.1) para alojar un elemento de sujecion (14), dispuestas coaxialmente en la direccion del eje del modulo (3; 3.1-3.6), posicionadas en cada caso perpendicularmente a la direccion del eje (LA) y que se corresponden entre sf, que tras la sujecion fija el correspondiente cuello del clavo (4; 5) al pasador (7) exclusivamente mediante adherencia por friccion a modo de mordaza con un par de apriete suficiente frente al desplazamiento axial y a la rotacion.
2. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1,

caracterizado porque el modulo (3; 3-1-3.6) presenta esencialmente una forma cilmdrica y las semicubiertas (6.1; 6.2) tienen una configuracion similar.
3. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 o 2,

caracterizado porque el modulo (3; 3.1-3.6) tiene una longitud variable, pudiendo combinarse entre sf modulos que tienen diversas longitudes.
4. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 a 3,

caracterizado porque el modulo (3; 3.1-3.5) presenta una zona en angulo (15) para ajustar la extension, la flexion y la posicion valgus/varus de la articulacion.
5. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 4,

caracterizado porque el angulo es de entre 1° y 30°, con preferencia de 5 a 15°.
6. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 a 3,

caracterizado porque para unir modulos (3; 3.1-3.5) de igual o distinta longitud (L) esta previsto un conector de modulos (18), cuyo diametro exterior (DM) esta coordinado con el diametro interior (ID) del pasador (7).
7. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1,

caracterizado porque el pasador (7) presenta en su pared interior (8) un perfilado (9) para impedir un movimiento axial y/o desgaste de cuello del clavo y modulo (3; 3.1-3.5), que esta dispuesto transversalmente respecto a la direccion longitudinal (LA) del modulo (3; 3.1-3.5).
8. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1,

caracterizado porque esta previsto un modulo de tope o de apoyo (3.6) para apoyar un roseton (17) en el clavo del femur (1) para grandes aberturas oseas.
9. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 a 3,

caracterizado porque el diametro de los modulos (3; 3.1-3.5) de distinta longitud (L) es el mismo.
10. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 a 3,

caracterizado porque el diametro del cuello (AD) del clavo del femur (1) y del clavo de la tibia (2) estan coordinados con el diametro interior (ID) del pasador (7).
11. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 a 10,

caracterizado porque todas las piezas del implante estan compuestas por una aleacion biocompatible, con preferencia una aleacion de titanio.
12. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 a 11,

caracterizado porque todas las partes del implante presentan una superficie rugosa, para mejorar el arraigo del hueso.
13. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1,

caracterizado porque el implante presenta elementos de sujecion y porque los elementos de sujecion (14) estan compuestos por un tornillo Allen (13) y un roscado interior (12) previsto en la correspondiente escotadura (10.2), asf como por las semicubiertas (6.1; 6.2).
14. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 y 13,

caracterizado porque el tornillo (13) esta aprisionado con autorretencion mediante inclinacion y roscado fino.
15. Implante de artrodesis de rodilla segun la reivindicacion 1 y 13,

5 caracterizado porque el elemento de sujecion (14) esta asegurado para que no se suelte mediante

aplicacion de un determinado par de apriete.