ES2641778T3

ES2641778T3 - Conjuntos absorbentes de energía mecánica implantable extraarticular que tiene un miembro tensor

Info

Publication number: ES2641778T3
Application number: ES10825424.4T
Authority: ES
Inventors: Clinton N. Slone; Alan C. Regala; Joseph Luttwak
Original assignee: Moximed Inc
Current assignee: Moximed Inc
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2017-11-13
Anticipated expiration: 2030-10-13
Also published as: EP2490623A2; US9060867B2; US20110093079A1; WO2011049794A2; US20130338782A1; US20130338783A1; US8523948B2; US9034049B2; AU2010308366B2; EP2490623A4; CA2774678A1; EP2490623B1; AU2010308366A1; JP2013508078A; WO2011049794A3

Abstract

Una unidad extraarticular implantable (10, 10', 10") que comprende: un primer componente (20) configurado para acoplarse a un primer miembro anatómico (6) de una articulación anatómica articulada; un segundo componente (40) configurado para acoplarse a un segundo miembro anatómico (7) de la articulación anatómica; y un miembro tensor (30, 30', 30") que une dicho primer y segundo componentes (20, 40); en donde dicho miembro tensor (30, 30', 30") se coloca bajo tensión para reducir transitoriamente, de manera variable la carga transferida desde el primer miembro anatómico (6) al segundo miembro anatómico (7) cuando dicho primer componente (20) se acopla a dicho primer miembro anatómico (6) y dicho segundo componente (40) se acopla a dicho segundo miembro anatómico (7) y una distancia entre las localizaciones de acoplamiento de dicho miembro tensor (30, 30', 30") a dicho primer y segundo componentes (20, 40) se hacen más pequeños que una distancia definida por el implante entre dichas localizaciones, y en donde la tensión en dicho miembro tensor (30, 30', 30") disminuye a medida que la articulación anatómica se mueve desde la extensión a la flexión caracterizado porque las porciones de extremo (22, 44) de dicho primer y segundo componentes (20, 40) unidos por dicho miembro tensor (30, 30', 30") se solapan sustancialmente en una orientación configurada para asumirse cuando la articulación anatómica está extendida.

Description

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DESCRIPCION

Conjuntos absorbentes de ene^a mecanica implantable extraarticular que tiene un miembro tensor Campo de la invencion

La presente invencion se dirige a sistemas para tratar el tejido de un cuerpo y mas particularmente, a las aproximaciones disenadas para reducir la ene^a mecanica transferida entre los miembros que forman una articulacion natural.

Antecedentes de la invencion

Una articulacion es la localizacion en la cual dos o mas huesos hacen contacto. Estas se forman para permitir el movimiento y proporcionar soporte mecanico, y se clasifican estructuralmente y funcionalmente. La clasificacion estructural se determina por como los huesos se conectan entre sf, mientras la clasificacion funcional se determina por el grado de movimiento entre los huesos articulados. En la practica, existe un solapamiento significativo entre los dos tipos de clasificaciones.

Existen tres clasificaciones estructurales de articulaciones, es decir articulaciones fibrosas o inmoviles, articulaciones cartilaginosas y articulaciones sinoviales. Los huesos fibrosos/inmoviles se conectan mediante el tejido conectivo denso, que consiste principalmente en colageno. Las uniones fibrosas se dividen adicionalmente en tres tipos:

• suturas que se encuentran entre los huesos del esqueleto;

• sindesmosis que se encuentra entre los huesos largos del cuerpo; y

• gonfosis que es una union entre la rafz de un diente y las cavidades en el maxilar o mandfbula.

Los huesos cartilaginosos se conectan completamente mediante cartflagos (conocido ademas como "sincondrosis"). Las articulaciones cartilaginosas permiten mas movimiento entre los huesos que una articulacion fibrosa pero menos que la articulacion sinovial altamente movil. Un ejemplo de una articulacion cartilaginosa es un disco intervertebral. Las articulaciones sinoviales tienen un espacio entre los huesos articulados para el fluido sinovial. Esta clasificacion contiene articulaciones que son las mas moviles de las tres, e incluyen la rodilla y el hombro. Estas se clasifican ademas en articulaciones enartrosicas, articulaciones condfleas, articulaciones de encaje redproco, articulaciones en bisagra, articulaciones de pivote, y articulaciones artrodiales.

Las articulaciones pueden ademas clasificarse funcionalmente, por el grado de movilidad que estas permiten. Las articulaciones sinartrosis permiten poca o ninguna movilidad. Estas pueden categorizarse por como los dos huesos se unen entre sf. Es decir, la sincondrosis son articulaciones donde los dos huesos se conectan mediante una pieza de cartflago. La sinostosis es cuando dos huesos que inicialmente se separan eventualmente se funden entre sf a medida que un nino se aproxima a la adultez. En contraste, las uniones anfiartrosis permiten una movilidad ligera. Las dos superficies del hueso en la articulacion se cubren ambas por un cartflago hialino y se unen por hebras de fibrocartflago. La mayona de las articulaciones anfiartrosis son cartilaginosas.

Finalmente, las articulaciones diartrosis permiten una variedad de movimientos (por ejemplo flexion, aduccion, pronacion). Solamente las articulaciones sinoviales son diartrodiales y pueden dividirse en seis clases: 1. enartrosis -tal como el hombro o la cadera y el femur; 2. en bisagra - tal como el codo; 3. de pivote - tal como el radio y el cubito; 4. condflea (o elipsoide) - tal como la muneca entre el radio y el carpo, o la rodilla; 5. de encaje redproco - tal como la articulacion entre los pulgares carpianos y metacarpianos; y 6. artrodiales - tales como entre los carpos.

Las articulaciones sinoviales (o diartrosis, o articulaciones diartroideas) son los tipos de articulaciones mas comunes y mas moviles en el cuerpo. Al igual que otras articulaciones en el cuerpo, las articulaciones sinoviales logran el movimiento en el punto de contacto de los huesos de la articulacion. Las diferencias estructurales y funcionales distinguen las articulaciones sinoviales de los otros dos tipos de articulaciones en el cuerpo, donde la principal diferencia estructural es la existencia de una cavidad entre los huesos de la articulacion y la ocupacion de un fluido en la cavidad que ayuda al movimiento. Toda la diartrosis esta contenida en una cavidad ligamentosa, capsula de la articulacion o capsula articular. Las superficies de los dos huesos en la articulacion estan cubiertas por caidlago. El grosor del cartflago vana con cada articulacion, y a veces puede ser un grosor desigual. El cartflago articular es multicapas. Una capa superficial delgada proporciona una superficie lisa para que los dos huesos se deslicen uno contra el otro. De todas las capas, esta tiene la mayor concentracion de colageno y la menor concentracion de proteoglicanos, haciendola muy resistente a los esfuerzos de cizallamiento. Mas profunda que esta es una capa intermedia, que se disena mecanicamente para absorber los choques y distribuir la carga eficientemente. La capa mas profunda se calcifica en gran medida, y fija el cartflago articular al hueso. En las articulaciones donde las dos superficies no encajan de manera ajustada entre sf, un menisco o multiples pliegues de fibrocartflago dentro de la articulacion corrigen el ajuste, asegurando la estabilidad y la distribucion optima de las fuerzas de carga. El sinovio es una membrana que recubre todas las superficies no cartilaginosas dentro de la capsula de la articulacion. Este secreta fluido sinovial en la articulacion, el cual nutre y lubrica el cartflago articular. El sinovio se separa de la capsula por una capa de tejido celular que contiene vasos sangumeos y nervios.

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El cartflago es un tipo de tejido conector denso y como se noto anteriormente, forma una parte cntica de la funcionalidad de una articulacion del cuerpo. Este esta compuesto por fibras de colageno y/o fibras de elastina, y las celulas denominadas condrocitos, las cuales se incorporan en una sustancia solida firme similar al gel denominada matriz. El cartflago articular es avascular (no contiene vasos sangumeos) y los nutrientes se difunden a traves de la matriz. El cartflago cumple varias funciones, incluyendo proporcionar un armazon sobre el cual la deposicion del hueso puede comenzar y suministrar superficies lisas para el movimiento de los huesos articulados. El cartflago se encuentra en varios lugares en el cuerpo incluyendo las articulaciones, la cavidad toracica, el ofdo, la nariz, los tubos bronquiales y entre los discos intervertebrales. Existen tres tipos principales de cartflagos: hialino, elastico y fibrocartflago.

Los condrocitos son las unicas celulas encontradas en el cartflago. Estas producen y mantienen la matriz cartilaginosa. La evidencia experimental indica que las celulas son sensibles a su estado mecanico (tension-deformacion), y reaccionan directamente al estfmulo mecanico. Se descubrio que la respuesta biosintetica de los condrocitos es sensible a la frecuencia y amplitud de carga (Wong y otros, 1999 y Kurz y otros, 2001). Los estudios experimentales recientes indican ademas que la carga excesiva, repetitiva puede inducir la muerte celular, y provocar dano morfologico y celular, como se observo en la enfermedad degenerativa de la articulacion (Lucchinetti y otros, 2002 y Sauerland y otros, 2003). Islam y otros (2002) descubrieron que la presion hidrostatica cfclica continua (5 MPa, 1 Hz por 4 horas) induce la apoptosis en los condrocitos humanos derivados del cartflago osteoartntico in vitro. En contraste, se descubrio que la carga cfclica, de tipo fisiologica desencadena una recuperacion parcial de los aspectos morfologicos y ultraestructurales en los condrocitos articulares humanos osteoartnticos (Nerucci y otros, 1999).

El hueso esponjoso (tambien conocido como trabecular) es un tipo de tejido oseo que forma ademas un aspecto importante de una articulacion del cuerpo. El hueso esponjoso tiene una baja densidad y resistencia pero un area superficial muy alta, que rellena la cavidad interna de los huesos largos. La capa externa del hueso esponjoso contiene medula osea roja donde tiene lugar la produccion de los componentes celulares de la sangre (conocidos como hematopoyesis). El hueso esponjoso esta ademas donde se encuentra la mayona de las arterias y venas de los organos oseos. El segundo tipo de tejido oseo se conoce como hueso cortical, que forma la capa exterior dura de los organos oseos.

Varias enfermedades pueden afectar las articulaciones, una de las cuales es la artritis. La artritis es un grupo de condiciones donde existen danos provocados a las articulaciones del cuerpo. La artritis es la causa principal de discapacidad en las personas de edad por encima de 65 anos.

Existen muchas formas de artritis, cada una de las cuales tiene una causa diferente. La artritis reumatoide y la artritis psoriasica son enfermedades autoinmunes en las cuales el cuerpo se ataca a sf mismo. La artritis septica esta provocada por la infeccion a la articulacion. La artritis gotosa esta provocada por la deposicion de cristales de acido urico en la articulacion que resulta en una inflamacion posterior. La forma de artritis mas comun, la osteoartritis se conoce ademas como una enfermedad de la articulacion degenerativa y ocurre despues del trauma a la articulacion, despues de una infeccion de la articulacion o simplemente como un resultado de la edad.

Desafortunadamente, todas las artritis provocan dolor. Los patrones del dolor difieren segun la artritis y la localizacion. La artritis reumatoide es generalmente peor en la manana; en las etapas tempranas, los pacientes a menudo no presentan smtomas despues de su ducha mananera.

La osteoartritis (OA, tambien conocida como artritis degenerativa o enfermedad de la articulacion degenerativa, y a veces denominada "artrosis" o "osteoartrosis" o en terminos mas coloquiales " por uso y desgaste"), es una condicion en la cual la inflamacion de grado inferior resulta en un dolor en las articulaciones, provocado por el desgaste del cartflago que recubre y actua como un cojm dentro de las articulaciones. A medida que las superficies del hueso estan menos protegidas por el cartflago, el paciente experimenta dolor al soportar peso, incluyendo cuando camina y se para. Debido al movimiento disminuido por el dolor, los musculos regionales pueden atrofiarse, y los ligamentos pueden aflojarse mas. La OA es la forma mas comun de artritis.

Los smtomas principales de la osteoartritis es el dolor cronico, que provoca perdida de movilidad y a menudo rigidez. El "dolor" se describe generalmente como un dolor agudo, o una sensacion de quemazon en los musculos y tendones asociados. La OA puede provocar un ruido crujiente (denominado "crepitacion") cuando la articulacion afectada se mueve o se toca, y los pacientes pueden experimentar espasmos en los musculos y contracciones en los tendones. Ocasionalmente, las articulaciones pueden tambien llenarse de lfquido. El tiempo humedo aumenta el dolor en muchos pacientes.

La OA afecta comunmente las manos, pies, espina, y las articulaciones que soportan grandes pesos, tales como las caderas y las rodillas, aunque en la teona, cualquier articulacion del cuerpo puede afectarse. A medida que la OA progresa, las articulaciones afectadas parecen mayores, son ngidas y dolorosas, y usualmente se sienten peor, mientras mas se usen y se carguen durante el dfa, distinguiendola de este modo de la artritis reumatoide. Con el progreso de la OA, el cartflago pierde sus propiedades viscoelasticas y su capacidad de soportar carga.

En terminos generales, el proceso de osteoartritis detectable clmicamente es irreversible, y el tratamiento tfpico consiste

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en la medicacion u otras intervenciones que pueden reducir el dolor de la OA y de este modo mejorar la funcion de la articulacion. De acuerdo con un artfculo titulado "Surgical approaches for osteoarthritis" de Klaus-Peter Gunther, MD, en las decadas recientes, se ha desarrollado una variedad de procedimientos quirurgicos con el objetivo de disminuir o eliminar el dolor y mejorar la funcion en pacientes con osteoartritis avanzada (OA). Las diferentes aproximaciones incluyen la preservacion o restauracion de superficies articulares, el reemplazo total de la articulacion con implantes artificiales, y artrodesis.

La artrodesis se describe como alternativas razonables para tratar la OA de las articulaciones pequenas de manos y pies asf como los desordenes degenerativos de la espina, pero se considera que rara vez se indica para las articulaciones que soportan grandes pesos tales como la rodilla debido al deterioro funcional de la marcha, problemas cosmeticos y efectos secundarios adicionales. El reemplazo total de la articulacion se caracterizo como un tratamiento extremadamente efectivo para las enfermedades severas de la articulacion. Ademas, las modalidades del tratamiento de preservacion de la articulacion desarrollado recientemente se identificaron como que tienen un potencial para estimular la formacion de una nueva superficie articular en el futuro. Sin embargo, se concluyo que tales tecnicas no restauran de manera predecible en el presente una superficie articular duradera en una articulacion osteoartntica. Por tanto, la correccion de anormalidades mecanicas por osteotoirna y desbridamiento de la articulacion se consideran aun como opciones de tratamiento en muchos pacientes. Ademas, los pacientes con mala alineacion de las extremidades, inestabilidad y causas intraarticulares de la disfuncion mecanica pueden beneficiarse de una osteotomfa para proporcionar alivio del dolor, donde la meta es la transferencia de fuerzas para soportar el peso desde las porciones artrfticas a las localizaciones mas sanas de una articulacion.

El reemplazo de la articulacion es una de las operaciones mas comunes y exitosas en la cirugfa ortopedica moderna. Esta consiste en reemplazar las partes enfermas, usadas, artnticas o dolorosas de la articulacion con superficies artificiales conformadas de manera que permita el movimiento de la articulacion. Tales procedimientos son un tratamiento de ultimo recurso ya que son altamente invasivos y requieren penodos sustanciales de recuperacion. Tales formas de reemplazo de articulaciones se refieren a un reemplazo de la articulacion total que indica que todas las superficies de la articulacion se reemplazan. Esto contrasta con la hemiartroplastia (media artroplastia) en la cual se reemplaza solamente la superficie de la articulacion de los huesos y la artroplastia unicompartimental en la cual se reemplazan ambas superficies de la rodilla, por ejemplo, pero solamente en los lados interiores o exteriores, no en ambos. Por tanto, la artroplastia, en terminos generales, es un procedimiento operativo de cirugfa ortopedica realizado, en el cual la superficie de la articulacion artntica o disfuncional se reemplaza por algo mejor o se remodela o realinea la articulacion por osteotomfa o algun otro procedimiento. Estos procedimientos se caracterizan ademas por tiempos de recuperacion relativamente largos y son procedimientos altamente invasivos. Las terapias actualmente disponibles no son condroprotectoras. Anteriormente, una forma popular de artroplastia era una artroplastia interposicional con interposicion de algunos otros tejidos como la piel, el musculo o tendon para mantener aparte las superficies inflamatorias o la artroplastia de escision en la cual la superficie de la articulacion y el hueso se retira dejando que el tejido cicatricial se rellene en la abertura. Otras formas de artroplastia incluyen artroplastia de reseccion, artroplastia de recubrimiento, artroplastia de molde, artroplastia con copa, artroplastia de reemplazo con silicona, etc. La osteotomfa para restaurar o modificar la congruencia de la articulacion es tambien una artroplastia.

La osteotomfa es un procedimiento quirurgico relacionado que involucra cortar el hueso para mejorar la alineacion. El objetivo de la osteotomfa es aliviar el dolor igualando las fuerzas a traves de la articulacion asf como aumentando la vida de la articulacion. Este procedimiento se usa a menudo en pacientes mas jovenes, mas activos o pesados. La osteotomfa tibial alta (HTO) se asocia a disminucion del dolor y a una funcion mejorada. Sin embargo, la HTO no se dirige a la inestabilidad de los ligamentos, solo a la alineacion mecanica. La HTO se asocia a buenos resultados tempranos, pero los resultados se deterioran rtpicamente con el tiempo.

Otras aproximaciones para tratar la osteoartritis involucran un analisis de las cargas que existen en una articulacion. Tanto el cartflago como el hueso son tejidos vivos que responden y se adaptan a las cargas que experimentan. Si una superficie de la articulacion permanece sin carga durante penodos de tiempo apreciables el cartflago tiende a suavizarse y debilitarse. Ademas, al igual que la mayona de los materiales que experimentan cargas estructurales, particularmente cargas estructurales dclicas, tanto el hueso como el cartflago comienzan a mostrar signos de fallos para las cargas por debajo de su resistencia final. Sin embargo, el cartflago y el hueso tienen alguna capacidad para repararse por sf mismos. Existe ademas un nivel de carga en el cual el esqueleto fallara catastroficamente. En consecuencia, se ha concluido que el tratamiento de la osteoartritis y otras condiciones se obstaculizan severamente cuando un cirujano no es capaz de controlar precisamente y prescribir los niveles de carga de la articulacion. Ademas, la investigacion sobre la curacion del hueso ha mostrado que algun esrtmulo mecanico puede mejorar la respuesta de curacion y es probable que el regimen optimo para una construccion o injerto de cartflago/hueso involucre diferentes niveles de carga con el tiempo, por ejemplo durante un programa de tratamiento particular. Por tanto, se ha identificado una necesidad de dispositivos que faciliten el control de carga de una articulacion que se somete a un tratamiento o terapia, para permitir de este modo el uso de la articulacion dentro de una zona de carga saludable.

Ciertas otras aproximaciones para tratar la osteoartritis contemplan los dispositivos externos tales como soportes o fijadores que controlan el movimiento de los huesos en una articulacion o aplican cargas cruzadas en una articulacion para desplazar la carga de un lado de la articulacion al otro. Varias de estas aproximaciones han tenido algun exito para aliviar el dolor pero tienen el inconveniente de las quejas por parte del paciente o carecen de la capacidad de facilitar y

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soportar el movimiento y la funcion naturales de la articulacion enferma. En particular, el movimiento de los huesos que forman una articulacion puede sertan distintivo como una huella digital, y portanto, cada individuo presenta sus propios problemas unicos que deben resolverse. Por lo tanto, las aproximaciones mecanicas que tratan la osteoartritis han tenido aplicaciones limitadas.

La publicacion US 2008/275561 A1 describe un dispositivo y un metodo para descargar una articulacion, por ejemplo la articulacion de la rodilla en cuyo caso el dispositivo se fija al femur y la tibia para asegurar la compresion del dispositivo resultante de la extension de la rodilla. El dispositivo comprende un resorte curvado para abarcar la articulacion tibiofemoral, en donde la compresion del dispositivo produce la descarga.

Las aproximaciones anteriores para tratar la osteoartritis tambien han sido negligentes en reconocer todas las funciones basicas de las diversas estructuras de una articulacion en combinacion con su movimiento unico. Es decir, ademas de dirigir las cargas en una articulacion y el movimiento de la articulacion, no existe una aproximacion que reconozca ademas las funciones de amortiguamiento y absorcion de energfa de la anatoirna, y tome una aproximacion mmimamente invasiva en las soluciones de implementacion. Los dispositivos anteriores disenados para reducir la carga transferida por la articulacion natural tfpicamente describen los sistemas de cuerpos ngidos que no pueden comprimirse. La energfa mecanica es el producto de fuerza (F) y distancia de desplazamiento (s) de una masa dada (es decir, E=Fxs, para una masa M dada). Estos sistemas tienen cero desplazamiento dentro de su cuerpo de trabajo (s=O). Dado que no existe desplazamiento dentro del dispositivo es razonable decir que no existe absorcion o almacenamiento de energfa en el dispositivo. Tales dispositivos actuan para transferir y no absorber energfa de la articulacion. Por el contrario la articulacion natural no es un cuerpo ngido pero esta comprendido por elementos de diferentes caractensticas conformes tales como hueso, cartflago, fluido sinovial, musculos, tendones, ligamentos, etc. como se describio anteriormente. Estos elementos dinamicos actuan tanto para transferir como para absorber energfa alrededor de la articulacion. Por ejemplo el cartflago se comprime bajo la fuerza aplicada y de este modo el producto del desplazamiento de la fuerza resultante representa la energfa absorbida por el cartflago. Ademas el cartflago tiene un comportamiento de desplazamiento de la fuerza no lineal y se considera viscoelastico. Tales sistemas no solamente absorben y almacenan, sino que adicionalmente actuan para disipar la energfa.

Por lo tanto, las aproximaciones para tratar el dolor en la articulacion se necesitan para dirigir tanto el movimiento como las cargas variables de la articulacion asf como la absorcion de energfa proporcionada por una articulacion articulada.

La presente invencion satisface estas y otras necesidades.

Resumen de la invencion

La presente invencion proporciona conjuntos implantables que tienen un miembro tensor y se configura para absorber transitoriamente la carga que se transfiere de otra manera desde un primer miembro anatomico a un segundo miembro anatomico de una articulacion anatomica articulada cuando el conjunto no esta instalado en el mismo.

Se proporciona una unidad del implante, que comprende: un primer componente configurado para acoplarse a un primer miembro anatomico de una articulacion anatomica, articulada; un segundo componente configurado para acoplarse a un segundo miembro anatomico de la articulacion anatomica; y un miembro tensor que une el primer y el segundo componentes; en donde el miembro tensor se coloca bajo tension para reducir transitoriamente, de manera variable la carga transferida desde el primer miembro anatomico al segundo miembro anatomico cuando el primer componente se acopla al primer miembro anatomico y el segundo componente se acopla al segundo miembro anatomico y una distancia entre las localizaciones del acoplamiento al miembro tensor al primer y segundo componentes se vuelve mas pequeno luego y una distancia definida del implante entre las localizaciones, y en donde la tension en el miembro tensor disminuye a medida que la articulacion anatomica se mueve desde la extension a la flexion.

Las porciones de extremo del primer y segundo componentes unidos por el miembro tensor se solapa sustancialmente en una orientacion configurada para asumirse cuando la articulacion anatomica esta extendida.

En al menos un ejemplo que no esta dentro del alcance de las reivindicaciones, las porciones de extremo del primer y segundo componentes unidos por el miembro tensor son curvos y no se solapan en una orientacion configurada para asumirse cuando la articulacion anatomica esta extendida, y cuando se observa en una direccion normal a un plano que es tangente a una localizacion de acoplamiento de al menos uno de dicho primer y segundo componentes al primer y segundo miembros anatomicos, respectivamente.

En al menos una modalidad, las porciones de extremo del primer y segundo componentes se cruzan entre sf en una accion de tijeras despues del movimiento desde una configuracion que se asume cuando la articulacion anatomica esta en una extension a una configuracion que se asume cuando la articulacion anatomica esta flexionada.

En al menos una modalidad, una localizacion del punto giratorio en el primer componente con relacion al segundo componente permanece sustancialmente la misma durante el curso de un rango de movimiento desde la extension a la flexion.

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En al menos una modalidad, una localizacion del punto giratorio sobre el primer componente con relacion al segundo componente se desplaza ligeramente durante el curso de un rango de movimiento desde la extension a la flexion para reducir una cantidad de reduccion de carga por el miembro tensor a medida que cambia la localizacion del punto giratorio.

En al menos una modalidad, una localizacion del punto giratorio sobre el primer y segundo componentes cubre sustancialmente una localizacion sobre la articulacion anatomica que se aproxima al eje de rotacion de la articulacion anatomica.

En al menos una modalidad, el miembro tensor comprende un elastomero.

En al menos una modalidad, el miembro tensor comprende un resorte.

En al menos una modalidad, al menos uno del primer y segundo componentes se conecta al miembro tensor de una manera que evita la traslacion relativa entre los mismos, pero permite la rotacion relativa entre los mismos.

En al menos una modalidad, uno del primer y segundo componentes se conecta al miembro tensor de manera que evita la traslacion relativa entre los mismos y evita la rotacion relativa entre los mismos.

En al menos una modalidad, el miembro tensor permite las rotaciones axiales relativas entre el primer y segundo componentes.

En al menos una modalidad, la articulacion anatomica es una articulacion de la rodilla, el primer componente se adapta para fijarse a un femur de la articulacion de la rodilla y el segundo componente se adapta para fijarse a una tibia de la articulacion de la rodilla.

En al menos una modalidad, el miembro tensor se extiende y absorbe la energfa desde las fuerzas aplicadas por los miembros de la articulacion anatomica, liberando de este modo que al menos una porcion de la carga resultante de las fuerzas se transfiera a traves de las superficies de contacto de la articulacion anatomica.

En al menos una modalidad, la unidad libera la carga sobre un lado de la articulacion anatomica al cual se acopla la unidad.

Un metodo para tratar una articulacion anatomica articulada que se describe en la presente descripcion, incluye: acoplar un primer componente de una unidad a un primer miembro anatomico de la articulacion anatomica; y acoplar un segundo componente de la unidad a un segundo miembro anatomico de la articulacion anatomica; en donde un miembro tensor se une al primer y segundo componentes para absorber la carga entre el primer y segundo miembros de la articulacion anatomica, y en donde la tension en el miembro tensor disminuye a medida que la articulacion anatomica se mueve desde la extension a la flexion.

En al menos una modalidad, el miembro tensor absorbe transitoriamente la carga.

En al menos una modalidad, se permite al menos una cantidad limitada de rotacion axial entre el primer y segundo miembros de la articulacion anatomica.

En al menos una modalidad, el miembro tensor se extiende en direcciones sustancialmente opuestas a las direcciones de la carga aplicada por el primer y segundo miembros de la articulacion anatomica entre sf.

En al menos una modalidad, el primer y segundo componentes se acoplan en localizaciones para colocar el primer y segundo componentes donde estos se intersectan alrededor de una localizacion giratoria para realizar una accion de tijeras durante el movimiento de la articulacion anatomica.

En al menos una modalidad, la articulacion anatomica es una articulacion de la rodilla, y la localizacion esta alrededor del punto medio de una lmea de Blumensaat de un femur de la articulacion de la rodilla.

Estas y otras caractensticas de la invencion se haran evidentes para los expertos en la tecnica despues de leer los detalles de las unidades como se describira en su totalidad a continuacion.

Breve descripcion de las figuras

La Figura 1 es una vista frontal, que ilustra las fuerzas normales que existen en una articulacion.

La Figura 2 es una vista frontal, que describe el efecto que una unidad de manipulacion de la energfa de la presente invencion tiene sobre la articulacion mostrada en la Figura 1.

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La Figura 3 es un grafico de fuerza versus desplazamiento, que ilustra las caractensticas de la energfa de una estructura ngida de la tecnica anterior aplicada a traves de una articulacion.

La Figura 4 es un grafico de fuerza versus desplazamiento, que ilustra las caractensticas de la energfa de un sistema de resorte lineal.

La Figura 5 es un grafico de fuerza versus desplazamiento, que ilustra las caractensticas de la energfa de un sistema de resorte y amortiguacion.

La Figura 6 es un grafico, que ilustra el angulo de flexion/extension y la fuerza de la articulacion existente en un ciclo de la marcha.

La Figura 7 es un grafico, que ilustra una aproximacion a la absorcion de energfa en un ciclo de la marcha.

La Figura 8 es un grafico, que ilustra una segunda aproximacion a la absorcion de energfa en un ciclo de la marcha.

La Figura 9 es un grafico, que ilustra unatercera aproximacion a la absorcion de energfa en un ciclo de la marcha.

La Figura 10 es un grafico, que ilustra una cuarta aproximacion a la absorcion de energfa en un ciclo de la marcha.

La Figura 11 es una vista en perspectiva, que describe la anatoirna de una articulacion rtpica de la rodilla.

La Figura 12A es una vista lateral intermedia de una modalidad de una unidad instalada en una articulacion de la rodilla izquierda de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 12B es una vista anterior de la articulacion de la rodilla izquierda y de la unidad mostrada en la Figura 12A.

La Figura 12C muestra la articulacion de la rodilla y la unidad de la Figura 12A cuando la articulacion de la rodilla esta flexionada.

La Figura 12D ilustra un mecanismo de conexion alternativo para conectar un miembro tensor a un miembro de extension de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 13A es una vista parcial de otra modalidad de una unidad de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 13B muestra la vista parcial de la Figura 13A, pero en una orientacion asumida cuando la unidad se instala en una articulacion flexionada.

La Figura 14A es una vista parcial de otra modalidad de una unidad de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 14B muestra la vista parcial de la Figura 14A, pero en una orientacion asumida cuando la unidad se instala sobre una articulacion flexionada.

La Figura 15A es una vista lateral media de otro ejemplo de una unidad instalada sobre una articulacion de la rodilla que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones.

La Figura 15B es una vista de la unidad y la articulacion de la rodilla de la Figura 15A, cuando la articulacion de la rodilla esta flexionada.

Descripcion detallada de la invencion

Antes que se describan los presentes dispositivos y metodos, debe entenderse que esta invencion no se limita a las modalidades particulares descritas, ya que estas pueden, por supuesto, variar. Debe entenderse ademas que la terminologfa usada en la presente descripcion es unicamente para el proposito de describir solamente las modalidades particulares, y no se pretende que sea limitante, dado que el alcance de la presente invencion se limitara unicamente por las reivindicaciones adjuntas.

Donde se proporciona un rango de valores, se entiende que cada valor que interviene, hasta la decima parte de la unidad del lfmite inferior a menos que el contexto lo indique claramente de cualquier otra forma, entre los lfmites superior e inferior de ese intervalo se describe espedficamente. Cada rango mas pequeno entre cualquier valor declarado o que interviene en un rango declarado y cualquier otro valor declarado o que interviene en el rango declarado se abarca en la invencion. Los lfmites superior e inferior de estos rangos mas pequenos pueden incluirse o excluirse independientemente en el rango, y cada rango donde hay alguno, ninguno o ambos lfmites se incluyen en los rangos mas pequenos y se abarcan ademas dentro de la invencion, sujeto a cualquier lfmite espedficamente excluido en el intervalo establecido. Donde el intervalo establecido incluye uno o ambos lfmites, los intervalos que excluyen cualquiera o ambos de estos lfmites incluidos se incluyen ademas en la invencion.

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A menos que se definan de cualquier otra manera, todos los terminos cientificos y tecnicos que se usan en la presente descripcion tienen el mismo significado que el entendido comunmente por un experto en la tecnica a la que pertenece esta invencion. Aunque cualquiera de los metodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos en la presente descripcion pueden usarse en la practica o las pruebas de la presente invencion, los materiales y metodos preferidos se describen ahora.

Debe notarse que, como se usa en la presente descripcion y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un, "uno", y "el" incluyen referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Portanto, por ejemplo, la referencia a "un husillo" incluye una pluralidad de tales husillos y la referencia "al dispositivo" incluye la referencia a uno o mas dispositivos y sus equivalentes conocidos por los expertos en la tecnica, y etcetera.

Las publicaciones descritas en la presente descripcion se proporcionan solamente para su descripcion antes de la fecha de presentacion de la presente solicitud. Nada en la presente descripcion se interpreta como un reconocimiento de que la presente invencion no se titula para preceder tal publicacion en virtud de la invencion anterior. Ademas, las fechas de publicacion proporcionadas pueden ser diferentes de las fechas de publicacion reales las cuales puede ser necesario confirmar de forma independiente.

Con referencia ahora a los dibujos, que se proporcionan a modo de ejemplo y sin limitacion, la presente invencion se dirige a los dispositivos para tratar los tejidos del cuerpo. En las solicitudes relacionadas con el tratamiento de las articulaciones del cuerpo, la presente invencion busca aliviar el dolor asociado con la funcion de los miembros que forman la articulacion del cuerpo enfermos, sobrecargados, o mal alineados. Mientras que la presente invencion es particularmente adecuada para dirigir los tejidos asociados a la osteoartritis, la manipulacion de la energfa lograda por la presente invencion se presta bien para aplicaciones mas amplias. Ademas, la presente invencion es particularmente adecuada para tratar las articulaciones sinoviales tales como la rodilla y el hombro, asf como otras articulaciones sinoviales o articulares cartilaginosas del cuerpo tales como las de las caderas, los dedos de las manos, las munecas, los tobillos y los dedos de los pies. Sin embargo, se contempla ademas que el aparato y el metodo de la presente invencion pueden emplearse para tratar otras articulaciones no sinoviales, no articulares, no cartilaginosas que son capaces del movimiento en una direccion de flexion/extension que excede los cuarenta y cinco grados.

En un aspecto particular, los conjuntos absorbentes de energfa extraarticular de la presente invencion buscan permitir y complementar el unico movimiento articulado de una articulacion del cuerpo de un paciente mientras manipula simultaneamente la energfa experimentada tanto por el cartflago como por el tejido oseo (hueso esponjoso y cortical). Para minimizar el dolor, puede ser necesaria la reduccion o absorcion de la carga variable transitoria de 1-40 % de fuerzas, en grados variables. La reduccion o absorcion de la carga variable transitoria en el intervalo de 5-30 % puede ser un objetivo para ciertas aplicaciones. La reduccion o absorcion de la carga variable transitoria se refiere a la funcion de la estructura que absorbe o manipula la energfa que reduce la carga experimentada por la articulacion durante las posiciones de mas alta carga de la articulacion y la estructura de manipulacion de energfa que no reduce la carga experimentada por la articulacion durante las posiciones de mas baja carga o sin carga de la articulacion. En ciertas aplicaciones espedficas, la distraccion transitoria se emplea en la aproximacion de manipulacion de la energfa.

Para implantar los conjuntos absorbentes de energfa extraarticular de la presente invencion, las aproximaciones quirurgicas convencionales o quirurgicas mmimamente invasivas se usan para ganar acceso a una articulacion del cuerpo u otra anatoirna que requiere atencion. Las aproximaciones artroscopicas se contemplan cuando son razonables tanto para implantar la unidad de manipulacion de la energfa asf como para lograr ajustar una unidad implantada. Los materiales biologicamente inertes de varios tipos pueden emplearse para fabricar las unidades de manipulacion de energfa de la presente invencion.

En una aproximacion particular, se proporciona un dispositivo de absorcion de energfa extraarticular que incluye un miembro tensor usado como el absorbedor de energfa. El miembro tensor se deforma para manipular o absorber las fuerzas/carga entre las partes del cuerpo que se unen en una articulacion del cuerpo, en cuyas partes del cuerpo se monta el dispositivo. El miembro tensor se usa de una manera novedosa en la presente invencion para controlar la manera en la cual dos huesos de una articulacion se mueven uno hacia el otro. El miembro tensor se usa ademas de una manera novedosa en la presente invencion para proporcionar menos resistencia a medida que la articulacion pasa a traves de angulos de flexion mayores (posiciones de la carga menores), en lugar de evitar que la articulacion se flexione. Los conjuntos que absorben energfa como se describe en la presente descripcion que usan un miembro o elemento que puede absorber fuerzas/carga aplicada por los huesos que se unen por la articulacion pueden ser convenientes para tratar las aflicciones tales como osteoartritis, trauma, u otras condiciones en una articulacion que causan dolor. Preferentemente, las modalidades de la presente invencion se implantan de manera subcutanea y son extraarticulares, periarticulares, o extra o para capsulares de la articulacion anatomica tratada.

Con referencia a las Figuras 1-2, se describen las fuerzas que ocurren entre miembros que forman una articulacion del cuerpo (articulacion anatomica). Las flechas 50 mostradas en la Figura 1 representan las fuerzas/carga que ocurren entre los miembros adyacentes 6, 7 de una articulacion del cuerpo que carece de una unidad de manipulacion de la energfa 10 de la presente invencion. Sin embargo, como se muestra en la Figura 2, en la anatomfa del cuerpo que incorpora la presente invencion, menos fuerzas/carga se transfieren a los huesos y al cartflago de los miembros que

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definen la articulacion. Donde se trata la articulacion del cuerpo con las unidades de manipulacion de ene^a descritas de la presente invencion, una porcion de las fuerzas/carga entre los miembros del cuerpo se absorbe por la unidad de manipulacion de energfa 10 (descrita como las flechas 54 en la Figura 2). En consecuencia, con la unidad de manipulacion de la energfa 10 en su lugar, se coloca menos fuerza en la articulacion que cuando la unidad 10 no esta presente. La carga total en la Figura 2 se comparte entre la fuerza/carga 56 transportada por la articulacion y la fuerza/carga transportada por la unidad 10.

La unidad 10 absorbe la energfa en la articulacion aplicando una fuerza en la direccion de las flechas 54, que estan generalmente en una direccion axial de la articulacion en la extension. El miembro tensor de la unidad 10 aplica una fuerza en una direccion sustancialmente opuesta a las direcciones de carga aplicada por el primer y segundo miembros de la articulacion anatomica entre sf. Esto puede describirse ademas como la aplicacion de una fuerza en una direccion de distraccion, aunque la distraccion real de la articulacion puede o no estar presente.

Aunque la unidad 10 se representa esquematicamente instalada sobre el lado intermedio de la articulacion mostrado en la Figura 2, la presente invencion no se limita a tal disposicion, la unidad 10 puede instalarse alternativamente sobre el lado lateral de la articulacion, o un par de unidades 10 pueden instalarse alternativamente, una en el lado intermedio de la articulacion y una en el lado lateral de la articulacion.

Las Figuras 3-5 ilustran la relacion entre fuerza (F) y desplazamiento (S) entre los miembros de una articulacion del cuerpo (donde la masa es constante). En un sistema de cuerpo ngido (Figura 3) que no incorpora los aspectos de la presente invencion, no existe desplazamiento ni absorcion de energfa. En un sistema de manipulacion de energfa que incorpora un unico resorte lineal (Figura 4), la energfa se absorbe proporcional a una constante del resorte (rigidez del resorte). La energfa absorbida se representa por el area sombreada 59 debajo de la curva. Como se muestra en la Figura 5, cuando un resorte y un amortiguador se usan en combinacion, la energfa absorbida 59 es una funcion del resorte constante y del amortiguador. Estas relaciones son las consideradas para desarrollar las caractensticas de manipulacion de la energfa deseadas para una unidad de absorcion de la energfa para una articulacion.

Se consideran ademas las fuerzas que existen a traves de la flexion y la extension de un ciclo de la articulacion de la anatoirna de la articulacion particular que se trata. Usando como un ejemplo el ciclo de la marcha de las piernas de un humano, tanto la fuerza de la articulacion como el angulo de flexion/extension en grados para una articulacion de la rodilla cuando se camina pueden graficarse versus el porcentaje del ciclo de la marcha completado con el ciclo de la marcha que comienza en el contacto del talon. Una relacion normal o esperada 60 de fuerzas verticales generadas a traves del ciclo de la marcha se describe en cada una de las Figuras 6-10 Se describe ademas en las Figuras 6-10 el angulo de flexion/extension 62 de la rodilla en todo el ciclo de la marcha. La relacion esperada 60 de las fuerzas verticales durante el ciclo de la marcha puede alterarse usando ciertas modalidades de las unidades de manipulacion de la energfa de la presente invencion. Como se muestra en la Figura 7, una unidad de manipulacion de la energfa 10 de acuerdo con la presente invencion puede absorber energfa mediante una proporcion sustancialmente fija durante una porcion del ciclo de la marcha. Esto se refleja por la curva 64 en la Figura 7. Ademas, la energfa puede tanto absorberse como amortiguarse como se representa por la curva 66 de la Figura 8 o alternativamente, la energfa puede absorberse solamente por encima de un valor fijo como se representa por la curva 68 de la Figura 9. Adicionalmente, como se refleja por la curva 70 de la Figura 10, la energfa puede absorberse en una porcion fija del ciclo de la marcha o para un rango particular del angulo de flexion/extension. Debe reconocerse, sin embargo, que cada uno de uno o mas de estos tipos de absorcion de energfa puede combinarse en un sistema deseado.

Con referencia ahora a la Figura 11, la anatomfa del lado intermedio de una articulacion de la rodilla tfpica se presenta de una manera con relacion a un procedimiento de implantacion. Tal procedimiento pudiera involucrar finalmente la implantacion de los dispositivos tales como los descritos a continuacion. Aunque la articulacion de la rodilla se describe aqrn, se contempla que estos dispositivos puede ademas colocarse en otras articulaciones sinoviales articulares en todo el cuerpo y algunas articulaciones no articuladas, no cartilaginosas que son capaces del movimiento en una direccion de flexion/extension que excede los cuarenta y cinco grados.

En un procedimiento que busca reducir transitoriamente, de manera variable la carga o manipular las fuerzas en una articulacion de la rodilla, debe identificarse un sitio de acoplamiento proximal (PAS) para una base de un dispositivo de manipulacion de la energfa. De manera similar, debe ademas seleccionarse un sitio de acoplamiento distal (DAS). En una aproximacion contemplada el sitio de acoplamiento proximal (PAS) intermedio puede localizarse en un femur 6 en un espacio definido por el retinaculo patelar intermedio (MPR), el vasto medial (VM) y el ligamento colateral tibial (TCL). El sitio de acoplamiento distal (DAS) puede localizarse en la tibia en una region definida por el retinaculo patelar medio (MPR) y la pes anserinus (PA).

Las Figuras 12A-12B muestran una vista lateral intermedia y una vista anterior de una modalidad de una unidad o dispositivo 10 de acuerdo con la presente invencion instalada de manera intermedia sobre una articulacion de la rodilla. La unidad/dispositivo 10 incluye un primer componente 20 (en este ejemplo, un primer componente 20 es un componente femoral) y un segundo componente 40 (en este ejemplo, el segundo componente 40 es un componente tibial). El componente femoral 20 se configura para acoplarse a una porcion de extremo distal del femur de un paciente 6. El femoral o primer componente 20 incluye una primera base 22 que se configura para fijarse a un primer hueso que

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se conecta a la articulacion, y el tibial o segundo componente 40 incluye una segunda base 42 que se configura para fijarse a un segundo hueso que se conecta a la articulacion.

El primer componente 20 incluye un primer miembro de extension 24 que puede ser integral al primer miembro base 22 o puede fijarse de manera desmontable al mismo en 26, tal como mediante una conexion de cola de pato con o sin un husillo de bloqueo, u otra conexion mecanica puede bloquearse durante el uso, pero desbloquearse en cualquier momento a medida que se desea la separacion de los componentes 22, 24. Un miembro de extension fijo de manera desmontable puede preferirse para algunos metodos de implantacion, particularmente algunos metodos mmimamente invasivos, aunque no se requiera necesariamente. De igual manera, el segundo componente 40 incluye un segundo miembro de extension 44 que puede ser integral al segundo miembro base 42 o puede fijarse de manera desmontable al mismo en 46.

Los extremos opuestos de los miembros de extension 24 y 44 que no se fijan a los miembros base 22 y 42 se interconectan mediante un miembro tensor 30, de manera que las porciones de extremo libre de los miembros de extension 24, 44 se unen por el miembro tensor 30. Note que cuando la unidad/dispositivo 10 se instala en los huesos unidos por una articulacion que se trata por la unidad/dispositivo 10, los miembros de extension 24, 44 se solapan cuando la articulacion anatomica esta en la orientacion de extension completa mostrada en las Figuras 12A y 12B. Debido a este solapamiento, las fuerzas aplicadas contra la articulacion por los huesos 6, 7 accionan las porciones de extremo de los miembros de extension 24, 44 conectados por el miembro tensor 30 mas lejos uno del otro. Esto provoca la deformacion/alargamiento del miembro tensor 30, que resulta en la manipulacion/absorcion de energfa por el miembro tensor de una porcion de la energfa resultante de las fuerzas aplicadas. La transferencia parcial de la carga al miembro tensor 30 reduce la cantidad de fuerza aplicada a las superficies de la articulacion anatomica.

El miembro tensor 30 puede comprender, por ejemplo, uno o mas resortes de extension, una o mas bandas elastomericas, una combinacion de uno o mas resortes y una o mas bandas elastomericas, o una combinacion de cualquiera de los anteriores con un miembro amortiguador tal como una banda viscoelastica, u otros miembros que resisten la extension, tales como otro resorte de extension, una banda elastica, o un sistema amortiguador que resiste la extension rapida. En el ejemplo mostrado en las Figuras 12A-12C, el miembro tensor 30 es una banda elastomerica que da vueltas alrededor de pasadores 32 que se extienden desde los miembros de extension 24, 44 en sus porciones de extremo libre. Los pasadores 32 se extienden transversalmente desde la superficie de los miembros de extension 24, 44, transversales a los ejes longitudinales de los miembros de extension respectivos 24, 44. En esta disposicion, los pasadores 32 y el miembro tensor 30 forman dos articulaciones giratorias 33, una en la localizacion donde el miembro tensor 30 se conecta al pasador 32 en el miembro de extension 24 y una donde el miembro tensor 30 se conecta al pasador 32 en el miembro de extension 44. Las conexiones rotativa y no rotativa alternativas pueden hacerse cuando se conecta el miembro tensor 30 a los miembros de extension 24, 44.

En una modalidad alternativa no limitante, los miembros de extension estan provistos de articulaciones giratorias 32', un ejemplo de los cuales se ilustra en la Figura 12D. El miembro tensor 30 (que incluye el resorte 30a) puede fijarse luego a la porcion de la articulacion giratoria 32' que puede rotar con relacion al miembro de extension 24, 44 por fijacion mecanica. Tal fijacion mecanica se realiza mediante el atornillado, el enroscado, el remachado, pasando un extremo del miembro tensor 30 a traves de una abertura o agujero opcional 32b y acoplando un fijador al extremo o de otra manera alargando el extremo de manera que no pueda pasar de vuelta a traves de la abertura 32b y/o la adhesion. La Figura 12D ilustra ademas una vista parcial de una modalidad del miembro tensor que comprende un resorte de extension 30a, que tiene extremos 34 con anillos u ojetes configurados para atornillarse, fijarse o de otra manera sujetarse a las articulaciones giratorias 32'. Note que los anillos u ojetes/extremos 34 son ademas giratorios alrededor del eje longitudinal del resorte 30, que permite una rotacion relativa entre los miembros de extension 24, 44, alrededor de los ejes longitudinales de los huesos a los cuales se acoplan los miembros de extension 24, 44, durante el movimiento de la unidad 10 desde la extension a la flexion y de vuelta. Por supuesto, las bandas elastomericas usadas en el miembro tensor 30 permiten ademas tal rotacion relativa.

En al menos una modalidad, uno o mas huesos que forman la articulacion anatomica en la cual debe instalarse la unidad/dispositivo 10 se escanean de manera tridimensional. A partir de los escaneos del uno o mas huesos, uno o mas componentes de la unidad/dispositivo 10 pueden disenarse a la medida para seguir los contornos del uno o mas huesos a los cuales el/los componente(s) debe(n) instalarse. Alternativamente, los componentes 22, 24, 42, 44 pueden proporcionarse en uno o mas tamanos estandares disenados para ajustarse a la mayona de las geometnas anatomicas. Aunque la unidad/dispositivo se disene o no a la medida, si los componentes (por ejemplo, 24 y 44 y, opcionalmente, 22 y 42) son para la implantacion temporal, estos pueden ser componentes moldeados, que se moldean a partir de polfmeros adecuados que incluyen polietileno. Alternativamente, para un uso mas a largo plazo, los componentes (por ejemplo, 22, 24, 42 y 44) pueden construirse o de otra manera estar formados por titanio, aleaciones de cromo cobalto, acero inoxidable, ceramica u otros materiales biocompatibles adecuados para la fabricacion de dispositivos implantables.

Los componentes 20 y 40 se aseguran a los huesos mediante uno o mas sujetadores, tales como husillos, que incluyen husillos de bloqueo 60, husillos bicorticales 62, usillos de compresion 64, o similares, que pasan a traves de aberturas 21 y se atornillan a los huesos, (por ejemplo, el femur 6 y la tibia 7, respectivamente, como se muestra en la Figura 12B). Los sujetadores alternativos incluyen, pero no se limitan a husillos de compresion dinamica.

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Durante la carga de la articulacion anatomica (tal como la rodilla durante una caminata), las fuerzas aplicadas a traves de la unidad/dispositivo 10 provocan que el miembro tensor 30 se deforme cuando la articulacion esta extendida. Por tanto, el dispositivo 10 se disena para implantarse en una configuracion de manera que el miembro tensor se estire al menos parcialmente cuando la articulacion se coloca extendida. Para una articulacion de la rodilla la porcion del ciclo de la marcha en la cual la rodilla esta extendida es el tiempo de mas alta carga de la articulacion y la mayor necesidad para desplazar la carga al dispositivo de absorcion de la energfa. Esto resulta en que el miembro tensor 30 acepte (absorba) el cambio de la distancia entre los componentes 24, 44 bajo la carga de la articulacion natural. Esta deformacion absorbe parte de la energfa de las fuerzas/carga, reduciendo de este modo la cantidad de fuerza/carga que se aplica a traves de la articulacion natural, como se describio anteriormente. Adicionalmente, el miembro tensor 30 puede deformarse (por ejemplo, doblarse) para acomodar la rotacion axial relativa entre los miembros 20, 40 ademas de, o como alternativa a cualquiera de las articulaciones giratorias proporcionadas en el miembro tensor 30, tal como se describio anteriormente.

Durante la flexion de la articulacion anatomica/natural, las fuerzas se retiran ademas al menos parcialmente del miembro tensor 30, de manera que el miembro tensor se contrae axialmente de vuelta a su estado no extendido. Como se describio anteriormente con referencia a la Figura 6, la porcion flexionada del ciclo de la marcha para una articulacion de la rodilla humana es la porcion del ciclo de la marcha que experimenta las menores cargas de las fuerzas de articulacion. Por tanto, existe una pequena necesidad de que el miembro tensor 30 proporcione una fuerza de empuje a angulos de flexion mas alla de aproximadamente 30-45 grados. En consecuencia, en el ejemplo de una articulacion de la rodilla, el posicionamiento de los componentes 20, 40 y el ajuste cenido o la longitud nominal del miembro tensor se disponen preferentemente para completar la descarga del miembro tensor 30 cuando la rodilla del paciente esta entre aproximadamente 30 y 90 grados de flexion. La conveniencia de la descarga completa del miembro tensor 30 a altos angulos de flexion se desea ademas para evitar la aplicacion de una fuerza de distraccion a la articulacion en una posicion descargada y sentada que puede tender a un sobreestiramiento de los ligamentos de la articulacion. Aunque se ha descrito para la articulacion de la rodilla la tension maxima deseada del miembro tensor 30 a una extension completa de la rodilla y la tension minima del miembro tensor 30 a una flexion completa, se entendena que para otras articulaciones la tension maxima y minima pudiera determinarse despues del analisis de la carga dclica de la articulacion particular.

La cantidad de fuerza o carga proporcionada por el miembro tensor 30 variara en dependencia de la articulacion para la cual se usa la unidad 10. Ademas, la cantidad de fuerza proporcionada por el miembro tensor puede variar en dependencia del tamano del paciente, el plan de tratamiento, las lesiones o condicion de la enfermedad, o el progreso de la enfermedad. Para el tratamiento de la osteoartritis en una rodilla el miembro tensor puede disenarse para proporcionar aproximadamente 4 mm de recorrido entre los estados de tension y sin tension y la carga predeterminada de 4.5-27.2 kg (10-60 libras), preferentemente aproximadamente 13.6-22.7 kg (30-50 libras) para provocar que el miembro tensor se estire.

Note que en las Figuras 12A-14B, las porciones de extremo terminales del femur 6 y la tibia 7 se describen sin tejido circundante, para propositos de simplicidad y claridad. Se nota que las bases 22 y 42 se contornean para coincidir con las superficies de montaje potenciales del femur y la tibia. El tamano y forma de estos componentes pueden variar en dependencia de la articulacion a la cual se fija la unidad que absorbe energfa.

Ya que la unidad 10, se posiciona subcutanea y viaja junto con los musculos y ligamentos de la articulacion, opcionalmente, la unidad puede estar provista de una barrera de tejido subcutaneo en la forma de una envoltura 58 (por ejemplo, ver lmeas discontinuas en la Figura 12A), preferentemente politetrafluoroetileno expandido (ePTFE), que incluye varias partes del sistema y excluye el tejido circundante. Se contempla que la barrera de tejido subcutaneo puede formarse de o recubrirse alternativamente con una sustancia para el crecimiento del tejido o para este objetivo, sustancias que inhiben tal crecimiento. Por ejemplo, puede ser conveniente que uno o mas lados o porciones de la unidad 10 cubiertas por la envoltura 58 se fijen al tejido circundante mientras que puede ser ventajoso que otras porciones del sistema esten libres para moverse con respecto al tejido circundante. Por supuesto, el miembro tensor 30, y los miembros de extension 24, 44 permanecen libres para moverse con relacion a la envoltura 58.

La Figura 12C ilustra una orientacion de la unidad/dispositivo 10 cuando la articulacion (en este caso, la articulacion de la rodilla) esta flexionada. Cuando la articulacion anatomica se mueve desde la extension (por ejemplo, la Figura 12A) hacia la flexion (por ejemplo, la Figura 12C), la inclinacion de la articulacion anatomica provoca que los miembros de extension 24, 44 giren entre sf en una accion de tijeras. A la inversa, cuando la articulacion anatomica se mueve desde la flexion hacia la extension, la accion de tijeras de los miembros de extension 24, 44 los mueve de vuelta hacia su configuracion de solapamiento, alineada mostrada en la Figura 12A. Preferentemente, los puntos de localizacion 36 en los miembros de extension 24, 44 alrededor de los cuales giran los miembros de extension, unos con relacion a los otros, durante la accion de tijeras son intermedios de las localizaciones donde el miembro tensor 30 se conecta a los miembros de extension 24, 44. Preferentemente esta localizacion alrededor de la cual giran los miembros tensores 24, 44 esta aproximadamente a mitad de camino entre las localizaciones donde el miembro tensor 30 se conecta a los miembros de extension 24, 44, ya que esto minimiza la cantidad a la que se extiende cualquiera de los miembros de extension 24, 44 despues de los otros durante las rotaciones de la extension a la flexion de vuelta a la extension. Ademas, las localizaciones de los puntos giratorios 36 en los miembros de extension 24, 44 mantienen sustancialmente

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la alineacion sobre todo el rango de movimiento de la articulacion anatomica, a medida que los miembros de extension 24, 44 giran desde la extension a la flexion y de vuelta a la extension. Ademas, despues de la implantacion de la unidad/dispositivo 10, la unidad/dispositivo 10 puede fijarse en una posicion de manera que la localizacion de los puntos giratorios 36 se alinean sustancialmente sobre un hueso que forma una parte de la articulacion anatomica en una localizacion que se aproxima al eje de rotacion de dicho hueso durante los movimientos de la articulacion anatomica a traves del rango del movimiento. Por ejemplo, para una articulacion de la rodilla las localizaciones del punto giratorio se alinean sustancialmente sobre el eje de rotacion de la rodilla.

Se ha descubierto por los inventores que la localizacion de las localizaciones de los puntos giratorios 36 alineados sustancialmente sobre el punto medio de la lmea de Blumensaat en una vista totalmente lateral o dentro de mas o menos cinco milfmetros del punto medio de la lmea de Blumensaat resulta en la funcion preferida de la unidad/dispositivo 10. Un metodo para localizar una localizacion sobre la cual deben localizarse los puntos giratorios 36, es usar un equipamiento de escaneo para formar una imagen de la rodilla u otra articulacion que se trata, tal como mediante el uso de una fluoroscopfa y/o software de navegacion tridimensional tal como el comercializado por Stryker, Medtronic o Brainlab. Los miembros que definen la articulacion se colocan en una posicion lateral completa y perpendiculares al receptor del dispositivo de escaneo. El miembro de la articulacion proximal se fija entonces usando una ferula de vacm/bolsa de arena o un dispositivo similar efectivo. Como un ejemplo de implantacion para tratar la articulacion de la rodilla, la lmea de Blumensaat del hueso del femur 6 puede usarse como punto de referencia para localizar los diversos componentes del dispositivo/unidad 10 de manera que los puntos giratorios 36 se localicen sobre una localizacion que esta en o cerca del punto medio de la lmea Blumensaat. La lmea Blumensaat es una lmea formada por la parte superior de la muesca intercondilar entre los dos condilos femorales. El punto medio de la lmea de Blumensaat se ha determinado para aproximar de manera bastante precisa el centro de rotacion para una articulacion de la rodilla.

Alternativamente, se contempla ademas que otras regiones pueden representar las localizaciones posibles de un punto de rotacion femoral en el condilo intermedio. Para seleccionar tal punto alternativo, el area superficial del condilo intermedio se mapea para determinar las regiones correspondientes a los cambios en la longitud del dispositivo 10 de una unidad de manipulacion potencialmente implantada de energfa/dispositivo 10 mientras la articulacion se mueve desde la extension completa a la flexion completa. Las areas de longitud en aumento y de longitud disminuida del dispositivo 10 pueden mapearse. Ademas, las areas pueden ademas identificarse donde existe una longitud en aumento del dispositivo inicial 10 seguido luego por una disminucion de la longitud, y donde existe una disminucion inicial de la longitud seguido de un aumento de la longitud. El mapeo de las areas de solapamiento entre estas diversas areas representa las transiciones desde una region a una proxima. Puede ademas identificarse un area que representa un desplazamiento mmimo. Esta informacion se emplea luego para identificar los diversos puntos de rotacion mejor adecuados para un implante de la unidad de manipulacion de energfa particular 10. La fijacion de ambas bases 22 y 42 se determinan por la localizacion de la colocacion de la localizacion de los puntos giratorios 36 sobre el area identificada que representa el desplazamiento mmimo.

Ademas, una aproximacion para implantar apropiadamente la colocacion puede involucrar observar los cambios en la longitud del dispositivo (es decir, en donde "longitud del dispositivo" en esta instancia se define por la distancia entre los puntos de fijacion del miembro tensor 30) a una flexion de 90° con relacion a una longitud totalmente extendida. Estos cambios en la longitud se miden con relacion a un punto de rotacion femoral en un punto medio de la lmea de Blumensaat (en el caso de una articulacion de la rodilla). El punto de rotacion y el dispositivo se seleccionan luego basados en los cambios en la medicion deseados. Las localizaciones de la fijacion para la base 22 en el femur y la base 42 en la tibia se determinan luego colocando las localizaciones de los puntos giratorios 36 sobre el punto de rotacion seleccionado mientras el femur 6 y la tibia 7 estan en una extension completa, y alineando las bases 22, 42 a los ejes longitudinales de los huesos 6, 7 respectivamente. Opcionalmente, un agujero pasante 38 puede proporcionarse en cada uno de los miembros de extension 24, 44 donde la localizacion de los puntos giratorios 36 sirve como los centros de los agujeros pasantes. En este caso, un alambre Kirschner (alambre K) puede insertarse en la localizacion que se ha identificado para desplazarse mmimamente sobre el intervalo de movimiento de la articulacion anatomica, y luego los miembros de extension pueden deslizarse sobre el alambre K, permitiendo que el alambre K pase a traves de los agujeros 38, alineando de este modo las localizaciones de los puntos giratorios 36 con el area de mmimo desplazamiento identificada.

Igualmente, los agujeros 38 pueden emplearse para los otros metodos de localizacion notados donde, en el hueso, deben posicionarse los puntos giratorios. Por ejemplo, un alambre K puede insertarse en el femur en aproximadamente un punto medio a lo largo de la lmea de Blumensaat. Preferentemente, el alambre K se inserta aproximadamente 0.5-2 mm sobre y anterior al punto medio de la lmea de Blumensaat.

Al mantener los puntos giratorios 36 sobre este punto de rotacion estimado (area de mmimo desplazamiento) y fijar temporalmente las bases 22 y 42 en las localizaciones de fijacion en el femur 6 y la tibia 7 indicadas por la colocacion de las localizaciones del punto giratorio 36, mientras la articulacion de la rodilla esta completamente extendida, la articulacion de la rodilla puede entonces manipularse a traves de este rango de movimiento para estimular el ciclo de la marcha y observar el alargamiento de la unidad 10. La unidad 10 debena comprimirse tfpicamente al maximo cuando la articulacion de la rodilla se extiende completamente (y por tanto el miembro tensor 30 esta en su punto mas alargado) y luego debena alargarse gradualmente sobre al menos una porcion del ciclo de la marcha hacia toda la flexion, mientras el miembro tensor 30 al mismo tiempo se acorta gradualmente. En otras palabras, el miembro tensor 30 esta en su

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configuracion mas larga y proporciona la maxima tension cuando la rodilla esta completamente extendida y el miembro tensor 30 proporciona menos tension o preferentemente ninguna tension cuando la rodilla esta completamente flexionada. El mejor punto de rotacion puede determinarse empmcamente moviendo la localizacion de la insercion del alambre K en el femur 6 hasta que se haya optimizado las acciones de la unidad sobre el curso del ciclo de la marcha.

En una aproximacion alternativa, una grna circular puede colocarse sobre la articulacion natural con su centro configurado en un punto medio de la lmea de Blumensaat, como se describe en la Publicacion de Patente de Estados Unidos Num. 2008/0275561. Se ha descubierto que cuando se considera el alargamiento y compresion del dispositivo, junto con el posicionamiento del dispositivo anterior y posterior asf como los grados de flexion durante la marcha de un paciente, +/- 5 mm, y preferentemente +/- 3 mm, desde un punto central de una lmea de Blumensaat puede ser un punto de referencia inicial. En este punto, la grna circular puede usarse para confirmar que la meseta tibial a una flexion de 90° es 1-2 anillos sobre la grna circular fuera de un cfrculo de coincidencia inicial a una flexion de 0°, si la unidad 10 seleccionada para el paciente se destina solamente a extenderse durante la flexion. En un punto medio de la lmea de Blumensaat y perpendicular a la misma, el doctor insertara luego una grna ngida o alambre K a traves de un agujero de la grna central de la grna circular que se ha bloqueado previamente en el lugar. El alambre K incluye una punta terminal aguda para entrar en el hueso y por tanto el alambre K puede tanto perforar el hueso o golpearse por la fuerza. Despues que el alambre K se ha fijado perpendicularmente al hueso, la grna circular se retira y el alambre K se acorta dejando aproximadamente 25.4 mm (una pulgada) de alambre que sobresale a traves de la piel. La unidad/dispositivo 10 puede luego colocarse sobre el alambre K, tal como mediante agujeros pasantes deslizantes 38 sobre el alambre K y las localizaciones de la fijacion de las bases 22, 42 y los tamanos del dispositivo si estan disponibles pueden estimarse en la manera descrita anteriormente, mientras usa las tecnicas de imagen remotas.

Una vez que el punto de rotacion (localizacion de los puntos giratorios 36) se ha localizado y las localizaciones de la fijacion de las bases 22, 42 se han estimado, la unidad/dispositivo 10 puede retirarse del alambre K y una incision femoral puede realizarse superior al alambre K. Adicionalmente, puede hacerse una incision tibial inferior al alambre K. La fascia y el tejido se manipulan luego para exponer el periostio oseo en la region de los acoplamientos bases anticipados al femur 6 y la tibia 7. Un canal subcutaneo se forma luego tanto a mano como mediante instrumentacion cortante para conectar las dos incisiones. Alternativamente, puede usarse solamente una incision a partir de la cual se forma un canal subcutaneo de igual longitud al descrito anteriormente que conecta el par de incisiones. Ademas alternativamente, una incision larga puede formarse con una longitud del canal subcutaneo previamente descrito. Ademas alternativamente, puede realizarse una unica pequena incision en el centro (por ejemplo, la localizacion del alambre K) y puede formarse un tunel para extenderse superior e inferior a la misma. En cualquier caso, la unidad/dispositivo 10 se inserta tanto en la incision alargada, o a traves del tunel subcutaneo para colocar los puntos giratorios 36 sobre el punto de rotacion que se ha determinado previamente. En las instancias donde el alambre K esta presente a traves de los agujeros 38, la unidad 10 puede deslizarse sobre el alambre K como se noto anteriormente.

Las bases 22, 42 pueden luego fijarse al femur 6 y la tibia 7 en las localizaciones de la fijacion localizadas previamente, la fascia, el tejido y periostio que se han manipulado ya previamente para exponer las localizaciones de la fijacion en el hueso. Las bases 22 y 42 se fijan al femur 6 y la tibia 7, respectivamente, usando husillos para huesos como se noto anteriormente, y esto puede lograrse bajo la visualizacion fluoroscopica, por ejemplo. Antes de girar completamente los husillos para fijar las bases 22, 42, puede realizarse el ajuste adicional. Una vez que los husillos 62, 62, 64 se han girado completamente hacia abajo para fijar las posiciones de las bases 22, 42, el alambre K, si esta presente, puede retirarse de los agujeros pasantes 38 y del paciente. Debe reconocerse ademas que varios angulos de insercion de los husillos para huesos pueden usarse para ayudar a proporcionar soporte de acoplamiento en una multitud de direcciones. Ademas, la penetracion bicortical de los husillos para huesos se contempla para ciertas aplicaciones.

En una aproximacion, se contempla que los husillos bicorticales pueden ser poliaxiales debido a que su trayectoria se fijara por la adquisicion bicortical. Sus trayectorias pueden tanto divergir como converger aproximadamente 15 a 30 grados para mejorar la resistencia a la extraccion pero el angulo exacto no es cntico, de manera que la tecnica puede simplificarse permitiendoles girar en un cono pequeno. Ademas, los husillos unicorticales pueden tener trayectorias fijas. Esto aumentara la estabilidad que estos pueden carecer debido a la adquisicion unicortical. Las trayectorias debenan tanto converger como divergir como anteriormente pero los angulos se estableceran. Puede ser ademas conveniente usar un relleno para huecos del hueso reabsorbible debajo las bases para eliminar las aberturas y evitar el crecimiento de tejidos fibrosos. Se contempla un elemento antiretroceso para los husillos en ciertas aplicaciones. Ejemplos de elementos antiretroceso incluyen husillos de bloqueo cuyas cabezas roscadas en las bases o mecanismos de bloqueo giratorios sobre las bases cubren parcialmente las cabezas de los husillos.

Los detalles adicionales de los metodos descritos anteriormente, asf como las alternativas y metodos para localizar, orientar, posicionar e implantar la unidad/dispositivo 10 pueden encontrarse en la Publicacion de Patente de Estados Unidos Num. 2009/0014016.

Las Figuras 13A-13B ilustran otra modalidad de una unidad/dispositivo 10' de acuerdo con la presente invencion. Las Figuras 13A-13B muestran una vista parcial del dispositivo/unidad 10 como aparecena en una vista lateral de una articulacion de la rodilla cuando se instala en la misma, donde la Figura 13A muestra la orientacion de la unidad/dispositivo 10' cuando la articulacion anatomica esta extendida y la Figura 13B muestra la orientacion de la unidad/dispositivo 10' cuando la articulacion anatomica esta flexionada. Como la instalacion/implantacion del

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dispositivo/unidad 10' se realiza esencialmente de la misma manera que la instalacion/montaje del dispositivo/unidad 10, y las bases 22, 42 son esencialmente las mismas en la unidad/dispositivo 10' que en la unidad/dispositivo 10, ni las bases 22, 42, ni la articulacion anatomica se ilustran en las Figuras 13A-13B por simplicidad y con el fin de enfocarse en las diferencias en la modalidad de las Figuras 13A-13B con relacion a la modalidad de las Figuras 12A-12D.

El miembro tensor 30' se conecta a los miembros de extension 24 y 44 solamente a traves de una articulacion giratoria o rotativa 33 que se conecta a uno de los miembros de extension 24, 44 en un extremo del miembro tensor 30', mientras el extremo opuesto del miembro tensor 30' se fija al otro miembro de extension 24, 44 y no es giratorio con respecto al mismo. Por ejemplo, el extremo del miembro tensor 30' puede fijarse a la porcion de extremo mas estrecha tanto del miembro de extension 24 como del miembro de extension 44 mediante el atornillado, el enroscado, el grapado, el remachado y/o la adhesion de la porcion de extremo del miembro tensor 30' al mismo, de manera que no se permite la rotacion relativa de estas partes fijas. Note que aunque el miembro de extension 44 se muestra en la Figura 13A como conectado al miembro tensor 30' por una articulacion giratoria o rotativa, mientras el miembro tensor 30' se muestra fijo con relacion al miembro de extension 24 y por tanto se evita que rote con respecto al mismo, una disposicion opuesta pudiera sustituirse, en donde el miembro de extension 24 se conecta de manera giratoria al miembro tensor 30' y el miembro de extension 44 se conecta al miembro tensor 30' con una articulacion fija que evita la rotacion.

En cualquier caso, la flexibilidad del miembro tensor 30' permite que este se doble cerca del extremo donde se acopla fijamente y evita que rote, mientras al mismo tiempo, el extremo conectado de manera giratoria del miembro tensor 30' gira con relacion al miembro de extension de manera que no ocurre ninguna o mucha menos inclinacion cerca de este extremo del miembro tensor 30' durante la flexion de la articulacion anatomica, como se ilustra en la Figura 13B. Adicionalmente, el miembro tensor 30' se extiende/deforma ademas longitudinalmente para absorber la energfa de igual manera que la descrita anteriormente con respecto a la modalidad de la Figuras 12A-12D.

Los miembros tensores 10, 10a, 10' en cualquiera de las modalidades descritas en la presente descripcion pueden fijarse tanto permanentemente como de manera desmontable a los miembros de extension 24, 44. Cuando los miembros tensores 10, 10a, 10' se fijan permanentemente a los miembros de extension 24, 44 todo el dispositivo/unidad 10 puede implantarse como una unica pieza. En este caso puede ser conveniente incluir una envoltura de retencion desmontable u otro mecanismo de fijacion para mantener la unidad en una configuracion preferida, es decir donde el miembro tensor se tensa durante la unidad. Tal envoltura desmontable pudiera retirarse despues de la fijacion de las dos bases 22, 42 para permitir el funcionamiento del dispositivo. Alternativamente, cuando se usan miembros tensores desmontables 10, 10a, 10' los miembros tensores pueden acoplarse a los miembros de extension 24, 44 tanto antes como despues de la fijacion de las bases 22, 42 a los huesos. En el evento en el que los miembros tensores se acoplan despues de la fijacion de las bases, puede proporcionarse un dispositivo de tension para extender los miembros tensores durante el acoplamiento. Alternativamente, los miembros tensores pueden acoplarse en una configuracion no intencional si la articulacion se coloca en una posicion, tal como una flexion completa, donde el miembro tensor se disena para no tensarse.

En una modalidad adicional, el miembro tensor 10, 10a, 10' puede proporcionarse conectado a los miembros de extension 24, 44. En este caso, uno o mas miembros de extension 24, 44 pueden conectarse a las bases asociadas 22, 42 despues que estas bases se fijan al hueso. La conexion de los miembros de extension 24, 44 a las bases 22, 42 en la lmea 46 mostrada en la Figura 12a puede ser por medio de un acoplamiento de conexion rapida, tal como un acoplamiento que incluye un taladro ahusado y un poste ahusado correspondiente.

Las Figuras 14A-14B ilustran otra modalidad de la unidad/dispositivo 10" de acuerdo con la presente invencion. Las Figuras 14A-14B muestran una vista parcial del dispositivo/unidad 10" como aparecena en una vista lateral de una articulacion de la rodilla cuando se instala en la misma, donde la Figura 14a que muestra la orientacion de la unidad/dispositivo 10" cuando la articulacion anatomica esta extendida y la Figura 14B muestra la orientacion de la unidad/dispositivo 10" cuando la articulacion anatomica esta flexionada. Como la instalacion/implantacion del dispositivo/unidad 10" se realiza esencialmente de la misma manera que la instalacion/unidad del dispositivo/unidad 10 y 10', y las bases 22, 42 son esencialmente las mismas en la unidad/dispositivo 10"' como en la unidad/dispositivo 10 y 10', ni las bases 22, 42, ni la articulacion anatomica se ilustran en las Figuras 14A-14B por simplicidad y con el fin de enfocarse en las diferencias en la modalidad de las Figuras 14A-14B relativas a la modalidad de las Figuras 12A-12D y la modalidad de las Figuras 13A-13B.

El miembro tensor 30" se conecta a los miembros de extension 24 y 44 a traves de conexiones fijas, de manera que ni el extremo del miembro tensor 30" es giratorio con relacion al miembro de extension respectivo 24, 44, al que se fija. Por ejemplo, los extremos del miembro tensor 30" pueden fijarse en 33 y 35 a la porcion de extremo mas estrecha de los miembros de extension 44 y 24, respectivamente mediante atornillado, roscado, grapado, remachado y/o adhesion de las porciones de extremo del miembro tensor 30" a la misma, de manera que no se permite la rotacion relativa de estas partes fijas.

La flexibilidad del miembro tensor 30" le permite doblarse entre los extremos donde se acopla fijamente y evita que rote, como se ilustra en la Figura 14B. Adicionalmente, el miembro tensor 30' se extiende/deforma ademas longitudinalmente para absorber energfa de igual manera a la descrita anteriormente con respecto a las modalidades de las Figuras 12A- 13B.

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Las Figuras 15A-15B ilustran otro ejemplo de una unidad/dispositivo 10'" que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. Las Figuras 15A-15B muestran una vista de la unidad/dispositivo 10'" instalado en un lado intermedio de una articulacion de la rodilla, cuando esta extendida (Figura 15A) y flexionada (Figura 15B). En esta modalidad, los miembros de extension 24' y 44' se conforman/curvan de manera que no se solapan entre sf cuando se instalan en una articulacion anatomica y cuando la articulacion anatomica esta extendida, como se ilustra en la Figura 15A. En la modalidad mostrada, los miembros de extension 24', 44' tienen sustancialmente forma de J, aunque otras formas curvas pueden sustituirse, siempre y cuando estos funcionan para evitar el solapamiento de los miembros de extension como se describio. Preferentemente, los miembros de extension 24', 44' tampoco se solapan cuando la articulacion anatomica esta extendida (por ejemplo, ver la Figura 15B) o durante cualquier orientacion de la articulacion anatomica sobre todo el rango de movimiento. Debido a que los miembros de extension 24', 44' no se solapan entre sf, esta modalidad puede realizarse para tener un perfil significativamente menor que las modalidades anteriormente descritas, que pueden ser ventajosamente al menos por razones cosmeticas.

El miembro tensor 30 funciona de la misma manera como se describio en las modalidades anteriores. Como se muestra, el miembro tensor 30 se conecta a traves de un punto giratorio en ambas localizaciones de conexion. Alternativamente, el miembro tensor 30' puede conectarse a los miembros de extension 24' y 44' solamente a traves de una articulacion giratoria o rotativa que se conecta a uno de los miembros de extension 24', 44' en un extremo del miembro tensor 30', mientras el extremo opuesto del miembro tensor 30' se fija al otro de los miembros de extension 24', 44' para no rotar uno con respecto al otro.

Las superficies en contacto con el hueso de cualquiera de las bases 22, 42 descritas en la presente descripcion pueden modificarse para inducir el crecimiento del hueso. La osteointegracion puede obtenerse a traves del interbloqueo mecanico o como un resultado de carga qrnmica. Por ejemplo, las superficies en contacto con el hueso puede recubrirse con protema morfogenica del hueso 2 (BMP-2), hidroxiapatita (HA), titanio, cuentas de cromo cobalto, o cualquier otra sustancia de osteogeneracion. De acuerdo con una modalidad, un atomizador de plasma de titanio que tiene un grosor de aproximadamente 0.033 pulg. ± 0.005 pulg. se aplica a la superficie interior 28. En otra modalidad, un atomizador de plasma HA que tiene un grosor de aproximadamente 35 5 pm ± 10 pm se aplica solo o en combinacion con el recubrimiento de atomizador de plasma de titanio para facilitar la osteointegracion.

Cada una de las modalidades descritas en la presente descripcion puede incorporar o cooperar con los mecanismos de sensado adaptados para proporcionar informacion de carga concerniente a los tejidos que se tratan. Por tanto, se contempla que los diversos mecanismos de sensado de presion disponibles pueden colocarse despues de los dispositivos de la presente invencion. Tales sensores pueden configurarse para proporcionar informacion sobre la eficacia del dispositivo de manipulacion de la energfa de la presente invencion y si los ajustes son necesarios. De manera similar, los sensores pueden colocarse en la anatomfa para proporcionar informacion con respecto a las cargas que se colocan en los propios tejidos.

Ademas, se contempla que los medicamentos pueden suministrarse al sitio de intervencion dirigido a la manipulacion de la energfa.

Aunque la presente invencion se ha descrito con referencia a sus modalidades espedficas, se entendera por los expertos en la tecnica que pueden hacerse varios cambios y pueden sustituirse los equivalentes sin apartarse del alcance de la invencion. Ademas, muchas modificaciones pueden hacerse para adaptar una situacion, material, composicion de materia, proceso, etapa o etapas del proceso particulares, al objetivo y alcance de la presente invencion. Todas tales modificaciones se destinan a estar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas a la presente.

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Reivindicaciones

1. Una unidad extraarticular implantable (10, 10', 10") que comprende:

un primer componente (20) configurado para acoplarse a un primer miembro anatomico (6) de una articulacion anatomica articulada;

un segundo componente (40) configurado para acoplarse a un segundo miembro anatomico (7) de la articulacion anatomica; y

un miembro tensor (30, 30', 30") que une dicho primer y segundo componentes (20, 40);

en donde dicho miembro tensor (30, 30', 30") se coloca bajo tension para reducir transitoriamente, de manera variable la carga transferida desde el primer miembro anatomico (6) al segundo miembro anatomico (7) cuando dicho primer componente (20) se acopla a dicho primer miembro anatomico (6) y dicho segundo componente (40) se acopla a dicho segundo miembro anatomico (7) y una distancia entre las localizaciones de acoplamiento de dicho miembro tensor (30, 30', 30") a dicho primer y segundo componentes (20, 40) se hacen mas pequenos que una distancia definida por el implante entre dichas localizaciones, y en donde la tension en dicho miembro tensor (30, 30', 30") disminuye a medida que la articulacion anatomica se mueve desde la extension a la flexion caracterizado porque las porciones de extremo (22, 44) de dicho primer y segundo componentes (20, 40) unidos por dicho miembro tensor (30, 30', 30") se solapan sustancialmente en una orientacion configurada para asumirse cuando la articulacion anatomica esta extendida.
2. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde las porciones de extremo de dicho primer y segundo componentes (20, 40) se cruzan entre sf en una accion de tijeras despues del movimiento desde una configuracion que se asume cuando la articulacion anatomica esta extendida a una configuracion que se asume cuando la articulacion anatomica esta flexionada; y en donde preferentemente una localizacion del punto giratorio (36) sobre dicho primer y segundo componentes (20, 40) cubren sustancialmente una localizacion sobre la articulacion anatomica que se aproxima al eje de rotacion de la articulacion anatomica.
3. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde una localizacion del punto giratorio (36) sobre dicho primer componente (20) con relacion a dicho segundo componente (40) permanece sustancialmente igual sobre el curso de un intervalo de movimiento desde la extension a la flexion; o en donde una localizacion del punto giratorio (36) sobre dicho primer componente (20) con relacion a dicho segundo componente (40) se desplaza ligeramente sobre el curso de un rango de movimiento desde la extension a la flexion para reducir una cantidad de reduccion de carga por dicho miembro tensor (30, 30', 30") a medida que dicha localizacion del punto giratorio (36) se desplaza.
4. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicho miembro tensor (30, 30', 30") comprende un elastomero; y

en donde dicho miembro tensor (30, 30', 30") comprende preferentemente un resorte (30a).
5. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde al menos uno de dicho primer y segundo componentes (20, 40) se conecta a dicho miembro tensor (30, 30', 30") de una manera que evita la traslacion relativa entre los mismos, pero permite la rotacion relativa entre los mismos; y

en donde preferentemente uno de dicho primer y segundo componentes (20, 40) se conecta a dicho miembro tensor (30, 30', 30") de una manera que evita la traslacion relativa y evita la rotacion relativa entre el componente y la porcion conectada del miembro tensor (30, 30', 30").
6. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicho miembro tensor (30, 30', 30") permite las rotaciones axiales relativas entre dicho primer y segundo componentes (20, 40).
7. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la articulacion anatomica es una articulacion de la rodilla, dicho primer componente (20) se adapta para fijarse a un femur de la articulacion de la rodilla y el segundo componente (40) se adapta para fijarse a una tibia de la articulacion de la rodilla.
8. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicho miembro tensor (30, 30', 30") se extiende y absorbe la energfa a partir de las fuerzas aplicadas por los miembros de la articulacion anatomica (6, 7), permitiendo de este modo que al menos una porcion de la carga resultante de las fuerzas se transfiera a traves de las superficies en contacto de la articulacion anatomica; y

en donde preferentemente el miembro tensor (30, 30', 30") libera una porcion de la carga mediante la aplicacion de una fuerza en una direccion de distraccion de la articulacion.
9. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicha unidad libera la carga sobre un lado de la articulacion anatomica al cual se acopla dicha unidad.
10. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde un miembro tensor se configura para implantarse dentro de un paciente y conectarse entre el primer y segundo huesos de la articulacion para absorber la energfa y reducir la transferencia de carga a traves de la articulacion; en donde la tension en dicho miembro tensor (30, 30', 30") aplica una fuerza a la articulacion en una direccion de distraccion.
11. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde el miembro tensor (30, 30', 30") se configura para moverse desde una posicion tensada a una posicion sin tensar durante el movimiento de la articulacion; y

en donde preferentemente la articulacion es una rodilla, la posicion tensada es una extension completa de la 5 articulacion de la rodilla y la posicion sin tensar es una flexion completa de la articulacion de la rodilla.
12. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde el miembro tensor (30, 30', 30") y la fijacion del miembro tensor al primer y segundo huesos (6, 7) se configura para estar completamente fuera de la capsula de la articulacion.

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13. La unidad de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde el miembro tensor (30, 30', 30") esta en un miembro elastomerico o un resorte (30a).