ES2714204T3

ES2714204T3 - Sistemas de absorción de energía mecánica implantable extraarticular

Info

Publication number: ES2714204T3
Application number: ES08772484T
Authority: ES
Inventors: Anton Clifford; Mary O'connell; Joshua Makower; Richard Vecchiotti
Original assignee: Moximed Inc
Current assignee: Moximed Inc
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2019-05-27
Anticipated expiration: 2028-07-09
Also published as: US7611540B2; US9125746B2; US9700419B2; AU2008275070A2; US20120179273A1; AU2008275070B2; WO2009009618A1; US20080275571A1; JP2015013215A; US20110137415A1; CA2693404A1; EP2175804B1; EP2175804A4; US20100114322A1; AU2008275070A1; EP2175804A1; US20080275561A1; US7678147B2; US20080275558A1; US7655041B2

Abstract

Un sistema de manipulación de energía periarticular implantable para una articulación de rodilla que comprende un dispositivo (77) de manipulación de energía configurado para abarcar una articulación tibiofemoral, el sistema de manipulación de energía que tiene un anclaje (78) de base proximal y un anclaje (79) de base distal, en donde ambos anclajes de base están unidos a componentes (72, 73) de base proximal y distal configurados para unirlos a los miembros (74, 75) del cuerpo de la articulación tibiofemoral, respectivamente, en lados opuestos de la articulación de la rodilla, en donde el dispositivo (77) de manipulación de energía comprende un conjunto (82) absorbedor de energía que incluye una subestructura de absorción de energía, estando configurado el sistema de manipulación de energía para proporcionar elongación del dispositivo (77) de manipulación de energía cuando la articulación de la rodilla se mueve de la extensión a la flexión, caracterizado porque el dispositivo (77) de manipulación de energía comprende una estructura (81) articular proximal y distal provista en una unión entre los anclajes (78, 79) de base y los componentes (72, 73) de la base las estructuras (81) articulares que permiten múltiples grados de libertad entre los anclajes (78, 79) de la base y el conjunto (82) de absorbedor de energía, en donde la subestructura de absorción de energía está configurada dentro de un estabilizador.

Description

DESCRIPCION

Sistemas de absorcion de energfa mecanica implantable extraarticular

Antecedentes de la invencion

La presente invencion esta dirigida a sistemas para tratar tejidos de un cuerpo y, mas particularmente, a sistemas disenados para reducir la energfa mecanica transferida entre miembros que forman una articulacion de rodilla natural.

Tanto los humanos como otros mairnferos pertenecen al subfilo conocido como vertebrata. La espina dorsal o la medula espinal, un caso cerebral y un esqueleto interno se considera la caractenstica definitoria de un vertebrado. En biologfa, el esqueleto o sistema esqueletico es el sistema biologico que proporciona apoyo ffsico en organismos vivos. Los sistemas esqueleticos se dividen comunmente en tres tipos: externos (un exoesqueleto), internos (un endoesqueleto) y basados en lfquidos (un esqueleto hidrostatico).

Un sistema esqueletico interno consiste en estructuras ngidas (o seminigidas), dentro del cuerpo, movidas por el sistema muscular. Si las estructuras estan mineralizadas u osificadas, como ocurre en los humanos y otros mamfferos, se les llama huesos. El cartflago es otro componente comun de los sistemas esqueleticos, que soporta y complementa el esqueleto. El ofdo humano y la nariz estan formados por cartflago. Algunos organismos tienen un esqueleto que consiste completamente en cartflago y sin ningun hueso calcificado, por ejemplo, los tiburones. Los huesos u otras estructuras ngidas estan conectadas por ligamentos y conectadas al sistema muscular a traves de los tendones.

Una articulacion es la localizacion en la que dos o mas huesos hacen contacto. Estan constituidas para permitir el movimiento y proporcionar soporte mecanico, y se clasifican estructural y funcionalmente. La clasificacion estructural esta determinada por la forma en que los huesos se conectan entre sf, mientras que la clasificacion funcional esta determinada por el grado de movimiento entre los huesos articulados. En la practica, existe una superposicion significativa entre los dos tipos de clasificaciones.

Existen tres clasificaciones estructurales de las articulaciones, a saber, articulaciones fibrosas o inmoviles, articulaciones cartilaginosas y articulaciones sinoviales. Los huesos fibrosos/inmoviles estan conectados por un tejido conectivo denso, que consiste principalmente en colageno. Las articulaciones fibrosas se dividen en tres tipos:

• suturas que se encuentran entre los huesos del craneo;

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

• gomfosis, que es una articulacion entre la rafz de un diente y las cavidades en el maxilar o la mandfbula.

Los huesos cartilaginosos estan conectados completamente por cartflago (tambien conocido como "sincondrosis"). Las articulaciones cartilaginosas permiten mas movimiento entre los huesos que una articulacion fibrosa, pero menos que la articulacion sinovial altamente movil. Las articulaciones sinoviales tienen un espacio entre los huesos articulados para el lfquido sinovial. Esta clasificacion contiene articulaciones que son las mas moviles de las tres, e incluye la rodilla y el hombro. Estos se clasifican ademas en articulaciones de rotula, articulaciones condiloides, articulaciones en silla de montar, articulaciones de bisagra, articulaciones de pivote y articulaciones deslizantes. Las articulaciones tambien pueden clasificarse funcionalmente, por el grado de movilidad que permiten. Las articulaciones de sinartrosis permiten poca o ninguna movilidad. Pueden clasificarse segun como se unen los dos huesos. Es decir, las sincondrosis son articulaciones donde los dos huesos estan conectados por un pedazo de cartflago. Las sinostosis son donde dos huesos que inicialmente se separan eventualmente se fusionan cuando un nino se acerca a la edad adulta. Por el contrario, las articulaciones de anfiartrosis permiten una movilidad ligera. Las dos superficies oseas en la articulacion estan cubiertas de cartflago hialino y unidas por hebras de fibrocartflago. La mayona de las articulaciones de anfiartrosis son cartilaginosas.

Finalmente, las articulaciones con diartrosis permiten una variedad de movimientos (por ejemplo, flexion, aduccion, pronacion). Solo las articulaciones sinoviales son diartrodiales y se pueden dividir en seis clases: 1. esfera y cavidad, como el hombro o la cadera y el femur; 2. bisagra - como el codo; 3. pivote, como el radio y el cubito; 4. condiloidea (o elipsoidal), como la muneca entre el radio y las carpas, o la rodilla; 5. silla de montar - como la articulacion entre los pulgares del carpo y los metacarpianos; y 6. deslizante - tal como entre los huesos del carpo.

Las articulaciones sinoviales (o diartrosis, o articulaciones diartrodiales) son las articulaciones mas comunes y mas movibles en el cuerpo. Al igual que con todas las demas articulaciones del cuerpo, las articulaciones sinoviales logran un movimiento en el punto de contacto de los huesos articulados. Las diferencias estructurales y funcionales distinguen las articulaciones sinoviales de los otros dos tipos de articulaciones del cuerpo, siendo la principal diferencia estructural la existencia de una cavidad entre los huesos articulados y la ocupacion de un fluido en esa cavidad que ayuda al movimiento. El conjunto de una diartrosis esta contenido por un saco ligamentoso, la union articular o la capsula articular. Las superficies de los dos huesos en la articulacion estan cubiertas de cartflago. El grosor del cartflago vana con cada articulacion, y algunas veces puede ser de grosor desigual. El cartflago articular es de multiples capas. Una capa superficial delgada proporciona una superficie lisa para que los dos huesos se deslicen uno contra el otro. De todas las capas, tiene la mayor concentracion de colageno y la menor concentracion de proteoglicanos, lo que lo hace muy resistente a las tensiones de cizallamiento. Mas profunda que eso es una capa intermedia, que esta disenada mecanicamente para absorber los choques y distribuir la carga de manera eficiente. La capa mas profunda esta altamente calcificada y ancla el cartflago articular al hueso. En las uniones donde las dos superficies no encajan perfectamente, 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 cubre todas las superficies no cartilaginosas dentro de la capsula articular. Se secreta lfquido sinovial en la articulacion, que nutre y lubrica el cartflago articular. El sinovio esta separado de la capsula por una capa de tejido celular que contiene vasos sangumeos y nervios.

El cartflago es un tipo de tejido conectivo denso y, como se muestra arriba, forma una parte crftica de la funcionalidad de una articulacion del cuerpo. Esta compuesto por fibras de colageno y/o fibras de elastina, y celulas llamadas condrocitos, todas las cuales estan incrustadas en una sustancia de fondo firme con forma de gel llamada 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, entre ellas proporcionar un marco sobre el cual puede comenzar la deposicion osea y suministrar superficies lisas para el movimiento de los huesos articulados. El cartflago se encuentra en muchos lugares del cuerpo, incluidas las articulaciones, la caja toracica, la oreja, la nariz, los bronquios y entre los discos intervertebrales. Hay tres tipos principales de cartflago: hialino, elastico y fibrocartflago.

Los condrocitos son las unicas celulas que se encuentran en el cartflago. Producen y mantienen la matriz cartilaginosa. La evidencia experimental indica que las celulas son sensibles a su estado mecanico (tensiondeformacion) y reaccionan directamente a los estfmulos mecanicos. Se encontro que la respuesta biosintetica de los condrocitos era sensible a la frecuencia y la amplitud de carga (Wong et al., 1999 y Kurz et al., 2001). Estudios experimentales recientes indican ademas que la carga excesiva y repetitiva puede inducir la muerte celular y causar dano morfologico y celular, como se observa en la enfermedad articular degenerativa (Lucchinetti et al., 2002 y Sauerland et al., 2003). Islam et al. (2002) encontraron que la presion hidrostatica dclica continua (5 MPa, 1 Hz durante 4 horas) indujo apoptosis en condrocitos humanos derivados de cartflago osteoartrftico in vitro. En contraste, se encontro que la carga dclica, de tipo fisiologico, desencadena una recuperacion parcial de los aspectos morfologicos y ultraestructurales en los condrocitos articulares humanos osteoartrfticos (Nerucci et al., 1999).

El hueso esponjoso (tambien conocido como trabecular o esponjoso) es un tipo de tejido oseo que tambien forma un aspecto importante de una articulacion del cuerpo. El hueso esponjoso tiene una densidad y una fuerza bajas, pero una superficie muy alta, que llena la cavidad interna de los huesos largos. La capa externa del hueso esponjoso contiene medula osea roja donde se produce la produccion de componentes celulares de la sangre (conocida como hematopoyesis). El hueso esponjoso es tambien donde se encuentran la mayona de las arterias y venas de los organos de los huesos. El segundo tipo de tejido oseo se conoce como hueso cortical, que forma la capa externa dura de los organos oseos.

Diversas enfermedades pueden afectar las articulaciones, una de las cuales es la artritis. La artritis es un grupo de afecciones en las que se producen danos en las articulaciones del cuerpo. La artritis es la principal causa de discapacidad en personas mayores de 65 anos.

Hay 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 que el cuerpo se esta atacando a sf mismo. La artritis septica es causada por la infeccion de la articulacion. La artritis gotosa es causada por la deposicion de cristales de acido urico en la articulacion que resulta en una inflamacion posterior. La forma mas comun de artritis, la artrosis, tambien se conoce como enfermedad degenerativa de las articulaciones y se produce despues de un traumatismo en la articulacion, despues de una infeccion de la articulacion o simplemente como resultado del envejecimiento.

Desafortunadamente, todas las artritis presentan dolor. Los patrones de dolor difieren entre las artritis y la localizacion. La artritis reumatoide es generalmente peor en la manana; en las primeras etapas, los pacientes a menudo no tienen smtomas despues de la ducha matutina.

Artrosis (OA, tambien conocida como artritis degenerativa o enfermedad articular degenerativa, y algunas veces denominada "artrosis" u "osteoartrosis" o, en terminos mas coloquiales, "desgaste") es una condicion en la cual la inflamacion de bajo grado produce dolor en las articulaciones, causado por el desgaste del cartflago que cubre y actua como un cojm dentro de las articulaciones. A medida que las superficies oseas estan menos protegidas por el cartflago, el paciente experimenta dolor al cargar peso, incluso caminar y estar de pie. Debido a la disminucion del movimiento debido al dolor, los musculos regionales pueden atrofiarse y los ligamentos pueden volverse mas laxos. La OA es la forma mas comun de artritis.

Los principales smtomas de la osteoartritis son los dolores cronicos, que causan perdida de movilidad y, a menudo, rigidez. El "dolor" se describe generalmente como un dolor agudo o una sensacion de ardor en los musculos y tendones asociados. La OA puede causar un ruido crepitante (llamado "crepitacion") cuando la articulacion afectada se mueve o toca, y los pacientes pueden experimentar espasmos musculares y contracciones en los tendones.

Ocasionalmente, las articulaciones tambien pueden estar llenas de ftquido. El clima humedo aumenta el dolor en muchos pacientes.

La OA comunmente afecta la mano, los pies, la columna vertebral y las articulaciones grandes que soportan peso, como las caderas y las rodillas, aunque en teona, cualquier articulacion del cuerpo puede verse afectada. A medida que avanza la OA, las articulaciones afectadas parecen mas grandes, ngidas y dolorosas, y generalmente se sienten peor, cuanto mas se usan y cargan a lo largo del dfa, lo que lo distingue de la artritis reumatoide. Con la progresion en la OA, el cartftago pierde sus propiedades viscoelasticas y su capacidad para absorber la carga.

En terminos generales, el proceso de artrosis clrnica detectable es irreversible y el tratamiento tfpico consiste en medicamentos u otras intervenciones que pueden reducir el dolor de la OA y, por lo tanto, mejorar la funcion de la articulacion. Segun un artfculo titulado Enfoques Quirurgicos para la osteoartritis realizado por Klaus-Peter Gunther, MD, durante las ultimas decadas, se han 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). Los diferentes enfoques incluyen la preservacion o restauracion de las superficies articulares, el reemplazo total de la articulacion con implantes artificiales y las artrodesis.

Las artrodesis se describen como alternativas razonables para el tratamiento de la OA de las articulaciones pequenas de manos y pies, asf como los trastornos degenerativos de la columna vertebral, pero se consideraron raras veces indicadas en articulaciones grandes que soportan peso, como la rodilla debido a un deterioro funcional de la marcha, problemas esteticos y otros efectos secundarios. El reemplazo articular total se caracterizo como un tratamiento extremadamente eficaz para la enfermedad articular grave. Ademas, las modalidades de tratamiento de preservacion conjunta desarrolladas recientemente se identificaron por tener un potencial para estimular la formacion de una nueva superficie articular en el futuro. Sin embargo, se llego a la conclusion de que tales tecnicas actualmente no restauran de manera predecible una superficie articular duradera en una articulacion osteoartrftica. Por lo tanto, la correccion de anomaftas mecanicas por osteotoirna y desbridamiento de articulaciones todavfa se consideran opciones de tratamiento en muchos pacientes. Ademas, los pacientes con mala alineacion de las extremidades, inestabilidad y causas intraarticulares de disfuncion mecanica pueden beneficiarse de una osteotomfa para aliviar el dolor. El objetivo es la transferencia de fuerzas de soporte de peso de las partes artrfticas a ubicaciones mas sanas de una articulacion.

El reemplazo articular es una de las operaciones mas comunes y exitosas en la cirugfa ortopedica moderna. Consiste en reemplazar las partes dolorosas, artrfticas, desgastadas o enfermas de la articulacion con superficies artificiales de manera que permita el movimiento de las articulaciones. Tales procedimientos son un tratamiento de ultimo recurso ya que son altamente invasivos y requieren penodos sustanciales de recuperacion. El reemplazo de la articulacion a veces se llama reemplazo total de la articulacion, lo que indica que se reemplazan todas las superficies de la articulacion. Esto contrasta con la hemiartroplastia (media artroplastia) en la cual solo se reemplaza la superficie de la articulacion de un hueso y la artroplastia unincompartimental en la que ambas superficies de la rodilla, por ejemplo, se reemplazan, pero solo en el lado interno o externo, no en ambas. Por lo tanto, la artroplastia como un termino general, es un procedimiento operatorio de cirugfa ortopedica realizado, en el cual la superficie articular artrftica o disfuncional se reemplaza con algo mejor o mediante la remodelacion o realineamiento de la articulacion mediante osteotomfa o algun otro procedimiento. Estos procedimientos tambien se caracterizan por tiempos de recuperacion relativamente largos y sus procedimientos altamente invasivos. Las terapias actualmente disponibles no son condoprotectoras. Anteriormente, una forma popular de artroplastia era la artroplastia interposicional con interposicion de algun otro tejido como piel, musculo o tendon para mantener separadas las superficies inflamatorias o artroplastia por escision en la cual se retiraban la superficie de la articulacion y el hueso, dejando tejido cicatricial para llenar el espacio. Otras formas de artroplastia incluyen la artroplastia reseccion(al), artroplastia de revestimiento, artroplastia de molde, artroplastia de copa, artroplastia de reemplazo de silicona, etc. La osteotomfa para restaurar o modificar la congruencia de la articulacion tambien es una artroplastia.

La osteotomfa es un procedimiento quirurgico relacionado que implica el corte de hueso para mejorar la alineacion. El objetivo de la osteotomfa es aliviar el dolor al igualar las fuerzas en la articulacion y aumentar la vida util de la articulacion. Este procedimiento se usa a menudo en pacientes mas jovenes, mas activos o mas pesados. La osteotomfa tibial alta (OTC) se asocia con una disminucion del dolor y una mejor funcion. Sin embargo, la (OTC) no aborda la inestabilidad de los ligamentos, solo la alineacion mecanica. La (OTC) se asocia con buenos resultados tempranos, pero los resultados se deterioran con el tiempo.

Otros enfoques para tratar la osteoartritis implican un analisis de las cargas que existen en una articulacion. Tanto el cartftago como el hueso son tejidos vivos que responden y se adaptan a las cargas que experimentan. Si la superficie de una articulacion permanece descargada durante penodos apreciables de tiempo, el cartftago tiende a ablandarse y debilitarse. Ademas, como con la mayona de los materiales que experimentan cargas estructurales, particularmente cargas estructurales dclicas, tanto el hueso como el cartftago comienzan a mostrar signos de falla en cargas que estan por debajo de su resistencia maxima. Sin embargo, el cartftago y el hueso tienen cierta capacidad para repararse a sf mismos. Tambien hay un nivel de carga en el cual el esqueleto fallara catastroficamente. En consecuencia, se ha llegado a la conclusion de que el tratamiento de la osteoartritis y otras afecciones se ve gravemente obstaculizado cuando un cirujano no puede controlar y prescribir con precision los niveles de carga articular. Ademas, la investigacion de curacion osea ha demostrado que cierta estimulacion mecanica puede mejorar la respuesta de curacion y es probable que el regimen optimo para un injerto o construccion de cartflago/hueso implique diferentes niveles de carga a lo largo del tiempo, por ejemplo, durante un programa de tratamiento particular. Por lo tanto, se ha identificado la necesidad de dispositivos que faciliten el control de la carga en una articulacion sometida a tratamiento o terapia, para permitir asf el uso de la articulacion dentro de una zona de carga saludable.

Ciertos otros enfoques para tratar la osteoartritis contemplan dispositivos externos como aparatos ortopedicos 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. Varios de estos enfoques han tenido cierto exito en el alivio del dolor, pero sufren el cumplimiento del paciente o carecen de la capacidad de facilitar y apoyar el movimiento natural y la funcion de la articulacion enferma. En particular, el movimiento de los huesos que forman una articulacion puede ser tan distintivo como una huella digital, y, por lo tanto, cada individuo tiene su propio conjunto unico de problemas para abordar. Por lo tanto, los enfoques mecanicos para tratar la osteoartritis han tenido aplicaciones limitadas.

Los enfoques anteriores para tratar la osteoartritis tambien han sido negligentes al reconocer todas las funciones basicas de las diversas estructuras de una articulacion en combinacion con su movimiento unico. Es decir, ademas de abordar las cargas en la articulacion y en el movimiento de la articulacion, no ha habido un enfoque que tambien reconozca las funciones de amortiguacion y absorcion de energfa de la anatoirna, y tome un enfoque mmimamente invasivo en la implementacion de soluciones. Los dispositivos anteriores disenados para reducir la carga transferida por la articulacion natural tfpicamente describen sistemas de cuerpos ngidos que son incompresibles. La energfa mecanica es el producto de la fuerza (F) y las distancias de desplazamiento de una masa dada (es decir, E=Fxs, para una masa M determinada). Estos sistemas tienen desplazamiento cero dentro de su cuerpo de trabajo (s=O). Como no hay desplazamiento dentro del dispositivo, es razonable decir que no hay almacenamiento o absorcion de energfa en el dispositivo. Tales dispositivos actuan para transferir y no absorber energfa de la articulacion. En contraste, la articulacion natural no es un cuerpo ngido, sino que se compone de elementos de diferentes caractensticas de cumplimiento, como hueso, cartflago, lfquido sinovial, musculos, tendones, ligamentos, etc., como se describio anteriormente. Estos elementos dinamicos actuan tanto para transferir como para absorber energfa sobre la articulacion. Por ejemplo, el cartflago se comprime bajo la fuerza aplicada y, por lo tanto, el producto resultante del desplazamiento de la fuerza representa la energfa absorbida por el cartflago. Ademas, el cartflago tiene un comportamiento de desplazamiento de fuerza no lineal y se considera viscoelastico. Dichos sistemas no solo absorben y almacenan, sino que, ademas, actuan para disipar la energfa. La publicacion de Estados Unidos Pat. No. 6,540,708 describe un refuerzo para la rodilla, que comprende un componente femoral y un componente tibial, ambos componentes unidos a traves de un miembro de montaje en donde se aloja un miembro elastico, como un resorte, para desviar el miembro de la articulacion tibial hacia el miembro de la articulacion femoral.

Por lo tanto, lo que se necesita y que hasta ahora carece de intentos anteriores para tratar el dolor articular es un dispositivo de implante que aborde tanto el movimiento de la articulacion como las cargas variables, asf como las fuerzas de amortiguacion y la absorcion de energfa que proporciona una articulacion articulada.

La presente invencion satisface estas y otras necesidades.

Resumen de la invencion

Brevemente y en terminos generales, la presente invencion se dirige hacia un implante como se define en la reivindicacion 1. Otras realizaciones de la invencion se definen en las reivindicaciones dependientes 2-9. Tambien se describe un metodo para tratar componentes del cuerpo enfermos o mal alineados, asf como metodos y dispositivos para tratar y preservar las articulaciones del cuerpo.

En una aproximacion a un metodo de implantacion de dispositivos, se realiza una sesion preoperatoria para evaluar la necesidad en una articulacion y mapear la articulacion de los miembros que forman la articulacion. Los sitios de fijacion tambien se evaluan antes de la operacion. Durante la intervencion quirurgica, se identifica una primera ubicacion de un punto de rotacion a lo largo de un primer miembro de una articulacion. A continuacion, se accede a un area proxima a la primera ubicacion del enlace de pivote y se fija un primer componente de base sobre el primer miembro de manera que mantiene el uso de la primera ubicacion del punto de rotacion. Luego se identifica una segunda ubicacion del punto de rotacion a lo largo de un segundo miembro de una articulacion y se obtiene acceso quirurgico cerca de la segunda ubicacion del punto de rotacion. Posteriormente, un segundo componente de base se fija a lo largo del segundo miembro mientras se mantiene el uso de la segunda ubicacion del punto de rotacion. Se proporciona un canal subcutaneo entre las ubicaciones del primer y segundo punto de rotacion y se inserta un manipulador de energfa dentro del canal. El manipulador de energfa se monta despues en las bases. Se coloca una barrera de tejido alrededor del manipulador de energfa para proteger la anatomfa de la articulacion.

En un metodo contemplado, el conjunto de manipulacion de energfa de la presente invencion puede configurarse inicialmente para descargar o manipular cargas en un grado deseado, y luego modificarse a medida que se determinen o cambien mejor las necesidades del paciente. En consecuencia, se contemplan alteraciones postoperatorias. A este respecto, tambien se contempla que no haya una descarga inicial o manipulacion de la carga hasta que el sitio de intervencion se cure y el dispositivo este firmemente implantado. Ademas, a medida que cambian las necesidades, el metodo puede implicar la eliminacion o el reemplazo de uno o mas componentes del conjunto de manipulacion de ene^a. Ademas, se pueden emplear diversos grados de enfoques no invasivos, como es practico para un procedimiento de intervencion dado.

En un aspecto del tratamiento y preservacion de las articulaciones corporales, la presente divulgacion se realiza en metodos y dispositivos implantados debajo de la piel del paciente para aliviar el dolor articular que no requiere la modificacion del cartflago articular. En un aspecto preferido, el dispositivo se implanta debajo de la piel del paciente, pero fuera de la capsula articular. En un aspecto particular, el dolor articular es causado por la osteoartritis.

En una realizacion, la presente divulgacion aborda el dolor asociado con la enfermedad articular y la mala alineacion. En las realizaciones contempladas actualmente, se toma un enfoque mmimamente invasivo para aliviar el dolor mientras se conserva el movimiento completo de los huesos que forman una articulacion. Los dispositivos de la presente invencion logran uno o mas de: absorber energfa durante la marcha normal, reducir la carga en al menos una parte de la articulacion natural, transferir o desviar la carga, amortiguar la energfa y compartir o redistribuir la carga. Ademas, tanto la absorcion de energfa como la absorcion de impactos se consideran al efectuar tales manipulaciones de carga. Ademas, la anatoirna particular de un paciente se considera en los enfoques contemplados en que las cargas en las partes deseadas de la anatomfa se manipulen sin sobrecargar las superficies sanas. Se cree que el empleo de los enfoques de la presente divulgacion puede retardar la progresion de la enfermedad que afecta a la articulacion y puede mejorar aun mas la alineacion, la estabilidad o el soporte o mejorar la funcion del ligamento colateral medial (LMC) o del ligamento colateral lateral (LCL).

En una realizacion preferida, la presente descripcion agrega un absorbedor de energfa a la articulacion para reducir la energfa transferida a traves de la articulacion natural.

La presente divulgacion se puede usar de manera unilateral, bilateral o multirrial alrededor de una articulacion corporal.

La presente divulgacion tiene la capacidad de absorber energfa ademas de transferir energfa desde la articulacion. La realizacion mas simple incorpora un resorte elastico lineal. La absorcion de energfa del resorte se puede expresar como el producto de la fuerza y el desplazamiento. Ademas de un elemento de resorte lineal, se pueden emplear miembros de resorte no lineales para alterar el comportamiento de absorcion de energfa en las mismas condiciones de carga o desplazamiento. Aunque los resortes reales se usan para mostrar varias realizaciones de la presente invencion, estos elementos tambien podnan sustituirse con un material u otro dispositivo con caractensticas similares a resortes (por ejemplo, un miembro elastomerico). Tales elastomeros incluyen poliuretanos termoplasticos tales como Tecoflex, Tecothane, Tecoplast, Carboteno, Chronthane y ChronoFlex (grados AR, C, AL). Ademas, tambien se pueden emplear materiales tales como Pebax, C-flex, Pellathane y silicona y espuma de silicona.

En otras realizaciones, los sistemas de resorte se pueden acoplar con dispositivos de amortiguacion tales como macetas de tablero. En estas realizaciones, el elemento de resorte es un dispositivo de almacenamiento o absorbente, mientras que el salpicadero actua para disipar la energfa del resorte. Dichas realizaciones alteran la velocidad de desplazamiento del resorte, lo que altera el comportamiento de absorcion de energfa. Aunque se utilizan dispositivos de amortiguacion mas tradicionales para mostrar varias realizaciones de la presente invencion, estos elementos tambien podnan sustituirse por un material u otro dispositivo con caractensticas de amortiguacion (por ejemplo, una esponja de poro pequeno).

Las operaciones de estas realizaciones y los sistemas ngidos de la tecnica anterior se pueden describir graficamente utilizando diagramas de fuerza en funcion del desplazamiento (la masa se supone constante). Por lo tanto, un sistema de cuerpo ngido que no permite ningun desplazamiento, ninguna energfa absorbida por el dispositivo se puede comparar con un sistema de resorte lineal simple de la presente invencion donde la energfa se absorbe en proporcion a una constante del resorte (es decir, la rigidez del resorte), asf como a los sistemas de combinacion de resorte y amortiguador en los que la energfa absorbida es una funcion de la constante del resorte y del amortiguador.

Un aspecto beneficioso particular de los sistemas de absorcion de energfa de la presente invencion es que son capaces de absorber una cantidad constante de energfa de la articulacion independientemente de la cinematica de la articulacion o las condiciones de carga. En contraste, los sistemas de cuerpo ngido de la tecnica anterior (tales como un sistema de levas) se basan en que el medico separa (es decir, distrae) la articulacion natural a una distancia dada en el estado descargado y une el sistema de cuerpo ngido. El sistema de cuerpo ngido mantiene esta distancia/distraccion a lo largo del ciclo de la marcha y a traves de la flexion de la articulacion. Para mantener esta distraccion, el cuerpo ngido debe transferir una amplia gama de fuerzas directamente dependiendo de la cinematica de la articulacion.

Otro aspecto particularmente beneficioso del sistema de absorcion de energfa de la presente invencion es que el sistema de absorcion puede disenarse para absorber, disipar y/o transferir energfa a diferentes velocidades o posiciones en el ciclo de la marcha, permitiendo asf la personalizacion del sistema a la necesidad espedfica. Teniendo en cuenta la articulacion de la rodilla a modo de ejemplo, si un sistema de resortes se acopla a un amortiguador para crear un cuerpo viscoelastico, el sistema puede disenarse para absorber cargas de impacto repentino severo (como saltar) y disipar estas cargas despues del evento de impacto. Este modo de operacion es similar al papel natural del cartflago. A la inversa, el sistema puede disenarse para comportarse principalmente como una unidad de transferencia de energfa durante altas tasas de movimiento de la rodilla (por ejemplo, esprm/correr) pero actuar como un absorbente de energfa durante velocidades normales de movimiento (por ejemplo, caminar). Otro aspecto particularmente beneficioso del sistema de absorcion de energfa de la presente invencion es que el sistema de absorcion tambien puede ajustarse para que se produzca en puntos particulares de la marcha o el ciclo de flexion dependiendo del estado de la enfermedad. Por ejemplo, un individuo con carga concentrada en el golpe del talon solo puede requerir absorcion en esta fase del movimiento de la rodilla, por lo que el sistema puede ajustarse para actuar solo durante esta region del ciclo de la marcha. Alternativamente, un individuo puede tener una perdida focal de carfflago en la cara posterior del condilo femoral, por lo que subir o arrodillarse se vuelve doloroso o problematico. En este escenario, el sistema se ajustana para absorber la energfa en las posiciones cinematicas necesarias y, por lo tanto, mantener la transferencia de energfa de la rodilla normal fuera del soporte de las ubicaciones enfermas.

En otro aspecto beneficioso de la presente invencion, los componentes del sistema estan disenados para ser removidos facilmente y, si es necesario, reemplazarlos, mientras que otros estan destinados a una fijacion permanente. Los componentes permanentes son componentes de base de fijacion que pueden tener superficies que favorecen el crecimiento oseo y son responsables de la fijacion del sistema a la estructura esqueletica. Los componentes extrafbles incluyen los elementos moviles del sistema, tales como los miembros de manipulacion de energfa y/o los pivotes o rotulas.

Se pueden tratar varias articulaciones del cuerpo empleando los sistemas y metodos de la presente divulgacion. En particular, los huesos articulados involucrados en las articulaciones sinoviales pueden beneficiarse de la presente divulgacion. En consecuencia, se contemplan aplicaciones a las articulaciones en la rodilla, tobillo, hombro, cadera, mano y muneca. Ademas, la presente divulgacion puede tener aplicaciones en el tratamiento de articulaciones cartilaginosas, como las que se encuentran en la columna vertebral.

En un aspecto adicional, la presente divulgacion busca lograr una reduccion de la energfa o de la carga del 1 al 40% mientras se mantiene el movimiento completo de las partes del cuerpo. Se ha postulado que una reduccion de energfa o carga de 5 a 20% es deseable en ciertas circunstancias para lograr el alivio del dolor sin acercarse al blindaje de carga no deseado. Los dispositivos de la presente invencion proporcionan ademas una mayor manipulacion de la energfa durante las uniones de las cargas mas altas colocadas entre las partes del cuerpo, asf como una menor manipulacion de la energfa cuando disminuyen las cargas entre los miembros. De esta manera, la presente invencion complementa la accion de partes del cuerpo como las que se encuentran en las articulaciones. En algunas articulaciones, es deseable que el 100% de la energfa sea absorbida por el (los) dispositivo(s), tales articulaciones pueden ser aquellas en las manos o en la extremidad superior. En tales casos, puede ser deseable tener los dispositivos colocados bilateralmente en ambos lados de la articulacion. En la extremidad inferior, en casos graves, se puede lograr una absorcion de energfa del 100%, sin embargo, esto puede exponer al dispositivo a un mayor desgaste y una vida mas corta. Algunos pacientes pueden aceptar esto si el dispositivo puede superar al paciente durante un penodo diffcil y se reemplaza o extrae facilmente sin afectar la capacidad de los pacientes de recibir un reemplazo total de la articulacion mas adelante.

En otra realizacion de la presente descripcion, se implanta un dispositivo de absorcion de energfa en una articulacion enferma para restaurar la carga cfclica, de tipo fisiologico, protegiendo asf los condrocitos de la apoptosis inducida por la carga.

En otra realizacion mas de la presente descripcion, se implanta un dispositivo de absorcion de energfa en una articulacion enferma para facilitar al menos una recuperacion parcial de los aspectos morfologicos y ultraestructurales en los condrocitos articulares osteoartnticos.

En otra realizacion de la presente descripcion, un dispositivo de absorcion de energfa se implanta de forma complementaria con un procedimiento de reparacion de cartflago como mosaicoplastia, transferencia de aloinjerto osteocondral, implantacion de condrocitos autologos o microfractura. Dicho procedimiento complementario permitina regfmenes de rehabilitacion menos estrictos, a la vez que protegena el injerto y lo estimulana con el movimiento apropiado.

En otra realizacion de la presente descripcion, un dispositivo de absorcion de energfa se implanta junto con una protesis de reemplazo de articulacion unicompartmental o una protesis de reemplazo de articulacion total. Dicho procedimiento de combinacion reducira las tasas de desgaste al reducir las cargas y las fuerzas de contacto entre las superficies de la protesis articular.

La ubicacion del punto de rotacion del miembro de manipulacion de energfa en el femur esta determinada en parte por el mecanismo del dispositivo. Los inventores de la presente divulgacion han descubierto regiones en el condilo femoral en las que un punto de rotacion en el dispositivo con respecto a un punto de rotacion tibial a lo largo de una lmea normal al suelo desde el punto de rotacion femoral tendra un desplazamiento mmimo, alargamiento del dispositivo o acortamiento del dispositivo a medida que la articulacion se mueve de la extension completa a la flexion. Por lo tanto, si el dispositivo deseado debe funcionar por alargamiento, su punto de rotacion se ubicara en la region apropiada. A la inversa, si el dispositivo deseado va a funcionar por compresion, su punto de rotacion se ubicara en una region apropiada diferente.

En una realizacion espedfica, la presente divulgacion se realiza en un dispositivo que utiliza un elemento, o elementos que funcionan como una unidad, que responde a la presion o cambios en el alargamiento. En una aplicacion a una articulacion de rodilla, este dispositivo forma un resorte de flexion que debe abarcar la articulacion tibiofemoral y anclarse en la tibia y el femur. Ademas, el dispositivo se utiliza para asumir parte de la carga experimentada por las superficies articulares de la articulacion tibiofemoral, descargando asf la articulacion. En una realizacion, el dispositivo esta disenado para descargar la articulacion durante la extension de la rodilla. La descarga en esta fase se rige por la compresion del dispositivo: el aumento de los rendimientos de compresion aumenta la descarga de la articulacion. El dispositivo esta anclado en una posicion que garantiza el alargamiento del dispositivo como resultado de la flexion de la rodilla. A medida que la rodilla se mueve hacia la flexion, el dispositivo no esta comprimido y causara poca o ninguna descarga de la articulacion. El dispositivo puede tener otras caractensticas que aseguren la alineacion correcta del dispositivo y eviten el pandeo, ya que el dispositivo pasa a un estado comprimido. El dispositivo tambien puede configurarse para proporcionar descarga durante la flexion.

En otro enfoque espedfico, se incorpora un conjunto de acoplamiento de leva que utiliza elementos de contacto, al menos uno de los cuales tiene una superficie de contacto excentrica. El elemento, o elementos, que poseen la superficie excentrica definen una leva. De nuevo en una aplicacion a la articulacion de la rodilla, un elemento esta anclado al femur y el otro a la tibia. Implantado, el dispositivo abarcara la articulacion tibiofemoral. El grado, la duracion y la instancia del contacto elemental estan dictados por el perfil del elemento o elementos de la leva. En una realizacion, la leva esta disenada para causar una mayor tension de contacto entre los elementos del dispositivo que abarcan la articulacion cuando la rodilla esta en extension. Durante los casos de mayor tension de contacto, la energfa normal experimentada por las superficies articulares de la articulacion tibiofemoral sera absorbida y asumida, en parte, por el dispositivo. Durante los casos de flexion de la rodilla, el perfil de la leva asegurara un poco o ningun acoplamiento que lleve a la descarga de la articulacion. Por lo tanto, la cantidad de absorcion de energfa sera controlada por un elemento de resorte que respalda el elemento de leva. El elemento de resorte se puede ajustar, o intercambiar, para ajustar la cantidad de absorcion de energfa a traves de la articulacion.

En otro enfoque espedfico, se emplea un conjunto de soporte segmentado para abordar las necesidades conjuntas. Este concepto utiliza multiples elementos que se alinean para proporcionar soporte columnar en las fases deseadas del movimiento de la rodilla. En una aplicacion, el dispositivo esta disenado para proporcionar soporte columnar durante las fases de la extension de la rodilla. Es decir, cada elemento esta restringido por el elemento adyacente de una manera variable: menos restringido durante los estados de elongacion y mas restringido durante los estados de compresion. La restriccion de movimiento variable, o la tolerancia que aumenta con el alargamiento, esta disenada de modo que el efecto acumulativo es acomodar el movimiento complejo de la articulacion tibiofemoral, por ejemplo, cuando pasa de la extension a la flexion. El dispositivo esta anclado, a traves de los componentes de montaje, de una manera que dicta el alargamiento del dispositivo durante la flexion de la rodilla y la compresion del dispositivo durante la extension de la rodilla. Durante el estado de compresion del dispositivo, el dispositivo experimental parte de la energfa que normalmente adquieren las superficies articulares de la articulacion tibiofemoral, lo que reduce la energfa absorbida por la articulacion en una cantidad deseada. La cantidad de absorcion de energfa se puede ajustar, a traves de los componentes de montaje, a una cantidad deseada y medible. El conjunto se adaptara a la transicion de un estado descargado a un estado cargado mediante el uso de elementos, que poseen caractensticas de resorte o de amortiguamiento, ya sea en los componentes de montaje del dispositivo o entre las superficies de contacto de los elementos del dispositivo.

En un enfoque adicional, la divulgacion se realiza en un conjunto de soporte de piston. Este enfoque emplea un mecanismo de piston con resorte para absorber la energfa que normalmente experimenta la articulacion anatomica. El piston se compone de un miembro o varilla axialmente movil que se mueve en una trayectoria definida. Dependiendo de la posicion axial de la varilla, un resorte compresible esta enganchado, transfiriendo la carga a traves del mecanismo. Cuando el resorte no esta enganchado, no se produce absorcion o transferencia de carga. El dispositivo puede utilizar elementos ngidos y coaxiales que viajan entre sf. La transferencia de carga y la absorcion de energfa ocurren cuando el resorte esta enganchado. Por ejemplo, para que este sistema funcione sin obstaculizar el rango de movimiento de la rodilla, los puntos de fijacion o de union entre el hueso y el mecanismo del piston pueden girar libremente sobre un eje (posiblemente varios ejes). Ademas, el piston es capaz de girar alrededor de su eje longitudinal para facilitar la rotacion a lo largo del eje de la articulacion anatomica.

La divulgacion tambien incluye un procedimiento por etapas. En este aspecto, el sistema de absorcion de energfa se compone de componentes de base de fijacion permanente y absorcion de energfa removible. Los componentes de la base de fijacion permanente incorporan un promotor de crecimiento oseo en su superficie de contacto con el hueso (por ejemplo, superficie porosa, recubrimiento de fosfato de calcio, superficie texturada, etc.). Es importante estimular esta interfaz utilizando cargas moderadas para garantizar la creacion de una interfaz osea, sin embargo, la sobrecarga prematura de la interfaz puede prevenir el crecimiento del hueso. Para facilitar el crecimiento oseo interno, es posible que el sistema se implante en un modo de operacion mediante el cual este absorbiendo pequenas cantidades de carga para crear una condicion de carga moderada en la interfaz. Un procedimiento simple posterior se completara en el momento adecuado posterior a la implantacion para ajustar la configuracion de absorcion de energfa para absorber mayores cantidades de carga.

En un aspecto particular, la navegacion tridimensional (3D) se emplea para lograr la colocacion de una articulacion periarticular. La articulacion en cuestion se escanea con puntos de referencia naturales o agregados utilizando CT, MRI u otras tecnicas de imagen remota. Estos datos se imputan en un software de navegacion en 3D y un sistema de seguimiento. La tecnologfa Tracker podna emplear imagenes de RF, opticas o electromagneticas. Ademas, el rastreador puede ser autoalimentado o puede ser pasivo. En combinacion con una herramienta de referencia, el rastreador facilita la colocacion precisa de un sistema de manipulacion de energfa en la articulacion objetivo.

La divulgacion tambien contempla el suministro intraarticular de medicamentos en combinacion con la energfa de la articulacion y la manipulacion de la carga. En un enfoque contemplado, un dispositivo de liberacion de farmaco se carga con un farmaco y un portador de farmaco de liberacion sostenida, y se coloca en un area objetivo dentro o cerca de una articulacion enferma o desalineada, tal como en o en el dispositivo de la presente invencion. Tambien se contemplan diversos farmacos y mecanismos de liberacion sostenida.

Ademas, en ciertos aspectos, la divulgacion tambien contempla el uso de sensores para proporcionar informacion sobre el rendimiento. Por ejemplo, los sensores de presion se pueden colocar dentro o adyacentes al dispositivo o la anatoirna para indicar aspectos de la funcion y las cargas. Los sensores en el implante pueden permitir la telemetna no invasiva y la captura de informacion sobre el movimiento de la articulacion. Se puede usar la telemetna para controlar varias configuraciones en el dispositivo.

La divulgacion tambien contempla que los componentes son compatibles con las tecnicas de diagnostico conjunto, como la resonancia magnetica y la tomograffa computarizada.

Ademas, la divulgacion contempla el ajuste percutaneo postoperatorio y el ajuste de las caractensticas del implante en respuesta a la retroalimentacion del paciente. Puede ser deseable detectar la tension interna y/o el ajuste de amortiguacion del dispositivo mientras se accede a el de forma percutanea o alternativamente, tener esas caractensticas facilmente detectables utilizando rayos X u otra modalidad no invasiva, como la ecograffa.

En un enfoque contemplado, un eje del nucleo del conjunto de manipulacion de energfa puede ser acanalado como un trinquete sobre el cual esta configurado un piston movil montado en un collar equipado con un par de botones espaciados. La depresion de los botones hace que la estructura complementaria en el interior del collar se desenganche de las nervaduras del eje del nucleo para que se puedan hacer ajustes. El conjunto se puede configurar adicionalmente para que el ajuste se pueda hacer solo cuando la articulacion esta en flexion y solo cuando ambos botones se presionan deliberadamente.

Otro aspecto de algunas realizaciones de la presente divulgacion es encerrar al menos una parte del dispositivo de manipulacion de energfa en una funda. La funda permite que los tendones y los tejidos blandos eviten la abrasion por la presencia del implante en esa region durante el movimiento. Al permitir que el tejido forme una capsula alrededor de la funda del implante, el tejido se reforzara y se reducira la probabilidad de erosion. La funda tambien permite una facil sustitucion, en algunas realizaciones, de los componentes del enlace porque pueden insertarse en la funda una vez que se retiran los componentes originales sin causar ninguna interrupcion adicional del tejido. Otras caractensticas y ventajas de la presente invencion se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, que ilustran, a modo de ejemplo, los principios de la invencion.

Breve descripcion de los dibujos

Las unicas figuras que representan la invencion reivindicada son las figuras 15 y 16.

La figura 1 es una vista frontal, que representa las fuerzas normales que existen en una articulacion;

la figura 2 es una vista frontal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa incorporado en la articulacion mostrada en la figura 1;

La figura 3 es una vista frontal, que representa el efecto que tiene un conjunto de manipulacion de energfa de la presente invencion sobre la articulacion mostrada en las figuras 1 y 2;

La figura 4 es un grafico, que ilustra las caractensticas energeticas de una estructura ngida de la tecnica anterior aplicada a traves de una articulacion;

La figura 5 es un grafico, que ilustra las caractensticas energeticas de un sistema de resorte lineal;

La figura 6 es un grafico, que ilustra las caractensticas energeticas de un resorte y amortiguacion; y

La figura 7 es un grafico, que ilustra el angulo de flexion/extension y la fuerza de la articulacion que existe en un ciclo de marcha;

La figura 8 es un grafico, que ilustra un enfoque de la absorcion de energfa en un ciclo de marcha;

La figura 9 es un grafico, que ilustra una segunda aproximacion a la absorcion de energfa en un ciclo de marcha; La figura 10 es un grafico, que ilustra un tercer enfoque para la absorcion de energfa en un ciclo de marcha;

La figura 11 es un grafico, que ilustra una cuarta aproximacion a la absorcion de energfa en un ciclo de marcha; La figura 12 es una vista en perspectiva, que representa la anatoirna de una articulacion de rodilla rtpica;

La figura 13 es una vista en perspectiva, que representa componentes de la base proximal y distal montados en una articulacion;

La figura 14 es una vista en perspectiva, que representa los componentes de base de la figura 13 con un conjunto de manipulacion de energfa unido entre ellos;

La figura 15 es una vista en perspectiva parcialmente en seccion transversal, que representa una realizacion preferida de un sistema de manipulacion de energfa segun la invencion;

La figura 16 es una vista en perspectiva, que representa el conjunto de la figura 15 que incluye una barrera de tejido; La figura 17A es una vista en alzado; que representa un primer paso en un procedimiento de implantacion;

La figura 17B es una vista en perspectiva, que representa un segundo paso en un procedimiento de implantacion; La figura 18 es una vista esquematica, que representa patrones de movimiento y puntos de fijacion seleccionados para dispositivos de manipulacion de energfa;

La figura 19 es una vista en perspectiva, que representa un tercer paso en un procedimiento de implantacion;

La figura 20 es una vista en alzado, que representa el posicionamiento de un componente de base proximal en un sitio de implantacion;

La figura 21 es una vista en alzado, que representa un paso mas en un procedimiento de implantacion;

La figura 22 es una vista en perspectiva, que representa todavfa una etapa adicional del procedimiento de implantacion;

La figura 23 es una vista en perspectiva, que representa la formacion de un segundo orificio de acceso del procedimiento de implantacion;

La figura 24 es una vista en alzado, que representa un dispositivo de manipulacion de energfa completamente implantado;

La figura 25A es una vista parcial en seccion transversal, que representa una subestructura de ajuste;

La figura 25B es una vista parcial en seccion transversal, que representa otra realizacion de la subestructura de ajuste;

La figura 25C es una vista ampliada, que representa un anillo de ajuste de la figura 25B mostrado en un estado de trinquete activado;

La figura 25D es una vista ampliada, que representa el anillo de ajuste de la figura 25C en un estado de liberacion de trinquete;

La figura 26A es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 26B es una vista lateral, que representa el conjunto de la figura 26A despues de la articulacion de los miembros del cuerpo;

La figura 27 es una vista frontal, que representa una aplicacion bilateral (o lateral y media) de un conjunto de manipulacion inferior;

La figura 28 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa de resorte de flexion; La figura 29 es una vista lateral, que representa el conjunto de la figura 28 despues de la articulacion de los miembros del cuerpo;

La figura 30 es una vista frontal, que representa el conjunto de manipulacion de energfa de la figura 28;

La figura 31 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye un par de resortes;

La figura 32 es una vista lateral, que representa el montaje de la figura 31 despues de la articulacion de los miembros del cuerpo;

La figura 33 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa de resorte expendedor que incluye un eje de grna;

La figura 34 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye una estructura de bloqueo;

La figura 35 es una vista lateral, que representa un conjunto de resorte de absorcion de energfa que incluye ondulaciones configuradas a lo largo de una trayectoria helicoidal;

La figura 36 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye miembros de soporte de carga y un resorte central;

La figura 37 es una vista en perspectiva, que representa otro conjunto de resorte de flexion con un resorte de seccion media;

La figura 38 es una vista frontal, que representa otro conjunto de manipulacion de energfa que incluye un resorte central;

La figura 39 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de resorte de flexion aun mas con un resorte central;

La figura 40 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de resorte expendedor que incluye un miembro de tope;

La figura 41 es una vista en perspectiva, que representa el conjunto de resorte expendedor de la figura 40 en su configuracion comprimida;

La figura 42 es una vista en perspectiva, que representa la estructura de union ajustable de un conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 43 es una vista parcial en seccion transversal, que representa la estructura de amortiguacion de un conjunto de union;

La figura 44 es una vista en perspectiva, que representa otra estructura de union de un miembro de soporte de carga;

La figura 45 es una vista en seccion transversal, que representa una estructura de montaje formada en anatoirna del cuerpo;

La figura 46 es una vista parcial en seccion transversal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa fijado a la anatomna del cuerpo que se muestra en la figura 45;

La figura 47 es una vista en seccion transversal, que representa un conjunto de soporte de carga contenido sustancialmente en su totalidad dentro de la anatomfa del cuerpo;

La figura 48 es una vista lateral, que representa una vista ampliada del conjunto de manipulacion de energfa mostrado en la figura 47;

La figura 49 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa de resorte de flexion que incluye una ranura para articular el movimiento;

La figura 50 es una vista lateral, que representa otro conjunto de resorte de flexion que incluye una estructura pivotante;

La figura 51 es una vista lateral, que representa todavfa un conjunto de resorte de flexion adicional que incluye una estructura pivotante;

La figura 52 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incorpora una estructura de acoplamiento de leva;

La figura 53 es una vista lateral, que representa el conjunto de soporte de carga mostrado en la figura 52; La figura 54 es una vista en perspectiva, que representa otro conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 55 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye multiples superficies de levas;

La figura 56 es una vista frontal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye superficies de leva y estructura de empuje de resorte;

La figura 57 es una vista en perspectiva, que representa otro conjunto de manipulacion de energfa que incluye multiples superficies de levas;

La figura 58 es una vista frontal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye superficies de levas y una subestructura pivotante;

La figura 59 es una vista parcial en seccion transversal, que representa un cojinete de esferas en combinacion con superficies de levas;

La figura 60 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que emplea una superficie de leva en forma de esfera;

La figura 61 es una vista lateral, que representa el conjunto de la figura 60 en relacion con los miembros de cuerpo articulados;

La figura 62 es una vista frontal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incorpora una subestructura de soporte segmentada;

La figura 63 es una vista lateral, que representa el conjunto mostrado en la figura 62 que incorpora ademas una disposicion de enganche ranurada;

La figura 64 es una vista en perspectiva, que representa otro subconjunto de soporte segmentado;

La figura 65 es una vista en perspectiva, que representa otro subconjunto de soporte segmentado;

La figura 66 es una vista en perspectiva, que representa todavfa otro subconjunto de soporte segmentado;

La figura 67 es una vista lateral, que representa miembros que forman un subconjunto de soporte segmentado; La figura 68 es una vista en perspectiva, que representa miembros desacoplados de un subconjunto de soporte segmentado;

La figura 69 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de soporte segmentado encerrado en una funda exterior;

La figura 70 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de soporte segmentado dispuesto longitudinalmente y su configuracion al doblarse;

La figura 71 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de soporte segmentado que incluye enlaces de enclavamiento variables en combinacion con conjuntos de resorte;

La figura 72 es una vista lateral, que representa aun otro conjunto de manipulacion de energfa segmentado;

La figura 73 es una vista lateral, que representa todavfa otro conjunto de manipulacion de energfa segmentado; La figura 74 es una vista lateral parcial en seccion transversal, que representa todavfa otro conjunto de soporte segmentado para un conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 75 es una vista parcial en seccion transversal, que representa el conjunto de la figura 74;

La figura 76 es una vista desde abajo, que representa el conjunto mostrado en la figura 74;

La figura 77 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa segmentada que incluye una estructura de union ranurada;

La figura 78 es una vista lateral, que representa una modificacion del conjunto mostrado en la figura 77;

La figura 79 es una vista frontal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incorpora una estructura segmentada y articulada;

La figura 80 es una vista lateral, que representa el revestimiento de miembros de un conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 81 es una vista en perspectiva, que representa aspectos adicionales de un conjunto de soporte segmentado;

La figura 82 es una vista lateral, que muestra aspectos adicionales de los conjuntos de soporte segmentados;

La figura 83 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye una estructura articulada y segmentada;

La figura 84 es una vista frontal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incorpora soporte de piston;

La figura 85 es una vista lateral, que representa el conjunto de la figura 84 despues de la articulacion de los miembros del cuerpo;

La figura 86 es una vista frontal, que representa otro conjunto de manipulacion de energfa que incorpora soporte de piston;

La figura 87 es una vista en seccion transversal, que representa una subestructura del conjunto mostrado en la figura 86;

La figura 88 es una vista parcial en seccion transversal, que representa otro subconjunto de soporte de piston; La figura 89 es una vista parcial en seccion transversal, que representa otro subconjunto de soporte de piston; La figura 90 es una vista en perspectiva, que representa todavfa otro subconjunto de soporte de piston;

La figura 91 es una vista en perspectiva, que representa el conjunto de la figura 90 en una configuracion comprimida;

La figura 92 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa adicional que incorpora una estructura de soporte de piston;

La figura 93 es una vista en perspectiva, que representa una disposicion telescopica de un subconjunto de soporte de piston;

La figura 94 es una vista en perspectiva, que representa el conjunto de la figura 69 en una configuracion comprimida;

La figura 95 es una vista en seccion transversal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa sustancialmente incrustado completamente dentro del tejido corporal;

La figura 96 es una vista en seccion transversal, que representa otra aproximacion a un conjunto de manipulacion de energfa sustancialmente incrustado completamente dentro del tejido corporal;

La figura 97 es una vista en seccion transversal, que representa un primer paso en la implantacion de un conjunto de manipulacion de energfa que incorpora soporte de piston;

La figura 98 es una vista en seccion transversal, que representa un segundo paso en la implantacion del conjunto mostrado en la figura 97;

La figura 99 es una vista en perspectiva, que representa un miembro de soporte de carga de un conjunto de manipulacion de energfa que incluye soporte de piston e incorpora una subestructura giratoria;

La figura 100 es una vista en perspectiva, que representa la subestructura de ajuste de un conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 101 es una vista en seccion transversal, que representa aspectos adicionales del conjunto representado en la figura 100;

La figura 102 es una vista en perspectiva, que representa aspectos adicionales que pueden incorporarse en el conjunto representado en la figura 100;

La figura 103 es una vista en perspectiva, que representa la estructura de ajuste de un conjunto de manipulacion de energfa de la presente invencion;

La figura 104 es una vista en seccion transversal, que representa un primer paso en la implantacion de un conjunto de manipulacion de energfa enfundado;

La figura 105 es una vista en seccion transversal, que representa un segundo paso en un enfoque de implantacion del conjunto representado en la figura 80;

La figura 106 es una vista en seccion transversal, que representa el conjunto de la figura 105 completamente implantado;

La figura 107 es una vista en seccion transversal, que representa una vista ampliada de un conjunto de manipulacion de energfa implantado que incluye soporte de piston;

La figura 108 es una vista en seccion transversal, que representa un conjunto de manipulacion de energfa alternativa que incorpora soporte de piston implantado dentro de la anatoirna del cuerpo;

La figura 109 es una vista en seccion transversal, que representa una subestructura adicional que puede incorporarse en el conjunto representado en la figura 108;

La figura 110 es una vista en seccion transversal, que representa otro conjunto de manipulacion de energfa que incorpora una subestructura de soporte de piston;

La figura 111 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa que incluye una subestructura lateral que abarca una anchura de tejido corporal tratado;

La figura 112 es una vista ampliada, que representa una subestructura del dispositivo representado en la figura 111; La figura 113 es una vista ampliada, que representa una subestructura del dispositivo representado en la figura 111; La figura 114 es una vista frontal en seccion transversal, que representa el conjunto de la figura 111;

La figura 115 es una vista en seccion transversal, que representa todavfa otro componente del conjunto que se representa en la figura 111;

La figura 116 es una vista en perspectiva, que representa un conjunto de manipulacion de energfa adicional que incorpora soporte de piston;

La figura 117 es una vista en seccion transversal, que representa una subestructura del conjunto representado en la figura 116;

La figura 118 es una vista en seccion transversal, que representa otra subestructura del conjunto representado en la figura 116;

La figura 119 es una vista posterior, que representa otro enfoque para un conjunto de manipulacion de energfa; La figura 120 es una vista en perspectiva, que representa el enfoque mostrado en la figura 119;

La figura 121 es una vista lateral, que representa un conjunto de manipulacion de energfa adicional de;

La figura 122 es una vista en perspectiva, que representa un enfoque bilateral;

La figura 123 es una vista en perspectiva, que representa otro enfoque bilateral;

La figura 124 es una vista en perspectiva, que representa un sistema de manipulacion de energfa implantado donde la anatomfa del cuerpo esta alineada;

La figura 125 es una vista en perspectiva, que representa el sistema de manipulacion de energfa implantado de la figura 124 con la anatoirna del cuerpo en una configuracion articulada;

La figura 126 es una vista en perspectiva, que representa un sistema de manipulacion de energfa que incorpora una estructura pivotante y de desenganche;

La figura 127 es una vista en perspectiva, que representa el sistema de manipulacion de energfa de la figura 126 con la anatoirna en una posicion articulada;

La figura 128 es una vista en perspectiva, que muestra otras estructuras de montaje unidas a la anatoirna del cuerpo;

La figura 129 es una vista en perspectiva, que representa todavfa otra estructura de montaje unida a la anatoirna del cuerpo;

La figura 130 es una vista en perspectiva, que representa otro enfoque de un conjunto de manipulacion de energfa; La figura 131 es una vista isometrica, que representa otro conjunto de manipulacion de energfa;

La figura 132 es una vista en perspectiva parcialmente en seccion transversal, que representa todavfa otro sistema de manipulacion de energfa;

La figura 133 es una vista en perspectiva, que representa la aplicacion de un sistema de manipulacion de ene^a a otra articulacion del cuerpo;

La figura 134 es una vista ampliada, que representa el conjunto de manipulacion de energfa de la figura 132;

La figura 135 es una vista lateral, que representa la aplicacion a una articulacion de pie;

La figura 136 es una vista desde arriba, que representa la aplicacion a una articulacion de dedo;

La figura 137 es una vista lateral, que representa una alternativa al enfoque mostrado en la figura 135;

La figura 138 es una vista en perspectiva, que representa la aplicacion a una articulacion espinal; y

La figura 139 es una vista en perspectiva, que representa otra aplicacion a una articulacion espinal.

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

Con referencia ahora a los dibujos, que se proporcionan a modo de ejemplo y no de limitacion, la presente invencion se dirige a un aparato como se define en las reivindicaciones. Tambien se describen metodos para tratar tejidos corporales. En las aplicaciones relacionadas con el tratamiento de las articulaciones corporales, la presente invencion busca aliviar el dolor asociado con la funcion de los miembros enfermos o mal alineados que forman una articulacion corporal. Mientras que la presente invencion es particularmente adecuada para abordar los problemas asociados con la osteoartritis, la manipulacion de la energfa realizada por la presente invencion se presta para aplicaciones mas amplias. Ademas, la presente descripcion es particularmente adecuada para tratar articulaciones sinoviales tales como la rodilla y el hombro. Sin embargo, tambien se contempla que el aparato y el metodo de la presente divulgacion se pueden emplear para tratar las articulaciones facetarias de la columna vertebral y las articulaciones vertebrales de la columna vertebral, asf como otras articulaciones sinoviales y varias otras del cuerpo, como las de las manos y los pies.

En un aspecto particular, la presente invencion busca permitir y complementar el movimiento articular unico de los miembros que definen una articulacion corporal de un paciente mientras simultaneamente manipula la energfa que esta experimentando el cartflago y el tejido oseo (hueso esponjoso y cortical). En varias realizaciones de la presente invencion se implementan enfoques que implican una absorcion y transferencia de energfa variable durante el giro de la articulacion y la seleccion de una geometna para que el conjunto de absorcion de energfa proporcione la flexibilidad necesaria. Algunas de las realizaciones incluyen geometna que logra la absorcion de energfa variable disenada para minimizar y complementar el efecto de amortiguacion y la absorcion de energfa proporcionada por la anatoirna del cuerpo, como la que se encuentra en una articulacion del cuerpo. Se ha postulado que, para minimizar el dolor, la descarga o la absorcion de 1-40% de las fuerzas, en diversos grados, puede ser necesaria. La descarga o absorcion variable en el rango del 5-20% puede ser un objetivo para ciertas aplicaciones. En ciertas aplicaciones espedficas, la distraccion se emplea en el enfoque de manipulacion de energfa.

Se toman enfoques convencionales, quirurgicos o mmimamente invasivos para obtener acceso a una articulacion del cuerpo u otra anatomna que requiera atencion. Por lo tanto, los abordajes artroscopicos se contemplan cuando es razonable tanto para implantar el conjunto de manipulacion de energfa como para realizar el ajuste de un conjunto implantado. Ademas, se pueden emplear materiales biologicamente inertes de diversos tipos para construir los conjuntos de manipulacion de energfa de la presente invencion.

En un enfoque particular, se contempla un conjunto de resorte de flexion para manipular o absorber fuerzas entre partes del cuerpo. Por lo tanto, un conjunto que utiliza un elemento o elementos que responden a la flexion o cambios en el alargamiento puede ser deseable para tratar aflicciones como la osteoartritis. Algunos de los conjuntos pueden incorporar caractensticas que aseguran la alineacion correcta del dispositivo y evitan que se doblen a medida que el miembro transita entre los estados comprimidos y sin comprimir.

Pasando ahora a las figuras 1-3, se discuten las fuerzas que ocurren entre las articulaciones del cuerpo. Las flechas de la figura 1 representan las fuerzas que ocurren entre los miembros adyacentes de una articulacion corporal que carece de un conjunto de manipulacion de energfa de la presente invencion. Sin embargo, en la anatomfa corporal que incorpora la presente invencion, se transfieren menos fuerzas a los huesos y al cartflago de los miembros que definen la articulacion. Cuando la articulacion del cuerpo se trata con los conjuntos de manipulacion de energfa descritos anteriormente de la presente invencion, el conjunto de manipulacion de energfa absorbe un grado de las fuerzas entre los miembros del cuerpo (representado como flechas 54). En consecuencia, se coloca menos fuerza 56 sobre la anatomfa natural del cuerpo.

Las figuras 4-6 representan la relacion entre la fuerza (F) y el desplazamiento (S) entre los miembros de una articulacion corporal (donde la masa es constante). En un sistema de cuerpo ngido (figura 4) que no incorpora aspectos de la presente invencion, no hay desplazamiento ni absorcion de energfa. En un sistema de manipulacion de energfa que incorpora un solo resorte lineal (figura 5), la energfa se absorbe en proporcion a una constante del resorte (rigidez del resorte). La energfa absorbida esta representada por el area 59 sombreada debajo de la curva. Como se muestra en la figura 6, donde un resorte y un amortiguador se usan en combinacion, la energfa absorbida 59 es una funcion de la constante del resorte y del amortiguador. Son estas relaciones las que se consideran al desarrollar las caractensticas deseadas de manipulacion de ene^a.

Tambien se consideran las fuerzas existentes a traves de la flexion y la extension a traves de un ciclo de articulacion de la anatoirna a tratar. Utilizando el ciclo de marcha de las piernas de un ser humano como ejemplo, tanto la fuerza de la articulacion como el angulo de flexion/extension en grados se pueden representar en funcion del porcentaje del ciclo de marcha completado. Una relacion 60 normal o esperada de las fuerzas verticales generadas a traves del ciclo de la marcha se representa en cada una de las figuras 7-11. Tambien se representa en las figuras el angulo 62 de flexion/extension. La relacion 60 esperada de las fuerzas verticales durante el ciclo de marcha puede alterarse usando algunas de las realizaciones de los conjuntos de manipulacion de energfa de la presente invencion. Como se muestra en la figura 118, los conjuntos de manipulacion de energfa pueden absorber energfa en una proporcion fija durante una parte del ciclo de la marcha. Esto se refleja en la curva 64. Ademas, la energfa se puede absorber y amortiguar como se representa en la curva 66 de la figura 9 o, alternativamente, la energfa se puede absorber solo por encima de un valor fijo como se representa en la curva 68 de la figura 10. Ademas, como se refleja en la curva 70 de la figura 11, la energfa se puede absorber en un rango de movimiento fijo. Sin embargo, debe reconocerse que cada uno o uno o mas de estos tipos de absorcion de energfa se pueden combinar en un sistema deseado. Con referencia ahora a la figura 12, la anatoirna del lado medial de una articulacion de rodilla tfpica se presenta de una manera relacionada con un procedimiento de implantacion. Dicho procedimiento podna implicar en ultima instancia la implantacion de dispositivos como los que se describen a continuacion. Aunque la articulacion de la rodilla se describe aqrn, se contempla que estos dispositivos tambien se pueden colocar en otras articulaciones en todo el cuerpo.

En un procedimiento que busca descargar o manipular fuerzas en una articulacion de la rodilla, se debe identificar un sitio de union proximal (PAS) para un componente de base de un dispositivo de manipulacion de energfa. Del mismo modo, tambien se debe seleccionar un sitio de conexion distal (PAS). En un enfoque contemplado, el sitio de union proximal medial (PAS) puede ubicarse en un femur en un espacio delimitado por el retinaculo patelar medial (MPR), el vasto medial (VM) y el ligamento colateral tibial (LCT). El sitio de union distal (DAS) se puede ubicar en la tibia en un espacio entre el retinaculo patelar medico (MPR) y el pes anserinus (PA).

Volviendo ahora a la figura 13, se muestran los componentes de la base proximal 72 y distal 73 posicionados sobre los primeros 74 y segundos 75 miembros, respectivamente de una articulacion corporal tfpica. Aqrn, las partes terminales terminales del femur y la tibia se representan sin tejido circundante. Se observa que los componentes 72 y 73 de la base estan contorneados para coincidir con las posibles superficies de montaje del femur y la tibia. La figura 14 muestra ademas un dispositivo 76 de manipulacion de energfa configurado entre y montado en los componentes de base 72, 73.

Una realizacion preferida de un sistema 77 de manipulacion de energfa se muestra en las figuras 15 y 16. Este sistema incluye un anclaje 78 de base proximal unido a un componente 72 de base proximal y un anclaje 79 de base distal unido a un componente 73 de base distal. Las superficies de articulacion 81 se proporcionan ademas en una union entre los anclajes 78, 79 de base y los componentes 72, 73 de base. Las superficies 81 de articulacion permiten multiples grados de libertad entre los anclajes de base y el conjunto 82 de absorbedor de energfa. Configurado entre los anclajes 78, 79 de base hay un conjunto 82 de absorbedor de energfa que incluye una subestructura de absorcion de energfa tal como un resorte, configurado dentro de un estabilizador, aqrn mostrado como manguitos 83 deslizantes. Con referencia particular a la figura 16, el sistema 77 puede incluir ademas una barrera de tejido subcutanea en forma de una funda 84, preferiblemente ePTFE, que encierra varias partes del sistema y excluye el tejido circundante. Se contempla que la barrera tisular subcutanea puede formarse o recubrirse alternativamente con una sustancia de crecimiento tisular o, para esa materia, sustancias que inhiben dicho crecimiento. Por ejemplo, puede ser deseable que uno o mas lados o porciones del sistema 77 de manipulacion de energfa encerrado por la funda 84 esten fijados al tejido circundante, mientras que puede ser ventajoso que otras porciones del sistema esten libres para moverse con respecto al tejido circundante. El propio sistema 77 de manipulacion de energfa se dejana mover con relacion a la funda 84.

Con referencia ahora a las figuras 17-24, se describen aspectos de un enfoque de implantacion contemplado. Con la anatoirna de la articulacion de la rodilla en mente, se realiza una sesion preoperatoria con el paciente. Mediante el empleo de tecnicas de imagenes estaticas o de movimiento bidimensionales o tridimensionales que estan disponibles, como radiograffas, MRI o tomograffas computarizadas, se examina la anatoirna del sitio de intervencion. Se puede realizar una evaluacion dinamica para mapear el movimiento de articulacion de los miembros que definen la articulacion en particular.

Los datos recopilados durante la sesion preoperatoria se registran y luego se comparan con los conjuntos de datos desarrollados por el medico y/o la organizacion utilizada para almacenar los datos reales del paciente, asf como los datos teoricos probados desarrollados de forma independiente. Facilmente accesible y conveniente para usar programas o cuadros, se puede desarrollar y emplear para automatizar la comparacion de la condicion de un paciente en particular con los datos recopilados previamente. A partir de esta comparacion, se selecciona una modalidad de tratamiento espedfica para el paciente. Ademas, se realiza una seleccion de dispositivo esperada o multiples selecciones de dispositivos a partir de los diversos dispositivos contemplados para tratar al paciente.

La sesion preoperatoria o una sesion intraoperatoria incluye ademas la recopilacion de informacion tridimensional sobre un sitio de conexion proximal esperado (PAS) y un sitio de conexion distal (DAS). Esto se presta a la seleccion de los componentes de base adecuados.

Una vez que se establece la fecha de la intervencion quirurgica y cuando se acerca, la salud del paciente continua siendo monitoreada de cerca. El dfa del procedimiento, el paciente esta preparado para la cirug^a de la manera convencional. En una aplicacion particular, la anestesia espinal o la anestesia general se pueden usar como un paso para preparar al paciente.

A continuacion, se toma una imagen de la rodilla u otra articulacion que se esta tratando mediante fluoroscopia (consulte la figura 17) o junto con un software de navegacion tridimensional, como el disponible en Striker o Brainlab. Los miembros que definen la articulacion se colocan en una posicion lateral completa y perpendicular al receptor del dispositivo de imagen. El miembro de la articulacion proximal luego se fija utilizando una ferula de vado/bolsa de arena (no se muestra) o un dispositivo similarmente efectivo. En un procedimiento preferido para tratar la articulacion de la rodilla, La lmea de Blumensaat 85 del hueso 86 del femur se usa como un punto de referencia para ubicar los diversos componentes de un dispositivo de manipulacion de energfa, ya que se ha encontrado que proporciona un marcador de posicion inicial conveniente para finalmente lograr el posicionamiento rotacional adecuado del dispositivo. Se pueden utilizar otros puntos de referencia y, por supuesto, se requieren al tratar otras articulaciones.

Por consiguiente, se contempla ademas que otras regiones pueden representar posibles ubicaciones de un punto de rotacion femoral en el condilo medial. Para seleccionar un punto alternativo de este tipo, el area superficial del condilo medial se asigna para determinar las regiones correspondientes a los cambios en la longitud del dispositivo de un conjunto de manipulacion de energfa potencialmente implantado, mientras que la articulacion se mueve de la extension completa a la flexion completa. Se mapean areas del dispositivo que aumentan la longitud y disminuyen la longitud. Ademas, las areas tambien se identifican donde hay un aumento inicial de la longitud del dispositivo seguido de una disminucion de la longitud, y donde hay una disminucion inicial de la longitud seguida de un aumento de la longitud. El mapeo de areas de superposicion entre estas diversas areas representa transiciones de una region a otra. Tambien se identifica un area que representa un desplazamiento mmimo. Esta informacion se emplea para identificar los diversos puntos de rotacion que mejor se adaptan a un implante de manipulacion de energfa en particular. Como se considera que el cambio de longitud es insensible a un punto de rotacion tibial, el punto tibial permanece fijo.

Ademas, una aproximacion a la colocacion correcta del implante puede implicar observar cambios en la longitud del dispositivo a una flexion de 90° con respecto a una longitud completamente extendida. Estos cambios de longitud se miden en relacion con un punto de rotacion femoral en un punto medio de la lmea de Blumensaat que se muestra en una vista lateral completa del lado medial. El dispositivo y el punto de rotacion se seleccionan segun los cambios de medicion deseados. El punto de rotacion tibial se identifica luego seleccionando un punto directamente inferior al punto de rotacion del femur.

Al menos en el primer enfoque descrito, una grna circular se coloca sobre la articulacion con su centro configurado en un punto medio de la lmea de Blumensaat (figuras 17A y 17B). Como se muestra en la figura 18, se ha encontrado que, al considerar el alargamiento y la compresion del dispositivo, junto con la posicion anterior y posterior del dispositivo, asf como los grados de flexion durante la marcha de un paciente, que pueden ser /- 5 mm desde un punto central de una lmea de Blumensaat. Un punto de referencia de partida. En este punto, se confirma que la meseta tibial a una flexion de 90° es de 1-2 anillos fuera de un drculo de emparejamiento inicial a una flexion de 0°, si el dispositivo seleccionado para el paciente solo debe extenderse durante la flexion. En un punto medio de la lmea de Blumensaat y perpendicularmente a la misma, el medico insertara una grna ngida o cable K 87 a traves de un agujero de grna central 88 de la grna de drculo 86 que se ha bloqueado previamente en su lugar. El cable K 87 incluye una punta terminal afilada para entrar en el hueso y, por lo tanto, el cable K 87 puede perforarse en el hueso o insertarse por la fuerza. Despues de que el cable K 87 se haya fijado perpendicularmente al hueso, se retira la grna 86 circular y el cable K se acorta, dejando aproximadamente una pulgada de cable que sobresale a traves de la piel. Luego se configura un orificio de montaje de componente de base proximal sobre el cable K colocado adyacente a la pata para estimar la ubicacion correcta mientras se usan tecnicas de imagen remota.

Con referencia espedfica a las figuras 19 y 20, se hace una incision 89 superior al cable K 87. Luego, la fascia y el tejido se manipulan para exponer el periostio oseo en la region de la union anticipada del componente base. El periostio se desplaza para promover la osteointegracion. El componente 72 de la base proximal se inserta dentro de la incision 89 y se coloca un orificio de montaje del componente 72 de la base proximal sobre el cable K 87. Para hacerlo, la piel requerira retraerse mas alla y alejarse del cable K 87 para colocar el orificio 90 de montaje del componente 72 de base proximal sobre el cable K 87. El componente 72 de base proximal se posiciona entonces para optimizar el ajuste y se emplean tornillos 91 para huesos para fijar el componente de base 72 al hueso. Un paso intermedio puede incluir unir sin apretar el componente de base 72 antes de bajar completamente los tornillos oseos 91, de modo que se logre una colocacion mas ventajosa. Debe reconocerse ademas que se pueden usar varios angulos de insercion de los tornillos 91 para huesos para ayudar a proporcionar soporte de fijacion en una multitud de direcciones. Ademas, para ciertas aplicaciones se contempla la penetracion bicortical de los tornillos para huesos.

En un enfoque, se contempla que los tornillos bicorticales pueden ser poliaxiales porque su trayectoria sera fijada por la compra bicortical. Sus trayectorias pueden divergir o converger entre 15 y 30 grados para mejorar la fuerza de extraccion, pero el angulo exacto probablemente no sea importante, por lo que la tecnica se puede simplificar dejandolos girar en un cono pequeno. Ademas, los tornillos unicorticales pueden tener trayectorias fijas. Esto aumentara la estabilidad de la que pueden carecer debido a la compra unicortical. Las trayectorias deben converger o divergir como se indico anteriormente, pero se estableceran los angulos. Ademas, se contempla que ninguno de los tornillos se "trabe" a la placa a traves de un segundo conjunto de hilos. Esto puede reducir la capacidad de generar compresion entre el hueso y los recubrimientos porosos y, como puede ser necesario, reducir / eliminar tantos huecos como sea posible. Ademas, puede ser deseable utilizar un relleno de vado oseo reabsorbible debajo de la placa para eliminar las brechas y evitar el crecimiento hacia el interior de los tejidos fibrosos. Esto tambien podna proporcionar cierta flexibilidad cuando las formas de la placa no son exactas. Finalmente, se contempla una caractenstica anti-retroceso para los tornillos en ciertas aplicaciones.

Pasando ahora a las figuras 21-24, se describe la ubicacion y fijacion de un componente 73 de base distal. Con los miembros de la articulacion, aqu el femur y la tibia, colocados en una posicion completamente extendida, se retira una lmea vertical desde el orificio 90 de montaje del componente de la base proximal 72 hasta una distancia de aproximadamente 45 mm - 55 mm a lo largo de la tibia. La grna circular 86 puede usarse nuevamente para ayudar en este paso. Alternativamente, como se muestra en la figura 21, un dispositivo 92 de barra transversal de grna tibial puede colocarse para enganchar el cable K 87 en un extremo y usar imagenes remotas, dispuestas de manera que una barra transversal de grna de este sea perpendicular a la parte superior de la superficie tibial. La ubicacion del componente 73 de la base distal se estima tanto visualmente en el exterior de la piel como a distancia, por ejemplo, mediante fluoroscopia u otras tecnicas.

Luego se incide la piel 93 a lo largo del miembro de la articulacion distal o en la presente solicitud, a lo largo de la tibia. Alternativamente, la primera incision puede usarse para acceder al miembro de la articulacion distal a traves de un canal subcutaneo. En este sentido, una incision larga puede usarse alternativamente a traves de los miembros de la articulacion. Ademas, se puede hacer una pequena incision pequena en el centro de la articulacion o en cualquier lado de una articulacion desde la cual se forma un tunel para acceder a un sitio objetivo a cada lado de la articulacion. La fascia y el tejido en el area se manipulan para exponer el periostio oseo en la region objetivo y el hueso se desplaza para promover nuevamente el crecimiento oseo en un componente 73 de base distal colocado posteriormente. El componente 73 de base distal se coloca luego para optimizar el ajuste y se insertan los tornillos 91 para huesos para fijar el componente al hueso. Nuevamente, antes de girar completamente los tornillos para fijar el componente de la base, se contempla un ajuste adicional.

Posteriormente a la formacion de un canal subcutaneo entre los componentes de la base, el subconjunto 76 del absorbedor de energfa del dispositivo de manipulacion de la energfa se une a los componentes 72, 73 de la base. Aunque se contemplan varias realizaciones del dispositivo de manipulacion de energfa, el dispositivo incluira estructuras articulares proximales y distales reemplazables y ajustables (por ejemplo, articulaciones de rotula, articulaciones en U/extremidades) unidas a los componentes 72, 73 de la base, asf como una seccion intermedia reemplazable y ajustable que realiza la manipulacion de energfa. Se proporciona ademas una funda sobre estas estructuras para proteger el tejido circundante. La funda puede formar parte de este subconjunto o agregarse mas adelante. Al unir dicha estructura a los componentes 72, 73 de base, los miembros que definen la articulacion se colocan en flexion completa para minimizar la fuerza del resorte.

Una vez que el dispositivo de manipulacion de energfa esta completamente implantado, las incisiones se cierran y se dejan curar. Los pasos posteriores a la operacion se toman para verificar la colocacion correcta y para realizar cualquier ajuste necesario. En este sentido, se pueden utilizar estados de tecnicas de imagen en movimiento de dos o tres dimensiones para observar la efectividad. Es decir, en un enfoque, se desea que el resorte u otra subestructura de manipulacion de energfa se comprima al 80-90% en la extension completa de los miembros de la articulacion. Tambien se puede desear configurar el implante de manera que no se coloquen cargas inicialmente sobre el. Una vez que se determina que el implante se ha adherido completamente al hueso y que el area se ha curado, se ajusta para lograr la manipulacion de la carga. Tambien se contemplan multiples ajustes posteriores o reemplazo de componentes, asf como enfoques percutaneos de los mismos.

En un enfoque alternativo relacionado con la implantacion, se realiza un escaneo de la articulacion objetivo. Se pueden emplear puntos de referencia naturales o agregados durante el paso de exploracion para fines de orientacion y se tiene acceso y se documenta la necesidad del paciente. Los datos extrafdos durante el proceso de exploracion se importan a un software de navegacion tridimensional (3D) y un rastreador asociado. El rastreador puede emplear energfas RF, opticas o electromagneticas y puede ser autoalimentado o pasivo. Luego se adjunta una herramienta de entrega de cable grna al rastreador. El software se activa para manipular automaticamente el rastreador en una posicion deseada en relacion con los puntos de referencia. Luego se importa una herramienta de referencia al area para la entrega del cable grna en las bases proximales y distales a una articulacion de destino. A continuacion, la orientacion de un punto de trayectoria del cable grna se realiza basandose en puntos ideales precalculados, segun lo determinen las necesidades funcionales deseadas de la articulacion periarticular.

Una vez que se colocan los cables grna en los miembros que definen la articulacion, se puede seleccionar un componente de base adecuado en funcion de los datos tridimensionales recopilados con respecto a la anatoirna de la articulacion objetivo. Despues de obtener acceso a los huesos y completar otros pasos preliminares descritos anteriormente, los componentes de la base pueden fijarse a los huesos empleando tornillos o similares. A partir de entonces, los puntos de rotacion se unen a los componentes de la base y el rastreador se emplea nuevamente para realizar ajustes precisos a fin de ajustar las ubicaciones de las estructuras. Finalmente, la subestructura de manipulacion de energfa se coloca entre y se conecta a los conjuntos de puntos de rotacion.

El hecho de que el implante sea relativamente superficial presenta la oportunidad de permitir la interaccion con el a traves de la piel sin puncion. El concepto es que la altura del acoplamiento del piston (u otra estructura de manipulacion de energfa) podna ajustarse apretando el dispositivo en ambos lados cuando el dispositivo este completamente descargado (posicion flexionada). Se contempla que el eje del nucleo de un implante puede ser estriado como un trinquete, y el piston movil (u otra subestructura) esta montado en un collar que tiene dos "botones" relativamente grandes en cada lado. La depresion de los botones hace que los dientes en el interior del collar se desenganchen cuando el dispositivo esta completamente descargado. La compresion en un solo boton no libera ninguno de los dientes; solo ambos botones liberan los dientes. Ademas, debido a la morfologfa de los dientes y el trinquete, el conjunto puede disponerse de modo que incluso la depresion de ambos dientes cuando el dispositivo esta cargado no libere el collar. Por lo tanto, no se pudo producir la liberacion involuntaria durante la carga. Cada vez que se mueve el collar hacia arriba o hacia abajo mientras se presionan los botones en la posicion descargada, puede haber un clic audible. En consecuencia, sin rayos X, el medico puede ajustar el dispositivo en la oficina y se puede proporcionar una tabla para la importancia de los clics con respecto a la descarga. Una presion firme con el dedo sobre el dispositivo en la posicion descargada sena suficiente para desenganchar el collar y reubicarlo en una nueva posicion. Se puede usar anestesia local en la piel y una herramienta de pinzado mientras se emplea la fluoroscopia para encontrar los botones, presionarlos y reubicar la carcasa en una nueva posicion. Los siguientes parrafos forman parte de la divulgacion, pero no forman parte de la invencion reivindicada.

Pasando ahora a las figuras 25A-D, se muestran enfoques para ajustar un conjunto de absorbedor de energfa. En los enfoques representados, los conjuntos incluyen un nucleo de trinquete 94 que incluye dientes proyectados hacia afuera y en angulo. Ademas, se proporciona un conjunto 95 de piston de collarm contra resorte y se configura en una disposicion bloqueable con el nucleo 94 de trinquete. En una primera aproximacion (figura 25A), el conjunto 95 de collar/piston esta provisto ademas de un boton 96 cargado por resorte (que aqrn se muestra cargado en una posicion cerrada por un anillo elastomerico) que tiene un extremo terminal distante. A medida que los botones se presionan hacia dentro, este acoplamiento con los dientes del nucleo del trinquete se desengancha, lo que permite que el conjunto 95 se mueva hacia arriba o hacia abajo. Cuando el conjunto 95 se traduce de manera tal, se hace un sonido audible entre los retenes de los botones y el nucleo 94 de trinquete.

En una segunda aproximacion (Vea las figuras 25 B-D), el conjunto 95 de collar/piston con resorte de resorte esta equipado con un resorte de 97 collar de dos piezas que puede asumir configuraciones de trinquete activado (figura 25C) y de trinquete liberado (figura 25D). Por lo tanto, al presionar sobre los brazos 98 de resorte de esta disposicion del conjunto 95 de collar/piston cargado por resorte, el collar se desengancha del nucleo 94 de trinquete y se permite que se traduzca longitudinalmente. Como medida de seguridad, debe apreciarse que el angulo y la longitud de los dientes formados en el nucleo 94 de trinquete y las estructuras de acoplamiento correspondientes de los conjuntos de collar se pueden configurar para permitir el desplazamiento solo si dos puntos del collar estan lo suficientemente presionados.

Como se muestra en las figuras 26A y B, un conjunto 100 de resorte de flexion puede configurarse a lo largo de los miembros que forman una articulacion 102 de cuerpo. El conjunto 100 de resorte de flexion incluye una o mas estructuras 104, 106 de union y un miembro 108 de absorcion de energfa. Las estructuras 104, 106 de union estan ancladas a los miembros o huesos que forman la articulacion 102 del cuerpo. El miembro 108 de absorcion de energfa tiene la forma de un resorte de flexion y esta unido a cada una de las estructuras 104, 106 de union. Mientras que los miembros que definen la articulacion 102 estan generalmente dispuestos longitudinalmente, el miembro 108 de absorcion de energfa absorbe y/o transfiere las fuerzas que estan siendo descubiertas por los miembros de la articulacion. En un enfoque simplificado, el miembro 108 de absorcion de energfa tambien puede aplicar fuerzas laterales al miembro de la articulacion 102 durante la flexion.

Como se muestra en las figuras 26A y B, un conjunto de resorte de flexion puede fijarse a un lado lateral o medial de una articulacion 102 del cuerpo. Ademas, como se muestra en la figura 27, y asf como con cada uno de los conjuntos de resorte de flexion divulgados, los conjuntos de resorte de flexion pueden colocarse adicionalmente en las superficies lateral y medial (o bilateral) de una articulacion 102 del cuerpo. Ademas, la manipulacion de energfa lograda por un sistema de una pluralidad de conjuntos 100 de resorte de flexion puede configurarse para proporcionar una manipulacion de energfa diferente en los lados opuestos de una articulacion 100 para lograr asf una curva de absorcion de energfa mas compleja y cuando se desee una descarga variable, mientras permite y complementa la trayectoria de movimiento unica de los miembros de una articulacion de un paciente en particular.

Un enfoque particular para proporcionar manipulacion de energfa variable mientras se complementa el movimiento unico de los miembros que definen una articulacion se representa en las figuras 28-30. Un conjunto de absorcion de energfa que incluye un miembro 110 de resorte ondulado que tiene una trayectoria variable se puede unir a los miembros que definen una articulacion 102 del cuerpo. La variabilidad de la trayectoria se selecciona para proporcionar un amortiguamiento adicional y/o absorcion de energfa para descargar de este modo uno o mas del cartflago o huesos oseos de la articulacion. Ademas, el conjunto 110 de resorte de absorcion de ene^a puede configurarse para proporcionar tal manipulacion de ene^a durante la extension y volverse menos activo durante la flexion de los miembros de una articulacion 102.

Volviendo ahora a las figuras 31 y 32, se muestra otra aproximacion a la manipulacion de energfa empleando una aproximacion de resorte de flexion. Aqm, el conjunto 112 de resorte de flexion incluye un par de resortes unidos en el mismo lado de una articulacion 102 de cuerpo. En este enfoque, los resortes pueden proporcionar manipulacion de energfa tanto en flexion como en extension. Como se muestra en la figura 31, el resorte comprimido proporciona una descarga central en una direccion normal a la estructura de la articulacion y el resorte extendido no esta comprimido para no distraer una seccion posterior de la articulacion. Cuando los miembros de la articulacion estan en flexion (figura 32), el resorte posterior proporciona una manipulacion de la energfa normal a la direccion del miembro lateral de la articulacion, mientras que el resorte ubicado en el centro no proporciona descarga. Otras combinaciones de conjuntos 112 de resortes de flexion se contemplan ademas para lograr otros escenarios de manipulacion de energfa que pueden ser utiles para minimizar el dolor articular.

En las figuras 33-41 se representan geometnas espedficas adicionales de conjuntos de resorte de flexion. Cada uno de estos dispositivos contempla enfoques de manipulacion de energfa que complementan el movimiento unico de una articulacion de un paciente en particular. En un primer conjunto de resorte de flexion, el conjunto 114 de resorte de flexion incluye un resorte 116 helicoidal configurado alrededor de un miembro 118 de grna. El resorte 116 helicoidal esta configurado ademas entre los puntos de anclaje 120 que estan fijados a la anatoirna del paciente. Como los miembros que definen una articulacion del cuerpo articular, los puntos de anclaje 120 se mueven uno con respecto al otro, el miembro 118 de grna proporciona una trayectoria controlada para el resorte 116 y el resorte 116 proporciona asf la absorcion de energfa y/o la transferencia de carga deseadas.

Como se muestra en la figura 34, un resorte 122 helicoidal de un conjunto de resorte flexible puede incluir una estructura 124 de enclavamiento que altera la funcion del resorte 122. Por ejemplo, la estructura de enclavamiento puede adaptarse para evitar la rotacion del resorte 122 en una cantidad predeterminada de compresion o extension del resorte 122. Por lo tanto, esta estructura puede proporcionar una manipulacion de energfa variable. Ademas, dicha estructura puede emplearse alternativa o adicionalmente para prevenir o controlar la rotacion de la articulacion en un grado dado de extension o flexion.

Un conjunto 126 de resorte que tiene una configuracion helicoidal global se representa en la figura 35. Este conjunto 126 de resorte incluye ademas ondulaciones 128 configuradas a lo largo del armazon helicoidal general, asf como secciones con grosor variable. De esta manera, el conjunto 126 de resorte puede proporcionar un perfil de absorcion de energfa variable que se adapte a las necesidades de una articulacion corporal particular, proporcionando manipulacion de energfa durante ciertas fases predeterminadas de articulacion de los miembros que definen la articulacion. De manera similar, un conjunto de resorte puede incluir porciones de resorte divididas por una seccion central que incluye un manguito elastomerico (no mostrado) que proporciona al dispositivo las caractensticas de manipulacion de energfa deseadas. Ademas, el manguito elastomerico se puede usar para fijar el conjunto en la articulacion que requiere tratamiento.

En enfoques relacionados (figuras 36-38), una seccion media del conjunto de resorte de flexion incluye un miembro 136 de resorte. Los extremos opuestos del conjunto incluyen anclajes 138 para huesos. Como se muestra, los extremos opuestos pueden incluir una o mas estructuras de union o anclajes 138 de hueso. Configurados entre la estructura de anclaje 138 de hueso y en los lados opuestos del resorte 136 central, se encuentran vigas 140 de transferencia de carga. Por medio de un pivote configurado entre los anclajes de hueso 140 y las vigas 140, las vigas 140 de transferencia de carga pueden hacerse girar con respecto a los anclajes 138 de hueso y entre sf El conjunto 142 de resorte de flexion representado en la figura 39 tambien incluye un resorte 144 ubicado centralmente configurado entre un par de vigas 146 de transferencia de carga. Al igual que con los conjuntos de resorte de flexion anteriores, el resorte 144 puede asumir varios perfiles caracterizados por anchos y pasos variables para proporcionar de ese modo el perfil de manipulacion de energfa deseado.

Las figuras 40 y 41 representan todavfa otro conjunto 148 de resorte de flexion. En este conjunto de resorte de flexion, la energfa es absorbida inicialmente por una viga 150 ondulada. Una vez casi completa la compresion de la viga 150, las porciones curvadas de la misma se acoplan a un miembro 152 de tope situado en el centro. El miembro 152 de tope puede estar formado de material ngido o no ngido dependiendo de la manipulacion de energfa que se desee en la aplicacion en cuestion.

Con referencia ahora a las figuras 42-44, se muestran diversos detalles asociados con la estructura de montaje o montaje de un conjunto de resorte de flexion, pero el conjunto se puede emplear en todos los enfoques contemplados. Una varilla 154 conectada a uno de dichos conjuntos de resorte flexible (no mostrado) puede acoplarse a un conjunto 156 de soporte que se fija a la anatomfa del cuerpo de un paciente. Por medio de un tornillo 156 de ajuste, la colocacion de la varilla 154 puede ajustarse con respecto al conjunto 156 de soporte. Se contempla que podna emplearse un tornillo de aguja (no mostrado) para realizar el ajuste necesario por via percutanea. El conjunto 156 de soporte puede incluir adicional o alternativamente un resorte 158 (figura 43), cuya tension puede ajustarse por via percutanea para proporcionar la amortiguacion deseada o la absorcion de impactos en los extremos de un conjunto de resorte de flexion. Ademas, el conjunto 156 de soporte para estos cualesquiera de los conjuntos de resorte de flexion divulgados pueden incluir ademas una superficie 160 texturizada adaptada para la union a la anatoirna del paciente. Dichas texturas pueden aparecer en la superficie de irregularidades o pueden venir en forma de materiales adaptados para el crecimiento interno del tejido.

Ademas, los conjuntos de resortes de flexion y, de hecho, cada uno de los conjuntos de manipulacion de energfa descritos, pueden unirse a la anatoirna del cuerpo de varias maneras. Como se muestra arriba, los conjuntos pueden montarse en superficie sobre la anatoirna mediante el uso de anclajes. Ademas, la estructura 162 de montaje se puede insertar total o parcialmente dentro de los huesos 163, por ejemplo, como en la forma representada en las figuras 21 y 22. El anclaje adicional de los conjuntos puede ocurrir a traves de una superficie del hueso (Ver figura 46). Ademas, como se muestra en las figuras 47 y 48, un conjunto 164 de manipulacion de energfa puede colocarse sustancialmente en su totalidad con un hueso 163, dejando un extremo terminal del mismo para lograr la transferencia y/o absorcion de energfa deseada.

Los conjuntos de resorte de flexion pueden encarnar estructuras bastante complejas. Como se muestra en la figura 49, un conjunto 166 de resorte de curva contemplado que incluye un resorte 168 se puede unir a un par de estructuras de union 170, 172. Dichas estructuras 170, 172 de union se pueden conectar directamente a la anatoirna del cuerpo o se pueden unir mas a la estructura montada en o dentro de la anatoirna. El resorte 168 incluye un extremo que esta fijo o conectado de manera giratoria a una primera estructura 170 de union y un segundo extremo esta restringido dentro de una ranura curva formada en la segunda estructura 172 de union. De nuevo, este diseno unico se contempla para proporcionar una articulacion del cuerpo u otra anatoirna con un perfil de absorcion y/o transferencia de energfa deseado que complementa la articulacion unica en el tejido objetivo.

El resorte 168 de un conjunto 166 de resorte de flexion tambien puede configurarse entre una o mas estructuras 170, 172 de fijacion giratorias (ver figuras 50, 51). En un primer enfoque, como se muestra en las figuras 50, una o ambas de las estructuras 170, 172 de union pueden pivotar alrededor de un punto de pivote. La accion pivotante de las estructuras de union 170, 172 del dispositivo de la figura 51 esta limitada por los topes 174.

Cada una de las disposiciones anteriormente descritas y, a continuacion, expuestas a continuacion, pueden incorporar o cooperar con mecanismos de deteccion adaptados para proporcionar informacion de carga sobre los tejidos que se tratan. Por lo tanto, se contempla que los diversos mecanismos de deteccion de presion disponibles pueden colocarse sobre los dispositivos de la presente invencion. Dichos sensores pueden configurarse para proporcionar informacion sobre la eficacia del dispositivo de manipulacion de energfa y si los ajustes son necesarios. De manera similar, se pueden colocar sensores en la anatoirna para proporcionar informacion sobre las cargas que se colocan en los tejidos mismos.

Ademas, se contempla que los medicamentos pueden administrarse al sitio de intervencion dirigido a la manipulacion de energfa. Vease a este respecto la publicacion de Estados Unidos N° 2007/0053963.

La presente descripcion tambien muestra un conjunto de acoplamiento de leva para la manipulacion de energfa, que no forma parte del objeto reivindicado. En este enfoque, el conjunto de acoplamiento de leva emplea elementos de contacto, al menos uno de los cuales tiene una superficie de contraccion excentrica. El grado, la duracion y la instancia de contacto elemental estan controlados por el perfil del elemento o elementos de leva. El aumento de la tension de contacto se contempla entre los elementos del dispositivo cuando los miembros de la anatoirna del cuerpo estan en extension. Durante la flexion, el perfil de la leva puede configurarse para asegurar un poco o ningun acoplamiento. El conjunto puede incluir un conjunto de resorte que se puede hacer para ajustarse o intercambiarse, para ajustar la cantidad de absorcion de energfa a traves de la anatoirna.

Ademas, el acoplamiento a la superficie del dispositivo se puede crear a traves de multiples metodos y puede incluir una estructura tal como superficies de cojinetes resistentes al desgaste, rodamientos de esferas en un sitio de enganche de superficie o un enganche engranado. Las caractensticas de montaje del dispositivo pueden estar contenidas en elementos de montaje separados o incorporarse en elementos de resorte de anatoirna. El diseno de montaje puede acomodar aun mas el movimiento complejo de una articulacion a medida que pasa de la extension a la flexion al permitir la rotacion y el giro, o mediante el uso de materiales compresibles.

En las figuras 52-61 se muestran varios enfoques para la manipulacion de energfa relacionada con la leva. En una primera manipulacion de energfa relacionada con la leva (figuras 52 y 53), las superficies 202 de soporte de carga curvadas estan configuradas para girar una con respecto a la otra. Las superficies 202 de soporte de carga estan conectadas a la estructura 204, 206 de union, que a su vez se fijan a la anatoirna del cuerpo, como los huesos que forman una articulacion. Las conexiones entre las superficies 202 de soporte de carga y las estructuras 204, 206 de union, o entre las estructuras de union 204, 206 y el hueso pueden estar cargadas por resorte o, de lo contrario, estar compuestas por materiales flexibles o elasticos. A medida que la anatoirna del cuerpo cambia entre la extension (figura 28) y la flexion (figura 29), las superficies 202 de soporte de energfa se mueven entre distintos grados de acoplamiento. En un aspecto, se contempla que la mayor descarga y manipulacion de energfa se produce entre los miembros 202 de carga cuando la anatoirna del cuerpo esta en su configuracion de extension. Los diferentes grados de compromiso estan preseleccionados para absorber energfa entre los miembros del cuerpo con el objetivo de reducir o eliminar el dolor. De esta manera, se pueden preservar rutas de movimiento unicas durante un intento de absorber ene^a.

Otro conjunto de acoplamiento de leva se muestra en la figura 54. En este enfoque, una seccion 208 de articulacion con cojinete de carga central esta configurada entre un par de soportes 210 de fijacion espaciados. Los elementos 212 de poste proporcionan puntos de rotacion para definir un conjunto de acoplamiento articulado. Varios puntos 214 de conexion pueden proporcionarse adicionalmente a lo largo del soporte 210 de sujecion para recibir los miembros de poste 212 para proporcionar asf un medio para reajustar el conjunto para satisfacer las necesidades de un paciente. Se contempla ademas que la estructura de engranajes (engranajes o engranajes y un bastidor) se puede implementar en este conjunto para proporcionar el control deseado entre las partes moviles.

Otro conjunto 215 de acoplamiento de leva se representa en las figuras 55 y 56. En este enfoque, las superficies 216 de leva estan adaptadas para adaptarse al contorno natural de la anatoirna del cuerpo. En un aspecto, las superficies 216 de leva estan provistas a lo largo de sustancialmente una gama completa de superficies de tejido natural que pueden entrar en contacto. Esta estructura se complementa con un conjunto 218 de absorcion de energfa que comprende resortes u otra estructura para absorber energfa de las areas de contacto entre las superficies 216 de leva. Dicho conjunto 215 se fija en una articulacion u otra anatomna del cuerpo empleando los enfoques descritos en este documento.

Volviendo a la figura 57, se muestra un conjunto 220 de acoplamiento de leva que incluye una primera superficie 222 de leva concava y una segunda superficie 224 de leva convexa. Estas superficies estan separadas por un par de resortes 226 dispuestos de forma paralela. Cada una de las superficies 222, 224 de levas incluye cavidades para recibir una porcion de los resortes 226. Los resortes 226 actuan como una estructura de absorcion de energfa y en combinacion con las superficies 222, 224 convexas y concavas complementan la accion de las partes del cuerpo a las que se une el conjunto.

Una combinacion similar de elementos se describe en la figura 58. Aqm, los conjuntos 230 de superficie de leva estan al menos en un extremo unido en una disposicion 233 cargada por resorte a los soportes 232. Una segunda superficie 230 de leva se puede conectar de manera que permita el pivote entre el conjunto de la superficie 230 de leva y el soporte 232, por ejemplo, al proporcionar un conector 236 ranurado. Los soportes 232 se fijan a su vez a la anatomfa del cuerpo. Configurado entre los conjuntos 230 de superficie de leva hay un conjunto 238 de resorte de soporte de carga que, en extremos opuestos, encaja en los orificios de recepcion formados en los conjuntos 230 de superficie de leva.

Como se muestra en la figura 59, un cojinete 240 de esferas puede colocarse estrategicamente entre las superficies 242 de leva de un conjunto de acoplamiento de leva con el fin de ayudar al movimiento relativo entre las estructuras. Dicho enfoque puede incorporarse adicionalmente en cualquiera de los conjuntos divulgados. En un conjunto de acoplamiento de leva particular (figuras 60 y 61), un cojinete 240 de esferas se coloca entre la anatomfa de los miembros articulados de un paciente. Alternativamente, un disco puede ser empleado de manera similar. En cualquiera de los dos enfoques, la estructura de cojinete 240 de esferas esta soportada por resortes 242 de absorcion de energfa que a su vez estan unidos a la estructura 246 de union montada en la anatomfa del paciente. La presente divulgacion tambien muestra un conjunto de soporte segmentado, que no forma parte del objeto reivindicado. En general, este enfoque emplea multiples elementos que se alinean y se unen para proporcionar el soporte de la columna como se desee, como durante la extension de las partes de carga. Por lo tanto, en un aspecto, los elementos adyacentes que forman un conjunto de soporte segmentado pueden estar limitados por un elemento adyacente de manera variable para acomodar el movimiento complejo de los miembros articulados. La cantidad de manipulacion de energfa se ajusta montando o uniendo componentes a traves de conjuntos de resorte o de amortiguacion.

Con referencia a las figuras 62 y 63, se muestra un conjunto 300 de soporte segmentado. Se proporcionan componentes 302 de base de fijacion para unir el conjunto a la anatomfa del paciente. Los puntos 304 de pivote posicionados medialmente en combinacion con los espaciadores 306 ajustables definen un miembro de soporte de carga segmentado y proporcionan la descarga deseada, asf como la flexibilidad multidimensional que permite que la anatomfa del paciente se articule libremente. Al ser ajustables, los espaciadores 306 funcionan para facilitar la alineacion. En un aspecto particular, al menos un componente 302 de fijacion puede incluir un canal de recepcion ranurado 306 dimensionado para recibir un extremo 308 terminal del elemento de soporte de carga segmentado, el extremo terminal 308 encaja de manera deslizante en la ranura.

El miembro de soporte de carga segmentado puede asumir varias formas y formas. Estos enfoques incorporan multiples elementos de acoplamiento que proporcionan soporte columnar al tiempo que facilitan el movimiento multidimensional. Tales enfoques se muestran en las figuras 64-69. Como se muestra en la figura 64, los miembros 310 en forma de disco estan conectados en serie a traves de las estructuras 312 de interconexion contempladas para permitir la traduccion tridimensional entre los discos 310 dispuestos de forma adyacente. Mientras se contempla el movimiento tridimensional, el grado de movimiento esta restringido por los miembros que definen el miembro portante segmentado. Por consiguiente, puede haber una compresion axial limitada de los miembros de modo que haya una cantidad deseada de soporte columnar. Del mismo modo, el giro lateral de los miembros esta limitado por la geometna de los discos adyacentes. El giro lateral se puede seleccionar para permitir y complementar la articulacion unica de la anatomna de un paciente en particular.

La estructura que define un miembro de soporte de carga segmentado puede asumir una geometna relativamente compleja. Es decir, varias disposiciones de los enlaces 314 de enclavamiento pueden formar un miembro 316 de soporte de carga segmentado (veanse las figuras 65-70). Dichos enlaces 314 se pueden mantener dentro de una funda 318 (figuras 65 y 69) o se pueden bloquear entre sf para permitir la articulacion sin la necesidad de una funda exterior (figuras 66-68 y 70). En un aspecto adicional (vease la figura 70, por ejemplo), ciertos disenos de los enlaces 314 pueden incluir una proyeccion 320, varios de los cuales se reciben dentro de una ranura 322 de forma variable de un enlace adyacente. La ranura escalonada variable 322 puede incluir ademas una seccion 324 mas estrecha que esta dimensionada y configurada para enganchar el saliente 320 de una manera que absorba cargas y restringe el movimiento de articulacion.

Ademas, como se muestra en la figura 71, los enlaces 314 de una seccion segmentada de un miembro 316 de soporte de carga pueden incorporar enlaces 314 de forma variable. Es decir, la geometna de los enlaces 314 puede variar a lo largo de la longitud de un miembro 316 de soporte de carga para proporcionar asf una articulacion diferente en varios puntos. Ademas, el conjunto puede incorporar uno o mas resortes 326 disenados para facilitar la absorcion de energfa y/o la amortiguacion deseadas.

Otros ejemplos de conjuntos que incluyen enlaces segmentados de comparticion de carga en combinacion con conjuntos de resorte se muestran en las figuras 72-76. En cada uno de estos conjuntos, los resortes 326 se pueden colocar en uno o mas extremos de los miembros 316 de soporte de carga segmentados. Puede ser conveniente configurar los resortes 320 dentro de las estructuras 302 de union empleadas para anclar el conjunto a la anatoirna del cuerpo. Los resortes 320 tambien se pueden colocar a lo largo de otras partes del conjunto para lograr los efectos deseados.

En otro conjunto mas (figuras 77 y 78), el conjunto esta provisto de una estructura 330 con ranuras en lugar de resortes. La estructura ranurada 330 puede configurarse dentro de la estructura 302 de union y ser tanto vertical (figura 77) como generalmente horizontal (figura 78). Tambien se puede proporcionar un tornillo 332 de ajuste o una estructura similar para permitir el ajuste de la estructura de union en relacion con la anatomna del paciente y con la estructura 316 de soporte de carga segmentada.

Otros conjuntos de soporte segmentados emplean enlaces articulados en lugar de enlaces entrelazados para proporcionar los resultados deseados (ver figuras 79-83). Los diversos enlaces articulados 334 contemplados pueden tener una gran variedad de formas y tamanos y pueden incluir uno o mas puntos de articulacion 336. Los extremos opuestos de los enlaces 334 se fijan tambien a la anatomfa del cuerpo de diversas maneras. Al igual que con todas las realizaciones descritas, la estructura de montaje de un enfoque puede sustituirse por otra y, por lo tanto, los conjuntos de soporte de carga pueden montarse en la superficie de la anatomfa o estar parcialmente enterrados en ella. Ademas, los enlaces pueden estar revestidos (ver la figura 80) o pueden carecer de revestimiento.

En otro enfoque espedfico, la presente divulgacion muestra el apoyo del piston para lograr la manipulacion de carga deseada. En general, estas disposiciones incluyen un miembro axialmente movil que se traduce en una trayectoria lineal definida. Se puede incluir un resorte compresible para facilitar la absorcion y transferencia de energfa y el conjunto puede incluir ademas una estructura que permita la articulacion entre el subconjunto del piston y la anatomfa del cuerpo.

En las figuras 84 y 85 se representa un enfoque simplificado que involucra un soporte de piston, el conjunto 400 de manipulacion de carga. En este conjunto, el miembro 402 de piston es altamente flexible lateralmente pero tambien lo suficientemente ngido longitudinalmente para asf doblar con la articulacion de los miembros del cuerpo, asf como absorber las fuerzas de compresion cuando los miembros del cuerpo estan en extension. Uno o mas cilindros 404 estan configurados para aceptar la traslacion longitudinal del piston 402.

Un conjunto 400 de soporte de piston puede incluir ademas resortes 406 para ayudar en la manipulacion de la carga que se esta buscando (ver las figuras 86 y 87). Dichos resortes 406 pueden colocarse dentro de un cilindro 404 de fijacion (figura 87) o pueden colocarse adicional o alternativamente sobre el conjunto 402 del piston. Ademas, el conjunto 402 de piston puede asumir una geometna compleja que incluye puntos 408 de pivote y/o porciones 410 curvilmeas. Como en todos los conjuntos descritos, la estructura puede fijarse a la anatomfa del cuerpo para que se extienda por una articulacion entre los miembros articulados.

Otros elementos de soporte de carga basados en pistones se describen en las figuras 88-94. La figura 88 describe una disposicion cuando un resorte 402 se extiende a lo largo del miembro 402 de piston y dentro de los cilindros 404 separados. La figura 89 emplea un miembro 402 de piston que incluye adicionalmente estructuras de resorte de flexion para la manipulacion de energfa. Las figuras 90 y 91 representan un conjunto 402 de piston que incluye una superficie exterior estriada y se contempla ademas que incluye medios para ajustar la resistencia de sus capacidades de carga girando el piston con respecto al cilindro. La figura 92 muestra un conjunto que incluye un resorte 406 configurado alrededor del piston 402 que tiene un perfil escalonado y entre un cilindro 404 y un par de topes 412. Tambien se contempla que este conjunto sea ajustable entre tensiones de resorte altas y bajas.

Un conjunto 400 basado en soporte de piston tambien puede incluir una pluralidad de miembros 414 telescopicos dispuestos longitudinalmente. Por lo tanto, algunos de los miembros telescopicos dispuestos circunferencialmente actuan como pistones y cilindros para estructuras adyacentes. Al variar la energfa que pueden soportar los miembros telescopicos 414 adyacentes, la estructura puede proporcionar un perfil de absorcion de energfa deseado para absorber asf la energfa en una secuencia deseada.

Como se describio anteriormente, los conjuntos de absorcion de energfa pueden montarse en la superficie segun la anatoirna o pueden insertarse total o parcialmente dentro del tejido objetivo. Como se muestra en las figuras 95 y 96, un conjunto 400 de manipulacion de energfa basado en un piston que tiene uno o mas cilindros 404 que reciben un piston 402 puede implantarse de manera sustancialmente completa dentro de un miembro que define un tejido objetivo. Las partes que se extienden desde una superficie del tejido proporcionan las caractensticas de absorcion de energfa necesarias para una aplicacion particular. Los conjuntos 400 tambien pueden configurarse para abarcar miembros articulados del cuerpo e incluir una parte del cilindro 404 que esta enterrado dentro del tejido corporal como se muestra en las figuras 97 y 98.

La estructura que se cree que es particularmente adecuada para las situaciones representadas en las figuras 97 y 98 se muestra en la figura 99. Aqrn, el conjunto 402 de absorcion de energfa incluye una seccion media caracterizada por un piston que tiene cualidades de resorte de flexion e incluye ademas collares 416 que estan configurados para girar con respecto al piston. Los collares 416 tambien tienen el tamano y la forma para ser colocados en un movimiento alternativo con un cilindro.

Con referencia a las figuras 100 y 101, los collares 416 pueden incluir ademas una disposicion de arandela y cojinete que permite la rotacion del collar 416 y el piston o extremo 402. Ademas, se puede emplear un conjunto de tornillo para conectar la seccion media del conjunto de piston con el collar 416. Se puede proporcionar un resorte 422 dentro del collar 416 (ver figura 101) para aceptar cargas. El conjunto 400 luego se enrosca dentro de una estructura 424 de union y se fija al tejido corporal o al interior de este.

En una modificacion adicional del enfoque en las figuras 100 y 101, se contempla que el interior 430 y los miembros 432 externos del conjunto de collar 416 pueden ser ajustables despues del implante. En un primer conjunto (figura 102), el conjunto de collar 416 puede incluir un tornillo 434 de ajuste accesible por via percutanea que controla las posiciones relativas entre los miembros 430, 432 interno y externo. Una o mas de las carcasas 430, 432 interior y exterior pueden equiparse alternativamente con una superficie 436 de engranaje a la que se puede acceder mediante una herramienta 438 de eje de engranaje percutaneo (figura 103). La herramienta 438 incluye un extremo 440 terminal configurado con una superficie de engranaje complementaria a la de la superficie de engranaje formada en el conjunto de collar 416. De esta manera, la tension y el espaciado de los componentes de un conjunto de manipulacion de energfa se pueden alterar o corregir segun sea necesario.

En las figuras 104-108 se muestra un conjunto 440 de manipulacion de energfa enfundado. En este conjunto, los extremos del conjunto se montan redprocamente dentro del tejido corporal. La longitud del dispositivo esta encerrada en una funda 442. Se debe reconocer que varios de los conjuntos de manipulacion de energfa contemplados se pueden encapsular para proporcionar de este modo superficies lisas que son menos traumaticas para el tejido corporal. Ademas, como se muestra en las figuras, uno o mas conjuntos 444 de resortes se pueden colocar alrededor y en posicion con una estructura de soporte de carga.

Como se ve mejor en las figuras 108 y 109, el conjunto de cojinete de piston puede incluir ademas un tornillo 450 de ajuste dispuesto en forma paralela con respecto a otra estructura de absorcion de energfa para alterar el efecto de esta. De nuevo, se anticipa que se puede acceder a dicha estructura de ajuste por via percutanea despues de que el conjunto de soporte de carga se coloque en o dentro de un tejido objetivo.

En la figura 110 se describe otro conjunto mas. En este conjunto, un par de conjuntos 460 de union espaciados incluyen proyecciones 462 para enganchar el tejido a tratar. Cada uno de los conjuntos 460 de accesorios incluye tornillos 464 laterales de bloqueo, asf como una cabeza 465 de tornillo de acceso giratorio que actua para afectar una posicion longitudinal (avance y retraccion) de un eje roscado con un extremo 466 de terminal con punta de esfera. Configurado entre los ejes 466 espaciados longitudinalmente hay un conjunto 468 de piston y cilindro que tiene extremos 470 opuestos con un zocalo dimensionado para recibir la porcion de esfera del eje 466 roscado. Un primer resorte 472 esta contenido dentro del cilindro 474 del conjunto. Un segundo resorte 476 esta dispuesto coaxialmente alrededor de los ejes 466 roscados y el conjunto 468 de piston y cilindro. Ademas, una funda 476 se coloca alrededor de estos subconjuntos desde un conjunto de fijacion a otro 460. Por lo tanto, este conjunto de manipulacion de energfa proporciona tanto la absorcion de energfa como la traduccion multidimensional para permitir la articulacion de la anatomfa del cuerpo.

Aun mas detalles de la manipulacion de energfa util se describen en las figuras 111-118. Un conjunto 480 de manipulacion de energfa bilateral incluye un par de ejes 482 configurados lateralmente, en cuyos extremos terminales estan conectados un unico miembro 484 de absorcion de energfa. El miembro 484 de absorcion de energfa puede incluir un conjunto de piston y resorte dispuesto y los ejes pueden extender una anchura y longitud completas del tejido que se esta tratando. Ademas, los ejes 482 configurados lateralmente pueden incluir un canal 486 que se extiende longitudinalmente empleado para acoplarse selectivamente a las superficies complementarias de los conjuntos 484 de elementos absorbentes de energfa. Ademas, como se ve mejor en la figura 112, se contempla que las inserciones 488 de tejido en forma de collares reciban al menos una porcion de una longitud de los ejes 482. Dichos insertos 488, asf como otras superficies de los diversos conjuntos y enfoques descritos, pueden incluir un revestimiento o textura de crecimiento interno de hueso.

Un dispositivo montado unilateral relacionado se muestra en la figura 116. En este enfoque, los ejes 482 se extienden a menos de un ancho completo de la anatoirna del cuerpo, pero por lo demas incluyen un conjunto 484 de manipulacion de energfa basado en un piston. Una vez mas, los miembros que definen el conjunto 484 de piston pueden revestirse con la estructura 486 de revestimiento y pueden pivotar alrededor de los puntos 488 extremos. La estructura 486 de revestimiento se puede aplicar a varias estructuras de los conjuntos descritos y se puede formar a partir de PTFE, ePTFE, Dacron, polipropileno, polietileno o materiales tejidos como la seda. Esta estructura 486 tambien se puede crear a partir de material bioabsorbible y se puede cargar con un farmaco o impregnar con plata u otros agentes capaces de estimular o reducir la inflamacion. El subconjunto del piston puede incluir ademas un resorte 490 de empuje configurado alrededor de un piston 492 y colocado en una posicion con un manguito 494 cilmdrico interno. Dentro del manguito 494 cilmdrico interno se puede configurar una estructura 496 de absorcion de energfa adicional tal como una simple flexion, un resorte de columna o un resorte helicoidal convencional (ver las figuras 117 y 118).

Ademas, con referencia a la figura 117, el subconjunto 484 de piston puede incluir una plataforma 498, cuya posicion es ajustable girando un eje 500 de tornillo central. De nuevo, se contempla que se pueda acceder percutaneamente al eje 500 de tornillo para facilitar el ajuste. Ademas, el elemento de amortiguacion tambien puede involucrar un sistema de atenuacion de fluidos (figuras 117 y 118). Los orificios 502 formados en un extremo de la posicion 492 efectuan un movimiento lento del fluido 504 a traves del conjunto para evitar cambios rapidos en la velocidad.

Por lo tanto, la subestructura 496 de absorcion de energfa se acopla solo a la compresion maxima del conjunto y en cualquier otro momento permanece libre dentro del dispositivo.

Volviendo ahora a las figuras 119-127, se representan otros conjuntos de manipulacion de energfa. En particular, el conjunto 510 de manipulacion de energfa mostrado en las figuras 119 y 120 incluye una primera y una segunda estructuras 512, 514 de union que tienen contornos seleccionados para coincidir con las superficies externas de la anatomfa del cuerpo. Un miembro 516 de absorcion de energfa incluye un par de extremos espaciados, cada uno de los cuales esta unido de manera pivotante a una estructura de union. La conexion a las estructuras 512, 514 de union, asf como al miembro 516 de absorcion de energfa, puede ademas revestirse en la estructura de revestimiento 518 como se describio anteriormente. De esta manera, la estructura general asume un perfil bajo y un conjunto generalmente atraumatico que tiende a cooperar con la anatomfa del cuerpo.

En otro enfoque mas (ver figura 121), un conjunto 520 de manipulacion de energfa puede incorporarse en el primero de un par de estructuras 522, 524 de union para montar en la anatomfa del cuerpo, un subconjunto 526 de manipulacion de energfa. Aqrn, la estructura 522 de union incluye un primer extremo para el montaje en la anatomfa del cuerpo, asf como una seccion media que emplea un conjunto 528 de resorte y un segundo extremo 530 que incluye un conjunto ranurado y de leva para enganchar la segunda estructura de union.

Otros conjuntos 532 bilaterales de manipulacion de energfa que incorporan subconjuntos de resortes se muestran en las figuras 122 y 123. En cada una de ellas, se emplea una estructura pivotante para conectar los conjuntos 534 de manipulacion de energfa que incluyen resortes 536 montados alrededor de las varillas 538 centrales, a las estructuras 540 de union de anatomfa del cuerpo. De nuevo, para proporcionar mas superficies atraumaticas para el contacto con el tejido corporal, se pueden enfundar porciones de estos enfoques en el material 542 de revestimiento. La forma en que dichos conjuntos de manipulacion de energfa cooperan con la articulacion natural de las articulaciones del cuerpo se muestra en las figuras 124 y 125.

Las figuras 126 y 127 representan un enfoque en donde el conjunto 546 de manipulacion de energfa incluye una primera parte 548 y una segunda parte 550, las partes primera y segunda solo se acoplan cuando la anatomfa del cuerpo se aproxima a una configuracion alineada. De esta manera, la manipulacion de la energfa se logra en tension, pero no en flexion.

En las figuras 128 y 129 se muestran varios detalles adicionales del montaje o la estructura de fijacion. De nuevo, la estructura 554 de union sigue el contorno exterior de la anatomfa, como los huesos en los que se monta la estructura 554 de union. Ademas, dicha estructura 554 de union puede extenderse a distancias variables a lo largo de la anatomfa del cuerpo. Ademas, las estructuras 556 de union contempladas pueden extender una distancia lateral sustancial a lo largo de la anatomfa del cuerpo, asf como longitudinalmente para definir diversas geometnas. En un aspecto, las estructuras de union pueden asumir una forma de Y modificada.

Con referencia a la figura 130, todavfa se muestra un conjunto 560 de manipulacion de energfa adicional. Configurado entre la union espaciada o las estructuras 562 anatomicas del cuerpo es un subconjunto 564 de absorcion de energfa compleja. Un mecanismo 566 de ajuste se puede fijar a una estructura 562 de union para que el grado de manipulacion de la energfa se pueda modificar segun sea necesario. En el enfoque representado, el mecanismo 566 de ajuste incluye una seccion 568 ranurada que recibe un tornillo 570 que puede manipularse para permitir que el conjunto se deslice hacia y desde el miembro 564 de absorcion de energfa. El miembro de absorcion de energfa incluye ademas un brazo 572 arqueado, giratorio que se acopla alternativamente a la estructura 562 de union que tiene el subconjunto 566 de ajuste, y un resorte 574 o una proyeccion sesgada de otra manera. Las diversas geometnas y dimensiones de los componentes de este enfoque se seleccionan para lograr los objetivos deseados. Manipulacion de la carga que coopera con la articulacion natural de la anatoirna del cuerpo a tratar. A modo de ejemplo, el conjunto 612 de manipulacion de energfa representado en la figura 131 podna emplearse para proporcionar grados variables de manipulacion de energfa durante un ciclo de marcha y la curacion del paciente. El miembro 614 de manipulacion de energfa puede incluir un resorte 618 que se desliza dentro de un deslizador 620 durante el movimiento normal. Al principio, el resorte 618 no se acopla, pero en algun momento despues de la implantacion, por ejemplo, tres semanas, una lengueta 622 de rotacion se bloquea dentro de una ranura 624. En ese punto, el resorte deslizante encaja en la lengueta 622 en etapas clave de la marcha y absorbe las cantidades deseadas de energfa.

Volviendo a la figura 132, se describe un montaje adicional. Aqrn, se puede encontrar una unidad de resorte ajustable dentro de una placa base y se contempla que los elementos de union formen parte de una unidad reemplazable. A este respecto, se colocan una seccion 627 de acoplamiento de cola de milano, asf como una articulacion 628 de rotula, entre el subconjunto del manipulador 629 de energfa y uno o mas conjuntos 630 de base. Tambien se contemplan varios tipos diferentes de tornillos de montaje para este uso, asf como otros sistemas. Por lo tanto, hay al menos dos formas de tornillos, a saber, un diseno de rosca grande para un tornillo esponjoso y una rosca mas fina destinada a un hueso cortical mas denso. Los hilos estan orientados en angulos opuestos (~8 grados) para anclarlos en una cuna de hueso, lo que dificulta la extraccion de la placa. Las cabezas de los tornillos estan disenadas con los orificios de los tornillos para garantizar la trayectoria correcta del tornillo. La instalacion del tornillo utilizara una grna de tornillo que inicialmente se engancha en el orificio del tornillo en la placa, definiendo asf la trayectoria deseada y el tornillo se atornilla en el hueso a traves de la grna de tornillo que luego se retira. Ademas, los tornillos corticales se pueden inclinar tanto hacia adelante como hacia la corteza opuesta sin causar problemas en la placa. Los tornillos esponjosos se pueden inclinar de tal manera para agarrar la mayor cantidad de hueso posible. Los siguientes parrafos forman parte de la divulgacion, pero no forman parte de la invencion reivindicada. Como se menciono anteriormente, la presente divulgacion tiene aplicaciones en varias partes del cuerpo. Como se muestra en las figuras 132 y 133, un conjunto 630 de manipulacion de energfa se puede colocar dentro de la cavidad 632 entre el acromioma 634 y los huesos del humero 636. Aunque se contemplan varios enfoques, en un aspecto, el conjunto de manipulacion de energfa puede incluir un cuerpo cargado con resorte 638 entre los puntos 640 de fijacion. Se contempla ademas una superficie 642 de apoyo en forma de cojinete de esferas como un subconjunto 644 de ajuste de compresion de resorte.

En una aplicacion al pie (ver la figura 134), se puede colocar un conjunto 646 de manipulacion de energfa entre la tibia 648 y los huesos calcareos 650 para tratar los problemas con el tobillo. Este enfoque puede ayudar a aliviar el dolor, asf como a tratar los smtomas asociados con una condicion conocida como pie cafdo. Por lo tanto, el conjunto 646 puede configurarse para realizar un movimiento de elevacion en el pie.

Tambien se contemplan aplicaciones a la mano y al dedo (figuras 135 y 136). Aqrn, uno o mas conjuntos 660 de manipulacion de carga se pueden posicionar entre las falanges distales 662 y media 664, asf como entre las falanges intermedias 664 y proximales 666. Ademas, las unidades 668 de distraccion se pueden colocar entre las falanges 670 adyacentes para tratar diversas afecciones.

Ademas, los conjuntos de manipulacion de energfa pueden tener aplicaciones en la columna vertebral (consulte las figuras 137 y 138). Por consiguiente, un dispositivo 680 de intercambio de carga o manipulacion de energfa puede unirse y colocarse entre la vertebra 682 para descargar un disco 684. El dispositivo 680 de manipulacion de energfa se puede unir al lado de la vertebra 682 (figura 137) o se puede fijar a las facetas (figura 138). Ademas, el dispositivo 680 (Ver figura 137) puede incluir varias de las caractensticas descritas anteriormente, como la tuerca 686 de ajuste que efectua la accion de un resorte de amortiguador 688. Tambien se puede proporcionar una unidad 690 de transferencia de carga para incluir otro resorte 692, asf como una tuerca 694 de ajuste. Ademas, se proporciona un par de componentes 696 de fijacion para montarlos en el tejido corporal.

Ciertos componentes de la mayona de las realizaciones de la presente invencion estan disenados para ser removidos facilmente y, si es necesario, reemplazarlos, mientras que otros estan disenados para una fijacion permanente. Los componentes permanentes son componentes de fijacion que tienen superficies que promueven el crecimiento oseo y son responsables de la fijacion del sistema a la estructura esqueletica. Los componentes extrafbles incluyen los elementos moviles del sistema, como los miembros de enlace y/o los pivotes o rotulas.

Las ventajas de esta caractenstica del sistema incluyen la capacidad de intercambiar componentes clave del sistema debido a la falla del dispositivo, el cambio de la condicion del paciente o la disponibilidad de nuevos sistemas mejorados. Ademas, si el paciente requiere cirugfa adicional, los enlaces pueden eliminarse para facilitar el procedimiento adicional.

Ademas, algunos de los mecanismos contemplados pueden hacerse completamente desconectados mecanicamente y luego ponerse en accion en diversas condiciones y durante ciertas fases del ciclo de la marcha. Esta funcionalidad discontinua, y la capacidad de sintonizar esa funcionalidad con la marcha o el dolor de un paciente en particular es, por consiguiente, una caractenstica de la presente invencion.

La ubicacion de los componentes de fijacion permanente es importante para la resistencia de la fijacion, la capacidad para completar los procedimientos posteriores y la ubicacion de los pivotes o rotulas. La fuerza de fijacion del sistema, y por lo tanto la capacidad de carga, depende de la integridad del hueso sobre el cual se fija el componente. Para asegurar una fijacion fuerte, los componentes de fijacion se extienden a lo largo del hueso cortical y el hueso esponjoso (o trabecular). Por ejemplo, en la rodilla, el componente residina en el eje femoral y se extendena hacia abajo sobre el hueso trabecular en el extremo del femur. Ademas, el sistema puede utilizar la fijacion en dos superficies corticales utilizando pasadores pasantes o tornillos bicorticales.

Un procedimiento comun es el reemplazo de articulaciones como se describio anteriormente. El procedimiento para reemplazar una articulacion enferma incluye la reseccion de las superficies de la articulacion y el reemplazo con materiales sinteticos. Para permitir la implantacion del sistema de absorcion de energfa sin afectar el potencial para completar procedimientos subsiguientes (por ejemplo, reemplazo de articulaciones), los componentes de fijacion permanente en un enfoque preferido se colocan en una ubicacion que no comprometa la zona de articulacion total. Muchas articulaciones articuladas no son simplemente articulaciones de pivote, sino que involucran complejos movimientos de rotacion y traslacion de multiples ejes. Para lograr el proposito deseado, el absorbedor de energfa debe acomodar estos movimientos, pero tambien debe absorber y transferir energfa durante el rango de movimiento requerido. Para hacerlo, las uniones en el dispositivo pueden estar ubicadas en los casos A en los puntos de los huesos con menor movimiento, o en el caso B, el mecanismo de articulacion debe incorporar un movimiento mas alla de la simple rotacion uniaxial o una combinacion de ambos.

En el caso de A, los componentes de fijacion se colocan de manera que orienten las ubicaciones de las articulaciones del dispositivo adjunto a las ubicaciones preferidas descritas por caractensticas de movimiento mmimas o conocidas. Las ubicaciones de las articulaciones del dispositivo se pueden ajustar con precision dentro de una region definida en el componente de fijacion para optimizar aun mas la ubicacion de las articulaciones del dispositivo. En el caso de B), el mecanismo de articulacion del dispositivo acomoda los cambios posicionales y, por lo tanto, puede colocarse en cualquier punto distal del componente de fijacion.

Por lo tanto, la presente descripcion proporciona varias formas de tratar los tejidos corporales y, en particular, para absorber energfa o manipular las fuerzas para reducir el dolor. La presente divulgacion se puede utilizar en todo el cuerpo, pero tiene aplicaciones claras para articular estructuras corporales, como las articulaciones.

Por lo tanto, sera evidente a partir de lo anterior que se pueden hacer varias modificaciones sin separarse de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de manipulacion de ene^a periarticular implantable para una articulacion de rodilla que comprende un dispositivo (77) de manipulacion de energfa configurado para abarcar una articulacion tibiofemoral, el sistema de manipulacion de energfa que tiene un anclaje (78) de base proximal y un anclaje (79) de base distal, en donde ambos anclajes de base estan unidos a componentes (72, 73) de base proximal y distal configurados para unirlos a los miembros (74, 75) del cuerpo de la articulacion tibiofemoral, respectivamente, en lados opuestos de la articulacion de la rodilla, en donde el dispositivo (77) de manipulacion de energfa comprende un conjunto (82) absorbedor de energfa que incluye una subestructura de absorcion de energfa, estando configurado el sistema de manipulacion de energfa para proporcionar elongacion del dispositivo (77) de manipulacion de energfa cuando la articulacion de la rodilla se mueve de la extension a la flexion, caracterizado porque el dispositivo (77) de manipulacion de energfa comprende una estructura (81) articular proximal y distal provista en una union entre los anclajes (78, 79) de base y los componentes (72, 73) de la base las estructuras (81) articulares que permiten multiples grados de libertad entre los anclajes (78, 79) de la base y el conjunto (82) de absorbedor de energfa, en donde la subestructura de absorcion de energfa esta configurada dentro de un estabilizador.

2. El sistema de manipulacion de energfa periarticular segun la reivindicacion 1, en donde una seccion media del dispositivo (77) de manipulacion de energfa comprende la subestructura que absorbe energfa.

3. El sistema de manipulacion de energfa periarticular segun la reivindicacion 1 o 2, en donde el dispositivo (77) de manipulacion de energfa es ajustable.

4. El sistema de manipulacion de energfa periarticular segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas tornillos (91) con los que los componentes (72, 73) de base estan unidos a los miembros (74, 75) de cuerpo.

5. El sistema de manipulacion de energfa periarticular de acuerdo con la reivindicacion 4, en donde los componentes (72, 73) de la base estan dispuestos con orificios para tornillos configurados para recibir al menos dos formas diferentes de tornillos (91) para unirlos a los (74, 75) miembros del cuerpo.

6. El sistema de manipulacion de energfa periarticular de acuerdo con la reivindicacion 5, donde las cabezas de los tornillos estan disenadas con el tornillo con orificio para asegurar la trayectoria correcta de los tornillos y para proporcionar que al menos dos formas diferentes de tornillos (91) se insertan en los miembros (74, 75) del cuerpo en angulos entre sf.

7. El sistema de manipulacion de energfa periarticular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el conjunto (82) de absorbedor de energfa comprende un dispositivo de amortiguacion acoplado a un sistema de resorte.

8. El sistema de manipulacion de energfa periarticular de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el componente (72, 73) de base esta dispuesto para su montaje en superficie sobre un miembro (74, 75) de cuerpo.

9. El sistema de manipulacion de energfa periarticular segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el conjunto (82) de absorbedor de energfa y/o la estructura (81) articulada son reemplazables y/o ajustables.