PT1040796E - Prótese de joelho com estabilização ântero posterior - Google Patents

Description

PE 1040796 - 1 -

DESCRIÇÃO "PRÓTESE DE JOELHO COM ESTABILIZAÇÃO ÂNTERO-POSTERIOR" A presente invenção tem por objecto as próteses articulares, e diz nomeadamente respeito ao domínio das próteses de joelho.

Quando se fala em próteses joelho, estão a ser considerados os sistemas de articulações artificiais para substituir a articulação natural constituída pela conformação epifisária inferior do fémur, pela conformação epifisária complementar superior da tíbia, ou seja pelo elemento femoro-patelar. A tecnologia antecedente desenvolveu um grande número de propostas relacionadas com o domínio técnico acima mencionado. Já foram assim propostas próteses totais, designadas por ligadas na medida em que nelas se faz intervir duas peças complementares que são reunidas por um sistema articular material, formado por pelo menos um eixo, que constitui o sistema de rotação artificial materializando a articulação do joelho segundo uma direcção perpendicular ao plano sagital ou ântero-posterior.

Também já foram propostas as chamadas próteses -2- PE 1040796 livres que são constituídas, em oposição às precedentes, com base em dois elementos, respectivamente adaptáveis sobre as epífises inferior do fémur e superior da tíbia, para trabalhar em cooperação por deslizamento relativo, sendo mantidos em contacto superficial por intermédio de, nomeadamente, ligamentos laterais interno e externo naturais, sem envolver a presença de uma ligação de articulação material entre estes dois elementos. Uma destas próteses encontra-se, por exemplo, descrita no documento EP 0 749 734 AI.

Na realidade, as chamadas próteses ligadas ou livres são concebidas para responder a uma exigência de restauração articular específica, correspondendo ao problema articular que precisa de ser ultrapassado ou compensado. E esta a razão pela qual um grande número de soluções técnicas têm sido propostas, tendo cada uma delas a intenção de resolver um problema articular específico.

Tais próteses devem certamente ser consideradas como tendo contribuído com soluções práticas, adequadas e aceitáveis.

No entanto, a retrospectiva de que os médicos podem hoje em dia tirar partido permite considerar que as próteses, especialmente as de tipo livre, tal como são actualmente propostas, não conseguem manter a estabilização -3- PE 1040796 ântero-posterior nem o deslocamento ou deslizamento relativo traseiro da epífise inferior do fémur em relação à epífise superior da tíbia durante a flexão, movimento designado por "roll-back", ao mesmo tempo que é disponibilizada uma possibilidade de rotação parcial, tal como a que é permitida pela articulação natural do joelho.

Ora, torna-se cada vez mais evidente que estas exigências correspondem a necessidades anatómicas que é preciso manter, no caso de uma restauração protética articular, pelo menos com o objectivo de reduzir a fadiga de ligamentos que essas próteses podem induzir. O objectivo da invenção consiste em responder a este desafio, disponibilizando uma nova prótese total de joelho com características de monobloco, que se caracteriza pela aplicação de meios técnicos complementares entre o elemento protético femoral e o elemento protético tibial, sendo esses meios técnicos destinados a assumirem as suas próprias funções, sem interferirem sobre a relação funcional de base entre os côndilos do elemento femoral e as glenas do elemento tibial.

Uma prótese total de joelho, de acordo com a invenção, é do tipo das que incluem: . um elemento protético femoral em forma de "U" delimitando um alojamento de encaixe da parte epifisária ressecada de um fémur, e constituído por um troço anterior que define uma tróclea pela sua face dianteira e um troço -4- PE 1040796 distalo-posterior delimitando dois côndilos, entre os quais o dito troço forma um maciço que apresenta, na sua superfície externa relativamente ao alojamento, uma lingueta que se liga com a tróclea e que rodeia um alvéolo, a partir do qual uma peça de apoio convexa se desenvolve até à parte extrema do maciço, e . um elemento protético tibial constituído por uma base de adaptação sobre a parte epifisária ressecada de uma tíbia e por uma peça de inserção montada sobre a base, e que apresenta, em frente ao elemento protético femoral, duas glenas de cooperação com os côndilos; este elemento apresenta, entre as glenas, uma saliência de orientação sagital que delimita, relativamente ao bordo frontal da dita peça de inserção, uma protuberância de estabilização ântero-posterior que fica encaixada no alvéolo na posição de extensão da prótese, e que está ligada a uma rampa côncava de deslizamento que se desenvolve até ao bordo traseiro da peça de inserção e define, com a parte convexa situada em frente e na posição de extensão da prótese, um espaço com secção que vai crescendo desde a zona de cooperação entre a protuberância e o alvéolo até ao dito bordo traseiro, a prótese é caracterizada por a peça de apoio convexa ser definida por: um raio de curvatura transversal com um determinado centro, cobrindo uma região angular, . uma curvatura sagital constituída por: - uma parte sensivelmente mediana, associada a um -5- PE 1040796 raio com o mesmo centro que cobre um determinado ângulo, - uma parte dianteira que liga a parte mediana ao alvéolo, associada a um raio com o centro localizado para o lado de cá e abaixo do mencionado centro, tomando como ponto de observação o troço anterior do elemento protético, e cobrindo uma região angular, - uma parte traseira, associada a um raio com o centro localizado para o lado de lá e abaixo do mencionado centro, tomando como ponto de observação o dito bordo anterior, e cobrindo uma região angular.

Diversas outras características resultam da descrição que será seguidamente apresentada, fazendo referência aos desenhos anexos que mostram, a titulo de exemplos não limitativos, diversas configurações do objecto da invenção. A Figura 1 é uma vista lateral em corte realizado essencialmente segundo um plano sagital da prótese, considerada numa situação de implantação entre o fémur e a tíbia de um indivíduo. A Figura 2 é uma vista em perspectiva que ilustra um elemento constitutivo da prótese. A Figura 3 é um corte no plano sagital, numa escala ampliada, mostrando uma característica construtiva para uma configuração do elemento protético femoral. -6- PE 1040796 A Figura 4 é um corte transversal realizado ao longo do plano IV-IV da Figura 3. A Figura 5 é um corte, semelhante ao da Figura 3, mas dizendo respeito ao elemento protético tibial complementar do elemento femoral da Figura 3. A Figura 6 é um corte transversal realizado ao longo do plano VI-VI da Figura 5. A Figura 7 é um corte, semelhante ao da Figura 1, mas mostrando a prótese numa outra posição funcional. A Figura 1 mostra a prótese, de acordo com a invenção, constituída por um elemento protético femoral 1 e por um elemento protético tibial 2, destinados a serem respectivamente adaptados, após a ressecção óssea, sobre a epífise inferior femoral 3 e sobre a epífise superior tibial 4. O elemento femoral 1, que pode ser feito em qualquer material adequado já conhecido pelas pessoas desta especialidade, apresenta, segundo um plano sagital, um formato essencialmente em "U", incluindo um troço ou braço 5 designado por dianteiro ou anterior, um troço ou braço 6 designado por traseiro ou posterior geralmente de menor comprimento que o braço 5, e uma alma 7 para ligação entre estes braços. PE 1040796 -Ία superfície interna delimitada pelo elemento femoral define, de certa maneira, um alojamento poligonal 8 destinado a encaixar a epífise 3 que foi previamente submetida a uma ressecção complementar. 0 elemento femoral tem um formato adequado para apresentar, na superfície exterior do seu braço maior 5, uma superfície rotular 13 delimitando, de uma maneira já conhecida, uma tróclea capaz de trabalhar em cooperação com a protuberância natural, ou com um gomo artificial que se apresente sobre a rótula, que não está representada, ou que seja por ela transportado. O elemento femoral 1 forma, pela respectiva superfície exterior correspondentes à alma 7 e ao braço 6, dois côndilos 14 que definem uma parte distai e uma parte posterior.

Tal como se apresentam, os côndilos 14 devem ser considerados como fazendo parte da tecnologia já amplamente conhecida pelas pessoas desta especialidade.

Os côndilos 14 são destinados a trabalhar em cooperação - através das suas partes distai e posterior -com o elemento protético tibial 2 que, de acordo com a invenção, compreende uma implantação na epífise tibial 4, com a presença ou não de um cimento de ligação. Como é já sabido, a fixação da base 16 também pode envolver a presença de parafusos 19 (Figura 2). -8- PE1040796 A base tibial serve de apoio para uma peça de inserção 20 preferencialmente feita num material plástico adequado, tal como o polietileno. A peça de inserção 20 apresenta um formato de modo a disponibilizar, por cima dela, duas glenas 21 destinadas a trabalhar em cooperação com as superfícies externas dos côndilos 14 e uma espinha 23, formada na parte sagital a partir do bordo anterior 24 e entre as glenas 21.

No exemplo em conformidade com a Figura 2, a peça de inserção 20 está montada sobre a base 16, sendo centralizada sobre um pino 25 e encaixada dentro de um rebordo 26.

Um formato do elemento protético tibial, tal como acaba de ser descrito, deve ser considerado, em termos genéricos, como resultante da tecnologia já conhecida por pessoas da especialidade.

De acordo com a invenção, o elemento protético femoral 1 foi concebido de maneira a integrar, na sua região inter-condiliana, um maciço 30 que tem um formato apropriado para que a sua superfície externa, relativamente ao alojamento 8, tenha uma localização recuada comparativamente com a posição dos côndilos 14. Esta superfície recuada é instalada de maneira a formar, na zona de ligação com o braço 5, uma lingueta 31 que delimita uma espécie de alvéolo 32 na sequência do qual se desenvolve -9- PE 1040796 uma peça de apoio 33 que se encosta à parte extrema traseira do braço 6.

Numa configuração em conformidade com as Figura 3 e 4, a peça de apoio 33 apresenta um formato pseudo-esférico que é definido por uma parte de superfície anterior 34 que se começa a desenvolver a partir do fundo do alvéolo 32. Esta parte de superfície é definida por um raio R34, com centro em Oi, localizado para o lado de cá e abaixo de um centro de referência O, tomando como ponto de observação o braço anterior 5. O raio R34 cobre uma região angular O34. A rampa 33 é também definida por uma parte de superfície 35, que dá seguimento à parte 34 e é caracterizada por um raio R35? com centro em O, cobrindo uma região angular CC35. A peça de apoio tronco-cónica 33 é ainda definida por uma terceira parte de superfície 36 de raio R36, com centro em 02, localizado para o lado de lá e abaixo do centro de referência O, tomando como ponto de observação o troço anterior 5. O raio R36 cobre uma região angular 035. A superfície 33 é, por outro lado, caracterizada por um raio de curvatura transversal Rt, com centro em O, cobrindo uma região angular <xt· Este raio de curvatura transversal Rt é constante ao longo de toda a rampa 33, desde o principio da parte de superfície 34 a partir do - 10- PE1040796 fundo do alvéolo 32.

De forma complementar, nesta configuração, do elemento protético tibial faz parte, tal como se ilustra nas Figura 5 e 6, a partir da peça de inserção 20 e ao longo da espinha 23, uma protuberância 40 de formato complementar ao do alvéolo 32, formada atrás do bordo anterior 24 e ligada a uma rampa 41 que se desenvolve sobre o eixo sagital em direcção ao bordo exterior 42 da peça de inserção 20. A rampa 41, dita de deslizamento, assume um formato genericamente côncavo e está caracterizada por uma primeira parte de superfície esférica 43 de raio R43, com centro em O, e cobrindo uma região angular 0(43. A rampa 41 é ainda composta por uma segunda parte de superfície esférica 44 de raio R44, com centro em O3 situado abaixo e na vertical do centro O, e cobrindo uma região angular 0(44. A caracterização da superfície 41 no plano sagital é completada por um raio de curvatura Rc, com centro em O, e cobre uma região angular a0 da ordem dos 57,50°, como se percebe na Figura 6. A cooperação das superfícies dos elementos protéticos 1 e 2 que estão frente a frente - ou seja o alvéolo 32, a rampa 33, a protuberância 40 e a rampa 41 -leva a uma situação relacional, num estado de extensão, como a que está ilustrada na Figura 1, na qual a protuberância 40 está completamente encaixada no alvéolo 32 e se encontra em cooperação superficial com a lingueta 31 e a parte de superfície 34, enquanto, simultaneamente, os - 11 - PE 1040796 côndilos 14 trabalham em cooperação com as glenas 21.

Nesta situação, a peça de apoio 33 e a rampa 41 definem, entre si e a partir do alvéolo 32, um espaço I cuja secção aumenta a partir deste alvéolo em direcção ao troço ou braço posterior 6.

Como é perceptivel na Figura 1, numa tal situação relacional a cooperação entre a protuberância 40 e o alvéolo 32 produz uma eficaz estabilização ântero-posterior, sem risco de deslizamento no plano sagital. A Figura 7 ilustra uma situação de flexão parcial, na qual se produz uma colaboração das superfícies que estão frente a frente entre os elementos protéticos 1 e 2, por um lado pelo deslizamento entre os côndilos 14 e as glenas 21 e, por outro lado, pelo deslizamento relativo entre a peça de apoio 33 e a rampa 41.

Numa situação desse tipo, os elementos protéticos 1 e 2 são devidamente guiados em termos cooperativos e reproduzem - pela acção da peça de apoio 33 que desempenha o papel de uma carne que trabalha em cooperação com a rampa 41-o movimento ou deslocamento natural relativo para trás, também chamado "roll back", do fémur relativamente à tíbia, conforme indicado pela seta fi.

Deve-se referir que, na cooperação entre os elementos protéticos tal como acaba de ser exposta, é mantida uma possibilidade de rotação parcial, devido à - 12- PE 1040796 cooperação de superfícies com característica pseudo-esférica que compõem a peça de apoio convexa 33 e a rampa côncava 41. A título indicativo, a Tabela I seguidamente apresentada fornece os intervalos de variação dos valores numéricos estabelecidos para os comprimentos e para as regiões angulares associados aos diferentes raios da peça de apoio 33, para uma gama de seis tamanhos de próteses.

Tabela I R34 em mm R35 em mm R36 em mm Rt em mm 0(33 em 0 CÍ34 em ° a35 em 0 Ctt em 0 mini 12,4 17,7 14, 6 14 20, 81 70 89, 05 70,64 maxi 17 24,4 20,1 18 22, 75 70 91, 67 80,87 A título indicativo, a Tabela II seguidamente apresentada fornece os intervalos de variação dos valores numéricos estabelecidos para os comprimentos e para as regiões angulares associados aos diferentes raios da rampa 41, para uma gama de seis tamanhos de próteses.

Tabela II R43 em mm R44 em mm Rc em mm 0(43 em 0 CX44 em 0 0tc em 0 mini 17,77 16,5 16 75,51 35,54 57,42 maxi 24,4 20,5 20 76,31 40,02 64,72

Lisboa, 13 de Março de 2009

Claims (6)

1. PE 1040796 -1 - REIVINDICAÇÕES 1. Prótese de joelho constituída por: . um elemento protético femoral (1) em forma de "U" delimitando um alojamento (8) para encaixe da parte epifisária ressecada (3) de um fémur, e formado por um troço anterior (5) que define uma tróclea pela sua face dianteira e um troço distalo-posterior (6) delimitando dois côndilos, entre os quais o dito troço forma um maciço (30) que apresenta, na sua superfície externa relativamente ao alojamento, uma lingueta (31) que se liga com a tróclea e que rodeia um alvéolo (32), a partir do qual uma peça de apoio convexa (33) se desenvolve até à parte extrema do maciço, e um elemento protético tibial (2) constituído por uma base (16) de adaptação sobre a parte epifisária ressecada (4) de uma tíbia, e por uma peça de inserção (20) montada sobre a base e que apresenta, em frente ao elemento protético femoral, duas glenas (21) de cooperação com os côndilos; este elemento (2) apresenta, entre as glenas, uma saliência (23) de orientação sagital que delimita, relativamente ao bordo frontal da dita peça de inserção, uma protuberância (40) de estabilização ântero-posterior, que se encaixa no alvéolo (32) na posição de extensão da prótese, e que está associada a uma rampa côncava de deslizamento (41) que se desenvolve até ao bordo traseiro da peça de inserção e define, com a rampa convexa situada em frente e na posição de extensão da prótese, um espaço (I) cuja secção aumenta a partir da zona de cooperação -2- PE 1040796 entre a protuberância e o alvéolo até ao dito bordo traseiro, caracterizada por a peça de apoio convexa (33) ser definida por: um raio de curvatura transversal (Rt) , com centro (O), cobrindo uma região angular (at) , . uma curvatura sagital constituída por: - uma parte sensivelmente mediana (35), tendo um raio (R35) , com centro (O) , que cobre um ângulo (cqs) , uma parte dianteira (34) que liga a parte mediana ao alvéolo, apresentando um raio (R34) , com centro (Oi) localizado para o lado de cá e abaixo do centro (O) tomando como ponto de observação o troço anterior do elemento protético, e cobrindo uma região angular (0(34) , - uma parte traseira (36) , apresentando um raio (R36) , com centro (02) localizado para o lado de lá e abaixo do centro (O) tomando como ponto de observação o dito bordo anterior, e cobrindo uma região angular (oí36) ·
2. 2. Prótese de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir um elemento protético femoral (1) e um elemento protético tibial (2) cuja rampa côncava de deslizamento (41) apresenta: um raio de curvatura transversal (Rc) , com centro (O), e cobrindo uma região angular (ac) , . uma curvatura sagital formada por: -3- PE1040796 - uma parte dianteira (43) que se desenvolve a partir da protuberância com um raio (R43) , com centro (O) , e cobrindo uma região (a43) , uma parte traseira (44) prolongando a parte dianteira até ao bordo traseiro da peça de inserção, e apresentando um raio (R44) , com centro (03) situado abaixo do centro (0) , e cobrindo uma região (CX44) .
3. 3. Prótese de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por incluir um elemento protético tibial (2) e um elemento protético femoral (1), onde: o raio (Rt) tem um comprimento compreendido entre 14 e 18 mm, . o raio (R34 ) tem um comprimento compreendido entre 12,4 e 17 mm, o raio (R35) tem um comprimento compreendido entre 17,7 e 24,4 mm, o raio (R3 6) tem um comprimento compreendido entre 14,6 e 20,1 milímetros, a região (at) cobre um sector angular compreendido entre 70,64° e 80,87°, a região (a33) cobre um sector angular compreendido entre 20,81° e 22,75°, . a região (a34) cobre um sector angular de 70°, a região (<235) cobre um sector angular compreendido entre 89,05° e 91,67°.
4. 4. Prótese de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizada por o raio (R35) ter um centro (O) , dito -4- PE 1040796 de referência, tal como o raio (R35) , ao passo que o raio (R34) tem o centro (Oi) localizado para o lado de cá e abaixo do centro de referência, e o raio (R36) tem o centro (O2) localizado para o lado de lá e abaixo do centro (O).
5. 5. Prótese de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizada por incluir um elemento protético femoral (1) e um elemento protético tibial (2), onde: o raio (Rc) tem um comprimento compreendido entre 16 e 20 mm, . o raio (R43 ) tem um comprimento compreendido entre 17,7 e 24,4 mm, . o raio (R44) tem um comprimento compreendido entre 16,5 e 20,5 mm, a região (oic) cobre um sector angular compreendido entre 57,420 e 64,72°, a região (0(43) cobre um sector angular compreendido entre 75,51° e 76,31°, a região (0(44) cobre um sector angular compreendido entre 35,54° e 40,02°.
6. 6. Prótese de acordo com a reivindicação 2 ou 5, caracterizada por o raio (Rc) ter um centro (0) , dito de referência, . o raio (R43) ter o centro (0) , . o raio (R44) ter um centro (O3) situado abaixo e na vertical do centro (0). Lisboa, 13 de Março de 2009