ES2618895T3

ES2618895T3 - Prótesis de rodilla ortopédica estabilizada posterior

Info

Publication number: ES2618895T3
Application number: ES15151262.1T
Authority: ES
Inventors: Joseph Wyss; Christel M Wagner; Dimitri Sokolov; Jordan S Lee; John L Williams; Said T Gomaa; John M Armacost
Original assignee: DePuy Ireland ULC
Current assignee: DePuy Ireland ULC
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: US8834575B2; US11369478B2; US10265180B2; US20180296354A1; JP2010012255A; EP2886086B1; US20190247194A1; AU2009202626A8; US20090326665A1; EP2149353B1; US20150005888A1; ES2537337T3; JP5442333B2; US10849760B2; AU2009202626B2; CN101683290A; US9326864B2; US12059356B2; EP2149353A1; US20120296437A1

Abstract

Una prótesis (10) de rodilla ortopédica posterior estabilizada, que comprende: un componente (12) femoral que incluye (i) un par de cóndilos (52,54) separados entre sí, que definen una escotaduraescotadura (56) intercondilar entre los mismos, teniendo al menos uno del par de cóndilos separados una superficie (100) condilar, curvada en el plano sagital, y (ii) una leva (80) posterior situada en la escotaduraescotadura intercondilar; y un soporte (14) tibial que incluye (i) una plataforma (30) que tiene una superficie (32) de soporte, configurada para articularse con la superficie condilar del componente femoral, y (ii) una protuberancia (60) que se extiende hacia arriba desde la plataforma, en el que la superficie condilar del componente femoral (i) hace contacto con la superficie de soporte, en un primer punto de contacto sobre la superficie condilar, en un primer grado de flexión, (ii) hace contacto con la superficie de soporte en un segundo punto de contacto sobre la superficie condilar, en un segundo grado de flexión, siendo mayor el segundo grado de flexión que el primer grado de flexión y estando en el intervalo de entre aproximadamente 0 grados y aproximadamente 50 grados, y (iii) hace contacto con la superficie de soporte en un tercer punto de contacto sobre la superficie condilar en un tercer grado de flexión, siendo el tercer grado de flexión mayor que el segundo grado de flexión e inferior a 90 grados aproximadamente, y en el que la superficie condilar, con un primer radio de curvatura, es curva en el plano sagital en el primer punto de contacto, un segundo radio de curvatura es curvo en el plano sagital en el segundo punto de contacto, y un tercer radio de curvatura es curvo en el plano sagital en el tercer punto de contacto, caracterizado porque el contacto inicial entre la leva posterior del componente femoral y la protuberancia del soporte tibial tiene lugar en un cuarto grado de flexión, el cuarto grado de flexión no siendo mayor de aproximadamente 10 grados más que el tercero grado de flexión.

Description

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DESCRIPCION

Protesis de rodilla ortopedica estabilizada posterior

La presente invencion se refiere a protesis ortopedicas, para su uso en cirugfa de reemplazo de rodilla.

La artroplastia articular es un procedimiento quirurgico conocido, por el cual se reemplaza una articulacion natural enferma y/o danada por una articulacion protesica. Una protesis habitual de rodilla incluye una bandeja tibial, un componente femoral, y un inserto o soporte de polmero situado entre la bandeja tibial y el componente femoral. Dependiendo de la gravedad de los danos en la articulacion del paciente, pueden utilizarse protesis ortopedicas de movilidad variable. Por ejemplo, la protesis de rodilla puede incluir un soporte tibial “fijo” en los casos en los que sea deseable limitar el movimiento de la protesis de rodilla, por ejemplo cuando existen danos en los tejidos blandos o una perdida significativa de los mismos. Alternativamente, la protesis de rodilla puede incluir un soporte tibial “movil” en los casos en los que se desee un mayor grado de libertad de movimiento. Adicionalmente, la protesis de rodilla puede ser una protesis de rodilla total, disenada para reemplazar la interfaz femoral-tibial de ambos condilos del femur del paciente, o una protesis de rodilla unicompartmental (o unicondilar), disenada para reemplazar la interfaz femoral-tibial de un unico condilo del femur del paciente.

El tipo de protesis ortopedica de rodilla a utilizar en el reemplazo de la rodilla natural de un paciente tambien puede depender de si se mantiene o se elimina (es decir, se extirpa) el ligamento cruzado posterior del paciente, durante la cirugfa. Por ejemplo, si el ligamento cruzado posterior del paciente esta danado, enfermo, y/o se elimina de otra manera durante la cirugfa, se puede utilizar una protesis de rodilla estabilizada posterior para proporcionar soporte y/o control adicional en los grados maximos de flexion. Alternativamente, si el ligamento cruzado posterior esta intacto, se puede utilizar una protesis de rodilla con retencion de cruzado.

Las protesis ortopedicas de rodilla habituales generalmente estan disenadas para duplicar el movimiento natural de la articulacion del paciente. A medida que se flexiona y se extiende la rodilla, los componentes femoral y tibial se ven sometidos a la articulacion y a combinaciones de movimiento relativo anterior-posterior y de rotacion relativa interna- externa. Sin embargo, tejido blando circundante del paciente tambien afecta a la cinematica y a la estabilidad de la protesis ortopedica de rodilla, en la amplitud de movimiento de la articulacion. Es decir, las fuerzas ejercidas sobre los componentes ortopedicos por parte del tejido blando del paciente pueden causar el movimiento no deseado, o indeseable, de la protesis ortopedica de rodilla. Por ejemplo, la protesis ortopedica de rodilla puede presentar cierto grado de traslacion anterior no natural (paradojica) a medida que el componente femoral se desplaza en la amplitud de flexion.

En una protesis ortopedica de rodilla habitual, la traslacion anterior paradojica puede producirse casi en cualquier grado de flexion, pero sobre todo en los grados de flexion intermedios a finales. La traslacion anterior paradojica puede definirse generalmente como un movimiento relativo anormal de un componente femoral, sobre un soporte tibial, en el que el “punto” de contacto entre el componente femoral y el soporte tibial “se desliza” hacia delante con respecto al soporte tibial. Esta traslacion anterior paradojica puede resultar en la perdida de la estabilidad de la articulacion, en un desgaste acelerado, en una cinematica anormal de la rodilla, y/o hacer que el paciente experimente una sensacion de inestabilidad en ciertas actividades.

En un aspecto, la presente invencion proporciona una protesis ortopedica de rodilla estabilizada posterior segun se define en la reivindicacion 1.

Las realizaciones indicadas por las reivindicaciones dependientes logran otras ventajas.

De acuerdo con otro aspecto, una protesis ortopedica de rodilla estabilizada posterior incluye un componente femoral y un soporte tibial. El componente femoral puede incluir un par de condilos, separados entre sf, que definen una escotadura intercondilar entre los mismos. Al menos uno del par de condilos separados entre sf puede presentar una superficie curvada del condilo, en el plano sagital. El componente femoral tambien puede incluir una leva posterior, situada en la escotadura intercondilar. El soporte tibial puede incluir una plataforma que tiene una superficie de soporte, configurada para articular con la superficie condilar del componente femoral y una protuberancia, que se extiende hacia arriba desde la plataforma.

Preferentemente, la superficie condilar del componente femoral hace contacto con la superficie de soporte, en un primer punto de contacto sobre la superficie condilar, en un primer grado de flexion. El primer grado de flexion puede ser inferior a aproximadamente 30°. Adicionalmente, la superficie condilar puede entrar en contacto con la superficie de soporte en un segundo punto de contacto sobre la superficie condilar, en un segundo grado de flexion. El segundo grado de flexion puede estar en el intervalo de 35° a 90°. La superficie condilar del componente femoral tambien puede entrar en contacto con la superficie de soporte en un tercer punto de contacto sobre la superficie condilar, en un tercer grado de flexion. El tercer grado de flexion puede ser mayor que el segundo grado de flexion. Adicionalmente, la superficie condilar puede entrar en contacto con la superficie de soporte en una pluralidad de puntos de contacto, entre el primer punto de contacto y el segundo punto de contacto, cuando el componente femoral se mueva desde el primer grado de flexion al segundo grado de flexion. Adicionalmente, en algunas realizaciones, la leva posterior del componente femoral puede entrar en contacto con la protuberancia del soporte tibial en un cuarto grado de flexion. El cuarto grado de flexion, en el que la leva posterior hace contacto con la

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protuberancia puede inferior a, sustancialmente igual a, o ligeramente mayor que, el tercer grado de flexion. Por ejemplo, en una realizacion, el cuarto grado de flexion no supera al tercer grado de flexion mas de aproximadamente 10°.

Preferentemente, cada punto de contacto de la pluralidad de puntos de contacto se define por una trayectoria que se extiende desde un origen comun hasta el respectivo punto de contacto de la pluralidad de puntos de contacto. Cada trayectoria tiene una longitud definida por la siguiente ecuacion polinomica:

re = (a + (b * 0) + (c*92) + (d*63)),

en la que re es la longitud de la trayectoria que define un punto de contacto a 0 grados de flexion, a es un valor de coeficiente entre 20 y 50, y b es un valor de coeficiente de un intervalo seleccionado de entre el grupo que consiste en: -0,30 < b <0,0, 0,00 < b < 0,30, y b = 0. Si b esta en el intervalo de -0,30 < b < 0,00, entonces c es un valor de coeficiente entre 0,00 y 0,012 y d es un valor de coeficiente entre -0,00015 y 0,00. Si b esta en el intervalo de 0 < b <0,30, entonces c es un valor de coeficiente entre -0,010 y 0,00 y d es un valor de coeficiente entre -0,00015 y 0,00. Si b es igual a 0, entonces c es un valor de coeficiente de un intervalo seleccionado de entre el grupo que consiste en: -0,0020 < c < 0,00 y 0,00 < c < 0,0025 y d es un valor de coeficiente entre -0,00015 y 0,00. En algunas realizaciones, la distancia entre el origen del primer radio de curvatura y el origen comun de las trayectorias esta en el intervalo de 0 a 10 mm.

El primer grado de flexion puede estar en el intervalo de 0° a 10°, el segundo grado de flexion puede estar en el intervalo de 45° a 55°, y el tercer grado de flexion puede estar en el intervalo de aproximadamente 65° a aproximadamente 75°. Por ejemplo, en una realizacion particular, el primer grado de flexion es 0°, el segundo grado de flexion es aproximadamente 50°, y el tercer grado de flexion es aproximadamente 70°. Adicionalmente, el cuarto grado de flexion puede ser aproximadamente 70°.

La superficie condilar en el plano sagital puede tener un primer radio de curvatura en el primer punto de contacto, un segundo radio de curvatura en el segundo punto de contacto, y un tercer radio de curvatura en el tercer punto de contacto. En tales realizaciones, el tercer radio de curvatura es al menos 0,5 mm mayor que el segundo radio de curvatura. En algunas realizaciones, el tercer radio de curvatura puede ser al menos 2 mm mayor que el primer radio de curvatura. Adicionalmente, en algunas realizaciones, el tercer radio de curvatura es al menos 5 mm mayor que el primer radio de curvatura.

Adicionalmente, en algunas realizaciones, la superficie condilar del componente femoral, en el plano sagital, puede incluir una seccion de superficie curva definida entre el segundo punto de contacto y el tercer punto de contacto. En tales realizaciones, la seccion de superficie curva puede tener un radio de curvatura sustancialmente constante, sustancialmente igual al tercer radio de curvatura.

En un aspecto adicional, la invencion incluye un componente femoral y un soporte tibial. El componente femoral puede incluir un par de condilos separados entre sf, que definen una escotadura intercondilar entre los mismos. Al menos uno del par de condilos separados entre sf puede tener una superficie curvada del condilo, en el plano sagital. El componente femoral tambien puede incluir una leva posterior, situada en la escotadura intercondilar. El soporte tibial puede incluir una plataforma que tiene una superficie de soporte, configurada para articular con la superficie condilar del componente femoral y una protuberancia, que se extiende hacia arriba desde la plataforma.

La superficie condilar del componente femoral puede hacer contacto con la superficie de soporte en un primer punto de contacto, sobre la superficie condilar, en un primer grado de flexion. El primer grado de flexion puede ser menor de aproximadamente 30°. Adicionalmente, la superficie condilar puede entrar en contacto con la superficie de soporte en un segundo punto de contacto, sobre la superficie condilar, en un segundo grado de flexion. El segundo grado de flexion puede estar en el intervalo de 35° a 90°. La superficie condilar del componente femoral tambien puede entrar en contacto con la superficie de soporte en un tercer punto de contacto, sobre la superficie condilar, en un tercer grado de flexion. El tercer grado de flexion puede ser mayor que el segundo grado de flexion. En algunas realizaciones, la leva posterior del componente femoral puede entrar en contacto con la protuberancia del soporte tibial en un cuarto grado de flexion. Adicionalmente, la superficie condilar puede entrar en contacto con la superficie de soporte en una pluralidad de puntos de contacto entre el primer punto de contacto y el segundo punto de contacto, cuando el componente femoral se desplace desde el primer grado de flexion hasta el segundo grado de flexion. Adicionalmente, en algunas realizaciones, la leva posterior del componente femoral puede entrar en contacto con la protuberancia del soporte tibial en un cuarto grado de flexion. El cuarto grado de flexion puede ser igual a, o menor que, el tercer grado de flexion.

En algunas realizaciones, la superficie condilar presenta en el plano sagital un primer radio de curvatura, en el primer punto de contacto, un segundo radio de curvatura en el segundo punto de contacto, y un tercer radio de curvatura en el tercer punto de contacto. En tales realizaciones, el tercer radio de curvatura es al menos 2,0 mm mayor que el segundo radio de curvatura.

Cada punto de contacto de la pluralidad de puntos de contacto puede estar definido por una trayectoria, que se extiende desde un origen comun hasta el respectivo punto de contacto de la pluralidad de puntos de contacto. Cada

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trayectoria tiene una longitud, definida por la siguiente ecuacion polinomica:

re = (a + (b*0) + (c* B2) + (d * B3)),

en la que re es la longitud de la trayectoria que define un punto de contacto a 0 grados de flexion, a es un valor de coeficiente entre 20 y 50, y b es un valor de coeficiente de un intervalo seleccionado de entre el grupo que consiste en: -0,30 < b < 0,0, 0,00 < b < 0,30, y b = 0. Si b esta en el intervalo de -0,30 < b < 0,00, entonces c es un valor de coeficiente entre 0,00 y 0,012 y d es un valor de coeficiente entre -0,00015 y 0,00. Si b esta en el intervalo de 0 < b <0,30, entonces c es un valor de coeficiente entre -0,010 y 0,00 y d es un valor de coeficiente entre -0,00015 y 0,00. Si b es igual a 0, entonces c es un valor de coeficiente de un intervalo seleccionado de entre el grupo que consiste en: -0,0020 < c <0,00 y 0,00 < c < 0,0025 y d es un valor de coeficiente entre -0,00015 y 0,00. En algunas realizaciones, la distancia entre el origen del primer radio de curvatura y el origen comun de las trayectorias esta en el intervalo de 0 a 10 mm.

Cada uno del par de condilos separados entre sf puede incluir una superficie condilar. En tales realizaciones, las superficies de condilo pueden ser sustancialmente simetricas, o pueden ser simetricas.

A continuacion se describen realizaciones de la invencion a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva despiezada de una realizacion de una protesis ortopedica de rodilla; la FIG. 2 es una vista en seccion transversal de un componente femoral y un soporte tibial de la FIG. 1, tomada generalmente por las lmeas de seccion 2-2, y que presenta el componente femoral articulado en un primer grado de flexion;

la FIG. 3 es una vista en seccion transversal de un componente femoral y un soporte tibial de la FIG. 2, que presenta el componente femoral articulado en un segundo grado de flexion;

la FIG. 4 es una vista en seccion transversal de un componente femoral y un soporte tibial de la FIG. 2, que presenta el componente femoral articulado en un tercer grado de flexion;

la FIG. 5 es una vista en seccion transversal de una realizacion del componente femoral de la FIG. 1;

la FIG. 6 es una vista en seccion transversal de otra realizacion del componente femoral de la FIG. 1;

la FIG. 7 es una vista en seccion transversal de otra realizacion del componente femoral de la FIG. 1;

la FIG. 8 es una vista en seccion transversal de otra realizacion del componente femoral de la FIG. 1;

la FIG. 9 es un grafico de la traslacion anterior-posterior de un componente femoral simulado, que tiene un radio

de curvatura incrementado, situado en diversos grados de flexion;

la FIG. 10 es un grafico de la traslacion anterior-posterior de otro componente femoral simulado, que tiene un radio de curvatura incrementado, situado en diversos grados de flexion;

la FIG. 11 es un grafico de la traslacion anterior-posterior de otro componente femoral simulado, que tiene un radio de curvatura incrementado, situado en diversos grados de flexion;

la FIG. 12 es un grafico de la traslacion anterior-posterior de otro componente femoral simulado, que tiene un radio de curvatura incrementado, situado en diversos grados de flexion;

la FIG. 13 es una vista en seccion transversal de otra realizacion del componente femoral de la FIG. 1;

la FIG. 14 es una tabla de una realizacion de valores de coeficiente de una ecuacion polinomica, que definen la

curva del componente femoral de la FIG. 13 para un grupo de tamanos de componentes femorales;

la FIG. 15 es una tabla de una realizacion de radios de valores de curvatura y de proporciones para un grupo de

tamanos de componente femoral; y

la FIG. 16 es una vista en seccion transversal de otro condilo de otra realizacion del componente femoral de la FIG. 1.

Los terminos que representan referencias anatomicas, tales como anterior, posterior, medial, lateral, superior, inferior, etc., se pueden utilizar a lo largo de toda la presente divulgacion en referencia tanto a los implantes ortopedicos descritos en el presente documento, como a la anatoirna natural de un paciente. Tales terminos tienen significados bien admitidos tanto en el estudio de la anatomna como en el campo de la ortopedia. El uso de tales terminos de referencia anatomicos en la memoria y en las reivindicaciones pretende ser coherente con sus significados bien admitidos, a menos que se indique lo contrario.

Con referencia a la FIG. 1, en una realizacion, una protesis ortopedica 10 de rodilla estabilizada posterior incluye un componente femoral 12, un soporte tibial 14, y una bandeja tibial 16. El componente femoral 12 y la bandeja tibial 16 estan formados preferentemente por un material metalico, tal como cromo-cobalto o titanio, pero en otras realizaciones pueden estar formados por otros materiales, tales como un material ceramico, un material de polfmero, un material de bioingeniena, o similares. El soporte tibial 14 esta formado preferentemente por un material de polfmero, tal como un polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), pero puede estar formado por otros materiales, tales como un material ceramico, un material metalico, un material de bioingeniena, o similares.

Como se analiza en mas detalle a continuacion, el componente femoral 12 esta configurado para articular con el soporte tibial 14, que esta configurado para su acoplamiento con la bandeja tibial 16. El soporte tibial 14 esta configurado como un soporte tibial giratorio o movil, y esta configurado para girar con respecto a la bandeja tibial 12

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durante el uso. Sin embargo, en otras realizaciones, el soporte tibial 14 se puede realizar como un soporte tibial fijo, cuyo giro puede estar limitado o restringido con respecto a la bandeja tibial 16.

La bandeja tibial 16 esta configurada para su fijacion a un extremo proximal, quirurgicamente preparado, de la tibia de un paciente (no mostrado). La bandeja tibial 16 puede asegurarse a la tibia del paciente usando adhesivo para huesos u otros medios de fijacion. La bandeja tibial 16 incluye una plataforma 18, que tiene una superficie superior 20 y una superficie inferior 22. Como se muestra, la superficie superior 20 es generalmente plana y, en algunas realizaciones, puede estar muy pulida. La bandeja tibial 16 tambien incluye un vastago 24 que se extiende hacia abajo, desde la superficie inferior 22 de la plataforma 18. Una cavidad o taladro 26 esta definido en la superficie superior 20 de la plataforma 18, y se extiende hacia abajo por dentro del vastago 24. El taladro 26 esta formado para recibir un vastago complementario del inserto tibial 14, como se analiza en mas detalle a continuacion.

Como se ha analizado anteriormente, el soporte tibial 14 esta configurado para su acoplamiento con la bandeja tibial 16. El soporte tibial 14 incluye una plataforma 30, que tiene una superficie 32 de soporte superior y una superficie inferior 34. En la realizacion en la que el soporte tibial 14 se ha realizado como un soporte tibial giratorio o movil, el soporte 14 incluye un vastago 36 que se extiende hacia abajo desde la superficie inferior 32 de la plataforma 30. Cuando el soporte tibial 14 esta acoplado a la bandeja tibial 16, el taladro 26 de la bandeja tibial 16 recibe el vastago 36. En uso, el soporte tibial 14 esta configurado para girar sobre un eje definido por el vastago 36 con respecto a la bandeja tibial 16. En realizaciones en las que el soporte tibial 14 esta configurado como soporte tibial fijo, el soporte 14 puede o no incluir el vastago 36 y/o puede incluir otros dispositivos o caractensticas, para asegurar el soporte tibial 14 a la bandeja tibial 18 en una configuracion no giratoria.

La superficie 32 de soporte superior del soporte tibial 14 incluye una superficie medial 42 de soporte, una superficie lateral 44 de soporte, y una protuberancia 60 que se extiende hacia arriba desde la plataforma 16. Las superficies medial y lateral 42, 44 de soporte estan configuradas para recibir, o hacer contacto de otra manera con, los correspondientes condilos medial y lateral 52, 54 del componente femoral 14 como se analiza en mas detalle a continuacion. Como tal, cada una de las superficies 42, 44 de soporte tiene un contorno concavo. La protuberancia 60 esta situada entre las superficies 42, 44 de soporte, e incluye un lado anterior 62 y un lado posterior 64 que tiene una superficie 66 de leva. En la realizacion descrita, la superficie 66 de leva tiene una curvatura sustancialmente concava. Sin embargo, en otras realizaciones pueden utilizarse protuberancias 60 que incluyan superficies 66 de leva con otras geometnas. Por ejemplo, un soporte tibial que incluya una protuberancia que tenga un perfil de seccion transversal con una forma sustancialmente en “S”, como la del soporte tibial desvelado en la solicitud de patente europea presentada con la presente solicitud, que reivindica prioridad sobre la solicitud de patente de EE.UU. n.° 12/165582.

El componente femoral 12 puede acoplarse a una superficie quirurgicamente preparada del extremo distal del femur de un paciente (no mostrado). El componente femoral 12 puede fijarse al femur del paciente usando adhesivo para hueso u otros medios de fijacion. El componente femoral 12 incluye una superficie exterior 50 de articulacion, que tiene un par de condilos 52, 54 medial y lateral. En uso, los condilos 52, 54 sustituyen a los condilos naturales del femur del paciente, y estan configurados para articular sobre las correspondientes superficies 42, 44 de soporte de la plataforma 30 del soporte tibial 14.

Los condilos 52, 54 estan separados para definir una escotadura o rebaje 56 intercondilar entre los mismos. Una leva posterior 80 y una leva anterior 82 (vease la FIG. 2) estan situadas en la escotadura intercondilar 56. La leva posterior 80 esta situada hacia el lado posterior del componente femoral 12, e incluye una superficie 86 de leva que esta configurada para enganchar, o entrar en contacto de otra manera con, la superficie 66 de leva de la protuberancia 60 del soporte tibial 12 durante la flexion, como se muestra y se describe a continuacion con referencia a las FIGS. 2-4.

Cabe observar que la protesis ortopedica 10 de rodilla mostrada en los dibujos esta configurada para reemplazar la rodilla derecha de un paciente y, como tal, la referencia a la superficie 42 de soporte y al condilo 52 se hace como si estuvieran situados medialmente; y la referencia a la superficie 44 de soporte y al condilo 54 se hace como si estuvieran situados lateralmente. Sin embargo, en otras realizaciones, la protesis ortopedica 10 de rodilla puede estar configurada para reemplazar la rodilla izquierda de un paciente. En tales realizaciones, cabe observar que la superficie 42 de soporte y el condilo 52 pueden estar situados lateralmente, y la superficie 44 de soporte y el condilo 54 pueden estar situados en sentido medial. En cualquier caso, las caractensticas y conceptos descritos en el presente documento pueden incorporarse en una protesis ortopedica de rodilla que este configurada para reemplazar cualquiera de las articulaciones de rodilla de un paciente.

Con referencia a las FIGS. 2-4, el componente femoral 12 esta configurado para articular sobre el soporte tibial 14 durante el uso. Cada condilo 52, 54 del componente femoral 12 incluye una superficie condilar 100, que esta curvada de manera convexa en el plano sagital, y esta configurada para entrar en contacto con la respectiva superficie 42, 44 de soporte. Adicionalmente, durante un intervalo predeterminado de flexion, la leva posterior 80 del componente femoral 12 hace contacto con la protuberancia 60 del soporte tibial 14. Por ejemplo, en una realizacion como la mostrada en la FIG. 2, cuando la protesis ortopedica 10 de rodilla esta en extension, o de otra manera no esta en flexion (por ejemplo, una flexion de aproximadamente cero grados), la superficie condilar 100 del condilo 52 hace contacto con la superficie 42 de soporte (o con la superficie 44 de soporte relacionada con el condilo 54) en

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uno o mas puntos de contacto 100 sobre la superficie condilar 100. Adicionalmente, en este grado particular de flexion, la leva posterior 80 no esta en contacto con la protuberancia 60. Sin embargo, en grados de flexion mas avanzados (es decir, mayores), la leva posterior 80 esta configurada para entrar en contacto con la protuberancia 60 para proporcionar cierta magnitud de control sobre la cinematica de la protesis ortopedica.

A medida que se articula la protesis ortopedica 10 de rodilla en los grados medios de flexion, el componente femoral 12 hace contacto con el soporte tibial 14 en uno o mas puntos de contacto sobre la superficie condilar 100. Por ejemplo, en la realizacion mostrada en la FIG. 3, cuando la protesis ortopedica 10 de rodilla se articula a un grado medio de flexion (por ejemplo, aproximadamente a 45°), la superficie condilar 100 hace contacto con la superficie 42 de soporte en uno o mas puntos de contacto 104 sobre la superficie condilar 100. Como se analiza en mas detalle abajo, dependiendo de la realizacion particular, la leva posterior 80 puede o no estar en contacto con la protuberancia 60 en este grado particular de flexion. En cualquier caso, a medida que la protesis ortopedica 10 de rodilla se articula a los grados finales de flexion (por ejemplo, a aproximadamente 70° de flexion), la superficie condilar 100 hace contacto con la superficie 42 de soporte en uno o mas puntos de contacto 106 sobre la superficie condilar 100, como se muestra en la FIG. 4. Adicionalmente, la leva posterior 80 esta ahora en contacto con la protuberancia 60. Por supuesto, debe apreciarse que el componente femoral 12 puede entrar en contacto con el soporte tibial 14 en una pluralidad de puntos de contacto sobre la superficie condilar 100, en cualquier grado particular de flexion. Sin embargo, en pos de la claridad de la descripcion, solamente se muestran los puntos de contacto 102, 104, 106, respectivamente en las FIGS. 2-4.

El grado particular de flexion en el que la leva posterior 80 entra inicialmente en contacto con la protuberancia 60 se basa en la geometna particular de la superficie condilar 100 del componente femoral 12. Por ejemplo, en la realizacion de las FIGS. 2-4, la protesis ortopedica 10 de rodilla esta configurada de tal manera que la leva posterior 80 haga contacto inicial con la protuberancia 60 aproximadamente a 70° de flexion. Sin embargo, en otras realizaciones la leva posterior 80 puede entrar inicialmente en contacto con la protuberancia 60 en otros grados de flexion, como se analiza en mas detalle a continuacion.

La protesis ortopedica 10 de rodilla esta configurada de tal manera que la magnitud de traslacion anterior paradojica del componente femoral 12, en relacion con el soporte tibial 14, pueda reducirse o de otro modo retrasarse a un grado de flexion mas avanzado (es decir, mayor). En particular, como se analiza en mas detalle a continuacion, la superficie condilar 100 de uno o ambos de los condilos 52, 54 tiene una geometna o curvatura particular, configurada para reducir y/o retrasar las traslaciones anteriores y, en algunas realizaciones, promover el “efecto rodadera” o traslacion posterior del componente femoral 12. Cabe observar que, al retrasar el inicio de la traslacion anterior paradojica del componente femoral 12 a un mayor grado de flexion, puede reducirse la presencia global de la traslacion anterior paradojica durante aquellas actividades de un paciente en las que habitualmente no se llega a la flexion profunda.

En una protesis ortopedica de rodilla habitual, la traslacion anterior paradojica puede producirse cuando se posiciona la protesis de rodilla en un grado de flexion superior a cero grados. La probabilidad de traslacion anterior aumenta generalmente a medida que se articula la protesis ortopedica de rodilla a mayores grados de flexion, en particular en el intervalo medio de flexion. En tales orientaciones, la traslacion anterior paradojica del componente femoral sobre el soporte tibial puede producirse cada vez que la fuerza tangencial (de traccion) entre el componente femoral y el soporte tibial no cumpla la siguiente ecuacion:

T < jiN (1)

en la que “T” es la fuerza tangencial (traccion), “|j” es el coeficiente de friccion del componente femoral y el soporte tibial, y “N” es la fuerza normal entre el componente femoral y el soporte tibial. A modo de generalizacion, la fuerza tangencial (traccion) entre el componente femoral y el soporte tibial se puede definir como

T = M / R ' (2)

en la que “T” es la fuerza tangencial (traccion) entre el componente femoral y el soporte tibial, “M” es el momento de la rodilla, y “R” es el radio de curvatura en el plano sagital de la superficie condilar que hace contacto con el soporte tibial en el grado particular de flexion. Cabe observar que la ecuacion (2) es una simplificacion de las ecuaciones fundamentales reales, que no tiene en cuenta otros factores tales como la inercia y la aceleracion. En cualquier caso, la ecuacion (2) proporciona una vision de que puede reducirse o retrasarse la traslacion anterior paradojica, de una protesis ortopedica de rodilla, mediante el control del radio de curvatura de la superficie condilar del componente femoral. Es decir, mediante el control del radio de curvatura de la superficie condilar (por ejemplo, al aumentar o mantener el radio de curvatura), puede reducirse el lado derecho de la ecuacion (2), disminuyendo asf el valor de la fuerza tangencial (traccion) y cumpliendo la ecuacion (1). Como se ha analizado anteriormente, al asegurarse de que la ecuacion cumpla la tangencial fuerza (traccion) (1), puede reducirse o de otra manera retrasarse la traslacion anterior paradojica del componente femoral sobre el soporte tibial a un mayor grado de flexion.

Basandose en el analisis anterior, para reducir o retrasar el inicio de la traslacion anterior paradojica, se controla la geometna de la superficie condilar 100 de uno o ambos condilos 52, 54 del componente femoral 12. Por ejemplo, en

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algunas realizaciones, se controla el radio de curvatura de la superficie condilar 100 de tal manera que el radio de curvatura se mantenga constante en un intervalo de grados de flexion y/o se aumente en los intervalos de flexion iniciales a medios. Comparativamente, los componentes femorales habituales presentan unos radios de curvatura descendientes, que comienzan en el radio distal de curvatura (es decir, aproximadamente a 0° de flexion). Sin embargo, se ha determinado que al mantener un radio de curvatura relativamente constante (es decir, que no disminuye el radio de curvatura) en un intervalo predeterminado de grados de flexion iniciales a medios, y/o al aumentar el radio de curvatura en el intervalo predeterminado de grados de flexion, se puede reducir o retrasar la traslacion anterior paradojica del componente femoral 12.

Adicionalmente, en algunas realizaciones, la superficie condilar 100 se configura o disena de tal manera que la transicion entre los radios discretos de curvatura de la superficie condilar 100 sea gradual. Es decir, al efectuar transiciones graduales entre los radios de curvatura discretos, en lugar de transiciones abruptas, puede reducirse o retrasarse la traslacion anterior paradojica del componente femoral 12. Adicionalmente, en algunas realizaciones, se controla la velocidad de cambio en el radio de curvatura de la superficie condilar en los intervalos de flexion iniciales a medios (por ejemplo, desde aproximadamente 0° a aproximadamente 90°) de tal manera que la velocidad de cambio sea menor que un umbral predeterminado. Es decir, se ha determinado que, si la velocidad de cambio del radio de curvatura de la superficie condilar 100 es mayor que el umbral predeterminado, se puede producir la traslacion anterior paradojica.

Por consiguiente, en algunas realizaciones como las mostradas en las FIGS. 5-8, la superficie condilar 100 del componente femoral 12 tiene un radio ampliado de curvatura en los grados de flexion iniciales a medios. Al aumentar el radio de curvatura, puede reducirse o retrasarse la traslacion anterior paradojica a un grado de flexion mas avanzado, como se analiza en mas detalle a continuacion. En particular, puede retrasarse la traslacion anterior paradojica a un grado de flexion en el cual, o mas alla del cual, la leva posterior 80 del componente femoral 12 entre inicialmente en contacto con la protuberancia 60 del soporte tibial 14. Una vez que la leva posterior 80 esta en contacto con la protuberancia 60, se controla la traslacion anterior paradojica mediante el acoplamiento de la leva posterior 80 con la protuberancia 60. Esto es, puede evitarse que la protuberancia 60 desplace anteriormente la leva posterior 80.

Se ha determinado la magnitud del aumento entre el radio de curvatura R2 y el radio de curvatura R3, asf como del grado de flexion sobre la superficie condilar 100 en el que se produce tal aumento, para que afecte a la aparicion de la traslacion anterior paradojica. Como se analiza en mas detalle en la solicitud de patente europea presentada con la presente solicitud, que reivindica prioridad sobre la solicitud de patente de EE.Uu. n.° 12/165579, se llevaron a cabo multiples simulaciones de varios disenos de componente femoral utilizando el programa de software Linemen/Knee Sim, version 1007.1.0 Beta 16, comercializado por LifeModeler, Inc., de San Clemente, California, para analizar el efecto del aumento del radio de curvatura de la superficie condilar de los componentes femorales en la flexion inicial a media. Sobre la base de este analisis, se ha determinado que puede reducirse o de otro modo retrasarse la traslacion anterior paradojica del componente femoral en relacion con el soporte tibial, si se aumenta el radio de curvatura de la superficie condilar en una magnitud en el intervalo de entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 5 mm o mas, en un grado de flexion en el intervalo de entre aproximadamente 30° de flexion y aproximadamente 90° de flexion.

Por ejemplo, el grafico 200 de la FIG. 9 presenta los resultados de una simulacion de flexion profunda de la rodilla, utilizando un componente femoral en el que se ha aumentado 0,5 mm (es decir, de 25,0 mm a 25,5 mm) el radio de curvatura de la superficie condilar a 30° de flexion, a 50° de flexion, a 70° de flexion, y a 90° de flexion. De manera similar, el grafico 300 de la FIG. 10 presenta los resultados de una simulacion de flexion profunda de la rodilla, utilizando un componente femoral en el que se ha aumentado 1,0 mm (es decir, de 25,0 mm a 26 mm) el radio de curvatura de la superficie condilar a 30° de flexion, a 50° de flexion, a 70° de flexion, y a 90° de flexion. El grafico 400 de la FIG. 11 presenta los resultados de una simulacion de flexion profunda de la rodilla, utilizando un componente femoral en el que se ha aumentado 2,0 mm (es decir, de 25,0 mm a 27 mm) el radio de curvatura de la superficie

condilar a 30° de flexion, a 50° de flexion, a 70° de flexion, y a 90° de flexion. Adicionalmente, el grafico 500 de la

FIG. 12 presenta los resultados de una simulacion de flexion profunda de la rodilla, utilizando un componente

femoral en el que se ha aumentado 5,0 mm (es decir, de 25,0 mm a 30 mm) el radio de curvatura de la superficie

condilar a 30° de flexion, a 50° de flexion, a 70° de flexion, y a 90° de flexion.

En los graficos 200, 300, 400, 500, se representan graficamente los puntos condilares mas bajos o mas distales (CLP) del condilo medial (“med”) y del condilo lateral (“lat”) del componente femoral, como una representacion del posicionamiento relativo del componente femoral con el soporte tibial. Como tal, una lmea con pendiente descendiente representa el efecto rodadura del componente femoral sobre el soporte tibial, y una lmea con pendiente ascendente representa la traslacion anterior del componente femoral sobre el soporte tibial.

Como se muestra en los graficos 200, 300, 400, 500, en cada una de las realizaciones se retraso el deslizamiento anterior del componente femoral hasta mas alla de aproximadamente 100° de flexion; y se limito la magnitud de traslacion anterior a menos de aproximadamente 1 mm. En particular, se promovio el “efecto rodadura” del componente femoral sobre el soporte tibial mediante mayores aumentos en el radio de curvatura de la superficie condilar, en grados mas iniciales de flexion. Por supuesto, la magnitud del aumento en el radio de curvatura y el grado de flexion en el que se introduce dicho aumento estan limitados por otros factores, tales como el espacio

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articular anatomico de la rodilla del paciente, el tamano del soporte tibial, y similares. En cualquier caso, basandose en las simulaciones presentadas en los graficos 200, 300, 400, 500, se puede reducir o de otra manera retrasar la traslacion anterior paradojica del componente femoral sobre el soporte tibial, mediante el aumento del radio de curvatura de la superficie condilar del componente femoral durante la flexion inicial a media.

En consecuencia, refiriendose de nuevo a las FIGS. 5-8, la superficie condilar 100 en el plano sagital esta formada en parte por una serie de secciones de superficie curva 102, l04, 106, 108, cuyos extremos sagitales son tangentes a los extremos sagitales de cualquier seccion de superficie curva adyacente de la superficie condilar 100. Cada seccion de superficie curva 102, 104, 106, 108 esta definida por un radio de curvatura. En particular, la seccion de superficie curva 102 esta definida por un radio de curvatura R2, la seccion de superficie curva 104 esta definida por un radio de curvatura R3, la seccion de superficie curva 106 esta definida por un radio de curvatura R4.

La superficie condilar 100 del componente femoral 12 esta configurada de tal manera que el radio de curvatura R3 de la seccion de superficie curva 104 sea mayor que el radio de curvatura R2 de la seccion de superficie curva 102. En una realizacion, el radio de curvatura R3 excede al radio de curvatura R2 por 0,5 mm o mas. En otra realizacion, el radio de curvatura R3 excede al radio de curvatura R2 por 2 mm o mas. En otra realizacion, el radio de curvatura R3 excede al radio de curvatura R2 por 2 mm o mas. En una realizacion particular, el radio de curvatura R3 excede al radio de curvatura R2 por al menos 5 mm o mas. Sin embargo, cabe observar que en algunas realizaciones el aumento particular del radio de curvatura entre R2 y R3 puede estar basado en el tamano particular del componente femoral 12, o escalarse en funcion del mismo.

Cada una de las secciones de superficie curva 102, 104, 106, 108 hace contacto con la superficie 42 (o 44) de soporte del soporte tibial 14, en diferentes gamas de grados de flexion. Por ejemplo, la seccion de superficie curva 102 se extiende desde un grado de flexion 01 inicial hasta un grado de flexion 02 mas avanzado. La seccion de superficie curva 104 se extiende desde el grado de flexion 02 hasta un grado de flexion 03 mas avanzado. La seccion de superficie curva 106 se extiende desde el grado de flexion 03 hasta un grado de flexion 04 mas avanzado.

Por ejemplo, en una realizacion, como se muestra en la FIG. 5, la seccion de superficie curva 102 se extiende desde un grado de flexion 01 de aproximadamente 0° de flexion hasta un grado de flexion 02 de aproximadamente 50° de flexion. La seccion de superficie curva 104 se extiende desde el grado de flexion 02, de aproximadamente 50° de flexion, hasta un grado de flexion 03 de aproximadamente 70° de flexion. La seccion de superficie curva 106 se extiende desde el grado de flexion 03, de aproximadamente 70° de flexion, hasta un grado de flexion 04 de aproximadamente 120° de flexion. En la realizacion mostrada en la FIG. 5, la leva posterior 80 del componente femoral 12 esta configurada para enganchar o entrar en contacto con la protuberancia 60 del soporte tibial 14 en un grado de flexion 0C, de aproximadamente 70° de flexion. Sin embargo, en otras realizaciones, la leva posterior 80 puede estar configurada para enganchar con la protuberancia 60 en un grado de flexion mas inicial o mas avanzado a 70°. Al asegurarse de que la leva posterior 80 enganche o haga contacto con la protuberancia 60 antes o poco despues de reducir el radio de curvatura de R3 a R4, puede efectuarse una transicion del control de la cinematica de la protesis ortopedica, desde la geometna de la superficie condilar 100 hasta la interaccion de la leva posterior 80 y la protuberancia 60, lo que puede reducir adicionalmente la magnitud de la traslacion anterior del componente femoral 12. Por ejemplo, en una realizacion particular, la leva posterior 80 puede estar configurada para enganchar o entrar en contacto con la protuberancia 60 en un grado de flexion 0C, que no exceda mas de 10° el grado de flexion 03 en el que disminuye el radio de curvatura de la superficie condilar 100, desde el radio de curvatura R3 al radio de curvatura R4.

En otra realizacion, como se muestra en la FIG. 6, la seccion de superficie curva 102 se extiende desde un grado de flexion 01 de aproximadamente 0° de flexion hasta un grado de flexion 02 de aproximadamente 10° de flexion. La seccion de superficie curva 104 se extiende desde el grado de flexion 02, de aproximadamente 10° de flexion, hasta un grado de flexion 03 de aproximadamente 30° de flexion. La seccion de superficie curva 106 se extiende desde el grado de flexion 03, de aproximadamente 30° de flexion, hasta un grado de flexion 04 de aproximadamente 120° de flexion. En la realizacion mostrada en la FIG. 6, la leva posterior 80 del componente femoral 12 esta configurada para enganchar o entrar en contacto con la protuberancia 60 del soporte tibial 14 en un grado de flexion 0C, de aproximadamente 30° de flexion. Sin embargo, una vez mas, en otras realizaciones la leva posterior 80 puede estar configurada para enganchar con la protuberancia 60 en un grado de flexion anterior a 30° (es decir, anterior a la reduccion en el radio de curvatura desde R3 a R4), o poco despues (por ejemplo, entre 0 y 10°).

En otra realizacion, como se muestra en la FIG. 7, la seccion de superficie curva 102 se extiende desde un grado de flexion 01 de aproximadamente 0° de flexion hasta un grado de flexion 02 de aproximadamente 30° de flexion. La seccion de superficie curva 104 se extiende desde el grado de flexion 02, de aproximadamente 30° de flexion, hasta un grado de flexion 03 de aproximadamente 50° de flexion. La seccion de superficie curva 106 se extiende desde el grado de flexion 03, de aproximadamente 50° de flexion, hasta un grado de flexion 04 de aproximadamente 120° de flexion. En la realizacion mostrada en la FIG. 7, la leva posterior 80 del componente femoral 12 esta configurada para enganchar o entrar en contacto con la protuberancia 60 del soporte tibial 14 en un grado de flexion 0C, de aproximadamente 50° de flexion. Sin embargo, una vez mas, en otras realizaciones la leva posterior 80 puede estar configurada para enganchar con la protuberancia 60 en un grado de flexion anterior a 50° (es decir, anterior a la reduccion en el radio de curvatura desde R3 a R4), o poco despues (por ejemplo, entre 0 y 10°).

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En otra realizacion, como se muestra en la FIG. 8, la seccion de superficie curva 102 se extiende desde un grado de flexion 01 de aproximadamente 0° de flexion hasta un grado de flexion 02, de aproximadamente 70° de flexion. La seccion de superficie curva 104 se extiende desde el grado de flexion 02, de aproximadamente 70° de flexion, hasta un grado de flexion 03 de aproximadamente 90° de flexion. La seccion de superficie curva 106 se extiende desde el grado de flexion 03, de aproximadamente 90° de flexion, hasta un grado de flexion 04 de aproximadamente 120° de flexion. En la realizacion mostrada en la FIG. 8, la leva posterior 80 del componente femoral 12 esta configurada para enganchar o entrar en contacto con la protuberancia 60 del soporte tibial 14 en un grado de flexion 0C, de aproximadamente 90° de flexion. Sin embargo, una vez mas, en otras realizaciones la leva posterior 80 puede estar configurada para enganchar con la protuberancia 60 en un grado de flexion anterior a 90° (es decir, anterior a la reduccion en el radio de curvatura desde R3 a R4), o poco despues (por ejemplo, entre 0 y 10°).

Cada una de las secciones de superficie curva 102, 104, 106 se puede extender desde grados de flexion diferentes de los mostrados y analizados anteriormente, con referencia a las FIGS. 5-8. Por ejemplo, en cada una de las realizaciones de las FIGS. 5-8, aunque se muestra que la seccion de superficie curva 102 comienza aproximadamente en 0° de flexion, en otras realizaciones la seccion de superficie curva 102 puede comenzar en un grado de flexion anterior a 0° de flexion (es decir, un grado de hiperextension).

Adicionalmente, cabe apreciar que el grado de flexion 0C en el que la leva posterior 80 hace contacto con la protuberancia 60 puede ser menor que, sustancialmente igual a, o ligeramente mayor que el grado de flexion 03 en el que el radio de curvatura R3 disminuye hasta el radio de curvatura R4. En algunas realizaciones, el grado de flexion 0C esta dentro de un umbral predeterminado del grado de flexion 03. Por ejemplo, en una realizacion particular, el grado de flexion 0C esta dentro de aproximadamente 10° del grado de flexion 03. Por ejemplo, el radio de curvatura R3 puede disminuir al radio de curvatura R4 en un grado de flexion 03 de aproximadamente de 70°, y la leva posterior 80 puede estar configurada para entrar inicialmente en contacto con la protuberancia 60 en un grado de flexion 0C, en el intervalo de entre aproximadamente 60 y aproximadamente 80° de flexion.

Con referencia ahora a las FIGS. 13-15, en algunas realizaciones, la superficie condilar 100 incluye una transicion gradual entre los radios de curvatura discretos en los intervalos de flexion iniciales a medios, de tal modo que se reduzca el cambio en el radio de curvatura de la superficie condilar en un intervalo de grados de flexion. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 13, en algunas realizaciones la seccion de superficie curva 102 esta disenada para proporcionar una transicion gradual desde el primer radio de curvatura R1 hasta el segundo radio de curvatura R2. Para ello, la seccion de superficie curva 102 esta definida por una pluralidad de trayectorias 120, en lugar de un radio constante de curvatura como se ha mostrado y descrito anteriormente con referencia a las FIGS. 5-8. Cada una de la pluralidad de trayectorias 120 se originan a partir de un origen comun O. Adicionalmente, cada una de la pluralidad de trayectorias 120 define un respectivo punto de contacto 130 sobre la seccion de superficie curva 120. Aunque en la FIG. 13 solo se muestran tres trayectorias 120 en pos de la claridad del dibujo, cabe observar que puede utilizarse un numero infinito de trayectorias 120 para definir la seccion de superficie curva 102.

La ubicacion de cada uno de los puntos de contacto 130, que definen en conjunto la seccion de superficie curva 102, se puede determinar basandose en la longitud de cada trayectoria 120 en cada grado de flexion. En particular, y de forma inesperada, se ha determinado que puede reducirse o retrasarse la traslacion anterior paradojica del componente femoral 12 sobre el soporte tibial 14, mediante la definicion de la seccion de superficie curva 102 de acuerdo con la siguiente ecuacion polinomica:

re = (a + (b*0) + (c*02) + (d*03)), (3)

en la que “re“ es la longitud de una trayectoria 120 (en unidades metricas) que define un punto de contacto 130 en la seccion de superficie curva 104, en “0” grados de flexion, “a” es un valor escalar entre 20 y 50, y “b” es un valor de coeficiente seleccionado de tal manera que:

-0,30 < b < 0,00,

0,00 < b < 0,30, o b = 0

Si el coeficiente “b” seleccionado esta en el intervalo de -0,30 < b <0,00, entonces los coeficientes “c” y “d” se seleccionan tal que:

imagen1

0,00 < c < 0,012, y . (5)

-0,00015 < d < 0,00.

Alternativamente, si el coeficiente “b” seleccionado esta en el intervalo de 0,00 < b <0,30, entonces los coeficientes “c” y “d” se seleccionan tal que:

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-0,010 < c < 0,00, y (6)

-0,00015 < d < 0,00.

Ademas, si el coeficiente “b” seleccionado es igual a 0, entonces los coeficientes “c” y “d” se seleccionan tal que:

-0,0020 < c < 0,00, o (7)

0,00 < c < 0,0025, y -0,00015 < d < 0,00.

Cabe observar que los intervalos de valores para el escalar “a” y los coeficientes “b”, “c” y “d” se han determinado a partir de un numero infinito de posibles soluciones para la ecuacion polinomica (3). Es decir, el conjunto particular de intervalos anteriormente proporcionado se ha determinado para que genere un grupo de curvas (es decir, la seccion de superficie curva 102), que proporcionen una transicion gradual de la superficie condilar 100 desde el radio de curvatura R1 hasta el radio de curvatura R2 de tal manera que se reduzca o se retrase dicha traslacion anterior del componente 12 femoral en relacion con el soporte tibial l4. Adicionalmente, cabe apreciarse que el intervalo de valores para cada coeficiente “a”, “b”, “c” y “d” se ha proporcionado anteriormente en relacion con realizaciones que se han disenado utilizando el sistema metrico de unidades.

La forma general de la seccion de superficie curva 102 tambien se ve afectada por la colocacion del origen comun O de la pluralidad de trayectorias 120. Al limitar la distancia 124 entre el origen comun O de la pluralidad de trayectorias 120 y el origen 122 del radio distal de curvatura R1, puede reducirse o retrasarse el deslizamiento anterior paradojico del componente femoral 12 sobre el soporte tibial 14. Adicionalmente, puede mejorarse la estabilidad de la protesis ortopedica 10 de rodilla al asegurarse de que el origen comun O de la pluralidad de trayectorias 120 este dentro de la distancia predeterminada 124, desde el origen 122 del radio distal de curvatura R1. Como tal, en una realizacion, la ubicacion del origen comun O de la pluralidad de trayectorias 120 se selecciona de tal manera que la distancia 124 entre el origen comun O y el origen 120 del radio de curvatura R1 sea menor de aproximadamente 10 mm, para reducir o retrasar la traslacion anterior del componente femoral y/o proporcionar una mejor estabilidad a la protesis ortopedica 10 de rodilla.

En algunas realizaciones, la distancia 124 entre el origen comun O y el origen 122 del radio de curvatura R1, y los valores de los coeficientes particulares, pueden depender del tamano particular del componente femoral 12. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 14, una tabla 700 muestra una realizacion particular de valores de coeficiente para la ecuacion polinomica (3) anteriormente definida, y de los valores para la distancia 124 definida entre el origen comun O y el origen 122 del radio distal de curvatura r1. Como se muestra en la tabla 700, la distancia 124 entre el origen comun O y el origen 122 del radio de curvatura R1, y el valor para el escalar “a”, cambian en funcion de los tamanos de los componentes femorales. Sin embargo, en esta realizacion particular, los valores para los coeficientes “b”, “c” y “d” son constantes en todos los tamanos del componente femoral. Sin embargo, cabe observar que, en otras realizaciones, los valores de los coeficientes “b”, “c” y “d” pueden cambiar en funcion de los tamanos del componente femoral.

Como se ha mencionado anteriormente, en algunas realizaciones, la superficie condilar 100 esta disenada o configurada de tal manera que el cambio en el radio de curvatura de la superficie condilar 100, en los intervalos de flexion inicial a media, no sea demasiado grande o demasiado abrupto (por ejemplo, la relacion del grado de cambio en el radio de curvatura con respecto al cambio en los grados de flexion es demasiado grande). Es decir, si la relacion del radio de curvatura R1 con respecto al radio de curvatura R2, R3, o R4 es demasiado grande, puede producirse la traslacion anterior paradojica del componente femoral 12. Como tal, al disenar la superficie condilar 100 del componente femoral 12 de tal manera que las relaciones del radio distal de curvatura R1 con respecto a (i) el radio de curvatura R2 de la seccion de superficie curva 102, (ii) el radio de curvatura R3 de la seccion de superficie curva 104, y (iii) el radio de curvatura R4 de la seccion de superficie curva 106 de flexion final sean inferiores a un valor umbral predeterminado, el deslizamiento anterior paradojico puede reducirse, o retrasarse de otro modo, de forma inesperada.

En consecuencia, en una realizacion particular, la superficie condilar 100 del componente femoral 12 esta disenada de tal manera que la relacion entre el radio de curvatura de R1 y el radio de curvatura R2 sea de entre aproximadamente 1,10 y aproximadamente 1,30, la relacion del radio de curvatura R1 con respecto al radio de curvatura R3 sea entre aproximadamente 1,001 y aproximadamente 1,100, y la relacion del radio de curvatura R1 con respecto al radio de curvatura R4 sea de aproximadamente 1,25 y aproximadamente 2,50. Adicionalmente, en algunas realizaciones, la relacion del radio de curvatura R2 con respecto al radio de curvatura R3 es de entre aproximadamente 0,74 y aproximadamente 0,85.

La magnitud particular del aumento en el radio de curvatura R2 a R3 de la superficie condilar 100 del componente femoral 12, y/o el posicionamiento de dicho aumento sobre la superficie condilar 100, tambien puede/n estar

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basados en, escalados por, o verse afectados de otro modo por, el tamano del componente femoral 12. Es dedr, cabe observar que un aumento de 0,5 mm del radio de curvatura R2 a R3 de la superficie condilar 100 es un aumento relativamente mayor en los componentes femorales de pequeno tamano, en comparacion con los componentes femorales de mayor tamano. Como tal, la magnitud del aumento en el radio de curvatura R2 a R3 de la superficie condilar 100 del componente femoral 12 puede cambiar en funcion de los tamanos de componente femoral. Sin embargo, en una realizacion, las relaciones del radio de curvatura R1 con respecto a los radios de curvatura R2, R3 y R4 se mantienen a un valor sustancialmente constante, en todo el grupo de tamanos de componente femoral.

Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 15, una tabla 800 define la longitud de cada radio de curvatura R1, R2, R3, R4 para un grupo de tamanos de componente femoral del 1 al 10. Como se muestra en la tabla 850, se selecciona la longitud de cada radio de curvatura R1, R2, R3, R4, para cada tamano de componente femoral 12 del 1 al 10, de tal manera que las relaciones entre R1 y R2 y entre R1 y R3 sean sustancialmente constantes para todos los tamanos de componente femoral. En la realizacion descrita, como se ha analizado anteriormente, se mantiene la relacion del radio de curvatura R1 con respecto al radio de curvatura R2 en un valor de aproximadamente entre 1,25 y aproximadamente 1,27 para todos los tamanos de componente femoral del 1 al 10, y se mantiene la relacion del radio de curvatura R1 con respecto al radio de curvatura R3 en un valor de aproximadamente 1,005 para todos los tamanos de componente femoral del 1 al 10.

La forma general y el diseno de la superficie condilar 100 del componente femoral 12 se ha descrito anteriormente con respecto a un unico condilo 52, 54 del componente femoral 12. Ambos condilos 52, 54 del componente femoral 12 pueden ser simetricos y tener superficies condilares 100 similares. Sin embargo, en otras realizaciones, los condilos 52, 54 del componente femoral 12 pueden ser asimetricos. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 16, el componente femoral 12 puede incluir un segundo condilo 52, 54 con una superficie condilar 300, que este parcialmente definido por una pluralidad de secciones de superficie curva 302, 304, 306. La superficie curva 302 se extiende desde un grado inicial de flexion 05 hasta un grado de flexion 06 mas avanzado. La seccion de superficie curva 304 se extiende desde el grado de flexion 06 hasta un grado de flexion 07 mas avanzado. La seccion de superficie curva 306 se extiende desde el grado de flexion 07 hasta un grado de flexion 08 mas avanzado. La superficie condilar 300 tambien incluye un radio distal R5, que efectua una transicion gradual hasta un radio de curvatura R6 mediante la seccion de superficie curva 302. Adicionalmente, la seccion curva 304 esta definida por un radio de curvatura R7, y la seccion curva 306 esta definida por un radio de curvatura R8.

Como tal, en las realizaciones en las que los condilos 52, 54 sean simetricos, el grado de flexion 05 es sustancialmente igual al grado de flexion 01, el grado de flexion 06 es sustancialmente igual al grado de flexion 02, el grado de flexion 07 es sustancialmente igual al grado de flexion 03, y el grado de flexion 08 es sustancialmente igual al grado de flexion 04. Adicionalmente, el radio de curvatura R5 es sustancialmente igual al radio de curvatura R1, el radio de curvatura R6 es sustancialmente igual al radio de curvatura R2, el radio de curvatura R7 es sustancialmente igual al radio de curvatura R3, y el radio de curvatura R8 es sustancialmente igual al radio de curvatura R4. Adicionalmente, el conjunto de valores de coeficiente “a”, “b”, “c” y/o “d” de la ecuacion (4) anteriormente descrita son sustancialmente similares para ambos condilos.

Sin embargo, en otras realizaciones, los condilos 52, 54 pueden ser asimetricos. Como tal, el grado de flexion 05 puede ser diferente del grado de flexion 01. Ademas, el grado de flexion 06 puede ser diferente del grado de flexion 02. Es decir, el aumento en el radio de curvatura entre R2 y R3 puede producirse en diferentes grados de flexion entre los condilos 52, 54. Adicionalmente, el grado de flexion 08 puede ser diferente del grado de 04 flexion. Sin embargo, cabe observar que el grado de flexion 07 puede ser sustancialmente igual al grado de flexion 03, de tal manera que la leva posterior 80 este posicionada correctamente dentro de la escotadura intercondilar 56. Adicionalmente, en aquellas realizaciones en las que los condilos 52, 54 sean asimetricos, el radio de curvatura R5 puede ser diferente del radio de curvatura R1, el radio de curvatura R6 puede ser diferente del radio de curvatura R2, el radio de curvatura R7 puede ser diferente del radio de curvatura R3, y/o el radio de curvatura R8 puede ser diferente del radio de curvatura R4. Adicionalmente, el conjunto de valores de coeficiente “a”, “b”, “c” y/o “d” de la ecuacion (3) anteriormente descrita puede ser diferente entre las superficies del condilo 100 y 300.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada, que comprende:

un componente (12) femoral que incluye (i) un par de condilos (52,54) separados entre s^ que definen una escotaduraescotadura (56) intercondilar entre los mismos, teniendo al menos uno del par de condilos separados 5 una superficie (100) condilar, curvada en el plano sagital, y (ii) una leva (80) posterior situada en la

escotaduraescotadura intercondilar; y

un soporte (14) tibial que incluye (i) una plataforma (30) que tiene una superficie (32) de soporte, configurada para articularse con la superficie condilar del componente femoral, y (ii) una protuberancia (60) que se extiende hacia arriba desde la plataforma,

10 en el que la superficie condilar del componente femoral (i) hace contacto con la superficie de soporte, en un primer punto de contacto sobre la superficie condilar, en un primer grado de flexion, (ii) hace contacto con la superficie de soporte en un segundo punto de contacto sobre la superficie condilar, en un segundo grado de flexion, siendo mayor el segundo grado de flexion que el primer grado de flexion y estando en el intervalo de entre aproximadamente 0 grados y aproximadamente 50 grados, y (iii) hace contacto con la superficie de soporte en un tercer punto de 15 contacto sobre la superficie condilar en un tercer grado de flexion, siendo el tercer grado de flexion mayor que el segundo grado de flexion e inferior a 90 grados aproximadamente, y

en el que la superficie condilar, con un primer radio de curvatura, es curva en el plano sagital en el primer punto de contacto, un segundo radio de curvatura es curvo en el plano sagital en el segundo punto de contacto, y un tercer radio de curvatura es curvo en el plano sagital en el tercer punto de contacto,

20 caracterizado porque

el contacto inicial entre la leva posterior del componente femoral y la protuberancia del soporte tibial tiene lugar en un cuarto grado de flexion, el cuarto grado de flexion no siendo mayor de aproximadamente 10 grados mas que el tercero grado de flexion.
2. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada de la reivindicacion 1, en la que el segundo grado de 25 flexion no es superior a aproximadamente 30 grados.
3. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada flexion es al menos 30 grados.
4. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada flexion es al menos 50 grados.

30 5. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada

flexion es al menos 70 grados.
6. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada flexion no es mayor que el tercer grado de flexion.
7. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada 35 flexion es al menos 70 grados.
8. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada de la reivindicacion 1, en la que el tercer radio de curvatura es al menos 2 milfmetros mayor que el segundo radio de curvatura.
9. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada de la reivindicacion 8, en la que el tercer radio de curvatura es al menos 5 milfmetros mayor que el segundo radio de curvatura.

40 10. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada de la reivindicacion 1, en la que la relacion del

segundo radio con respecto al tercer radio esta en el intervalo de 0,75-0,85.
11. La protesis (10) de rodilla ortopedica posterior estabilizada de la reivindicacion 1, en la que:

en el plano sagital, la superficie (100) condilar del componente (12) femoral incluye (i) una primera seccion (102) de superficie curva, definida entre el primer punto de contacto y el segundo punto de contacto, y (ii) una segunda 45 seccion (104) de superficie curva definida entre el segundo punto de contacto y el tercer punto de contacto,

la primera seccion de superficie curva tiene un radio de curvatura sustancialmente constante, sustancialmente igual al segundo radio de curvatura, y

la segunda seccion de superficie curva tiene un radio de curvatura sustancialmente constante, sustancialmente igual al tercer radio de curvatura.

de la reivindicacion 1, en la que el tercer grado de

de la reivindicacion 3, en la que el tercer grado de

de la reivindicacion 4, en la que el tercer grado de

de la reivindicacion 1, en la que el cuarto grado de

de la reivindicacion 1, en la que el cuarto grado de