ITGE970047A1 - SINGLE ELEMENT HIP PROSTHESIS TO BE APPLIED IN THE FEMORAL CANAL AND EQUIPMENT FOR ITS APPLICATION. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Protesi d'anca ad elemento unico da applicarsi nel canale femorale ed attrezzatura per la sua applicazione" DESCRIPTION of the patent for industrial invention entitled: "Single-element hip prosthesis to be applied in the femoral canal and equipment for its application"
TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda una protesi d'anca ad elemento unico da applicarsi nel canale femorale, nonché le attrezzature atte a consentirne l'applicazione. The present invention relates to a single-element hip prosthesis to be applied in the femoral canal, as well as to the equipment suitable for allowing its application.
Comunemente, gli steli femorali sono solidarizzati alla diafisi femorale sia cementandoli nella sede per essi opportunamente creata, o dando luogo ad un contatto diretto tra la corticale diafisaria, previa asportazione della spongiosa, e detto stelo. La fissazione primaria in questi ultimi casi è assicurata da. particolari conformazioni superficiali dello stelo protesico, quali rugosità o porosità, che permettono l'impegno del tessuto osseo che si rigenera. Accade però in diversi casi che lo sviluppo spontaneo di tessuto osseo che si rigenera sia difficile, e questo problema rende instabile la protesi nélla sua sede. Inoltre, un problema diffuso riguarda i carichi, derivanti dai micromovimenti di flesso-compressione cui risulta sottoposta l'estremità distale della protesi, ovvero quella più interna nella cavità diafisaria predisposta, che spesso si ripercuotono sulla zona prossimale, ovvero nei pressi della articolazione. Commonly, the femoral stems are solidarized to the femoral shaft either by cementing them in the seat appropriately created for them, or by giving rise to direct contact between the diaphyseal cortex, after removal of the cancellous bone, and said stem. Primary fixation in the latter cases is ensured by. particular surface conformations of the prosthetic stem, such as roughness or porosity, which allow the engagement of the regenerating bone tissue. However, it happens in several cases that the spontaneous development of regenerating bone tissue is difficult, and this problem makes the prosthesis or its seat unstable. Furthermore, a widespread problem concerns the loads deriving from the flexion-compression micro-movements to which the distal end of the prosthesis is subjected, i.e. the innermost end in the predisposed diaphyseal cavity, which often affect the proximal area, i.e. near the joint.
Scopo della presente invenzione è fornire una protesi che possa essere inserita senza cementazione, in modo tale da consentire la rigenerazione del tessuto osseo, e che sia in grado di superare gli inconvenienti descritti allo stato della tecnica. The object of the present invention is to provide a prosthesis which can be inserted without cementing, in such a way as to allow regeneration of the bone tissue, and which is capable of overcoming the drawbacks described in the state of the art.
Oggetto della presente invenzione è pertanto una protesi d'anca comprendente uno stelo femorale, provvisto di un collo alla cui estremità libera si accoppia la testina sferica del giunto acetabolare, caratterizzata dal fatto che detto stelo, all'estremità distale rispetto a detto collo, è formato sostanzialmente a forcella, rastremato dall'estremità prossimale alla detta estremità distale e provvisto, a partire dall'estremità prossimale per almeno una porzione della sua superficie, di una pluralità di nervature disposte parallelamente al suo asse longitudinale, e rastremantisi verso la detta estremità distale. The object of the present invention is therefore a hip prosthesis comprising a femoral stem, provided with a neck at the free end of which the ball head of the acetabular joint is coupled, characterized in that said stem, at the distal end with respect to said neck, is substantially fork-shaped, tapered from the proximal end to said distal end and provided, starting from the proximal end for at least a portion of its surface, with a plurality of ribs arranged parallel to its longitudinal axis, and tapering towards said distal end .
In una forma esecutiva dell'invenzione, l'estremità dello stelo è formata a forcella e la superficie di una porzione di stelo in prossimità della medesima realizzate levigate, preferibilmente a finitura speculare, mentre la restante superficie dello stelo femorale della protesi risulta porosa, preferibilmente a rugosità controllata. In an embodiment of the invention, the end of the stem is fork-shaped and the surface of a portion of the stem in proximity to the same made smooth, preferably with a specular finish, while the remaining surface of the femoral stem of the prosthesis is porous, preferably with controlled roughness.
In un'altra forma esecutiva, sullo stelo alla base di detto collo è realizzata una scanalatura perpendicolarmente all'asse del collo, in cui è inserito, amovibile, un collare di appoggio della protesi sulla zona di resezione. In another embodiment, on the stem at the base of said neck a groove is made perpendicular to the axis of the neck, in which a removable support collar for the prosthesis on the resection area is inserted.
Un ulteriore oggetto della presente è l'attrezzatura atta all'installazione della protesi del tipo sopra descritto, detta attrezzatura comprendendo una pluralità di utensili, di forma simile a detto stelo femorale della protesi e di dimensioni crescenti fino alla dimensioni del detto stelo, provvisti ciascuno di un collo atto all'accoppiamento con una testina di giunto acetabolare, essendo formate sulla loro superficie una pluralità di scanalature, preferibilmente a dente di sega e preferibilmente a 90°, dette scanalature sono differenti per forma, profondità e numero dalle nervature dello stelo femorale della protesi dell'invenzione. Tali utensili sono accoppiabili, tramite il loro collo a dei mezzi per la percussione all'interno del canale diafisario e per la successiva estrazione. A further object of the present invention is the equipment suitable for the installation of the prosthesis of the type described above, said equipment comprising a plurality of tools, similar in shape to said femoral stem of the prosthesis and of increasing size up to the size of said stem, each provided of a neck suitable for coupling with an acetabular joint head, a plurality of grooves being formed on their surface, preferably sawtooth and preferably at 90 °, said grooves are different in shape, depth and number from the ribs of the femoral stem of the prosthesis of the invention. These tools can be coupled, through their neck, to means for percussion inside the diaphyseal canal and for subsequent extraction.
Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma esecutiva della medesima, eseguita, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: Further advantages and characteristics of the present invention will become evident from the following detailed description of an embodiment thereof, carried out, by way of non-limiting example, with reference to the figures of the attached drawings, in which:
la figura 1 è una vista in elevazione frontale di uno stelo femorale della protesi secondo la presente invenzione; Figure 1 is a front elevation view of a femoral stem of the prosthesis according to the present invention;
la figura 2 è una vista in elevazione laterale dello stelo femorale di figura 1.; Figure 2 is a side elevation view of the femoral stem of Figure 1;
la figura 3 è una vista dall'alto dello stelo di figura 1; Figure 3 is a top view of the stem of Figure 1;
la figura 4 è un particolare della figura 1, con parti in sezione; Figure 4 is a detail of Figure 1, with parts in section;
le figura 5 e 6 sono due viste in sezione secondo le rispettive linee V-V e VI-VI di figura Figures 5 and 6 are two sectional views along the respective lines V-V and VI-VI of the figure
la figura 7 è una vista in elevazione, con parti in sezione di un utensile atto all'applicazione della protesi, secondo l'invenzione; Figure 7 is an elevation view, with parts in section, of a tool suitable for applying the prosthesis, according to the invention;
le figure 8 e 9 sono due ulteriori viste in elevazione dell'utensile della figura 7; Figures 8 and 9 are two further elevational views of the tool of Figure 7;
la figura 10 è una vista in sezione trasversale ingrandita dell'utensile della figura 7; Figure 10 is an enlarged cross-sectional view of the tool of Figure 7;
le figure da 11 a 13 sono delle viste in elevazione di tre utensili di una medesima serie, costituenti l'attrezzatura per l'applicazione della protesi secondo l'invenzione; e Figures 11 to 13 are elevation views of three tools of the same series, constituting the equipment for applying the prosthesis according to the invention; And
la figura 14 è una vista in elevazione con parti in sezione dell'utensile illustrato in figura 7 accoppiato con un dispositivo per il suo inserimento nel canale diafisario e per la sua estrazione da medesimo. Figure 14 is an elevation view with parts in section of the tool illustrated in Figure 7 coupled with a device for its insertion into the diaphyseal channel and for its extraction therefrom.
In figura 1 è illustrato lo stelo femorale da protesi d'anca secondo la presente invenzione, designato con il numerale 10; detto stelo comprende il collo 11 alla cui estremità libera 111 si accoppia la 50 del giunto acetabolare (non mostrato). Il detto collo 11 è angolato rispetto al corpo 12 dello stelo 10, in modo di per se noto, di circa 30°. Il corpo 12 dello stelo comprende una porzione 121 prossimale a detto collo, più larga, ed una porzione distale 122, che si restringe progressivamente, fino a terminare alla sua estremità libera nella forcella 123. Su di un'ampia porzione della superficie frontale del corpo 12 dello stelo 10, a partire dall'estremità del corpo 12 collegata a detto collo 11, sono formate delle nervature 124 a sezione sostanzialmente rettangolare, come risulta chiaramente dalla sezione di figura 5. Inoltre, alla base del collo 1 è prevista una scanalatura 112 in grado di accogliere il collare 113, amovibile (vedere anche figura 6). Come si può notare dalla figura 2 dei disegni allegati, anche la sezione del corpo 12 dello stelo diminuisce dalla porzione prossimale 121 alla porzione distale 122, ed allo stesso modo le nervature 124, mano a mano che scendono verso la porzione distale 122, si fanno sempre meno pronunciate, fino a scomparire. La porzione prossimale 121 ha la sua superficie a rugosità controllata, come evidenziato nelle figure dalla retinatura, mentre la porzione distale 122 ha la superficie levigata, in particolare a finitura speculare. Figure 1 illustrates the femoral stem for a hip prosthesis according to the present invention, designated with the numeral 10; said stem comprises the neck 11 to whose free end 111 is coupled the 50 of the acetabular joint (not shown). The said neck 11 is angled with respect to the body 12 of the stem 10, in a per se known manner, of about 30 °. The body 12 of the stem comprises a portion 121 proximal to said neck, wider, and a distal portion 122, which progressively narrows, until it ends at its free end in the fork 123. Over a large portion of the front surface of the body 12 of the stem 10, starting from the end of the body 12 connected to said neck 11, ribs 124 are formed with a substantially rectangular section, as is clear from the section of figure 5. Furthermore, a groove 112 is provided at the base of the neck 1 able to accommodate the collar 113, removable (see also figure 6). As can be seen from Figure 2 of the accompanying drawings, the section of the body 12 of the stem also decreases from the proximal portion 121 to the distal portion 122, and in the same way the ribs 124, as they descend towards the distal portion 122, become less and less pronounced, until it disappears. The proximal portion 121 has its surface with controlled roughness, as shown in the figures by the screening, while the distal portion 122 has a smooth surface, in particular with a specular finish.
In figura 3 lo stelo femorale 10 è illustrato in vista dall'alto; oltre al collo 11 ed alla sua estremità 111, nonché al collare 113, si può notare il foro 114, formato parallelo all'asse longitudinale del detto stelo. In Figure 3 the femoral stem 10 is shown in top view; in addition to the neck 11 and its end 111, as well as the collar 113, it is possible to note the hole 114, formed parallel to the longitudinal axis of the said stem.
Nelle figure da 7 a 9 è illustrato uno degli utensili dell'attrezzatura per l'applicazione della protesi secondo l'invenzione; detto utensile, designato con 20, è di forma simile allo stelo femorale descritto in precedenza. Con 21 è designato il collo dell'utensile, che presenta un' estremità 211 cilindrica provvista di una cavità semisferica 212 ed alla sua base è provvista di due spallamenti 213. Detto collo 21 si diparte dal corpo 22 dell'utensile, che presenta una porzione 221, prossimale a detto collo, più larga e, come risulta dalle figure 8 e 9, di sezione maggiore, ed una porzione distale 222, più stretta e di sezione minore. Tutta la superficie del corpo 22 dell'utensile è provvista di scanalature 223 il cui profilo a dente di sega a 90° è illustrato nella sezione ingrandita di figura 10. Figures 7 to 9 show one of the tools of the equipment for applying the prosthesis according to the invention; said tool, designated with 20, is similar in shape to the femoral stem described above. The neck of the tool is designated by 21, which has a cylindrical end 211 provided with a hemispherical cavity 212 and at its base is provided with two shoulders 213. Said neck 21 starts from the body 22 of the tool, which has a portion 221, proximal to said neck, wider and, as shown in figures 8 and 9, of greater section, and a distal portion 222, narrower and of smaller section. The whole surface of the body 22 of the tool is provided with grooves 223 whose sawtooth profile at 90 ° is illustrated in the enlarged section of figure 10.
Nelle figure da 11 a 13 è illustrato un set di utensili per l'applicazione della protesi secondo la presente invenzione. Gli utensili 30 e 40 corrispondono nella loro costruzione all'utensile 20 di figura 13, tranne per il fatto che le loro dimensioni sono inferiori. Da notare che il collo 21 e quelli 31 e 41 dei rispettivi utensili sono tutti di dimensioni uguali, in modo da consentire il montaggio su qualunque dei detti utensili di mezzi per la percussione o l'estrazione, nonché di una testina analoga alla testina 50 illustrata in figura 1. Per il resto, gli utensili 30 e 40 presentano rispettivamente il corpo 32 e 42 comprendente le porzioni prossimale 321 e 421 e distale 322 e 422. Le scanalature 323 e 423 hanno il profilo a dente di sega a 90° come quelle indicate con 223 nell'utensile 20. Figures 11 to 13 show a set of tools for applying the prosthesis according to the present invention. The tools 30 and 40 correspond in their construction to the tool 20 of Figure 13, except that their dimensions are smaller. It should be noted that the neck 21 and those 31 and 41 of the respective tools are all of the same size, so as to allow the assembly on any of said tools of means for percussion or extraction, as well as of a head similar to the head 50 illustrated in figure 1. For the rest, the tools 30 and 40 have respectively the body 32 and 42 comprising the proximal portions 321 and 421 and distal 322 and 422. The grooves 323 and 423 have a sawtooth profile at 90 ° like those indicated with 223 in tool 20.
In figura 14 è illustrato l'utensile 20 dell'attrezzatura secondo l'invenzione, accoppiato ad un dispositivo per la sua percussione ed estrazione, di seguito denominato impattatore 60. Detto impattatore comprende un braccio arcuato 61 provvisto ad una estremità di una piastra 62, ed all'estremità opposta munito di un manicotto 63 di accoppiamento con l'estremità 211 del collo 21 dell'utensile 20. Il manicotto 63 presenta sulla sua parete laterale interna un foro radiale 631 che funge da sede alla sfera 632 che impegna la cavità semisferica 212 dell'estremità 211 del collo 21. Nel manicotto è formata la sede 64 cilindrica per un pulsante 65 a pistone, caricato .dalla molla 641 e provvisto di una cavità semisferica sulla sua superficie laterale, nonché dello spallamento 652 alla sua estremità rivolta verso la<'>molla 641. Il manicotto 63 presenta all'estremità inferiore, rivolta verso l'utensile 20 il bordo di battuta 633. Figure 14 illustrates the tool 20 of the equipment according to the invention, coupled to a device for its percussion and extraction, hereinafter referred to as the impactor 60. Said impactor comprises an arched arm 61 provided at one end with a plate 62, and at the opposite end provided with a sleeve 63 for coupling with the end 211 of the neck 21 of the tool 20. The sleeve 63 has on its internal side wall a radial hole 631 which acts as a seat for the ball 632 which engages the hemispherical cavity 212 of the end 211 of the neck 21. The cylindrical seat 64 is formed in the sleeve for a piston button 65, loaded by the spring 641 and provided with a hemispherical cavity on its lateral surface, as well as with the shoulder 652 at its end facing the Spring 641. The sleeve 63 has the abutment edge 633 at the lower end, facing the tool 20.
Il funzionamento della protesi e dell'attrezzatura per la sua applicazione secondo la presente invenzione apparirà evidente da quanto segue. Lo stelo femorale 10 per protesi d'anca illustrato nelle figure da 1 a 6 presenta alcune peculiarità che ne migliorano la stabilità e l'efficacia. Innanzitutto, la forcella 123 formata all'estremità della porzione distale 122 consente l'assorbimento dei micromovimenti senza che questi vengano ritrasmessi all'estremità prossimale 121 dello stelo 10, e che quindi vadano a ripercuotersi sulla stabilità dell'impianto.Inoltre, per favorire questo tipo di ammortizzazione, la porzione distale 122 è realizzata con la superficie levigata, preferìbilmente a finitura speculare, in modo tale che il tessuto della corticale rigenerato non attecchisca su detta superficie, consentendole pertanto di rimanere indipendente. Al contrario, la superficie della porzione prossimale 121 è realizzata a rugostà controllata, in modo tale da offrire un buon appiglio al tessuto osseo che si va rigenerando. Anche la forma delle nervature 124 e la loro disposizione è atta a garantire la massima stabilità allo stelo dopo il suo inserimento nella cavità femorale. The operation of the prosthesis and of the equipment for its application according to the present invention will appear evident from the following. The femoral stem 10 for hip prosthesis illustrated in Figures 1 to 6 has some peculiarities which improve its stability and effectiveness. First of all, the fork 123 formed at the end of the distal portion 122 allows the absorption of the micro-movements without these being retransmitted to the proximal end 121 of the stem 10, and therefore affecting the stability of the implant. type of cushioning, the distal portion 122 is made with a smooth surface, preferably with a specular finish, so that the regenerated cortical tissue does not take root on said surface, thus allowing it to remain independent. On the contrary, the surface of the proximal portion 121 is made with a controlled roughness, in such a way as to offer a good grip to the bone tissue that is being regenerated. The shape of the ribs 124 and their arrangement is also suitable for ensuring maximum stability to the stem after its insertion into the femoral cavity.
Il collare 113 è realizzato amovibile sostanzialmente per offrire una alternativa al chirurgo ortopedico che può decidere anche all'ultimo momento, e senza dover cambiare tipo di protesi, se ritiene opportuno o meno distribuire parte del carico sulla zona di resezione. Nel caso non lo ritenga opportuno, non deve fare altro che asportare il collare 113 dalla scanatura 112. The collar 113 is substantially removable to offer an alternative to the orthopedic surgeon who can decide even at the last moment, and without having to change the type of prosthesis, whether or not he deems it appropriate to distribute part of the load on the resection area. If he does not deem it appropriate, all he has to do is remove the collar 113 from the groove 112.
Lo stelo 10 viene introdotto nella cavità formata nella dialisi femorale inserendo un battitore nel foro 114 e quindi battendo fino al suo posizionamento corretto. Lo stelo può essere eventualmente estratto, per esempio accoppiando un opportuno attrezzo all'estremità 211. The stem 10 is introduced into the cavity formed in the femoral dialysis by inserting a beater into the hole 114 and then beating until its correct positioning. The stem can optionally be extracted, for example by coupling a suitable tool to the end 211.
Come è già stato detto in precedenza, è di fondamentale importanza il modo in cui viene formata la cavità nella diafisi femorale atta ad ospitare lo stelo della protesi d'anca. L'attrezzatura di applicazione dello stelo secondo la presente invenzione permette di formare la detta cavità senza asportazione di materiale. Di fatto, detta attrezzatura comprende una serie di utensili del tipo illustrato nelle figure da 11 a 13. Tali utensili, di forma simile allo stelo femorale 10, sono, come la protesi medesima, realizzati in più taglie di dimensioni progressivamente crescenti da una taglia minima ad una massima. Per l’installazione della protesi di taglia minima sarà contemplato l'uso di un unico utensile, di misura sostanzialmente coincidente con quello dello stelo femorale della rispettiva protesi; nel caso invece della protesi di taglia massima saranno utilizzati, per formare la sede di detta protesi tutti gli utensili disponibili dalla taglia più piccola a quella massima, in sequenza crescente. In questo modo la spongiosa della diafìsì femorale verrà progressivamente compattata, fornendo il massimo sostegno alla fissazione primaria della protesi. As has already been said previously, the way in which the cavity is formed in the femoral shaft to accommodate the stem of the hip prosthesis is of fundamental importance. The rod application equipment according to the present invention allows the said cavity to be formed without removing material. In fact, said equipment comprises a series of tools of the type illustrated in Figures 11 to 13. Such tools, similar in shape to the femoral stem 10, are, like the prosthesis itself, made in several sizes of progressively increasing size from a minimum size to a maximum. For the installation of the minimum size prosthesis, the use of a single tool will be contemplated, of a size substantially coinciding with that of the femoral stem of the respective prosthesis; in the case of the prosthesis of maximum size, all the tools available from the smallest to the maximum size will be used in increasing sequence to form the seat of said prosthesis. In this way the spongiosa of the femoral shaft will be progressively compacted, providing maximum support for the primary fixation of the prosthesis.
Gli utensili dell'attrezzatura secondo l'invenzione sono inseriti ed estratti dal canale diafisario del femore del paziente mediante l'impattatore 60. Tale dispositivo presenta dei mezzi di accoppiamento estramamente semplici e rapidi con l'estremità del collo dell'utensile. The tools of the equipment according to the invention are inserted and extracted from the diaphyseal canal of the patient's femur by means of the impactor 60. This device has extremely simple and rapid coupling means with the end of the tool neck.
Inoltre, come illustrato in figura, la presenza sul collo 21 dell'utensile 20 degli spallamenti 213 e della battuta 633 sul bordo di uscita del manicotto 63 rende pressoché impossibile la rotazione attorno all'asse di collegamento tra impattatore e utensile. Una volta collegato all'utensile l'impattatore, quest'ultimo può essere percosso sulla piastra 62, per consentire l'inserimento dell'utensile nel canale diafisario femorale. Successivamente, l'estrazione dell'utensile può essere effettuata impugnando l'impattatore. Furthermore, as illustrated in the figure, the presence on the neck 21 of the tool 20 of the shoulders 213 and of the stop 633 on the trailing edge of the sleeve 63 makes it almost impossible to rotate around the connection axis between the impactor and the tool. Once the impactor has been connected to the tool, the latter can be struck on the plate 62, to allow insertion of the tool into the femoral shaft. Subsequently, the extraction of the tool can be carried out by gripping the impactor.
Vantaggiosamente, possono essere previsti su detto impattatore mezzi di ulteriore collegamento con l'utensile, atti a scaricare la spinta introduttiva sull'asse longitudinale dell'utensile. Advantageously, said impactor means can be provided for further connection with the tool, suitable for discharging the introductory thrust on the longitudinal axis of the tool.
La protesi d'anca così concepita, nonché l'attrezzatura per la sua applicazione forniscono delle importanti soluzioni a problemi riconosciuti, permettendo l'applicazione senza rimozione di spongiosa dalla cavità diafisaria, e .fornendo una protesi che alla stabilità primaria unisce la stabilità nel tempo, per<' >il rigenerato derivante dalla spongiosa compattata che diventa trapianto autologo. The hip prosthesis thus conceived, as well as the equipment for its application, provide important solutions to recognized problems, allowing the application without removal of cancellous bone from the diaphyseal cavity, and providing a prosthesis that combines primary stability with stability over time. , for <'> the regenerate deriving from the compacted spongiosa which becomes an autologous transplant.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 0001 | Granted |