BRPI0617050A2 - prótese para articulação do joelho - Google Patents

Abstract

<B>PRóTESE PARA ARTICULAçãO DO JOELHO<D>é revelada uma prótese para articulação do joelho. A prótese possui um componente femoral e um componente tibial. O componente tibial possui um elemento de plató tibial encaixado em um elemento de bandeja tibial. Um membro de ponte com formato hemi capstan é provido entre os cóndilos replicados no componente femoral. Um pino especialmente formado é provido entre a depressão meniscóide com formato de rim no elemento de plató tibial. O membro de ponte e o pino atuam juntos para formar uma articulação adicional para transferência de carga durante a flexão profunda da prótese em sua configuração de operação.

Description

"PRÓTESE PARA ARTICULAÇÃO DO JOELHO" Campo da invenção:

A presente invenção refere-se a uma prótese para articulação do joelho.

Particularmente, a presente invenção refere-se a uma prótese para articulação do joelho tendo um maior grau de flexão do joelho.

Mais particularmente, a invenção refere-se a uma prótese para articulação do joelho que substitui as superfícies articulares do fêmur e da tíbia.

Descrição da técnica anterior:

Introdução:

A articulação do joelho humano (60), conforme vista nas Figuras 1, 2 e 3 dos desenhos anexados, desempenha uma função essencial para permitir que os indivíduos tenham uma vida normal. É a maior articulação do corpo humano, uma das mais complicadas em termos de estrutura e a principal articulação para locomoção. Isso se deve ao fato de que este é o ponto de articulação das maiores alavancas dos membros inferiores (o fêmur e os ossos da perna) , que são caracterizados pela maior gama de movimentos realizados durante o caminhar. Ao contrário da articulação do quadril, a articulação do joelho não tem estabilidade inerente em virtude das articulações ósseas e depende do tecido mole para sua estabilidade. A articulação do joelho compreende importantes ligamentos, por exemplo, os ligamentos cruzados anterior e posterior, meniscos mediai e lateral e os ligamentos colaterais mediai e lateral. Estabilidade e mobilidade adicionais da articulação do joelho são providas pelos tecidosmoles adjacentes, incluindo o mecanismo dos quadríceps, os tendões mediai e lateral e a cápsula posterior, incluindo a fáscia poplitea.

Três ossos formam a articulação do joelho completo: a extremidade inferior do fêmur (61, 63, 69 e 70), a extremidade superior da tíbia (64, 68) e a patela (79), conforme visto na figura 3. As superfícies articulares dos côndilos femorais (63, 69), unindo-se com a tíbia (67), são convexas nos planos transversal e sagital e são segmentos de uma elipsóide. As faces articulares superiores da tíbia que se articulam com os côndilos femorais (63, 69) consistem em duas facetas rasas cobertas com meniscos de cartilagem de hialina com formato de meia-lua (74, 78).

Cada menisco (74, 78) é uma placa triedral no formato de 'C' inclinada ao longo da borda; a borda periférica espessada é anexada à cápsula articular enquanto a borda afiada direcionada para a articulação é livre. O menisco lateral é mais curvo que o menisco mediai. Os meniscos servem como absorvedores de choque e facilitam o movimento rotatório da articulação do joelho. Adicionalmente, eles diminuem a pouca profundidade do platô tibial. A articulação tibiofibular proximal (76) desempenha três funções: dissipação de estresses de torção aplicados no tornozelo; dissipação dos movimentos de inclinação tibial lateral e suporte de peso de tensão.

A cápsula articular é anexada a certa distância das bordas das superfícies articulares femoral, tibial e patelar. No fêmur, portanto, ela estira frontalmente para cima, passando as faces patelares. Nas laterais ela passa entre os côndilos eepicôndilos com o último deixado fora da cápsula para anexação de músculos e ligamentos, e na parte posterior ela desce para as bordas da superfície articular condilar. Na tíbia (67) a cápsula está anexada às bordas das superfícies articulares dos côndilos. Na patela, ela é anexada às bordas da superfície cartilaginosa, e como um resultado parece estar inserida em um 'quadro' formado pela parte anterior da cápsula. Os ligamentos mediai e lateral se originam dos epicôndilos mediai e lateral da extensão do fêmur nos lados da articulação perpendicular aos seus eixos frontais: o ligamento colateral tibial (73) se estende no lado mediai do epicôndilo mediai do fêmur (70) para a borda da tíbia e se funde com a cápsula e o menisco mediai; ligamento colateral fibular (77) passa no lado lateral entre o epicôndilo lateral (61) e a cabeça fibular (65). O ligamento colateral fibular (77) não está anexado à cápsula articular mas é separado dela por uma almofada de gordura. No aspecto posterior da cápsula de articulação do joelho estão dois ligamentos que se unem com sua parede posterior,, o ligamento arqueado (84) do joelho e o ligamento oblíquo (86) do joelho.

Os ligamentos colaterais 73 e 77 vistos na figura 2 provêem estabilidade mediolateral para a articulação do joelho e impedem excesso de aberturas em varo e valgo.

O mecanismo quadríceps inclui um tendão dos músculos quadríceps da coxa que está no aspecto anterior da articulação do joelho. Ele envolve a patela (79) como um osso sesamóide e é, então, contínuo com um ligamento patelar espesso e forte (83) conforme é visto na Figura 3, que passa para baixo a partir do ápice da patela (79) e é anexado à tuberosidade datibia. A partir do mecanismo quadriceps, expansões retinaculares mediai e lateral se abrem o que provê estabilidade adicional. A articulação do joelho também possui dois ligamentos intra-articulares denominados ligamentos cruzados (72, 75). Os ligamentos cruzados anterior e posterior conectam a eminência intercondilar da tibia à superfície mediai do côndilo lateral e a porção posterior da eminência intercondilar à superfície lateral do côndilo femoral mediai, respectivamente. Estes ligamentos provêem estabilidade em relação à translação anterior e posterior da tíbia sobre o fêmur e também provêem estabilidade durante a flexão do joelho.

Músculos dos tendões lateral e mediai 80 e 82 provêem estabilidade mediai e lateral. Adicionalmente, eles auxiliam na função de dobra do joelho.

Dois tipos de movimento ocorrem na articulação dojoelho: (i) flexão e extensão e (ii) rotação. A flexão e a extensão ocorrem no eixo frontal passando através dos côndilos femorais. O movimento de flexão é policêntrico, isto é, sobre dois centros diferentes, que não são fixados em uma posição, mas se encontram em um caminho um pouco espiralado ou policêntrico.

Durante a flexão, o côndilo femoral e o côndilo tibial giram e deslizam um em relação ao outro, com o centro da rotação (centróide) da articulação se movendo posteriormente sobre os côndilos do fêmur com a flexão crescente provendo uma curva 'J'. A faixa de flexão é considerável e é possível até um ângulo de até 140 graus. A extensão ocorre até o fêmur e a tíbia estarem alinhados. Movimento adicional (hiperextensão) não é possível devido ao fato de que os côndilos do fêmur encostam contra oscôndilos tibiais.

Durante a extensão, a tíbía e o fêmur seguem o caminho inverso, com o centro de rotação agora se movendo anteriormente conforme a articulação é estendida. Como um resultado os meniscos são comprimidos, os ligamentos colaterais (73, 77) e ligamentos cruzados (72, 75) são fortemente retesados, e a perna e a coxa são travadas em uma estrutura única. Na flexão os meniscos endireitam, enquanto os ligamentos colaterais relaxam devido aos pontos de sua anexação se tornarem mais próximos entre si; como uma conseqüência, a rotação no eixo longitudinal se torna possível quando o joelho é flexionado. Os ligamentos cruzados (72, 75) restringem a rotação mediai da perna, mas, por outro lado, relaxam na rotação lateral, em cujo caso o movimento é limitado pelos ligamentos laterais. Na rotação, a maior faixa de movimentos ocorre na região do côndilo lateral devido ao ligamento fibular colateral (77), que não se une com a cápsula articular, relaxar mais que o ligamento tibial colateral (73) . Durante a rotação os meniscos deslizam na superfície articular da tíbia. Adicionalmente ao papel indicado dos ligamentos cruzados (72, 75) nos movimentos rotacionais, eles também efetuam flexão e extensão pela retenção dos ossos em uma posição definida e simultaneamente limitam o movimento. A estrutura e arranjo dos ligamentos da articulação do joelho facilitam a manutenção de uma posição ereta por um longo período de tempo.

Embora o joelho geralmente sirva a seu propósitomuito bem, várias condições do joelho causam muita dor e perda de mobilidade e função para aqueles que são afetados por este distúrbio. Algumas condições do joelho são congênitas. Outrascondições do joelho são causadas por infecções bacterianas, que podem ocorrer em qualquer idade. Condições podem também resultar de ferimentos no esporte ou acidentes, doenças contraídas, ou mais comumente em conseqüência de "desgaste e rompimento". Talvez a condição mais difundida do joelho seja artrite. O termo "artrite" é geralmente usado como um nome comum para os efeitos de várias doenças do joelho, tais como, por exemplo, artrite traumática, artrite infecciosa, osteoartrite e artrite reumatóide. A artrite que afeta o joelho freqüentemente causa tanta dor e desconforto que pacientes idosos não conseguem manter um estilo de vida independente. Cada enfermidade específica pode afetar a articulação do joelho de uma maneira diferente. Por exemplo, a má-formação das superfícies da articulação pode causar degeneração da articulação, instabilidade, deterioração de estruturas ósseas internas, as quais resultam em instabilidade da articulação. A erosão dos meniscos pode predispor a uma artrite precoce.

O tratamento para o joelho usualmente depende do tipo de problema que o paciente apresenta. Para condições tais como distensões leves, entorses, e excesso de uso, o descanso do joelho pode ser um dos primeiros tratamentos que o médico recomendará.

O tratamento para dor grave no joelho requer uma combinação de terapias, incluindo terapias com medicamento, um regime de descanso e exercício, terapia física e fomentação quente e/ou fria. Aspirina, medicamentos antiinflamatórios não esteróides (NSAIDS) e corticosteróides são medicamentos comuns para o tratamento de muitos tipos de artrites.

Durante o tratamento de articulações de joelhodoentes ou danificadas, cirurgia é freqüentemente necessária para tentar reparar o joelho. 0 termo "prótese de joelho" se aplica a sistemas de articulação artificiais que objetivam substituir a articulação natural, constituídos pela conformação da parte inferior da epífise do fêmur, pela conformação da epífise superior da tíbia, e também pelo elemento fêmoro-patelar. Um dos procedimentos mais comuns usados no tratamento de distúrbios do joelho é conhecido como "artroplastia" e inclui a implantação de um componente artificial de articulação no joelho. Artroplastia tem sido uma das principais áreas de avanço em cirurgia de joelho durante o último quarto de século.

Articulações de joelho proféticas da técnica anterior possuem muitas formas diferentes, dependendo das preferências do cirurgião ortopédico, da condição do joelho natural e da saúde, idade e mobilidade do paciente. Próteses de articulação de joelho, que já estão disponíveis a alguns anos, podem ser classificadas em dois tipos. 0 primeiro tipo é referido como próteses "estabilizadas" nas quais dobradiça e articulações do tipo esfera e soquete são usadas como substitutos para a articulação anatômica do joelho. Neste tipo de articulação, o movimento do joelho é controlado e restringido pelo pino de dobradiça ou esfera e soquete, e pouca relevância é colocada nos tecidos moles vizinhos (isto é, tendões e ligamentos) para estabilizar a articulação. As articulações permitem pouca, se alguma, translação anterior-posterior, angulação lateral, ou rotação, se comparadas ao que permite a articulação anatômica do joelho.

Por esta razão, estas articulações sãoconsideradas indesejáveis e estão, provavelmente, propensas a falha prematura. As próteses de joelho do primeiro tipo também possuem desvantagens significativas, visto que elas geralmente envolvem a remoção de ligamentos naturais e permitem apenas movimento sobre um eixo único em oposição à rotação e translação controladas características de um joelho natural, saudável.

O outro tipo de prótese de articulação de joelho é geralmente referida como uma prótese de "superfície condilar". Neste tipo de articulação, as superfícies de apoio respectivas no fêmur e tíbia são substituídas por superfícies de apoio proféticas de formato e posição similares, que são separadas e não estão diretamente conectadas entre si. Este tipo de articulação se baseia nos tendões e ligamentos próximos para reter a articulação e prover estabilidade para a articulação durante os movimentos.

Esta invenção se refere a próteses do segundo tipo.

A Figura 4 da técnica anterior dos desenhos em anexo ilustra a prótese de articulação convencional do segundo tipo, que tipicamente compreende um componente femoral (33) e um 20 componente tibial (34) . O componente femoral (33) e o componente tibial (34) são projetados para serem cirurgicamente anexados à extremidade distai do fêmur e à extremidade proximal da tíbia, respectivamente. O componente femoral (33) compreende um par espaçado de membros de porção de apoio operacionalmente convexos 25 para uma posição inferior (17) adaptado para articulação mútua com membros de porção de apoio correspondentes (19) do componente tibial (34). O componente tibial (34) compreende um par espaçado de membros de porção de apoio operacionalmente côncavos para umaposição superior (19) adaptado para receber os membros da porção de apoio femoral (17), e um segundo membro de porção guia intercondilar (15) disposto entre os membros de porção de apoio (19) e unindo-os. Tipicamente, o componente tibial (34) é adaptado para ser fixado à extremidade superior da tíbia excisada. Ele é provido de uma haste de projeção para a posição inferior (23) (quilha) adaptada para ser recebida para fixação por cimento em uma abertura correspondente feita pelo cirurgião na parte superior da tíbia.

A Figura 5, novamente ilustrando um componente da técnica anterior, ilustra uma primeira porção guia intercondilar (14) disposta entre os dois membros de porção de apoio (17) do componente femoral (33) e unindo-os, um membro de porção de ponte (11) unindo as extremidades anteriores dos dois membros de porção de apoio (17) e um membro de porção guia (14), um membro de suporte patelar (29) se estendendo acima do membro de porção de ponte (11) . O componente femoral (33) é adaptado para ser fixado aos côndilos do fêmur excisado. Os membros de pino afilados (20) projetados para a posição superior a partir das faces internas dos membros de porção de apoio (17) são recebidos dentro de aberturas correspondentes perfuradas no fêmur. Os membros de pino (20) são fixados ao fêmur por meio de cimento tal como polimetil metacrilato [PMMA]. Adicionalmente, o componente (33) é provido de recessos (24) nas superfícies internas de membros de porção de apoio (17) e membro de suporte patelar (29).

A Figura 6 ilustra as porções de apoio femoral (17) do componente femoral (33), que exibem um formato nos planos sagitais, similar àquele dos côndilos femorais naturais, com aparte posterior do referido formato sendo um arco de um circulo.

O movimento de um joelho natural é cinematicamente complexo. Durante uma faixa relativamente ampla de flexão e extensão, as superfícies articulares de um joelho natural experimentam rotação, angulação mediai e lateral, translação no plano sagital, giro e deslizamento. As próteses de articulação do joelho, em combinação com os ligamentos e músculos, tentam permitir movimento natural do joelho, assim como absorver e controlar forças geradas durante a faixa de flexão. Dependendo do grau de avaria ou deterioração dos tendões e ligamentos do joelho, é necessário que uma prótese de articulação de joelho limite um ou mais destes movimentos de modo a prover estabilidade adequada.

Várias próteses de articulação de joelho conhecidas na técnica são resumidas como abaixo:

A Patente Norte-Americana N2 3.795.922 revela umaprótese de esfera e soquete tendo membros de travamento encaixados dispostos entre os componentes femoral e tibial.

A Patente Norte-Americana N2 3.837.009 revela um pino que se estende do componente tibial em uma fenda no componente femoral e um pino ou eixo que é afixado ao componente femoral e passa através de um orifício de formato e tamanho cuidadosamente projetados no pino.

A Patente Norte-Americana N2 3.840.905 revela uma articulação de joelho onde os componentes femorais e tibiais possuem aproximadamente formatos de sela, com os dois componentes em contato entre si em uma porção intercondilar substancialmente de suporte de carga.

A Patente Norte-Americana N2 4.209.8 61 revela umaprótese de joelho nova compreendendo um componente femoral e um componente tibial adaptados respectivamente para serem fixados às extremidades adjacentes do fêmur e da tíbia, com cada componente compreendendo um par espaçado de porções de apoio para articulação do joelho no plano sagital.

A Patente Norte-Americana N- 4.213.209 revela uma prótese de articulação de joelho compreendendo um componente femoral tendo porções condilares lateralmente separadas no formato para corresponder, de forma geral, aos formatos das superfícies condilares do fêmur, e um componente tibial tendo uma porção de plataforma do tipo placa que inclui concavidades lateralmente separadas na superfície externa, cada uma das quais recebe e suporta uma das porções condilares do componente femoral.

A Patente Norte-Americana N5 4.892.547 revela uma prótese de articulação de joelho parcialmente estabilizada incluindo um componente femoral e um componente tibial. 0 componente femoral tem porções de apoio condilares separadas,, porções intercondilares anterior e posterior, e uma abertura intercondilar definida por bordas das porções de apoio condilares e das porções intercondilares anterior e posterior. 0 componente tibial tem superfícies de apoio para suportar as porções de apoio condilares do componente femoral, e uma eminência intercondilar relativamente baixa entre as superfícies de apoio.

A Patente Norte-Americana N- 5.011.496 revela uma articulação de joelho protética tendo uma posição estendida, uma posição intermediária, e uma posição flexionada. 0 movimento da articulação inclui um segmento mínimo a partir da posição estendida para a posição intermediária, e um segmento maior apartir da posição intermediária para a posição flexionada.

A Patente Norte-Araericana N- 5.207.771 revela uma prótese de articulação de joelho que inclui componentes tibial e femoral e uma inserção de apoio projetada para substituição total protética de joelho unicompartimental e pode ser implantada usando técnicas cirúrgicas artroscópicas.

A Patente Norte-Americana N2 5.702.458 revela uma prótese de articulação de joelho compreendendo componentes femoral e tibial. 0 componente femoral inclui um par de côndilos, cada um 10 deles curvado, de forma geral, para corresponder ao formado de um côndilo femoral anatômico.

A Patente Norte-Americana N- 6.013.103 revela uma prótese de joelho de pivô mediai tendo superfícies de apoio condilar que são apoiadas em depressões em um componente tibial. A Patente Norte-Americana N2 6.203.576 revela uma

prótese completa de articulação de joelho tendo côndilos protéticos como uma parte do elemento femoral, onde os côndilos proféticos têm uma curvatura no formato de um arco circular em sua parte posterior, e o elemento femoral tem, entre estes côndilos protéticos, uma parede cilíndrica convexa com um eixo que coincide com o eixo do círculo, no qual as partes posteriores dos côndilos protéticos se localizam.

A Patente Norte-Americana N2 6.264.697 revela uma prótese de substituição de joelho total condilar tendo superfícies guia que interagem para controle de deslocamento anterior e posterior.

A Patente Norte-Americana N2 6.699.191 revela uma prótese de joelho para o membro inferior incluindo um elementoprotético do fêmur tendo um bloco que apresenta uma alça que se dirige para dentro da tróclea e adjacente a um entalhe do qual uma superfície de apoio convexa se estende, e um elemento protético de tíbia que tem uma inserção com uma elevação orientada de forma sagital definindo uma projeção para estabilização antero-posterior.

A Patente Norte-Americana N- 6.783.550 revela uma prótese de articulação de joelho, compreendendo um componente femoral e um componente tibial. 0 componente femoral tendo uma primeira porção adaptada para anexação fixável à extremidade distai de um fêmur e uma segunda porção formada por uma superfície de apoio. 0 componente femoral é dimensionado de modo a permitir anexação ao fêmur de um paciente sem cortar pelo menos um dos ligamentos cruzados. 0 componente tibial tem uma primeira superfície que é adaptada para cooperar com a tíbia de um paciente, enquanto uma segunda superfície do componente tibial é adaptada para cooperar com o componente femoral.

A Patente Norte-Americana N2 6.783.551 revela um método e equipamento para permitir acesso a um canal intramedular de um fêmur através de uma prótese de articulação de joelho que inclui uma primeira porção condilar e uma segunda porção condilar.

A Patente Norte-Americana N2 6.902.582 revela uma articulação artificial adequada para uso como uma endoprótese para uma articulação de joelho humano, tendo um primeiro compartimento de articulação formado por um primeiro côndilo e um primeiro soquete e um segundo compartimento de articulação formado por um segundo côndilo e um segundo soquete.

A Patente Norte-Americana N2 6.916.340 revela umaprótese tibial não modular tendo um retentor para um apoio modular na superfície superior de uma base tibial,. um apoio primário não modular diretamente moldado para a base, e um membro mecânico de liberação montado na base tibial em contato com o apoio primário não modular.

A Patente Norte-Americana N- 6.926.738 revela uma prótese tendo um componente tibial e um componente meniscal tendo um pino giratório montado dentro de um orifício do componente tibial. O componente meniscal gira no componente tibial.

Com a prótese de joelho convencional existentenão é possível dobrar a articulação do joelho além de 90°. Flexão além de 90 graus pode causar ao paciente muita dor e trauma e pode ainda resultar no deslizamento do componente femoral do componente tibial. Também, as próteses da técnica anterior não são adequadas especificamente para atividades tais como sentar com as pernas cruzadas, ou agachamento.

Também, durante o movimento da articulação do joelho, os componentes femoral e tibial exercem repetidamente grandes forças na placa intermediária, as quais são aplicadas de uma maneira desequilibrada em um maior ou menor grau. A longo termo, isto resulta no desequilíbrio da articulação do joelho e em estresses anormais nos ligamentos, o que pode conduzir à perda da prótese.

Uma outra desvantagem associada com conjuntos de joelho protéticos convencionais é aquele de pressionar o tecido mole localizado no lado posterior do conjunto de joelho protético ou invadi-lo. A pressão no tecido mole é provável de ocorrer entre as superfícies de apoio dos componentes femoral e tibial quando ospontos de contato entre as superfícies de apoio se movem na direção posterior conforme o ângulo de flexão se aproxima da posição flexionada.

A superfície de contato relativamente menor experimentada pela articulação de joelho em ângulos de alta flexão podem resultar em desgaste da superfície da articulação ou fluxo frio das superfícies da articulação. Isto pode resultar em espessura de apoio diminuída.

Uma série de próteses de articulação de joelho conhecidas do tipo que são projetadas para prover estabilidade à articulação do joelho por ação mecânica não são capazes de prover flexão mais profunda.

Sumário da Invenção:

Um objetivo da presente invenção é prover uma prótese de articulação de joelho com pouco peso, que reproduza similarmente a função de um joelho natural.

Um outro objetivo da invenção é prover uma prótese de articulação de joelho que ofereça um grau maior de flexão e rotação do joelho com estabilidade melhorada. Um outro objetivo da invenção é prover uma articulação de joelho protética com uma capacidade para resistir a deslocamento em altos graus de flexão e, portanto, permitir flexão mesmo além dos 90 graus sem dor ou trauma e com um padrão de transferência de carga satisfatório. 25Ainda um outro objetivo da presente invenção é reduzir, se não eliminar, a probabilidade de pressão ou invasão do tecido mole localizado no lado posterior do joelho protético.

Ainda um outro objetivo desta invenção é proveruma prótese de joelho que, em sua configuração operacional, permita a um paciente recuperar as capacidades de ficar em pé e caminhar tão logo quanto possível pós operatoriamente e que permita movimento natural suave durante períodos prolongados de tempo com muito pouca dor, trauma e desgaste da prótese e, especificamente, das superfícies de apoio.

Um outro objetivo desta invenção é prover uma prótese na qual transferência de carga ideal seja obtida a partir do componente femoral para a tíbia por meio dos elementos do componente tibial.

Ainda um outro objetivo da invenção é prover uma prótese que requeira menos ressecção óssea do fêmur e da tíbia e, portanto, resulte em melhor preservação do osso.

Para atingir estes e outros objetivos, é provida, de acordo com esta invenção, uma prótese de articulação de joelho compreendendo (i) um componente femoral metálico com formato de Λϋ' com um braço mais longo que o outro, o braço mais longo tendo uma depressão côncava operacionalmente voltada para dentro, dentro da qual uma patela pode ser acomodada, sendo o braço mais curto contornado para replicar dois côndilos femorais de um joelho anatômico; um recesso provido entre os referidos côndilos femorais replicados; (ii) um componente tibial consistindo em um elemento metálico de bandeja tibial e um elemento de platô tibial feito de material polimérico sintético firmemente encaixado por encolhimento no elemento de bandeja tibial; o referido elemento de platô tibial sendo hemioval e tendo nele formado duas depressões meniscais côncavas, lateralmente espaçadas com formato de rim para receber os referidos côndilos femorais replicados; (iii) meios dearticulação nos componentes femoral e tibial, incluindo um membro de ponte com formato hemi capstan, tendo uma superfície operacional côncava no componente femoral e um pino tendo uma superfície operacional convexa complementar à referida superfície côncava no componente tibial; e (iv) meios de transferência de carga compreendendo flanges triangulares com formato de trama e uma haste se estendendo da superfície operacional inferior do componente tibial.

Tipicamente, o componente femoral e o elemento de bandeja tibial são de liga de cobalto e cromo e o elemento de platô tibial é de material polimérico de alta densidade, tipicamente polietileno de alta densidade.

Tipicamente, o referido membro de ponte é disposto no referido braço mais curto entre os referidos côndilos replicado e unindo o referido recesso no componente femoral.

Tipicamente, o referido recesso no referido componente femoral tem pelo menos uma janela através de pelo menos uma porção do recesso.

Tipicamente, a extremidade do recesso distai do membro de ponte é côncava.

Tipicamente, o braço mais longo do componente femoral termina em uma borda curva. De acordo com uma configuração preferida da invenção pinos de projeção se estendem operacionalmente para dentro a partir da superfície interna do componente femoral em formato de U em ambos os lados do recesso.

Preferivelmente, a superfície externa operacional do componente femoral é polida para espelhamento e a superfície interna operacional define uma pluralidade de recessos para fixaro fêmur ao componente femoral em sua configuração operacional.Tipicamente, o pino se estende operacionalmente para cima a partir do platô tibial entre as depressões meniscais.

De acordo com uma configuração preferida da 5 invenção, o pino é definido por uma pirâmide truncada arredondada na parte superior, seccionada no centro ao longo de uma superfície convexa disposta em ângulo reto, sendo o referido pino disposto no lado posterior operacional do platô tibial entre as depressões meniscais.

Tipicamente, o pino tem uma parede anterior

operacional que tem uma superfície lisa convexa concavada na borda que une o pino ao platô tibial, a referida parede anterior contornando o membro de ponte de formato hemi capstan do componente femoral em sua configuração operacional. De acordo com uma configuração da invenção o pino tem um pino de reforço nele provido.

De acordo com uma configuração preferida da invenção, os flanges de tramas triangulares em ambos os lados da haste definem paredes unidas à bandeja tibial, as referidas paredes estando operacionalmente abaixo e alinhadas com o eixo curto das depressões meniscais no platô tibial e se estendem ao redor do ponto mais profundo das depressões meniscais aproximadamente abaixo da área de contato entre as superfícies de apoio de contato dos côndilos replicados e as superfícies das depressões meniscais na configuração operacional da prótese.

Tipicamente, a haste é definida por um corpo cilíndrico tendo um eixo longo que se estende operacionalmente em um ângulo entre 5 a 10 graus, pref erivelmente 7 graus a umaposição vertical abaixo da bandeja tibial.

Tipicamente, a base da haste unida à base da bandeja tibial se localiza aproximadamente abaixo da borda anterior operacional da base do pino, enquanto a borda livre da haste se estende até a borda posterior da base do pino.

Breve Descrição dos Desenhos:

A invenção será descrita em detalhes com referência a uma configuração preferida desta, que é uma substituição de joelho total. Referência a esta configuração não limita o escopo da invenção, que é limitada apenas pelo escopo das reivindicações.

Nos desenhos:

A Figura 1 ilustra a vista posterior dos dois ossos da articulação do joelho;

A Figura 2 ilustra a vista anterior dos dois ossos da articulação do joelho;

A Figura 3 ilustra a vista lateral dos ossos da articulação anatômica de joelho;

A Figura 4 ilustra a vista posterior dos componentes artificiais femoral e tibial de acordo com a técnica anterior;

A Figura 5 ilustra a vista oblíqua dos componentes femorais e tibiais;

A Figura 6 ilustra os componentes femoral e tibial artificiais na configuração operacional;

A Figura 7 ilustra a vista posterior dos componentes femoral e tibial artificiais indicando a posição sentada, de acordo com a presente invenção;A Figura 8 ilustra a vista lateral dos componentes femoral e tibial da Figura 7;

A Figura 9 ilustra a vista lateral dos componentes femoral e tibial artificiais na configuração operacional de flexão profunda;

As Figuras 10 e 11 ilustram a vista isométrica frontal e vista frontal do platô tibial artificial;

As Figuras 12 e 13 ilustram a vista lateral e frontal do platô tibial;

As Figuras 14 e 15 ilustram as vistas seccionais de pinos alternativos do platô tibial.

As Figuras 16 e 17 ilustram a vista isométrica frontal e frontal do componente de bandeja tibial artificial;

As Figuras 18A e 18B ilustram a vista lateral do componente tibial mostrando os entalhes usados para fixar o platô tibial na bandeja tibial;

A Figura 19 ilustra a vista lateral do componente femoral artificial;

A Figura 20 ilustra a vista posterior do componente femoral;

As Figuras 21A e 21B ilustram a vista inferior de configurações alternativas do componente femoral;

A Figura 22 e Figura 23 ilustram as vistas superior e frontal do componente patelar;

A Figura 24 ilustra a articulação de joelho após prótese de articulação de joelho;

As Figuras 25 e 26 ilustram a vista posterior e vista frontal, respectivamente, da articulação de joelho com aprótese de articulação de joelho; e

As Figuras 27 e 28 ilustram os movimentos da articulação do joelho após prótese de articulação do joelho.

As Figuras 29 e 30 mostram uma configuração 5 alternativa da invenção que mostra um componente femoral com uma janela para inserção de um dispositivo intramedular.

Descrição Detalhada da Invenção:

A presente invenção será explicada agora com referência às Figuras 7 a 28 dos desenhos em anexo que ilustram 10 algumas das configurações preferidas de acordo com a invenção.

A Figura 7 ilustra o componente femoral artificial (31) e o componente tibial (32) de acordo com a presente invenção. O componente femoral (31) é projetado para cooperar com o componente tibial (32) na simulação do movimento de articulação de uma articulação de joelho anatômica: um movimento de balanço ao longo de um eixo vertical que permite a extensão e flexão do joelho e um deslizamento anterior e posterior do componente femoral no componente tibial e uma rotação de valgo e varo com deslizamento dos dois componentes ao longo de um eixo vertical.

O componente femoral (31) compreende um corpo no formato de com um braço (18) mais longo que o outro braço (12), o braço mais longo 18 tem uma depressão côncava (33) [não observada na Figura 7] em sua superfície externa dentro da qual uma patela (anatômica 79 ou protética 115, não observada na Figura 7) pode ser acomodada, o braço mais curto 12 contornado para replicar dois côndilos femorais de um joelho anatômico. Um recesso 16 é provido entre os referidos côndilos femorais 12 replicados.Os côndilos replicados agem como um par de membros de apoio convexos operacionalmente voltados para dentro conectados por um membro de ponte no formato hemi capstan 112. Os côndilos replicados são adaptados para articulação mútua com depressões meniscais 21 do componente tibial (32), que é descrito em detalhe aqui abaixo.

o termo "formato de capstan" usado nesta especificação é definido como significando um elemento que tem um corpo curvo tendo sua porção mais estreita no meio e que tem um raio crescente conforme ele atinge suas extremidades. o termo "hemi capstan" é definido como significando substancialmente metade de um corpo no formato de capstan, mas através do corpo de extremidade a extremidade.

o componente femoral é provido de dois pinos 15 cilíndricos, de projeção afilada (43). Tipicamente, uma abertura intercondilar (42), (42a) é provida no recesso (16) do componente femoral (31). A abertura pode se estender através da base ou apenas através de uma porção da base do recesso 16. Componentes femorais direito e esquerdo separados são providos para o joelho direito e esquerdo, respectivamente, em diferentes tamanhos.

O componente tibial (32) compreende: um platô tibial (44) e uma base ou bandeja tibial (40) . Tipicamente, um recesso (110) no lado posterior operacional do componente tibial (32) reduz o peso geral do componente tibial (32) . A porção 25 superior da bandeja tibial (40) possui entalhes (111), que ajudam a obter uma fixação melhor do platô tibial (44) sobre a bandeja tibial (40) . A bandeja tibial tem um membro de transferência de carga que é inserido no osso tibial. 0 membro de transferência decarga consiste de uma haste de projeção cilíndrica (47) com flanges de formato de trama triangular (46) que é a parte da bandeja tibial (40) que realmente entra no osso tibial (67).

A Figura 8 e a Figura 9 ilustram os componentes femoral e tibial configurados de maneira que a rotação do componente femoral (31) com relação ao componente tibial (32) sobre o eixo longitudinal da tíbia é facilitada pela proximidade da área de contato dos membros de porção de apoio femoral (12) nos membros da porção de apoio tibial (13) em relação ao eixo longitudinal da tíbia, e a prótese é capaz de acomodar aproximadamente 15 graus de movimentos varo-valgo sem uma das superfícies de apoio femoral (46) levantar acima da superfície de apoio tibial (21) correspondente. Tamanhos diferentes de componentes tibiais separadamente para a bandeja tibial e o platô tibial são providos e elementos são selecionados para pacientes individuais.

A articulação de joelho protético está sob carga compressiva durante atividades normais. A estabilidade valgo-varo de uma articulação de joelho se refere à capacidade da articulação para resistir às forças laterais ou forças giratórias que causariam rotação da tíbia em relação ao fêmur no plano frontal. As forças laterais ou os movimentos giratórios que causam rotação da tíbia em relação ao fêmur no plano frontal tendem a criar um deslocamento. Este deslocamento é especificamente provável de ocorrer em ambos os lados mediai ou lateral da prótese, dependendo da direção das forças laterais. A interação das porções de guia intercondilar (14) e (50) provê, em adição à guia na posição posterior do componente femoral no componente tibial (32) comflexão do joelho, uma quantidade altamente desejável de estabilidade em relação a movimentos indesejados e deslocamentos do joelho artificial, sem fazer que a prótese de articulação de joelho seja indevidamente restritiva, desajeitada ou desconfortável no uso real do corpo do paciente. A estabilidade aumentada compensará a perda dos ligamentos cruzados, que devem ser cortados durante o implante da prótese, mas têm sido freqüentemente considerados inúteis em casos de deterioração moderada da articulação de joelho natural como aquela causada pela artrite.

Descrição dos Componentes das Configurações Atualmente Preferidas da Presente invenção:

As Figuras 10 e 11 ilustram a vista frontal e lateral do elemento de platô tibial artificial. As Figuras 12 e 13 mostram a geometria do platô tibial. Ele é aproximadamente hemioval formando duas depressões no formato de rim côncavas, lateralmente separadas, referidas como depressões meniscais ou porções de apoio condilares (21) que são usadas para receber os côndilos femorais replicados. As depressões meniscais (21) são separadas posteriormente por um entalhe (110). A superfície operacional do platô inclina-se da borda anterior para a posterior, isto é, ela é relativamente mais alta na frente e diminui em altura na parte posterior. A extremidade frontal elevada limita deslizamento para frente, enquanto o perfil posterior auxilia na flexão do joelho além de 90 graus durante cujo movimento o hemi capstan e engate de pino novos provêem estabilidade ao movimento.

As Figuras 14 e 15 ilustram um pino intercondilarestabilizado (45) se estendendo para cima a partir da porção de platô (44) entre as depressões. 0 pino intercondilar (45) é definido por uma pirâmide truncada arredondada na parte superior, seccionada no centro ao longo de uma parede posterior de superfície convexa disposta em ângulo reto (105), e uma parede anterior de superfície côncava inclinada (104) o referido pino sendo disposto no lado posterior operacional do platô tibial entre as depressões meniscais.

A parede posterior operacional 105 que tem uma superfície lisa convexa concavada na borda que une o pino ao platô tibial, referida parede posterior que contorna o membro de ponte no formato hemi capstan 112 do componente femoral em sua configuração operacional. As bordas de todas as superfícies lateral e superior do pino intercondilar (45) são arredondadas, portanto ajudando no movimento suave, especificamente rotação do componente femoral (31) sobre o platô tibial (44) e, dessa maneira, reduzindo desgaste e ruptura. O pino intercondilar (45) funciona como uma parada de hiperextensão, dessa maneira evitando o deslocamento do componente femoral (31) como pode ocorrer em uma prótese de articulação de joelho convencional. A parede anterior (104) do pino intercondilar (45) é côncava na parte inferior e é inclinada a partir do ápice do pino para a base, onde ela se une ao platô tibial. O uso do pino e membro de ponte de formato hemi capstan no componente femoral permite liberdade de rotação da 25 prótese apesar do componente tibial ser um componente rígido de construção integral de monobloco. Um pino de reforço (106) pode ser provido, conforme é visto na Figura 15 no corpo do pino 45.

As Figuras 16 e 17 ilustram a vista isométrica26

inferior e vista posterior do componente de bandeja tibial artificial. A bandeja tibial metálica (40) é a parte da prótese que é fixada no osso tibial. Ela é feita de liga de cobalto e cromo. O platô tibial (44) é ajustado na superfície superior da bandeja. O platô tibial é feito de polietileno de alta densidade e é fixado sobre a bandeja tibial por mecanismo de intertravamento e ajuste por encolhimento. Isto é atingido por resfriamento do platô aproximadamente a -70 graus Celsius por gelo seco e metanol e colocação do platô na bandeja. PMMA [poli metil meta acrilato] é usado como o material de transferência de carga entre a prótese de articulação total e o local de implante no osso.

Um recesso (50) é provido na superfície inferior da bandeja, que recebe o cimento ósseo requerido para unir o osso tibial chanfrado (67) e o componente tibial (32). Tipicamente, uma haste de projeção cilíndrica (47) com um flange de formato de trama triangular (46) é parte da bandeja tibial que realmente entra no osso tibial (67) . O formato da haste de projeção (47) e os flanges (46) são feitos de modo que provejam fixação melhor e mais forte. Adicionalmente, os flanges também provêem estabilidade rotacional à prótese desta invenção. A base da haste unida à base da bandeja tibial se localiza aproximadamente abaixo da borda anterior operacional da base do pino, enquanto a borda livre da haste se estende até a borda posterior da base do pino. As paredes dos flanges (46) estão operacionalmente abaixo e alinhados com o eixo curto das depressões meniscais no platô tibial e se estendem ao redor do ponto mais profundo das depressões meniscais aproximadamente abaixo da área de contato entre as superfícies de apoio de contato dos côndilos femorais replicados e dassuperfícies das depressões meniscais na configuração operacional da prótese. Isto é feito para garantir que a carga total do fêmur seja transferida para a tíbia. As Figuras 18A e 18B ilustram as vistas laterais do componente tibial (32) em uma vista levemente explodida e ajustada mostrando os entalhes (111) usados para fixar o platô tibial (44) na bandeja tibial (40). Uma depressão de ponta aguda côncava (51) é formada na extremidade frontal do platô tibial para localizar a patela e seus tendões na configuração de flexão da prótese.

A extremidade da haste distai da bandeja tibial é provida de roscas para acomodar hastes de extensão para suporte adicional da prótese. Hastes de extensão [não mostradas] podem ser rosqueadas nas roscas (48) na porção de haste [quilha] do componente tibial que pode ser usada para articulações neuropáticas, uma tíbia tendo grave perda óssea ou insuficiência de ligamentos. Adicionalmente, o projeto do componente tibial requer menos ressecção tibial, visto que a bandeja de espessura menor pode ser usada devido ao projeto de monobloco de construção integral.

As Figuras 19, 20 e 21A e 21B ilustram o componente femoral (31) que é um componente de peça única, tipicamente feito de metal biocompatível de alta resistência, durável, tal como uma liga de cobalto e cromo e fixado no fêmur (71) usando cimento ósseo biocompatível. A porcentagem de composição de vários elementos na liga de cobalto e cromo é:

Cromo: 27 a 30%

Molibdênio: 5% Carbono: 0,35%Ferro: 1,5%

Níquel: 1%

Silício: 0,4%

Manganês: 1%

Cobalto: restante

O componente femoral é feito por fundição do metal fundido, por meio de preparação de uma matriz do formato requerido.

A parte externa do componente femoral (31) é no formato de 'U' com um braço (18) mais longo que o outro (12) conforme ilustrado na Figura 19. o braço mais longo e o braço mais curto do componente femoral no formato de xU' são curvados para dentro, portanto provendo um desenho de envoltório, de modo que melhor contato geométrico possa ser obtido com a extremidade do fêmur. o projeto do componente femoral permite menos ressecção condilar com a mesma estabilidade, o que resulta na preservação de osso e menos ressecção de osso do fêmur. Uma depressão (29) no braço mais longo (18) age como um suporte patelar. o braço (18) tem uma depressão côncava para dentro (29) dentro da qual uma patela pode ser acomodada. o braço mais curto (12) do componente femoral no formato de é contornado para replicar os côndilos femorais do joelho anatômico. Estas superfícies curvas agem como superfícies de apoio condilar do componente femoral. Um recesso inclinado operacionalmente para baixo 16 é disposto entre as superfícies de apoio condilar. Um elemento de formato de hemi capstan (112) une este recesso 16 no lado posterior do componente femoral no braço mais curto. o elemento de formato de hemi capstan (112) é de forma convexa com um raio específico predeterminado decurvatura. Uma abertura intercondilar oval (42) ou (42A) é provida no membro de ponte, que ajuda a acomodar pregos intermedulares que se estendem para dentro do fêmur para melhor fixação no caso de trauma múltiplo (fraturas do fêmur). A extremidade do recesso distal do membro de ponte é de formato côncavo. 0 projeto do recesso na região intercondilar e também o tamanho da abertura podem diminuir a ressecção de osso nesta região, resultando em mais de 20% de preservação de osso durante a cirurgia.

As Figuras 21A e 21B ilustram a parte interna do componente femoral (31) que é precisamente usinado para formar bordas bem definidas. A extremidade do fêmur (71) é chanfrada e excisada de modo que ela corresponda a estas bordas, dessa maneira permitindo a fixação exata do componente femoral (31) no fêmur excisado chanfrado. Em uma configuração, recessos de formato poligonal (24) estão presentes nesta parte interna do componente femoral (31), estes recessos (24) acomodam cimento ósseo usado para unir o fêmur excisado ao componente femoral. Tipicamente, duas projeções cilíndricas, afiladas na posição para cima (43) são providas na parte interna do componente femoral, que ajudam em uma fixação melhor do componente femoral ao fêmur por meio de cimento ósseo.

O elemento hemi capstan (112) e o pino (45) na configuração operacional da prótese desta invenção em flexão profunda, não apenas substituem os ligamentos cruzados que necessariamente devem ser cortados durante o processo operatório, mas agem como uma articulação adicional em adição às articulações condilares mediai e lateral replicadas do componente femoral (31) e componente tibial (32), para transferir uma porção da carga emflexão profunda. Isto reduz a carga das articulações condilares e, portanto, reduz o desgaste nas depressões meniscais do platô tibial. Carga é, portanto, dividida entre as articulações condilares replicadas e a articulação entre o elemento hemi capstan (112) e o pino (45).

A Figura 22 e Figura 23 ilustram o componente patelar artificial. O componente femoral tem um suporte grande na frente para contato com a patela deslizante. O componente patelar (115) duplica o formato da patela natural e é tipicamente feito de polietileno. A patela protege a articulação, e o fundo patelar recoberto desliza suavemente na frente da articulação.

A Figura 24 ilustra a prótese de articulação do joelho com o componente femoral artificial (31), componente tibial (32) e componente patelar (115). Para garantir o movimento suave e para evitar deslizamento do componente femoral (31) e do componente tibial (32), a bandeja tibial (40) do componente tibial (32) é ajustada tipicamente a um ângulo de 7 graus com relação à haste de inserção (47) que se estende no canal medular da tibia. Deve ser entendido que as Figuras 24 a 28 e outras representações anatômicas são providas para objetivos ilustrativos apenas e não são anatomicamente precisas quanto ao posicionamento ou dimensões.

As Figuras 25 e 26 ilustram a vista lateral e a vista frontal, respectivamente, da prótese de articulação de joelho em extensão. As Figuras 27 e 28 ilustram os movimentos da prótese de articulação do joelho em flexão e flexão profunda, respectivamente. As figuras mostram claramente a importância do equilíbrio dos colaterais (73 e 77).

Adicionalmente ao movimento de flexão e extensãodo componente femoral no platô tibial do componente tibial, existe uma ação de rolamento com deslizamento ("rolling cum gliding") do componente femoral no platô tibial. O componente femoral não apenas rola no componente tibial, mas existe também um movimento de deslizamento tal como aquele na configuração estendida da prótese vista na figura 24, o recesso condilar encosta na parede anterior (104) do pino enquanto na configuração flexionada até ao redor de 90 graus, o componente femoral desliza para frente até ele encostar na parede posterior do pino. Para flexão adicional além de noventa graus, não existe ação adicional de deslizamento do componente femoral e o elemento hemi capstan rola e é, portanto, deslocado angularmente na parede posterior do pino durante cujo rolamento a geometria das depressões meniscais do platô tibial e as superfícies condilares do componente femoral 15 auxiliam na estabilidade da articulação. Nesta configuração, uma porção da carga é transferida a partir das superfícies condilares para os elementos de hemi capstan e de pino.

O componente femoral (31) e o componente tibial (32) podem ter várias outras configurações, formatos, e dimensões. As várias configurações podem ser escolhidas de acordo com o tamanho do joelho, com a quantidade de dano ao joelho, com a cooperação entre o componente tibial (32) e componente femoral (31), ou por outras razões que serão observadas por alguém especializado na técnica. Na reconstrução do joelho de acordo com a presente invenção, o procedimento de operação é como segue:

• Incisão de 10-12 cm é efetuada na articulação de joelho afetada.

• A articulação de joelho é primeiramenteexposta e a patela com os ligamentos anexados é colocada para um lado.

• Todos os ossos e cartilagens danificados são removidos.

· O osso patelar é evertido e preparado.

• A haste intramedular femoral é colocada e uma matriz de corte especial é colocada na extremidade do fêmur. Esta matriz é usada para garantir que o osso seja cortado no alinhamento apropriado aos ângulos originais da perna. A matriz éusada para cortar vários pedaços de osso do fêmur distai de modo que o joelho artificial possa substituir as superfícies gastas com uma superfície metálica.

• A parte superior da tíbia é cortada usando uma outra matriz que garante que o alinhamento seja satisfatório.

O corte é feito perpendicular ao eixo longo em uma distância de 8-9 mm do osso saudável.

• Marcação dos pontos anatômicos para colocação apropriada do componente.

• Tamanho femoral é usado com referência à linha de referência anterior, linha de referência posterior, linhade referência mediai e lateral.

• Tornar a seleção do implante desejado fácil.

• A superfície de corte da tíbia é preparada e o tamanho apropriado do componente tibial é selecionado.

• Se defeitos maiores estiverem presentes, então, em vez de usar cunhas de alto custo, reconstrução da parte defeituosa, usando o próprio osso do paciente e parafusos, éefetuada.

• Corte de entalhe e cortes chanfrados são feitos com uma matriz.

• Os componentes são fixados ao osso com a 5 ajuda de cimento de osso de polimetil metacrilato (PMMA) desecagem rápida; o joelho é mantido na posição desejada até o cimento secar.

• o curso da patela é verificado.

• o joelho do paciente é mobilizado 10 imediatamente, após a dor cirúrgica cessar.

A prótese de articulação do joelho, conforme implantada na articulação de joelho reconstruída, permite substancialmente a função total provida pela articulação de joelho anatômica.

Tendo agora descrito totalmente a invenção,ficará aparente para alguém com especialização ordinária na técnica que muitas alterações e modificações podem ser feitas à invenção sem se afastar do espírito ou escopo da invenção conforme apresentado aqui.

Experimento Clínico: Caso 1:

Uma paciente do sexo feminino, 58 anos, que sofria de grave dor no joelho direito e incapacidade para executar suas atividades diárias devido à deformidade em seu joelho 25 direito. A paciente havia sido submetida a cirurgia de substituição total de seu joelho esquerdo usando a prótese de joelho original convencional. O joelho direito foi operado por TKR usando a prótese desta invenção. 0 procedimento cirúrgico foiexecutado sob anestesia espinhar e epidural na posição de supino usando torniquete e postes lateral e distai. Uma incisão anterior central foi efetuada. Capsulectomia mediai foi executada após marcação capsular usando um bisturi afiado. A patela foi evertida e travada na posição evertida e recapeada. Os osteófitos femoral e tibial foram removidos para obter um formato anatômico melhor dos côndilos femoral e tibial. Liberação peritibial mediai foi efetuada para equilíbrio do ligamento. Cortes femoral e tibial foram executados, seguido pelo dimensionamento para os componentes protéticos. Componente femoral médio plus e componente tibial médio foram selecionados. Redução de teste foi executada e as estabilidades lateral média e antero-posterior foram avaliadas. A preparação da quilha tibial foi executada usando uma placa de base tibial selecionada e guia de corte de entalhe tibial. Uma lavagem extensiva com solução salina normal foi provida usando uma máquina de lavagem de pulso. As superfícies ósseas foram secas, a aplicação de cimento foi executada primeiro no fêmur e na patela e, então, na tíbia, usando cimento ósseo PMMA. 0 excesso de cimento foi removido de cada componente e a articulação foi reduzida após secagem do cimento. 0 torniquete foi liberado. Sangramentos foram identificados e coagulados com cauterização térmica. 0 curso patelar foi avaliado por meio da flexão total do joelho. A articulação foi lavada extensivamente e fechada em camadas sobre um dreno. 0 dreno foi ativado imediatamente após a cirurgia e uma segunda ativação foi feita 24 horas depois. 0 dreno foi removido após 48 horas com uma perda de sangue de 150 cc. A paciente iniciou com exercícios estáticos no mesmo dia e foi colocada em pé no dia seguinte. A paciente começou a andar com aajuda de um andador e suportando seu próprio peso no terceiro dia. Foi permitido à paciente caminhar usando uma bengala tripé na mão esquerda no décimo dia e foi ensinado a ela como subir escada no décimo primeiro dia após a cirurgia. A faixa de exercícios de movimento do joelho foi provida a partir do segundo dia após a operação e 90° de flexão foram obtidos no quinto dia após a operação e 110° no décimo dia após a operação. Os pontos foram removidos no décimo terceiro dia após a cirurgia e foi solicitado à paciente que caminhasse usando uma bengala por mais três semanas. A paciente foi liberada no décimo terceiro dia e exame de acompanhamento foi executado após seis semanas da cirurgia. A paciente foi capaz de dobrar seu joelho até 130° sem dor e foi capaz de sentar de pernas cruzadas do lado direito sem dor. Ao final do ano a paciente alcançou a mesma faixa de movimento com capacidade para sentar de pernas cruzadas no lado direito sem dor ou instabilidade.

Procedimento similar foi executado em 124 pacientes, 43 do sexo masculino e 81 do sexo feminino no grupo etário de 30 a 90 anos. Em 16 pacientes, cirurgia bilateral foi executada e ambas as articulações de joelho foram substituída. 61 destes pacientes apresentaram osteoartrite, enquanto 52 tinham artrite reumatóide. 2 pacientes sofriam de artrite pós-traumática, enquanto 8 tinham artrite da variedade neuropática. Um paciente tinha artrite pigmentada vilo nodular. Procedimento similar foi executado como no caso de todos os pacientes, exceto que em 35 deles, pateloplastia foi executada em vez de recapeamento patelar.

Na média, no segundo dia após a cirurgia, a maioria dos pacientes foi capaz de andar com um andador. Noterceiro dia, eles foram capazes de ficar em pé sem ajuda. Nodécimo dia, os pacientes caminharam com uma bengala tripé. Nodécimo primeiro dia foi ensinado à maioria dos pacientes comosubir escadas. No décimo terceiro dia, a maioria dos pacientes foiliberada, mas foram aconselhados a caminhar com uma bengala portrês semanas. No tocante à flexão do joelho, a maioria dospacientes foi capaz de flexionar o joelho até noventa graus noquinto dia. Esta flexão aumentou para 110° no nono dia. Apôs trêssemanas a flexão foi de Il0 para 120 graus e apôs 45 dias, emmuitos casos, ela estava além de 125 graus sem qualquer dor oudesconforto, o que nunca havia sido observado em próteses da técnica anterior.

A prótese de acordo com esta invenção pode ser aplicada universalmente a todos os casos onde a substituição da articulação do joelho é requerida, visto a estabilidade inerente do componente tibial.

De acordo com um outro aspecto desta invenção, é provida uma prótese de joelho que tem uma janela adaptada para acomodar um Prego supracondilar ou outros dispositivos intramedulares requeridos para tratar fraturas periprotéticas na área supracondilar.

De acordo com a configuração preferida da invenção, a janela está localizada no componente femoral da prótese de joelho, especificamente na região entre os côndilos femorais formados no componente femoral.

A janela pode ser, tipicamente, de formato retangular ou oval. Na configuração retangular, a janela pode ter as dimensões de 11 mm de largura e um comprimento que varia de 23mm a 34 mm.

A característica de acordo com este aspecto da invenção é ilustrada com referência às Figuras 29 e 30 que são uma vista frontal do componente femoral F da prótese de joelho de acordo com esta invenção, mostrando a janela W por meio da qual um prego intramedular (N) pode ser inserido pelo local mostrado no círculo em linhas pontilhadas.

Fraturas podem ocorrer em indivíduos que passaram por cirurgia de substituição de joelho nas adjacências da prótese (articulação artificial) que são denominadas de fraturas Periprotéticas na região supracondilar do fêmur (isto é, acima do nível do componente femoral da articulação artificial de joelho).

Em um indivíduo normal que não passou por cirurgia de TKR ('Substituição Total do Joelho'), o tratamento destas fraturas são mais fáceis, visto que várias modalidades de tratamento estão disponíveis, as quais variam de tração ao gesso, fixação de placa até inserção de prego intramedular.

Visto que não existe prótese na extremidade inferior do fêmur, o tratamento destas fraturas é uma tarefa relativamente fácil devido à disponibilidade de porção de osso condilar, onde a placa pode obter boa retenção no osso ou é possível passar um prego intramedularmente a partir da região intercondilar do fêmur.

Essencialmente, a cirurgia para fixar estas fraturas permanece a peça chave para o tratamento destas fraturas para uma fácil mobilização. Dois tipos de cirurgia podem ser executados.

1. COLOCAÇÃO DE PLACASPlacas disponíveis para isto são:

- DCP - Placa de Compressão Dinâmica

- LCDCP - Placa de Compressão Dinâmica de Baixo

Contato

- LCP - Placa de Compressão de Bloqueio

2. APLICAÇÃO DE PREGO:

Pregos de Intertravamento Retrógrado de Pregos Femorais Supracondilares são inseridos através da articulação do joelho a partir da área intercondilar para tratamento das fraturas.

A colocação de placas requer cirurgia aberta, isto é, o cirurgião necessita abrir o local da fratura. Como um resultado, a incisão é muito maior e, portanto, a perda de sangue é maior. Adicionalmente, existe também uma possibilidade maior de infecção. No processo de cirurgia aberta o hematoma é perdido. Este hematoma é um fator importante no processo de cura, visto que ele contém fatores osteogênicos. Esta perda do hematoma causa um atraso no processo de cura. A placa é um dispositivo de suporte de carga, assim, problemas de remodelação óssea proximal adaptativa ("stress shielding") estão presentes com a placa. Há ainda maiores chances de ocorrer osteoporose sob a placa. Portanto, a probabilidade de refratura é elevada, após a placa ser removida. Adicionalmente, a placa, biomecanicamente, é um dispositivo extramedular e, portanto, a construção é fraca se comparada com o prego intramedular (prego medular) e as forças de flexão são muito elevadas, resultando em grandes probabilidades de falha do implante. Finalmente, no procedimento de fixação e remoção da placa, duas cirurgias são necessárias: uma no momento da inserçãoda placa e outra no momento da remoção da placa. A placa tem que ser removida após aproximadamente um ano e meio para prevenir a ocorrência de osteoporose sob a placa.

A colocação de prego, por outro lado, é feita por procedimento fechado e, portanto, uma abertura mínima ao nível da articulação é requerida. Relativamente, um tempo menor é requerido para a cirurgia e o tempo de operação é reduzido em 20 a 25 minutos, se comparado com a colocação de placa. A cirurgia requer uma pequena incisão, portanto, a perda de sangue é menor. Conseqüentemente, as chances de infecção são pequenas em virtude do pequeno tamanho da incisão. Além do mais, o hematoma da fratura é preservado e, concomitantemente, a cicatrização ocorre mais rapidamente. Visto que o Prego é um dispositivo que partilha carga e não um dispositivo que suporta carga, não existem problemas de remodelação óssea proximal adaptativa. Também, como no caso da placa, não existe razão para o desenvolvimento de osteoporose no local da inserção do prego. Finalmente, no caso do prego, apenas uma única cirurgia necessita ser executada, visto que o prego pode ser deixado no local permanentemente. Um prego tipicamente custa R$ 12.000 a 15.000, enquanto a placa, que é de titânio, pode custar entre R$ 30.000 a 35.000. Após a operação, a fisioterapia pode ser mais agressiva e, portanto, a recuperação é mais rápida.

As razões mencionadas acima tornam a colocação de prego uma alternativa melhor do que a colocação de placas em fraturas na região do joelho.

Em um joelho substituído, entretanto, atualmente a única opção que permanece disponível é a execução de fixação de superfície, isto é, cirurgia de colocação de placa. Visto que aporção sólida da prótese de joelho existente na área intercondilar não permite que um prego seja passado através dela, tornando impossível a colocação de prego em um joelho substituído.

Portanto, em um paciente que passa por cirurgia de TKR, existe uma prótese femoral na extremidade inferior do fêmur e surge uma limitação se a fratura ocorrer perto da prótese, o que é denominado de fratura periprotética. O uso de um prego intramedular não é possível porque um procedimento minimamente invasivo não pode ser feito em joelho substituído pelo fato dele não permitir que um prego seja passado a partir da área intercondilar. A única alternativa, até o momento, é a colocação de placa.

Um caso específico explicará a importância das características desta invenção. Uma mulher de 73 anos que sofria de artrite reumatóide do joelho direito foi admitida para cirurgia de substituição total do joelho. Ela passou por cirurgia de TKR. A paciente estava se recuperando bem após a operação até sofrer uma queda. A paciente começou a reclamar de dor, inchaço e deformidade ao redor da articulação do joelho e assim ela foi novamente internada. Raios-x da paciente foram efetuados e ela foi diagnosticada com uma fratura periprotética na região supracondilar do fêmur direito com a prótese bem fixada em fragmento distai. A paciente foi admitida com imobilização em um aparelho de Thomas provida na parte inferior do membro direito. Visto que a prótese de joelho não possuía uma janela que permitisse a colocação de prego intramedularmente, um plano para reparar a fratura usando placa de compressão de bloqueio [L.C.P.] foi finalizado para a paciente.

Ela foi operada da fraturaperiprotética na região femoral supracondilar direita usando uma L.C.P. após a realização de 10 orifícios e usando 2 Parafusos Entre os Fragmentos. Durante a colocação da placa o hematoma da fratura foi retirado. Uma cirurgia aberta foi executada sob anestesia geral. Após a operação seu membro foi imobilizado novamente em um aparelho de Thomas. A paciente desenvolveu infecção superficial na ferida com deiscência de ferida na cicatriz da segunda cirurgia feita para colocação de Placa L.C. Curativos diários e antibióticos foram administrados de acordo com a sensibilidade da cultura. A ferida da paciente melhorou durante um período de 2-3 semanas, após o qual sutura secundária foi requerida. A paciente foi liberada após cicatrização completa da ferida e foi mantida sob protocolo de fisioterapia. A paciente foi autorizada a caminhar com um andador com suporte de peso apenas pelo toque do dedão no chão na parte inicial do período pós-operatório, que foi gradualmente aumentado para Suporte de Peso Parcial e Suporte de Peso Total ao final de 6 semanas e 12 semanas, respectivamente. A fratura da paciente, subseqüentemente, solidificou em um período de 3 meses e ela foi, então, autorizada a suportar totalmente o peso corporal. Não é ainda o momento para remover a placa, visto que a placa tem que ser deixada no lugar durante pelo menos aproximadamente dezoito meses. Mas, eventualmente, uma segunda operação terá que ser executada para remoção da placa.

Se a paciente tivesse recebido uma prótese queincluísse a janela para inserção de um prego intramedularmente, ela poderia ter recebido o prego em uma operação cirúrgica de redução fechada. O hematoma poderia ter sido preservado, o quepoderia ter resultado em uma cicatrização melhor. Uma incisão menor teria impedido as possibilidades de infecções pós-operatórias. A fisioterapia pós-operatória poderia ter sido mais agressiva e ela poderia, possivelmente, ter recebido alta hospitalar no período de um mês. A operação teria tido um custo menor, teria gasto um tempo menor, e, além do mais, a paciente não teria que retornar para uma segunda cirurgia.

Claims (19)

1. Prótese para articulação do joelho caracterizada pelo fato de que compreende (i) um componente femoral metálico com formato de aU' com um braço mais longo que o outro, o braço mais longo tendo uma depressão côncava operacionalmente voltada para dentro, dentro da qual uma patela pode ser acomodada, sendo o braço mais curto contornado para replicar dois côndilos femorais de um joelho anatômico; um recesso provido entre os referidos côndilos femorais replicados; (ii) um componente tibial consistindo em um elemento metálico de bandeja tibial e um elemento de platô tibial feito de material polimérico sintético firmemente encaixado por encolhimento no elemento de bandeja tibial; o referido elemento de platô tibial sendo hemioval e tendo formando em seu interior dois meniscóides de depressão côncavos lateralmente espaçados com formato de rim para receber os referidos côndilos femorais replicados; (iii) meios de articulação nos componentes femoral e tibial, incluindo um membro de ponte com formato hemi capstan, tendo uma superfície operacional côncava no componente femoral e um pino tendo uma superfície operacional convexa complementar à referida superfície côncava no componente tibial; e (iv) meios de transferência de carga compreendendo flanges triangulares com formato de trama e uma haste provida na superfície operacional inferior do componente tibial.

2. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente femoral e o elemento de bandeja tibial é feito de liga de cobalto-cromo e o elemento de platô tibial é feito de material polimérico sintético de alta densidade, geralmente polietileno de altadensidade.

3. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido membro de ponte é disposto no referido braço mais curto entre osreferidos côndilos replicados e liga o referido recesso no componente femoral.

4. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido recesso tem pelo menos uma janela através de pelo menos uma porção do recesso.

5. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a extremidade do recesso distai do membro de ponte é côncava.

6. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o braço maislongo do componente femoral termina em uma borda curvada.

7. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os pinos de projeção se estendem operacionalmente para dentro a partir dasuperfície interna do componente femoral em formato de U em qualquer lado do recesso.

8. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície operacional externa do componente femoral é polida com brilho e a superfície operacional interna define diversos recessos para fixação do fêmur ao componente femoral em sua configuração operacional.

9. Prótese para articulação do joelho, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente tibial formou nele o pino que se estende para cima a partir da porção de platô entre as depressões meniscóides.

10. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pino é definido por uma pirâmide truncada arredondada na parte superior, secionada no centro ao longo de uma superfície côncava disposta em ângulo reto, sendo o referido pino disposto no lado posterior operacional do platô tibial entre as depressões meniscóides.

11. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pino possui uma parede operacional anterior que possui uma superfície convexa lisa côncava no fundo, que contorna o membro de ponte do componente femoral em sua configuração operacional.

12. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pino possui um pino de reforço nele provido.

13. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os flangestriangulares em trama em qualquer lado da haste definem paredes unidas à bandeja tibial, estando as referidas paredes operacionalmente abaixo e alinhadas com o eixo curto das depressões meniscóides no platô tibial e se estendem em torno do ponto mais profundo das depressões meniscóides aproximadamente abaixo da área de contato entre as superfícies de apoio por contato dos côndilos replicados e as superfícies das depressões meniscóides na configuração operacional da prótese.

14. Prótese para articulação do joelho, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento hemi capstan e o elemento de pino cooperam como uma articulação na configuração operacional da prótese para transferir carga na flexão profunda.

15. Prótese para articulação do joelho, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a haste é definida por um corpo cilíndrico tendo um eixo longo que se estende operacionalmente em um ângulo de 7 graus até uma posição vertical abaixo da bandeja tibial.

16. Prótese para articulação do joelho, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a base da haste unida à base da bandeja tibial fica aproximadamente abaixo da borda operacional anterior da base do pino, ao passo que a borda livre da haste se estende até a borda posterior da base do pino.

17. Prótese para articulação do joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a extremidade da haste distai em relação à bandeja tibial é provida de roscas para acomodar as hastes de extensão para apoio adicional da prótese.

18. Prótese de joelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que tem uma janela adaptada para acomodar um prego supracondilar ou outros dispositivos intramedulares requeridos para tratar fraturasperiprotéticas na área supracondilar.

19. Prótese de joelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que uma janela tem o formato retangular ou oval e está localizada no componente femoralda prótese de joelho na região entre os côndilos femorais formados no componente femoral.