ITUD20120179A1

ITUD20120179A1 - Protesi acetabolare e relativo procedimento di fabbricazione e di assemblaggio

Info

Publication number: ITUD20120179A1
Application number: IT000179A
Authority: IT
Inventors: Michele Pressacco
Original assignee: Limacorporate Spa
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-04-25
Also published as: ES2686847T8; AU2013336331B2; ES2686847T3; EP2911615B9; US20150257887A1; EP2911615A1; US10092406B2; JP2015535188A; JP6437919B2; WO2014064515A1; AU2013336331A1; ES2686847T9; EP2911615B1

Description

"PROTESI ACETABOLARE E RELATIVO PROCEDIMENTO DI FABBRICAZIONE E DI ASSEMBLAGGIO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad una protesi acetabolare associabile ad una sede acetabolare naturale dell'anca per fungere da sede di posizionamento e rotazione per la testa di una protesi femorale.

II presente trovato si riferisce anche al procedimento di fabbricazione ed al procedimento di assemblaggio della suddetta protesi acetabolare.

STATO DELLA TECNICA

E' noto realizzare, nel settore delle protesi ortopediche dell'anca, protesi acetabolari composte da un inserto avente una cavitÃ semisferica che funge da sede di posizionamento e rotazione per la testa della protesi femorale .

L'inserto, a sua volta, viene normalmente disposto all'interno di un coniugato guscio, o coppa acetabolare, avente una cavitÃ interna in materiale metallico osteocompatibile , ad esempio a base di titanio od a base di cobalto, fissato in una sede acetabolare dell'anca.

In tale contesto, sono note le protesi di rivestimento, o "resurfacing", idonee ad essere fissate sulla testa del femore, lasciandolo sostanzialmente intatto.

I sistemi di resurfacing vengono impiegati da diversi anni nella chirurgia ricostruttiva dell'anca allo scopo di:

- conservare il collo ed una porzione della testa del femore in pazienti giovani ed attivi;

- utilizzare diametri della testa che sono piÃ¹ vicini al diametro anatomico, rispetto agli impianti tradizionali, al fine di ripristinare la biomeccanica articolare e contemporaneamente garantire un minor rischio di lussazione;

- facilitare eventuali revisioni future con un impianto tradizionale, poichÃ© la parte prossimale del femore risulta intatta, invece che con impianti da revisione.

I sistemi di resurfacing in commercio prevedono tradizionalmente accoppiamenti del tipo metallo-metallo. Recentemente, alcuni sistemi di resurfacing hanno evidenziato una percentuale di fallimento superiore a quella degli impianti tradizionali. PiÃ¹ in generale Ã ̈ emerso, inoltre, un possibile inconveniente, nel caso degli accoppiamenti metallo-metallo, dovuto al rilascio di ioni metallo, sviluppati a seguito dell'usura delle componenti, nel corpo umano. Questi ioni determinano diversi effetti collaterali tra cui un deterioramento dei tessuti circostanti l'impianto, perdita dell'impianto stesso o in alcuni casi effetti a livello sistemico (cuore, sistema nervoso, etc...). Lo sviluppo di questi fenomeni di usura Ã ̈ maggiormente evidente nei casi in cui l'impianto acetabolare non sia perfettamente posizionato in termini di inclinazione e versione. Di conseguenza, pur ottenendo, mediante gli accoppiamenti metallo-metallo, spessori molto ridotti che ben si adatterebbero alla realizzazione di protesi di rivestimento, Ã ̈ desiderabile evitare questa tipologia di accoppiamenti per gli inconvenienti sopra evidenziati.

Uno scopo del presente trovato Ã ̈ quindi realizzare una protesi acetabolare che da un lato sia comunque realizzabile con spessori ridotti e che dall'altro, tuttavia, sia compatibile, abbia elevata resistenza meccanica, in particolare ad usura ed eviti, cosÃ¬, il rilascio di ioni.

Ulteriore scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare una protesi acetabolare di una protesi totale dell'anca che sia configurabile come protesi di rivestimento, ottenendo quindi i vantaggi tipici di questa tipologia di protesi, ma senza gli inconvenienti degli accoppiamenti metallo-metallo di cui sopra.

Un altro scopo del presente trovato Ã ̈ quello di realizzare una protesi acetabolare di una protesi totale dell'anca, il cui inserto, una volta disposto all'interno della coppa, o guscio, acetabolare, mantenga, nel normale uso, la posizione determinata durante l'operazione di inserimento della coppa acetabolare all'interno della sede acetabolare e della protesi della testa femorale, all'interno dell'inserto, evitando la rotazione rispetto al comune asse di simmetria.

Un ulteriore scopo del presente trovato Ã ̈ quello di mettere a punto un procedimento di fabbricazione che ottimizzi l'assemblaggio e la posa in opera della suddetta protesi acetabolare.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato Ã ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, una protesi acetabolare secondo il presente trovato, che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti, Ã ̈ inseribile all'interno di una sede acetabolare naturale dell'anca per fungere da sede di posizionamento e rotazione per la testa di una protesi femorale.

La suddetta protesi acetabolare comprende una coppa acetabolare, comprendente, a sua volta, una superficie interna definente una cavitÃ di accoppiamento, e un inserto atto ad essere inserito all'interno della suddetta cavitÃ di accoppiamento e comprendente, a sua volta, una superficie esterna.

La coppa acetabolare e l'inserto hanno un comune asse di accoppiamento e comprendono relativi mezzi di bloccaggio per il loro bloccaggio reciproco in una condizione assemblata.

Secondo il presente trovato, in una condizione disassemblata la cavitÃ di accoppiamento della coppa acetabolare ha un diametro maggiore che Ã ̈ inferiore al diametro maggiore esterno di detto inserto e, inoltre, nella condizione assemblata al diametro maggiore esterno di detto inserto risulta uguale il diametro interno della cavitÃ di accoppiamento della coppa acetabolare.

In una variante realizzativa, il diametro interno della cavitÃ di accoppiamento della coppa acetabolare viene considerato in corrispondenza di un piano di accoppiamento tra la coppa acetabolare e l'inserto, definito lungo detto asse di accoppiamento.

Secondo una forma di realizzazione del presente trovato, i suddetti mezzi di bloccaggio comprendono una prima superficie di bloccaggio, ricavata sulla suddetta superficie interna della coppa acetabolare, ed una seconda superficie di bloccaggio, ricavata sulla suddetta superficie esterna dell'inserto e cooperante con la prima superficie di bloccaggio.

La prima e la seconda superficie di bloccaggio hanno una forma tronco-conica con un'inclinazione diversa tra loro rispetto al suddetto asse di accoppiamento.

Secondo una variante del trovato, viene realizzato un accoppiamento conico, tra l'inserto e la coppa acetabolare, con interferenza imposta variabile lungo l'asse di simmetria.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, la suddetta interferenza variabile Ã ̈, in uso, massima in prossimitÃ dei diametri massimi dei coni e minima in prossimitÃ dei diametri minimi dei coni definenti la prima e la seconda superficie di bloccaggio.

Tale interferenza variabile Ã ̈ atta a compensare le deformazioni che l'inserto subisce durante le fasi di assemblaggio della protesi acetabolare.

In questo modo, si ritiene che il presente trovato sia adatto a mantenere i vantaggi derivanti dalla realizzazione di protesi di rivestimento, tuttavia fornendo maggiore stabilitÃ primaria alla protesi stessa. In varianti realizzative, detta prima superficie di bloccaggio ha un'inclinazione minore di un'inclinazione di detta seconda superficie di bloccaggio.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, almeno uno tra la coppa acetabolare e l'inserto Ã ̈ realizzato in materiale ceramico.

In esempi di realizzazione, l'inserto Ã ̈ realizzato in materiale ceramico.

La scelta del materiale ceramico permette di adottare comunque spessori relativamente sottili e, al contempo, di ottenere ottime caratteristiche meccaniche ed antiusura, evitando il rilascio di ioni metallici. Il materiale ceramico, inoltre, Ã ̈ biocompatibile.

Gli accoppiamenti ceramica-ceramica hanno un minore tasso di usura, non rilasciano ioni metallici e sono meno sensibili al posizionamento dell'impianto rispetto ai sistemi metallo-metallo. In particolare, con il presente trovato Ã ̈ possibile ottenere spessori ridotti della protesi acetabolare, mantenendo le necessarie proprietÃ meccaniche e, in piÃ¹, evitando il problema dell'usura e del rilascio di ioni.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, la coppa acetabolare Ã ̈ sagomata in modo da comprendere, in corrispondenza di una sua regione polare, un'apertura passante.

Secondo un ulteriore aspetto del presente trovato, l'inserto Ã ̈ sagomato in modo da comprendere, in una sua regione polare, un elemento di centraggio atto ad essere inserito all'interno della suddetta apertura passante. L'elemento di centraggio e l'apertura passante sono atti a permettere il centraggio tra la coppa acetabolare e l'inserto durante la fase di assemblaggio.

Rientra nello spirito del presente trovato anche un procedimento di assemblaggio di una protesi acetabolare come descritta sopra.

Il procedimento prevede di:

- mettere a disposizione una coppa acetabolare comprendente una superficie interna definente una cavitÃ di accoppiamento,

mettere a disposizione un inserto atto ad essere inserito all'interno di detta cavitÃ di accoppiamento e comprendente una superficie esterna,

- accoppiare detta coppa acetabolare e detto inserto lungo un comune asse di accoppiamento e bloccarli reciprocamente in una condizione assemblata mediante rispettivi mezzi di bloccaggio.

Secondo il presente trovato, prima dell'accoppiamento, in una condizione disassemblata la cavitÃ di accoppiamento della coppa acetabolare ha un diametro interno che Ã ̈ inferiore al diametro maggiore esterno di detto inserto mentre, a seguito dell'accoppiamento, nella condizione assemblata il diametro interno della cavitÃ di accoppiamento della coppa acetabolare Ã ̈ uguale al diametro maggiore esterno di detto inserto.

In forme di realizzazione, il procedimento per l'assemblaggio della protesi acetabolare comprende almeno una fase in cui detta coppa acetabolare viene afferrata mediante mezzi di presa elastica in corrispondenza di una apertura passante, una fase in cui detto inserto viene posizionato su un elemento di appoggio e centraggio, una fase in cui vengono movimentati i mezzi di presa elastica e detta coppa acetabolare viene accoppiata, per interferenza variabile, con detto inserto facendo cooperare tra loro detta prima superficie di bloccaggio e detta seconda superficie di bloccaggio ed una fase in cui detti mezzi di presa elastica rilasciano detta coppa acetabolare accoppiata con detto inserto.

In forme di realizzazione, il procedimento include una preliminare fase di allineamento e centraggio tra detti mezzi di presa elastica e detto inserto, posizionato su detto elemento di appoggio e centraggio movimentando verso il basso detti mezzi di presa elastica.

In forme di realizzazione, dopo l'allineamento e centraggio tra detti mezzi di presa elastica e detto inserto, detti mezzi di presa elastica vengono sollevati, detto inserto viene rimosso dall'elemento di appoggio e centraggio, detta coppa acetabolare viene collocata sull'elemento di appoggio e centraggio, vengono movimentati verso il basso i mezzi di presa elastica per afferrare la coppa acetabolare, vengono sollevati i mezzi di presa elastica associati alla coppa acetabolare e l'inserto Ã ̈ nuovamente posizionato sull'elemento di appoggio e centraggio per procedere con l'accoppiamento conico.

In alcune varianti, l'assemblaggio puÃ² essere realizzato applicando un carico termico, ovvero una deformazione termica.

In altre varianti, l'assemblaggio puÃ² essere realizzato meccanicamente, ovvero mediante forzamento meccanico.

Ulteriori varianti possono prevedere un assemblaggio realizzato combinando l'applicazione di un carico termico ad un assemblaggio meccanico.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: - la fig. 1 Ã ̈ una vista prospettica di una protesi acetabolare secondo il presente trovato;

- la fig. 2 Ã ̈ un'ulteriore vista prospettica della protesi acetabolare di fig. 1;

- la fig. 3 Ã ̈ una vista laterale della protesi acetabolare di fig. 1;

la fig. 4 Ã ̈ una sezione trasversale della protesi acetabolare di fig. 3;

- la fig. 5 Ã ̈ una parte di fig. 4;

- la fig. 6 Ã ̈ un dettaglio ingrandito di fig. 5;

- la fig. 7 Ã ̈ un'ulteriore parte di fig. 4;

- la fig. 8 Ã ̈ un dettaglio ingrandito di fig. 7;

- la fig. 9 Ã ̈ un dettaglio ingrandito di fig. 4;

- la fig. 10 Ã ̈ un ulteriore dettaglio ingrandito di fig.

4;

- la figg. Il Ã ̈ una rappresentazione schematica di una parte del presente trovato;

- la fig. 12 illustra schematicamente una variante di procedimento di assemblaggio della protesi acetabolare di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figg. 1 e 2, una protesi acetabolare 10 secondo il presente trovato Ã ̈ atta ad essere inserita all'interno di una sede acetabolare, non rappresentata nelle figure, dell'osso dell'anca di un paziente, fungendo da sede di posizionamento e rotazione per la testa di una protesi femorale, anche quest'ultima non illustrata nelle figure. In forme esemplificative e non limitative del presente trovato, si ritiene che la protesi acetabolare 10 sia applicabile con efficacia alla realizzazione di protesi di rivestimento.

In forme di realizzazione, la protesi acetabolare 10 ha forma sostanzialmente di calotta emisferica, ovvero semisfera cava internamente ed Ã ̈, nel caso di specie esemplificativo, assialsimmetrica rispetto ad un asse Y di simmetria (figg. 3 e 4), denominato anche asse di accoppiamento.

Secondo il presente trovato, la protesi acetabolare 10 comprende principalmente due elementi, ovvero una coppa acetabolare 11 ed un coniugato inserto 12, entrambi di forma sostanzialmente semisferica che vengono reciprocamente vincolati ed assemblati mediante accoppiamento conico con interferenza variabile ed imposta lungo un asse di accoppiamento comune che nel caso di specie Ã ̈ rappresentato dal citato asse Y.

In particolare, in forme di realizzazione, la coppa, o guscio, acetabolare 11, Ã ̈ inseribile all'interno della suddetta sede acetabolare dell'anca, ed il coniugato inserto 12 Ã ̈ inseribile all'interno della coppa acetabolare 11.

La configurazione delle protesi acetabolare 10 definisce complessivamente una cavitÃ semisferica 13.

La coppa acetabolare 11, nella fattispecie esemplificativa realizzata in titanio, in leghe di titanio, o comunque materiale a base di titanio, comprende una superficie interna 14 (fig. 5), la quale definisce una cavitÃ di accoppiamento 15, nel caso di specie semisferica, e una superficie esterna 16, la quale Ã ̈ rivolta, in uso, verso l'osso della sede acetabolare. La coppa acetabolare 11 Ã ̈ definita da una fascia equatoriale 17, una regione polare 18 ed una zona intermedia 19, quest'ultima prevista tra la fascia equatoriale 17 e la regione polare 18, di maggiore estensione e di forma sostanzialmente semisferica.

Secondo il presente trovato, in una condizione disassemblata la cavitÃ di accoppiamento 15 della coppa acetabolare 11 ha un diametro interno De (fig. 5) che Ã ̈ inferiore ad un diametro maggiore esterno Di (fig. 7) di detto inserto 12.

Inoltre, secondo il presente trovato, nella condizione assemblata il diametro maggiore esterno, indicato con Di' in fig. 4, di detto inserto 12 risulta uguale, a seguito della deformazione meccanica e/o termica, al diametro interno, indicato con De' in fig. 4, della cavitÃ di accoppiamento 15 della coppa acetabolare 11.

In particolare, in forme realizzative del trovato, si identifica un'interferenza "i" data dalla differenza tra i valori dei diametri Di e De, esterno ed interno, rispettivamente dell'inserto 12 e della coppa acetabolare 11, nella condizione disassemblata:

i = Di â€” De

Senza essere vincolati dalla teoria, in pratica si ritiene che l'accoppiamento stabile tra inserto 12 e coppa acetabolare 11 sia dato in larga parte dalla deformazione del materiale della coppa acetabolare 11 che, a seguito dell'accoppiamento forzato, meccanicamente e/o termicamente, con l'inserto 12, presenta una deformazione che aumenta il diametro interno da De a De'.

In possibili esempi di realizzazione, valori di interferenza "i" diametrale possono essere uguali o superiori a 0,01 mm, ad esempio variare in un intervallo tra 0,01 mm a 0,25 mm, potendo includere ogni possibile sottointervallo. Esempi di realizzazione di limiti inferiori dei valori di interferenza "i" diametrale possono essere 0,01 mm, 0,0125 mm, oppure 0,025 mm, oppure ancora 0,05 mm. Esempi di realizzazione di limiti superiori dei valori di interferenza "i" diametrale, combinabili con gli esempi di realizzazione citati di limiti inferiori dei valori di interferenza "i" diametrale, possono essere 0,25 mm, oppure 0,20 mm, oppure ancora 0,15 min. Ad esempio, un sottointervallo dei valori di interferenza "i" diametrale puÃ² essere tra 0,025 mm e 0,20 mm. Oppure, un altro esempio di sottointervallo dei valori di interferenza "i" diametrale puÃ² essere tra 0,05 mm e 0,15 mm.

Per completezza, si ritiene che anche la forma o dimensione dell'inserto 12 puÃ² risultare minimamente deformata, e che di conseguenza il diametro esterno dell'inserto 12 vari leggermente da Di al valore Di' dopo l'accoppiamento con la coppa acetabolare 11. Tuttavia, si ritiene che la differenza, in valore assoluto, tra Di e Di' sia, nella maggior parte dei casi, trascurabile, in quanto Ã ̈ tale la deformazione del materiale che costituisce l'inserto 12, mentre sia rilevante la differenza tra Dc e Dc'. Infatti, come accennato, la maggiore deformazione occorre sulla coppa acetabolare 11, il cui diametro interno aumenta da Dc a Dc'.

In forme realizzative , il diametro interno Dc, Dc' della cavitÃ di accoppiamento 15 della coppa acetabolare 11 viene considerato, sia nella condizione disassemblata, sia nella condizione assemblata, in corrispondenza di un piano di accoppiamento P tra la coppa acetabolare 11 e l'inserto 12, definito lungo detto asse di accoppiamento Y.

In forme di realizzazione, la superficie interna 14, in corrispondenza della fascia equatoriale 17, Ã ̈ sagomata in modo da comprendere una prima superficie di bloccaggio 20 troncoconica avente un'inclinazione a rispetto all'asse Y (fig. 6) ed atta a realizzare il bloccaggio reciproco con l'inserto 12, come si vedrÃ nel seguito della presente descrizione. Inoltre, la fascia equatoriale 17 Ã ̈ sagomata in modo da comprendere un anello esterno 21. In forme realizzative , l'anello esterno 21 Ã ̈ una parte piena e compatta della coppa acetabolare 11.

Tale anello esterno 21 puÃ² avere una funzione di modulare la rigidezza di tutta la coppa acetabolare 11. Si ritiene, esemplificativamente, che maggiore sia l'altezza dell'anello esterno 21, maggiore sia la rigidezza complessiva della coppa acetabolare 11. In forme di realizzazione, la voluta rigidezza viene ottenuta, in fase progettuale, a seconda delle taglie della protesi da realizzare, variando l'altezza dell'anello esterno 21. La regione polare 18 Ã ̈ sagomata in modo da presentare un'apertura passante 23 di forma circolare, delimitata da un anello superiore 24, configurato ad esempio come un risalto anulare sporgente.

In forme di realizzazione, la coppa acetabolare 11 comprende, nello spazio compreso tra l'anello esterno 21 e l'anello superiore 24 della fascia equatoriale 17, una parte piena e compatta interna 22 ed una parte trabecolare 25, nel caso di specie esterna, associata alla superficie esterna 16. La parte trabecolare 25 Ã ̈ definita da un reticolo che funge da elemento di aggrappaggio ed osteointegrazione per l'osso dell'anca nella fase di ricrescita seguente all'operazione subita dal paziente.

In altre forme di realizzazione, la parte trabecolare 25 Ã ̈ in corpo unico con la parte piena e compatta interna 22 e con l'anello esterno 21, ovvero dall'interno all'esterno, il materiale che costituisce la coppa acetabolare 11 Ã ̈ pieno, in corrispondenza dell'anello esterno 21 e, in continuitÃ di materiale, varia per definire successivamente la struttura della parte trabecolare 25.

In altre forme di realizzazione, la coppa acetabolare 11 puÃ² essere costituita completamente dalla parte trabecolare 25.

In forme di realizzazione, la struttura della parte trabecolare 25 Ã ̈ un reticolo a celle realizzante una pluralitÃ di cavitÃ tridimensionalmente disposte, aperte e intercomunicanti, collegate tra loro. Tale reticolo Ã ̈ solidale con la parte piena e compatta interna 22 e con l'anello esterno 21. In forme di realizzazione, almeno parte del reticolo Ã ̈ formato, senza soluzione di continuitÃ , da uno o piÃ¹ modelli di una pluralitÃ di maglie geometriche che si ripetono nello spazio su tutta la parte trabecolare 25, aventi una geometria cellulare a celle elementari aperte e contigue, sÃ¬ da definire una pluralitÃ di poligoni, quali esagoni, con vertici non complanari, a sviluppo spaziale delimitanti le suddette cavitÃ , in modo che il reticolo sia atto a favorire 1'osteointegrazione .

In forme di realizzazione, la struttura della parte trabecolare 25 sopra menzionata, eventualmente in continuitÃ con la parte piena e compatta interna 22, puÃ² essere ottenuta mediante tecniche quali Electron Beam Melting (EBM), oppure Selective Laser Melting (SLM). Esempi realizzativi sono descritti nella domanda internazionale WO-A-2008/146141 a nome della Richiedente. La coppa acetabolare 11 comprende, inoltre, una pluralitÃ , nel caso in esempio quattro, nicchie 26 sulla superficie esterna 16 della fascia equatoriale 17, per facilitare l'orientamento ed il posizionamento della coppa acetabolare 11 nella sede acetabolare.

L'inserto 12, nella fattispecie esemplificativa realizzato in materiale ceramico, comprende una superficie interna 27 (fig. 7), la quale definisce una cavitÃ semisferica 28, e una superficie esterna 29, la quale Ã ̈ rivolta, in uso, verso la superficie interna 14 della coppa acetabolare 11. Anche in questo caso, l'inserto 12 Ã ̈ definito da una fascia equatoriale 30, una regione polare 31 ed una zona intermedia 32.

L'inserto 12 realizzato in materiale ceramico permette di adottare spessori comunque relativamente sottili e, al contempo, di ottenere ottime caratteristiche meccaniche, resistenza all'usura, bicompatibilitÃ ed evitare il rilascio di ioni metallici.

La superficie esterna 29, in corrispondenza della fascia equatoriale 30, Ã ̈ sagomata in modo da comprendere una seconda superficie di bloccaggio 33 troncoconica avente un'inclinazione Î² (fig. 8) maggiore rispetto all'inclinazione a della prima superficie di bloccaggio 20 della coppa acetabolare 11.

Di conseguenza, secondo forme di realizzazione del presente trovato, detta prima superficie di bloccaggio 20 e detta seconda superficie di bloccaggio 33 sono di forma tronco-conica con un'inclinazione Î±, Î² diversa tra loro rispetto a detto asse di accoppiamento Y, in modo da realizzare un accoppiamento, tra detto inserto 12 e detta coppa acetabolare 11, con interferenza "i" variabile, lungo detto asse di simmetria Y.

In sostanza, in forme di realizzazione si definisce che 11 citato diametro maggiore esterno Di, Di' dell'inserto 12 sia il diametro maggiore di base della forma troncoconica della seconda superficie di bloccaggio 33.

Quindi, in forme di realizzazione si definisce che il citato diametro maggiore interno De, De' della coppa acetabolare 11 sia il diametro della forma tronco-conica della prima superficie di bloccaggio 20 in corrispondenza della fascia anulare di cooperazione ed accoppiamento con la seconda superficie di bloccaggio 33 dell'inserto 12, lungo il piano di accoppiamento P.

Avendo giÃ sopra definito l'interferenza "i" come differenza tra i diametri Di e De risulta chiaro come tale grandezza si riferisca ai diametri di base delle forme tronco-coniche delle superfici di bloccaggio 20 e 33. Con riferimento all'interferenza "i", in fig. 11 viene schematicamente rappresentata la sua variabilitÃ , in particolare decrescendo lungo l'asse di accoppiamento Y andando dall'esterno all'interno, laddove essa presenta un valore massimo imaxin corrispondenza dei diametri maggiori De, Di, interno ed esterno rispettivamente, nella condizione disassemblata della coppa acetabolare 11 e dell'inserto 12, ed un valore minimo imin, pari a zero, dove i due diametri De, Di, variando in altezza lungo l'asse di accoppiamento Y, assumerebbero lo stesso valore. In questo caso, il citato piano di accoppiamento P, quindi, puÃ² essere definito come il piano passante per la regione anulare di contatto ed accoppiamento tra coppa acetabolare 11 ed inserto 12 in condizione assemblata, in corrispondenza della posizione per la quale l'interferenza i assume il valore di imaxche si avrebbe nella condizione disassemblata.

In forme di realizzazione, l'inserto 12 Ã ̈ sagomato in modo da comprendere, nella regione polare 31, un piolo di centraggio 34 atto ad essere inserito all'interno dell'apertura passante 23, avendo un diametro di poco inferiore a quello dell'apertura passante 23 stessa.

Come sopra detto, i due diversi valori di inclinazione, ovvero conicitÃ , a e Î² delle superfici di bloccaggio 20 e 33 rispetto all'asse Y fanno sÃ¬ che l'accoppiamento tra l'inserto 12 e la coppa acetabolare 11 avvenga per interferenza "i" (fig. 9). In particolare, si ha un'interferenza variabile "i", massima sul diametro massimo del cono e minima, nel caso in esempio nulla, sul diametro minimo del cono (figg. 9 e 11). Questa configurazione Ã ̈ atta a compensare le deformazioni in fase di montaggio e a garantire un saldo accoppiamento. Inoltre, la presenza del piolo di centraggio 34 facilita, in fase di assemblaggio, il centraggio dell'inserto 12 rispetto alla coppa acetabolare 11.

La coppa acetabolare 11 e l'inserto 12 sono configurati in modo da cooperare tra loro, durante l'assemblaggio, solo mediante le superfici di bloccaggio 20 e 33, definendo un'intercapedine 35 in corrispondenza delle zone intermedie 19 e 32 e delle regioni polari 18 e 31 (fig. 10). L'intercapedine 35, durante l'assemblaggio, ha la funzione di assicurare che il vincolo sia provocato dall'accoppiamento conico. Nel normale uso l'inserto 12 e la coppa acetabolare 11 possono cooperare a contatto fra loro.

La protesi acetabolare 10, nel suo insieme, conferisce un'ottima stabilitÃ tra l'inserto 12 e la coppa acetabolare 11, sia in fase di inserimento della protesi acetabolare 10 stessa nella sede acetabolare sia in fase di inserimento della testa della protesi femorale, o della testa femorale naturale, all'interno dell'inserto 12.

Secondo forme di realizzazione, l'accoppiamento tra la coppa acetabolare 11 e l'inserto 12 avviene come di seguito descritto in relazione a quanto rappresentato schematicamente in fig. 12, che illustrano rispettivamente due varianti di assemblaggio possibili. Per l'assemblaggio, il presente trovato utilizza mezzi di presa elastica azionati da una pressa 42 configurata per applicare una spinta verticale voluta. In varianti realizzative, i mezzi di presa elastica sono ad esempio una pinza elastica 37 mobile verticalmente mediante la pressa 42. La pinza elastica 37 Ã ̈ equipaggiata con uno spintore elastico 38 a pistone che presenta estremitÃ di presa elastiche 39 di tipo flessibile atte a deformarsi elasticamente in apertura e chiusura. Le estremitÃ di presa elastiche 39 sporgono da una superficie di battuta 46 dello spintore elastico 38 di forma curvilinea, coniugata ad una porzione 47 di contatto della regione polare della coppa acetabolare 11 che circonda l'apertura passante 23.

Tale pinza elastica 37 puÃ² comprendere una camera di contenimento 43 per la corsa dello spintore elastico 38, in cui sono previsti mezzi di ammortizzazione elastica, quali ad esempio una molla 44. Lo spintore elastico 38 Ã ̈, normalmente, in una posizione di riposo sul fondo della camera di contenimento 43, come si vede nella fig. 12, fase A.

In forme di realizzazione, il procedimento di assemblaggio include una preliminare fase di centraggio ed allineamento tra l'inserto 12 e la pinza elastica 37 (fig. 12, fase A). L'inserto 12 viene posizionato su un elemento di appoggio e centraggio 40 a sua volta disposto su un blocco di supporto 48. Tale elemento di appoggio e centraggio 40 ha il profilo, in negativo, della superficie interna 27 dell'inserto 12 stesso. Il centraggio si effettua muovendo la pinza elastica 37 verso il basso ed allineandola al piolo di centraggio 34, fino a contattare quest'ultimo. In tal caso, Ã ̈ previsto un elemento di bloccaggio 41 che coopera con lo spintore elastico 38, bloccandone la corsa, per evitare la risalita dello spintore elastico 38 stesso (fig. 12, fase A) .

Successivamente , Ã ̈ necessario montare la coppa acetabolare 11 sulla pinza elastica 37. Per fare ciÃ², come si vede in fig. 12, la pinza elastica 37, una volta allineata all'inserto 12, viene sollevata e l'inserto 12 viene rimosso dall'elemento di appoggio e centraggio 40. Su quest'ultimo, quindi, viene posizionata la coppa acetabolare 11, e viene nuovamente abbassata la pinza elastica 37, mantenendo inserito l'elemento di bloccaggio 41, fino a determinare la cooperazione tra le estremitÃ di presa elastica 39 e l'apertura passante 23 della coppa acetabolare 11 (fig. 12, fase B). Si ritiene che la rimozione dell'inserto 12 dall'elemento di appoggio e centraggio 40 agevoli il montaggio della coppa acetabolare 11 sulla pinza elastica 37, poichÃ© altrimenti l'apertura passante 23 verrebbe occupata dal piolo di centraggio 34 e non potrebbe essere impegnata, invece, dalle estremitÃ di presa elastica 39.

Successivamente, la pinza elastica 37, e la coppa acetabolare 11 ad essa solidale, viene ancora sollevata, per collocare l'inserto 12 nuovamente sull'elemento di appoggio e centraggio 40 (fig. 12, fase C). L'elemento di bloccaggio 41 puÃ² essere rimosso per consentire la corsa dello spintore elastico 38 come sotto spiegato.

In seguito, la pinza elastica 37 viene spostata nuovamente verso il basso e la coppa acetabolare 11 viene sovrapposta all'inserto 12, applicando una spinta idonea mediante la pressa 42, facendo cooperare tra loro la prima superficie di bloccaggio 20 e la seconda superficie di bloccaggio 33, in modo da ottenere l'accoppiamento conico per interferenza variabile di cui sopra discusso (fig. 12, fase D). La cooperazione tra la prima superficie di bloccaggio 20 e la seconda superficie di bloccaggio 33 inizia quando la superficie di battuta 46 dello spintore elastico 38 contatta la porzione di contatto 47 della regione polare 18 della coppa acetabolare 11. A questo punto, infatti, viene provocata la corsa dello spintore elastico 38 all 'indietro, rispetto alla sua posizione di riposo sul fondo della camera di contenimento 43, fino a che le estremitÃ di presa elastica 39 si posizionano nella camera di contenimento 43, disimpegnando l'apertura passante 23 (fig. 12, fase D). Tale movimento Ã ̈ elasticamente controllato ed ammortizzato mediante la molla 44, che di conseguenza si comprime progressivamente (fig. 12, fase D). Lo spintore elastico 38 si ritrae finchÃ© le estremitÃ di presa elastica 39 si disaccoppiano dall'apertura passante 23, anche a seguito dell'inserimento del piolo di centraggio 34. In questo modo, inoltre, l'apertura passante 23 viene posizionata attorno al piolo di centraggio 34, assicurando il centraggio della coppa acetabolare 11 sull'inserto 12 (fig. 12, fase D).

In forme di realizzazione, nella fase D l'assemblaggio tra coppa acetabolare 11 ed inserto 12 puÃ² essere ottenuto solamente in modo meccanico, mediante il citato accoppiamento conico, oppure applicando un carico termico, in modo che la dilatazione termica del materiale della coppa acetabolare 11 dovuta al riscaldamento faciliti l'accoppiamento conico tra coppa acetabolare 11 ed inserto 12, oppure mediante una combinazione di tali tecniche .

In ogni caso, la tecnica selezionata Ã ̈ adatta ad ottenere l'accoppiamento forzato dell'inserto 12, che nella condizione disassemblata ha un diametro maggiore esterno Di maggiore del diametro interno De della coppa acetabolare 11, in modo che, nella condizione assemblata, il diametro maggiore esterno Di' sia uguale al diametro interno Dc' della coppa acetabolare 11.

Successivamente, la pinza elastica 37 viene sollevata, separandosi dalla coppa acetabolare 11 che rimane accoppiata con l'inserto 12 per interferenza variabile (fig· 12, fase E). Risalendo, lo spintore elastico 38 viene spinto nuovamente verso l'esterno dall'allungamento della molla 44 (fig. 12, fase E).

Ãˆ chiaro che alla protesi acetabolare ed al relativo procedimento fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Ãˆ anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, una persona esperta del ramo potrÃ senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di protesi acetabolare e relativo procedimento, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Protesi acetabolare comprendente: - una coppa acetabolare (11) comprendente una superficie interna (14) definente una cavitÃ di accoppiamento (15), - un inserto (12) atto ad essere inserito all'interno di detta cavitÃ di accoppiamento (15) e comprendente una superficie esterna (29), detta coppa acetabolare (11) e detto inserto (12) avendo un comune asse di accoppiamento (Y) e comprendendo rispettivi mezzi di bloccaggio (20, 33) per il loro bloccaggio reciproco in una condizione assemblata, caratterizzata dal fatto che in una condizione disassemblata la cavitÃ di accoppiamento (15) della coppa acetabolare (11) ha un diametro interno (Dc) che Ã ̈ inferiore al diametro maggiore esterno (Di) di detto inserto (12) e che nella condizione assemblata il diametro maggiore esterno (Di') di detto inserto (12) risulta uguale al diametro maggiore interno (Dc') della cavitÃ di accoppiamento (15) della coppa acetabolare (11).
2. Protesi acetabolare come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il diametro interno (Dc, Dc') della cavitÃ di accoppiamento (15) della coppa acetabolare (11) viene considerato in corrispondenza di un piano di accoppiamento (P) tra la coppa acetabolare (11) e l'inserto (12) definito lungo detto asse di accoppiamento (Y).
3. Protesi acetabolare come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di bloccaggio comprendono: - una prima superficie di bloccaggio (20), ricavata su detta superficie interna (14) di detta coppa acetabolare (11)r - una seconda superficie di bloccaggio (33), ricavata su detta superficie esterna (29) di detto inserto (12), e cooperante con detta prima superficie di bloccaggio (20), detta prima superficie di bloccaggio (20) e detta seconda superficie di bloccaggio (33) essendo di forma troncoconica con un'inclinazione (Î±, Î²) diversa tra loro rispetto a detto asse di accoppiamento (Y), in modo da realizzare un accoppiamento, tra detto inserto (12) e detta coppa acetabolare (11), con interferenza (i) variabile, lungo detto asse di accoppiamento (Y).
4. Protesi acetabolare come nella rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta interferenza (i) variabile Ã ̈, in uso, massima (imax) in prossimitÃ dei diametri massimi dei coni e minima (imin) in prossimitÃ dei diametri minimi dei coni definenti detta prima superficie di bloccaggio (20) e detta seconda superficie di bloccaggio (33).
5. Protesi acetabolare come nella rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detta prima superficie di bloccaggio (20) ha un'inclinazione (a) minore di un'inclinazione (Î²) di detta seconda superficie di bloccaggio (33).
6. Protesi acetabolare come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno uno tra detta coppa acetabolare (11) e detto inserto (12) Ã ̈ realizzato in materiale ceramico.
7. Protesi acetabolare come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta coppa acetabolare (11) Ã ̈ sagomata in modo da comprendere, in corrispondenza di una sua regione polare (18), un'apertura passante (23).
8. Protesi acetabolare come nella rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto inserto (12) Ã ̈ sagomato in modo da comprendere, in una sua regione polare (31), un elemento di centraggio (34) atto ad essere inserito all'interno di detta apertura passante (23).
9. Protesi acetabolare come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta coppa acetabolare (11) comprende una pluralitÃ di nicchie (26) atte almeno a posizionare detta protesi acetabolare in una sede acetabolare.
10. Protesi acetabolare come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta coppa acetabolare (11) comprende una parte trabecolare (25).
11. Protesi acetabolare come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la parte trabecolare (25) costituisce tutta o parte della coppa acetabolare (11).
12. Protesi acetabolare come nella rivendicazione 10 o 11, caratterizzata dal fatto che la parte trabecolare (25) Ã ̈ ottenuta mediante tecnica Electronic Beam Melting (EBM) oppure Selective Laser Melting (SLM).
13. Procedimento per l'assemblaggio di una protesi acetabolare , caratterizzato dal fatto che prevede di: mettere a disposizione una coppa acetabolare (11) comprendente una superficie interna (14) definente una cavitÃ di accoppiamento (15), - mettere a disposizione un inserto (12) atto ad essere inserito all'interno di detta cavitÃ di accoppiamento (15) e comprendente una superficie esterna (29), - accoppiare detta coppa acetabolare (11) e detto inserto (12) lungo un comune asse di accoppiamento (Y) e bloccare reciprocamente detta coppa acetabolare (11) e detto inserto (12) in una condizione assemblata mediante rispettivi mezzi di bloccaggio (20, 33), caratterizzato dal fatto che prima dell'accoppiamento, in una condizione disassemblata, la cavitÃ di accoppiamento (15) della coppa acetabolare (11) ha un diametro interno (Dc) che Ã ̈ inferiore al diametro maggiore esterno (Di) di detto inserto (12) e che, a seguito dell'accoppiamento, nella condizione assemblata il diametro interno (De') della cavitÃ di accoppiamento (15) della coppa acetabolare (11) Ã ̈ uguale al diametro maggiore esterno (Di') di detto inserto (12).
14. Procedimento come nella rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase in cui detta coppa acetabolare (11) viene afferrata mediante mezzi di presa elastica (37) in corrispondenza di una apertura passante (23), una fase in cui detto inserto (12) viene posizionato su un elemento di appoggio e centraggio (40), una fase in cui vengono movimentati i mezzi di presa elastica (37) e detta coppa acetabolare (11) viene accoppiata, per interferenza variabile, con detto inserto (12) facendo cooperare tra loro detta prima superficie di bloccaggio (20) e detta seconda superficie di bloccaggio (33) ed una fase in cui detti mezzi di presa elastica (37) rilasciano detta coppa acetabolare (11) accoppiata con detto inserto (12).
15. Procedimento come nella rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che comprende una preliminare fase di allineamento e centraggio tra detti mezzi di presa elastica (37) e detto inserto (12) posizionato su detto elemento di appoggio e centraggio (40) movimentando verso il basso detti mezzi di presa elastica (37).
16. Procedimento come nella rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto che dopo l'allineamento e centraggio tra detti mezzi di presa elastica (37) e detto inserto (12), detti mezzi di presa elastica (37) vengono sollevati, detto inserto (12) viene rimosso dall'elemento di appoggio e centraggio (40), detta coppa acetabolare (11) viene collocata sull'elemento di appoggio e centraggio (40), vengono movimentati verso il basso i mezzi di presa elastica (37) per afferrare la coppa acetabolare (11), vengono sollevati i mezzi di presa elastica (37) associati alla coppa acetabolare (11) e l'inserto (12) Ã ̈ nuovamente posizionato sull'elemento di appoggio e centraggio (40) per procedere con l'accoppiamento conico.
17. Procedimento come nella rivendicazione 14, 15 o 16, caratterizzato dal fatto che l'assemblaggio viene ottenuto applicando un carico termico, oppure meccanicamente, o combinazione di applicazione di un carico termico ed assemblaggio meccanico,