Design Rationale

Introduzione 1Realizzare PHYSIOLOGICAL MATCHING™ 2Strumenti e metodi di design avanzati 3Il ginocchio normale 4Le TKA convenzionali 6Il sistema di ginocchio totale JOURNEY™ 8Riassunto della funzionalità 10Comportamento dei legamenti 12Durata 13Flessibilità 15Panoramica del sistema 16Sommario 18

Indice

PHYSIOLOGICAL MATCHING™ per Funzionalità, Movimento e Durata

1

Se da un lato la letteratura evidenzia risultati positivi per molti sistemi totali di ginocchio attualmente usati,1 dall’altro i punteggi clinici non riflettono necessariamente la soddisfazione dei pazienti.2, 3 Mentre questa insoddisfazione può essere attribuita a movimenti anomali, come quelli paradossi e a instabilità AP,4 gli attuali pazienti attivi, più che mai prima d’ora, si aspettano di più dalle loro protesi di ginocchio. Tali aspettative non sono soddisfatte dalla generazione degli attuali design di protesi di ginocchio.

Per replicare la normale funzione del ginocchio, Smith & Nephew ha condotto una serie di analisi approfondite sulle caratteristiche geometriche, cinetiche, cinematiche e del comportamento dei legamenti del ginocchio normale e dei sistemi TKA convenzionali. Queste analisi hanno consentito di ottenere una migliore comprensione del funzionamento del ginocchio normale e dei limiti degli attuali design di ginocchio. La conoscenza acquisita grazie a questa ricerca ha incentivato la creazione di un sistema per ginocchio che eliminasse con successo questi limiti.

Il sistema per ginocchio JOURNEY™ Bi-Cruciate stabilizzato è stato il primo sistema di ginocchio in grado di replicare con successo la funzione del LCP e del LCA, di favorire il recupero di una normale attività muscolare, consentire una flessione profonda, indurre una normale rotazione assiale tibiofemorale e di garantire un adeguato tracking rotuleo durante l’intero range di flessione.5 – 19 Sulla base di questi dati storici, nel sistema di ginocchio totale JOURNEY II è stato migliorato il design ed espanso il sistema, includendo opzioni di conservazione del crociato, a convessità profonda e vincolate a stabilizzazione posteriore.

Progettando un sistema di ginocchio che includesse la tecnologia PHYSIOLOGICAL MATCHING™ grazie a funzionalità, movimento e durata, Smith & Nephew ha creato una piattaforma che intende consentire ai pazienti di riacquistare la soddisfazione di tornare ad uno stile di vita attivo.

Introduzione

2

Il principio che ha guidato il design del sistema totale di ginocchio JOURNEY™ II era quello di ottenere una funzionalità e un movimento praticamente normali, con una durata eccezionale e la capacità di adattarsi alle variabili chirurgiche e del paziente.

Come ottenere PHYSIOLOGICAL MATCHING

Funzionalità• Stabilità – Replica della funzione dell'anatomia nativa, ottenendo una

lassità normale durante l'intero range di movimento• Forza – modelli di firing neuromuscolare più normali grazie ad un

allineamento e ad un movimento anatomico tibiofemorale più normali• Soddisfazione – i pazienti si sentono sicuri mentre svolgono le

attività della vita quotidiana, grazie ad una stabilità, a modelli di firing neuromuscolare e ad un comportamento dei legamenti più normali

Movimento• Cinematica tibiofemorale – replica del normale modello di movimento

tibiofemorale durante l'intero range di movimento• Cinematica femororotulea – i condili femorali più anatomici

lateralizzano il solco rotuleo in flessione consentendo un tracking rotuleo più normale

• Flessione – Una cinematica più normale e il ripristino dell'offset femorale posteriore consentono una flessione più elevata5, 8, 10, 12, 13, 18, 19

• Usura – la tecnologia VERILAST™ combina OXINIUM™ e XLPE, creando una combinazione di accoppiamento durevole e di lunga durata

• Sensibilità ai metalli – l'OXINIUM zirconio ossidato, esclusivo di Smith & Nephew, soddisfa le esigenze dei pazienti sensibili al nichel, avendo un contenuto di nichel <0.0035%, rispetto allo 0,5% di cobalto-cromo.

• Flessibilità chirurgica – tutti i vantaggi di funzionalità e movimento migliorati con una sensibilità chirurgica alle variabili chirurgiche e dei pazienti simile a quella dei sistemi di ginocchio convenzionali.

Realizzare PHYSIOLOGICAL MATCHING™

Il labbro posteriore mediale sporgente fornisce stabilità e favorisce una cinematica normale

La posizione normale del solco AP impedisce movimenti paradossi

Mediale

Solco AP convenzionale

Il labbro anteriore laterale più piccolo consente la posizione screw-home

Lateralizzato

La convessità normale fornisce una maggiore

il rollback femorale laterale anatomico e la rotazione esterna

Ripristino della linea articolare femorale distale e posteriore anatomica a 3°, con stiramento dei legamenti e tracking femororotuleo più normali

Femore

PHYSIOLOGICAL MATCHING

TKA convenzionale

3

Misurazione e adattamento

Per il design del sistema di ginocchio totale JOURNEY™ II, sono stati impiegati dati statistici su oltre 250 femori e tibie, per caratterizzare le forme articolari e i profili resezionati, nell’intento di ottimizzare quattro tipi di adattamenti:

• Adattamento della copertura – copertura dell’osso resezionato• Adattamento della resezione – resezione necessaria per applicare gli impianti all’osso• Adattamento dell’interfaccia – stabilità dell’interfaccia impianto/osso• – ripristino delle superfici funzionali Questa raccolta di dati evidenzia chiaramente le differenze di dimensione e misura

delle diverse conformazioni anatomiche, uniche, dei pazienti, che rendono necessaria una progressione non lineare di impianti di dimensione più anatomica e personalizzata per l’intera gamma di misure, come mostrato qui sotto:

• La copertura ossea è stata ottimizzata con placche di base asimmetriche e 10 misure femorali (non in scala)

• Le resezioni ossee sono state minimizzate angolando il box PS e la resezione posteriore in tutte le misure

• L’adattamento dell’interfaccia è stato migliorato mediante un metodo di impianto femorale ‘ad aggancio’, unico nel suo genere, che supporta la pressione del cemento e il bloccaggio dell’impianto al femore

• L’adattamento biomeccanico è stato migliorato ripristinando i profili sagittali, la profondità trocleare e la linea articolare

Il risultato è un sistema ottimizzato dal punto di vista antropometrico.

Simulazione virtuale

Il sistema di ginocchio totale JOURNEY II è stato progettato utilizzando simulazioni al computer allo stato dell’arte e tecniche ottimizzate. Modelli CAD parametricamente controllati sono stati impiantati virtualmente in un avanzato simulatore di ginocchio computerizzato (versione proprietaria, migliorata, di LifeMOD/KneeSIM™) e analizzati nel corso di molteplici attività, incluso piegamento profondo del ginocchio e deambulazione. Sono state raccolte le misurazioni chiave, compresa cinematica e stiramento dei legamenti durante la flessione, che sono state correlate rispettivamente a dati in vivo5 e in vitro20, per caratterizzare le prestazioni biomeccaniche del design. Ciò ha consentito di ottenere avanzamenti mirati rispetto ai precedenti design di ginocchio compreso JOURNEY BCS, per ridurre ulteriormente la differenza fra l’artroplastica totale di ginocchio e il ginocchio normale. I risultati ottenuti con LifeMOD/KneeSIM sono stati elaborati come segue:

• Caratterizzazione: design di esperimenti per la caratterizzazione del comportamento dell’impianto e l’identificazione dei parametri più importanti del design

• Ottimizzazione: metodologia delle superfici di risposta per l’ottimizzazione delle forme degli impianti

• Analisi: simulazioni Monte Carlo per la valutazione della sensibilità chirurgica su molteplici pazienti rispetto ai design di ginocchio convenzionali

Durante lo sviluppo del sistema di ginocchio totale JOURNEY II, sono state simulate di impianti, conformazioni anatomiche dei

pazienti e posizionamenti chirurgici, impensabili con i metodi di design degli impianti convenzionali. Il design ottimizzato che ne è derivato mantiene le forme anatomiche del design JOURNEY BCS originale, con ingegnosi miglioramenti che consentono di diffondere i vantaggi della tecnologia PHYSIOLOGICAL MATCHING™ fra un numero di chirurghi e di pazienti sempre maggiore.

Strumenti e metodi di design avanzati

Caratterizzazione Ottimizzazione Analisi

Medi

Dev. std.

Valori

Medi

Dev. std.

Valori

Journey II BCS

TKA PS convenzionale

Stiramento LCM (mm)

Stiramento del LCM a 60 gradi di flessione

4

Forma Linea articolare• Condilo mediale più distale rispetto a quello laterale• Linea articolare fisiologica a 3°

Femore• I condili distali laterali sono meno arrotondati rispetto al

condilo mediale• L’offset posteriore laterale è inferiore a quello mediale• Condili posteriori di forma circolare

• Superficie mediale concava• Solco mediale vicino alla linea mediana AP• Superficie laterale convessa

Stabilità AP• Il LCA fornisce stabilità anteriore e limita la traslazione

anteriore della tibia (traslazione femorale posteriore)• Il LCP fornisce stabilità posteriore e limita la traslazione

posteriore della tibia (traslazione femorale anteriore)• Il solco mediale fa sì che il condilo femorale posteriore

mediale si trovi quasi a filo della tibia posteriore• In questa posizione anteriore, l’ambiente di forza causa il

rollback femorale durante la flessione

Funzione normale del ginocchio

Mediale

Lateralizzato

Mediale

Lateralizzato

Solco

Posizione AP anteriore

5

Estensione 0° – Screw-home, posizione AP anteriore• Tubercolo tibiale ca. 10 mm laterale rispetto alla linea mediana ML• Rotazione interna del femore di 5° "screw-home" con creazione di angolo Q

di 14-17°.• Il solco sul lato mediale e il LCA fanno sì che il femore si trovi quasi a filo

della tibia posteriore

Flessione mediale • A causa della posizione anteriore del femore, le forze durante la flessione

inducono il rollback del femore• Durante la flessione, il meccanismo del quadricipite tenta di raddrizzarsi e

applica una coppia di rotazione esterna al femore attraverso la rotula• La rotazione assiale esterna del femore è supportata dalla forza a valle del

compartimento laterale convesso• La rotazione assiale avviene a causa del rollback laterale maggiore rispetto

a quello mediale fino a quando il meccanismo del quadricipite è retto e l’angolo Q è minimo

• Il rollback combinato con la rotazione assiale femorale esterna causa un pivottaggio mediale

• Lo stiramento del LCM è praticamente costante a 0-60° prima che inizi ad allentarsi

• Lo stiramento del LCL diminuisce gradualmente in flessione• Lo stiramento del LCP aumenta in flessione supportando il rollback femorale

Flessione profonda 90 – 155° – Traslazione posteriore• Il femore esegue un’ulteriore traslazione posteriore• La rotazione assiale femorale continua a causa del rollback laterale, mentre

il rollback mediale si modifica di poco e può diminuire• Il LCM continua ad allentarsi durante la flessione• Lo stiramento del LCP raggiunge il picco senza diventare eccessivo e senza

limitare la flessione

Flessione funzionale• L’offset posteriore laterale è esiguo, perciò la rotazione assiale femorale

esterna e il compartimento laterale convesso sono necessari per consentire al condilo laterale di svincolarsi dalla tibia

• Il condilo mediale è più anteriore rispetto a quello laterale, rendendo necessario un offset posteriore elevato per liberare la tibia

• La rotazione assiale femorale esterna e il solco rotuleo lateralizzato minimizzano la forza di taglio rotulea ML, ottimizzando la funzione del meccanismo del quadricipite

Cinematica e comportamento dei legamenti21, 22

0° – Screw-home, posizione AP anteriore

0-90° – Rollback pivottaggio mediale

90-155° – Traslazione posteriore

6

Forma Linea articolare• Spessore uguale dei condili mediali e laterali• Linea articolare non fisiologica a 0°

Femore• Spessore e forma dei condili distali simmetrici identici• Spessore e forma dei condili posteriori simmetrici identici

• Spessore e forma dell’inserto simmetrico identici, con creazione di un design biconcavo

• Il solco si trova nel terzo posteriore dell’inserto• La placca di base simmetrica non fornisce una copertura

anatomica

Stabilità AP• La mancanza di caratteristiche replicanti il LCA causa instabilità

anteriore, specialmente durante la deambulazione precoce, mentre i labbri posteriori piccoli dell’inserto tibiale limitano ulteriormente la stabilità anteriore

• La camma posteriore o il LCP forniscono stabilità e limitano la traslazione anteriore del componente femorale

• Il solco dell’inserto causa la sporgenza posteriore dei condili femorali posteriori oltre la tibia

• In questa posizione posteriore, l’ambiente di forza causa una traslazione anteriore paradossa del femore durante la flessione

Funzionalità delle TKA convenzionali

Asse meccanico

Resezione ossea

Resezione ossea

LateralizzatoMediale

Concavo mediale

Concavo laterale

Sporgenza posteriore

Solco

7

Estensione 0° – Assenza di posizione screw-home, sporgenza posteriore• L’inserto simmetrico dirige il componente femorale/il femore in direzione anteriore• Ciò impedisce la posizione screw-home, riducendo l’angolo Q• Il solco posteriore e la mancanza del LCA causano una sporgenza posteriore del femore

rispetto alla tibia• Ciò può rendere necessario un impegno continuo del quadricipite per stare in piedi,

causando affaticamento

Flessione mediale 0° – 90° – Movimento paradosso, pivottaggio laterale• A causa della posizione posteriore del componente femorale, le forze durante la

flessione dirigono il femore causando una traslazione paradossa anteriore• Durante la flessione, il meccanismo del quadricipite tenta di raddrizzarsi e applica una

coppia di rotazione esterna al femore attraverso la rotula• La rotazione assiale femorale esterna resiste a causa della conformazione biconcava

dell’inserto• L’angolo Q non è minimizzato, creando una forza di taglio femororotulea ML• La traslazione anteriore paradossa combinata con la rotazione assiale femorale esterna

limitata causa un pivottaggio laterale• Lo stiramento del LCM resta praticamente costante a 0-90°, potendo causare una

tensione superiore al normale in alcuni design convenzionali. In altri il LCM si allenta durante la flessione mediale prima di ritornare in tensione a 90°, contribuendo ad un’instabilità in flessione mediale.

• Lo stiramento del LCL, in estensione è verosimilmente inferiore al normale, a causa della posizione più posteriore del femore.

• Se si mantiene il LCP, lo stiramento aumenta in flessione, supportando il rollback femorale, ma è verosimilmente inferiore al normale in estensione, a causa della posizione più posteriore del femore, che può ridurre la stabilità in flessione precoce

Flessione profonda 90° – Flessione massima – Traslazione posteriore, rotazione anomala• La camma posteriore causa una traslazione femorale posteriore• La conformazione biconvessa dell’inserto supera la coppia esterna applicata dal

meccanismo del quadricipite• Il componente femorale ruota internamente in modo anomalo e si allinea all’inserto

simmetrico• La traslazione posteriore combinata con una rotazione femorale interna anomala causa

un pivottaggio laterale• L’angolo Q è aumentato, creando una forza di taglio femororotulea ML significativa• Lo stiramento del LCM resta costante, limitando potenzialmente la flessione• Se si mantiene il LCP, lo stiramento raggiunge il picco, ma frequentemente è maggiore

che nel ginocchio normale23, potendo inibire la flessione elevata

Flessione funzionale• L’offset posteriore laterale è minore e la rotazione assiale femorale interna e il labbro

concavo dell’inserto laterale possono causare un impingement precoce dell’osso, limitando la flessione

• Un’elevata forza di taglio femororotulea ML può causare dolore al ginocchio anteriore, che a sua volta può limitare la flessione funzionale

Cinematica e comportamento dei legamenti

0° – Assenza di posizione screw-home, sporgenza posteriore

0° – 90° – Movimento paradosso, pivottaggio laterale

>90° – Traslazione posteriore, rotazione assiale anomala

8

Posizione AP anteriore

Camma anteriore

Camma posteriore

Forma Linea articolare• Condilo mediale più distale rispetto a quello laterale• Creazione di linea articolazione fisiologica a 3°

Femore• Condilo distale laterale meno spesso rispetto al condilo

femorale mediale• Mantenimento dell’offset posteriore dei condili mediali e

laterali• Condili posteriori di forma circolare

• Superficie mediale concava• Solco mediale vicino alla linea mediana AP• Comparto laterale più spesso di quello mediale• La superficie laterale convessa sul piano sagittale crea una

leggera inclinazione posteriore

La funzionalità del sistema di ginocchio totale JOURNEY™ II

Stabilità durante il range di movimento

Asse meccanico

Resezione ossea

Resezione ossea

LateralizzatoMediale

Convesso lateraleConcavo mediale

Solco

<2mm

Solco linea mediana

Camma anteriore

Labbro posteriore mediale

Camma posteriore

0° 0°– 20° 20°– 60° 60°– 155°

LCP

9

Estensione 0° – Screw-home, posizione AP anteriore• Il modello arcuato dell’inserto consente 5° di screw-home• Il solco sul lato mediale fa sì che il femore si trovi quasi a filo della tibia

posteriore• Angolo Q normale e posizione AP ottenuti in estensione

Flessione mediale • A causa della posizione anteriore del femore, le forze durante la flessione

inducono il rollback del femore• Durante la flessione, il meccanismo del quadricipite tenta di raddrizzarsi e

applica una coppia di rotazione esterna al femore attraverso la rotula• La rotazione assiale esterna del femore è supportata dalla forza a valle del

compartimento laterale convesso• La rotazione continua fino a che il meccanismo del quadricipite è retto e

l’angolo Q minimo• Il rollback combinato con la rotazione assiale femorale esterna causa un

pivottaggio mediale• Lo stiramento del LCM è praticamente costante a 0-60° prima che inizi ad

allentarsi• Lo stiramento del LCL diminuisce gradualmente in flessione• Se si mantiene il LCP, lo stiramento aumenta in flessione supportando il

rollback femorale e il LCP in estensione è in tensione a causa della posizione anatomica anteriore del femore, che crea una stabilità in flessione precoce

Flessione profonda 90° – 155° – Traslazione posteriore• Traslazione posteriore del femore• Il LCM continua ad allentarsi in flessione, consentendo una flessione

maggiore• Se si mantiene il LCP, lo stiramento raggiunge il picco, ma la tensione è

minore che nel ginocchio convenzionale, consentendo una flessione elevata

Flessione funzionale• Il taglio flesso a 15° estende le superfici articolari di 4 mm, minimizzando la

resezione ossea• L’offset posteriore laterale è esiguo, perciò la rotazione assiale femorale

esterna e il compartimento laterale convesso sono necessari per consentire al condilo laterale di svincolarsi dalla tibia

• Il condilo mediale è più anteriore rispetto a quello laterale, rendendo necessario un offset posteriore elevato per liberare la tibia

• La rotazione assiale femorale esterna e il solco rotuleo lateralizzato dei condili femorali anatomici asimmetrici minimizzano la forza di taglio femororotulea ML, ottimizzando la funzione del meccanismo del quadricipite

Cinematica e comportamento dei legamenti

0° – Screw-home, posizione AP anteriore

0 – 90° – Rollback pivottaggio mediale

90 – 155° – Traslazione posteriore

articolari

10

Riassunto della funzionalità

MedialeLateralizzato

Solco

Forma - TKA convenzionale• Superfici mediale e laterale

concave, simmetriche• Il solco posizionato nel terzo

posteriore• Linea articolare innaturale a 0°

Forma – sistema di ginocchio totale JOURNEY™II

• Superficie mediale concava• Solco vicino alla linea mediana AP• Superficie laterale convessa• Linea articolare fisiologica a 3°

Forma - ginocchio normale• Superficie mediale concava• Solco vicino alla linea mediana AP• Superficie laterale convessa• Linea articolare fisiologica a 3°

• Mancanza di stabilità anteriore (Funzione LCA)• La sporgenza posteriore causa una

traslazione anteriore paradossa del femore

• Instabilità anteriore e alla mid-flexion

Sistema totale di ginocchio• La camma anteriore e il labbro mediale

posteriore forniscono stabilità anteriore• La posizione AP anteriore causa il rollback• La funzione del LCA e il rollback femorale

consentono di ottenere stabilità anteriore e alla mid-flexion

normale

• Il LCA fornisce stabilità anteriore• Il LCP fornisce stabilità posteriore• La posizione AP anteriore causa

il rollback femorale

Camma anteriore

Camma posteriore

Funzionalità delle TKA convenzionali

-5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 10 120 130 140 150Flessione

Stabilità AP Instabilità ant. (nessuna funzione del LCA)

(movimento paradosso)

Pivottaggio laterale (movimento paradosso e rotazione assiale limitata)

Stabilità posteriore / sovratensione o stabilità ridotta (camma posteriore/LCP o rilascio LCP)

Traslazione posteriore (camma posteriore /LCP)

Aumento delle forze di taglio femorotulee ML

Assenza di screw-homeCinematica

Flessione

11

Cinematica – TKA convenzionale• 0° – Assenza di posizione screw-

home, sporgenza posteriore• 0° – 90° – Movimento paradosso

più rotazione assiale limitata con pivottaggio laterale

• 90° – 155° – Rotazione assiale femorale interna anomala

Cinematica – sistema di ginocchio totale JOURNEY™ II

• 0° – Screw-home, posizione AP anteriore• 0° – 90° – Rollback più rotazione assiale

esterna del femore con pivottaggio mediale

• 90° – 155° – Traslazione posteriore del femore

Cinematica - ginocchio normale• 0° – Screw-home, posizione

AP anteriore• 0° – 90° – Rollback più rotazione

assiale esterna del femore con pivottaggio mediale

• 90° – 155° – Traslazione posteriore del femore

Flessione - TKA convenzionale• La rotazione assiale interna

anomala causa un impingement precoce dell’osso, limitando la flessione

• La rotazione assiale interna e il tracking rotuleo distale medializzato causano una forza di taglio femororotulea ML ingente

Flessione – sistema di ginocchio totale JOURNEY II

• La rotazione assiale esterna del femore consente al condilo laterale di svincolarsi dalla tibia posteriore

• L’ampio offset posteriore consente al condilo mediale di svincolarsi dalla tibia posteriore

• Minimizzazione della forza di taglio femororotulea ML

Flessione - ginocchio normale• La rotazione assiale esterna del

femore consente al condilo laterale di svincolarsi dalla tibia posteriore

• L’ampio offset posteriore consente al condilo mediale di svincolarsi dalla tibia posteriore

• Minimizzazione della forza di taglio femororotulea ML

La funzionalità del sistema di ginocchio totale JOURNEY II

Flessione-5 0 10 20 3 0 40 5 0 60 70 8 0 90 100 1 10 120 130 140 150 155

Stabilità ant. (camma anteriore)

concava)

Pivottaggio mediale (laterale concavo e mediale concavo)

Stabilità posteriore (camma posteriore asimmetrica/LCP)

Traslazione posteriore (camma posteriore asimmetrica/LCP)

Forze di taglio femororotulee ML minimizzate

Screw-home

Stabilità AP

Cinematica

Flessione

12

Comparazione del comportamento dei legamenti – stiramento del LCLComparazione del comportamento dei legamenti – stiramento del LCM

Comportamento dei legamenti

Comportamento dei legamenti - ginocchio normale

• I condili femorali asimmetrici influenzano il profilo di tensione dei tessuti molli mediali e laterali in modo diverso

• Lo stiramento del LCM è praticamente costante a 0-60° prima che inizi ad allentarsi22

• Lo stiramento del LCL diminuisce gradualmente in flessione22

• Lo stiramento del LCP aumenta in flessione fino a raggiungere il picco in flessione profonda senza diventare eccessivo

Mediale

Lateralizzato

Comportamento dei legamenti - TKA convenzionale

• I condili femorali simmetrici non sono in grado di replicare il normale profilo di tensione dei tessuti molli mediali e laterali senza causare un allineamento femorale scorretto

• Lo stiramento del LCM è praticamente costante durante tutta la flessione, con possibile limitazione della flessione profonda e allentamento in flessione mediale, causando instabilità

• Lo stiramento del LCL, in estensione, è verosimilmente inferiore al normale, a causa della posizione più posteriore del femore

• Lo stiramento del LCP è minore in estensione, potendo influire sulla stabilità del ginocchio e superiore in flessione profonda, potendo limitare la flessione profonda

Mediale / Laterale

Comportamento dei legamenti – sistema di ginocchio totale JOURNEY™II

• I condili femorali asimmetrici consentono la replicazione dei normali profili di tensione dei tessuti molli mediali e laterali

• Lo stiramento del LCM è praticamente costante a 0-60° prima che inizi ad allentarsi

• Lo stiramento del LCL diminuisce gradualmente in flessione

• Lo stiramento del LCP aumenta in flessione fino a raggiungere il picco in flessione profonda senza diventare eccessivo

Mediale

Lateralizzato

JOURNEY II CR

JOURNEY II BCS JOURNEY II BCS

Stira

men

to L

CM (m

m/m

m)

Stiramento LCM

Stiramento LCP

Flessione del ginocchio (gradi)

Flessione del ginocchio (gradi) Flessione del ginocchio (gradi)

Stiramento LCLTKA PS convenzionale

Journey II BCS

Nativo in vitro22

TKA CR convenzionale

Journey II CR

TKA PS convenzionale

Journey II BCS

Nativo in vitro22

Stira

men

to L

CP (m

m/m

m)

Stira

men

to L

CL (m

m/m

m)

Comparazione del comportamento dei legamenti – stiramento del LCP

13

Usura nelle TKA convenzionali• I movimenti paradossi in flessione aumentano la velocità di

scorrimento relativa e il numero di cicli, aumentando l’usura• La conformazione dell’inserto laterale concavo aumenta

l’impronta di usura (l’area complessiva attraversata dal femore durante il ROM completo), aumentando l’usura

Contatto del pilastro nelle TKA convenzionali• Un contatto non intenzionale del femore con il pilastro lo

sottopone a forti sollecitazioni• Sollecitazioni a fatica eccezionali possono causare la rottura

del pilastro• Pilastri e camme non arrotondati possono causare un carico

sul bordo durante la rotazione assiale femorale esterna, aumentando la sollecitazione subita dal pilastro

Forze di taglio femororotulee nelle TKA convenzionali• Una rotazione assiale femorale limitata o anomala aumenta le

forze di taglio femororotulee ML• Una forza di taglio eccessiva può causare dolore al ginocchio

anteriore, usura articolare prematura e/o rottura del perno

Materiali delle TKA convenzionali• Il CoCr è meno resistente ai graffi e meno scivoloso dello

zirconio ossidato OXINIUM™, aumentando sia l’usura adesiva che quella abrasiva

• Le placche di base non lucidate causano una maggiore usura sul lato posteriore rispetto a quelle lucidate

• I meccanismi di bloccaggio dell’inserto/della placca di base inferiore necessitano di un rinforzo con vite o bullone attraverso l’inserto, per impedire la dissociazione dell’inserto

Durata

Impingement del bordo del pilastro PS convenzionale

JOURNEY™ II TKA

Simulatore di usura

Comparazione del tracking rotuleo

Flessione del ginocchio (gradi)

TKA PS convenzionale

Journey II TKA

In vivo 24

In Vivo +dev std In Vivo - dev std

Spostamento rotuleo laterale

Spos

tam

ento

rotu

leo

late

rale

(mm

)

14

• Prove di usura eseguite su cinque milioni di cicli• La caratteristica di usura predominante della superficie articolare dell’inserto era la brunitura• Non erano evidenti segni di usura da fatica o di delaminazione• L’usura volumetrica era inferiore rispetto ai dati sull’usura pubblicati in precedenza per le

TKA convenzionali25-33

• Il pivottaggio e il rollback mediale fanno rollare di più e scorrere di meno il lato laterale e l’eliminazione virtuale dello scorrimento paradosso durante la flessione del ginocchio mantiene i cicli normali del femore attraverso il polietilene, causando un’usura minore rispetto ai design convenzionali

• Il compartimento dell’inserto laterale convesso riduce l’impronta di usura

Sistema di ginocchio JOURNEY II BCS Contatto del pilastro• La grande camma anteriore arrotondata riduce le sollecitazioni da contatto ed elimina il

carico sul bordo• La camma posteriore asimmetrica arrotondata mantiene un contatto congruente durante la

rotazione assiale femorale, eliminando il carico sul bordo e minimizzando le sollecitazioni

JOURNEY II TKA Forze di taglio femororotulee ML• La rotazione assiale femorale esterna e il solco rotuleo lateralizzato a causa dei condili

femorali asimmetrici minimizzano le forze di taglio femororotulee ML• Riduzione del rischio di usura prematura, di rottura dei perni e del dolore al ginocchio

anteriore

JOURNEY II TKA Materiali• Lo zirconio ossidato OXINIUM™ riduce l’usura abrasiva e adesiva• Il polietilene altamente reticolato (XLPE) combinato all’OXINIUM crea la tecnologia

VERILAST, una combinazione di accoppiamento di durata elevata, che ha evidenziato basse percentuali di usura durante i test di simulazione

• La sterilizzazione a ETO non crea radicali liberi, riducendo il rischio di ossidazione e la conseguente delaminazione

• La placca di base tibiale lucidata riduce l’usura sulla parte posteriore

• Interferenza strategica, studiata per ridurre i micromovimenti• Lo strumento di inserimento offre la sicurezza di un assemblaggio corretto• L’ampia area di interfaccia a coda di rondine elimina la necessità di meccanismi di

bloccaggio aggiuntivi (per esempio viti, clip)• Flessione profonda possibile

Inserto JOURNEY II TKA

Placca di base JOURNEY II TKA

Tecnologia VERILAST™ vs tecnologia convenzionale

Durata segue

40

50

30

20

10

35

45

25

15

5

0

PFC Sigm

a™ 25

GENES

IS™ II 26

Scorpio™

27

Triath

lon™ 2

8

NexGen™ 2

9

Vangu

ard™ 3

0

PFC Sigm

a 25

GENES

IS II 26

Scorpio

27

Triath

lon 28

NexGen

29

Vangu

ard 30

Attune™ 3

1

JOURN

EY II

TKA 32

Non-detectibleVolu

met

ric w

ear r

ate

(mm

3 /M

cycl

e)

23.00 23.45

34.60

20.20

24.40

43.40

5.40

13.00

6.41

0.58

7.306.50

4.106.10

CoCr and CPE CoCr and XLPE OXINIUM Technology on XLPE

LEGIO

N 33

CoCr e CPE CoCr e XLPE Tecnologia OXINIUM su XLPE

15

• Usata per determinare la sensibilità del sistema di

ginocchio totale JOURNEY™ II quando non impiantato con un allineamento ottimale

• La metodologia delle superfici di risposta è stata usata per creare un modello degli effetti delle deviazioni dall'allineamento chirurgico ideale

• Sulla base della letteratura, le distribuzioni sono state assegnate alle deviazioni chirurgiche. Impiegando l'analisi Monte Carlo, è stata effettuata la simulazione di una flessione profonda del ginocchio di un paziente dopo 100.000 interventi casuali, per identificare gli effetti dei carichi articolari del ginocchio e la cinematica di JOURNEY II, comparandola a quella delle TKA convenzionali

La distribuzione dei risultati dell'analisi della sensibilità chirurgica per il sistema JOURNEY II ha evidenziato:

• Minori forze di taglio rotulee nella situazione peggiore• Probabilità simile o minore di stiramento eccessivo dei

legamenti • Cinematica più normale anche in caso di allineamento

non corretto, rispetto ai design di TKA convenzionali

Flessibilità

Variazioni delle forze di taglio rotulee a causa di variabili chirurgiche.

Variazioni cinematiche a causa di variabili chirurgiche

Sensibilità chirurgica

Femore non correttamente allineato

Tibia non allineata correttamente

Valore max. Valore min.

Linea articolare femorale Superiore 4 mm Inferiore 2 mm

Femorale anteriore-posteriore

Anteriore 2 mm Posteriore 2mm

Femorale varismo-valgismo Valgismo 4º Varismo 4º

Femorale interna-esterna Esterna 6° Interna 6°

Inclinazione posteriore Posteriore 9º Anteriore 3º

Esterna 6° Interna 6°

Varismo 6º Valgismo 6º

Gap di estensione Gap 4 mm Interferenza 2 mm

Posizione AP condilo mediale a 30 gradi di flessione del ginocchio

JOURNEY II BCS

Medi Dev. std. Valori

Medi Dev. std. Valori

JOURNEY II BCS

Posizione AP (mm)

Forze di taglio rotulee (N)

Forze di taglio rotulee a 120 gradi di flessione

TKA PS convenzionale

TKA PS convenzionale

16

Panoramica del sistema

Anterio

re Po

sterio

re

Medial

e Late

rale

Box PS

/

largh

ezza

inca

vo C

R IC

Altezz

a flan

gia

Spesso

re dist

ale m

edial

e

Altezz

a box

Spesso

re pos

terior

e med

iale

Spesso

re pos

terior

e late

rale

Dimensioni del componente femorale (mm)

Misura A B C D E F G H J K

1 51,7 59,0 16,5 / 19 1,7 49,5 9,5 7 9 7,4 16,0

2 53,7 60,0 16,5 / 19 1,7 50,7 9,5 7 9 7,4 17,0

3 56,7 61,5 16,5 / 19 1,7 52,5 9,5 7 9 7,4 17,0

4 59,7 64,5 16,5 / 19 1,7 54,3 9,5 7 9 7,4 20,5

5 62,7 67,5 16,5 / 19 1,7 56,0 9,5 7 9 7,4 20,5

6 65,7 70,5 16,5 / 19 1,8 57,7 9,5 7 9 7,4 22,0

7 68,8 73,5 16,5 / 19 1,8 59,5 9,5 7 9 7,4 22,0

8 71,8 76,0 16,5 / 19 1,8 61,2 9,5 7 9 7,4 22,0

9 75,8 80,0 16,5 / 19 1,8 63,5 11,5 9 11 9,4 22,8

10 79,8 82,0 16,5 / 19 1,8 65,7 11,5 9 11 9,4 22,8

Offset

cond

ilare

poster

iore

Nota: Stelo con inclinazione di 3° posteriormente. La lunghezza dello stelo è di 50 mm per tutte le misure non porose.

Anterio

re Po

sterio

re

Medial

e Late

rale

Misura AP ML

1 42 60

2 45 64

3 48 68

4 50 71

5 52 74

6 54 77

7 56 81

8 59 85

9 61 89

Spesso

re dist

ale la

terale

A

BC

D

HJ

G F

K

E

Componente femorale JOURNEY™ II TKA

HJ

G F

A

BC

D

E

Componente femorale JOURNEY™ II CR

17

Dimensioni dell’inserto articolare (mm)

Misura femorale

Misura inserto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1-2

3-4

5-6

7-8

Lo spessore minimo del polietilene per un componente metal-back da 9 mm è di 6,7 mm sul lato mediale.

* Incluso spessore della placca di base.

Spesso

re

medial

e*Spes

sore

latera

le*Pil

astro

Altezz

aAnte

riore

Poste

riore

Medial

e

latera

le

Inserto 9 mm A B C D E

Misura 1-2 42 60 9,6 11,9 34,1

Misura 3-4 48 68 9,6 11,6 35,1

Misura 5-6 52 74 9,6 11,9 38,6

Misura 7-8 56 81 9,6 11,9 40,1

A

B

C D

E

Lo spessore minimo del polietilene per un componente metal-back da 9 mm è di 6,7 mm sul lato mediale.

* Incluso spessore della placca di base.

Spesso

re

medial

e*

Spesso

re

latera

le*Ante

riore

Poste

riore

Medial

e

latera

le

Inserto CR 9 mm A B C D

Misura 1-2 42 60 9,6 11,6

Misura 3-4 48 68 9,6 11,6

Misura 5-6 52 74 9,6 11,6

Misura 7-8 56 81 9,6 11,6

A

B

C D

Inserto articolare JOURNEY™ II TKA Inserto articolare JOURNEY II CR

Completamente interscambiabili con tutte le misure dei componenti femorali

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Riferimenti

1. Robertsson O, et al. The Swedish Arthroplasty Register 1975-1997. An update with special emphasis on 41,223 knees operated on in 1988-1997. Acta Orthopaedica Scandinavica. 72(5): 503-513. 2001.

2. Weiss JM, et al. “What Functional Activities Are Important to Patients With Knee Replacements?” Clinical Orthopaedics & Related Research. 404: 172-188. 2002.3. Noble PC, et al. “Does total knee replacement restore normal knee function?” Clinical Orthopaedics & Related Research. 431: 157-165. 2005.4. Dennis DA, et al. A multicenter analysis of axial femorotibial rotation after total knee arthroplasty. Clinical Orthopaedics & Related Research. 428: 180-9. 2004.5. Victor J, et al. In vivo kinematics after a cruciate-substituting TKA. Clin Orthop Relat Res. 2010 Mar; 468(3):807-14.6. Zingde SM, et al. In vivo comparison of kinematics for 1891 non-implanted and implanted knees. AAOS. 2009; Scientific Exhibit No. 22.7. Zingde SM, et al. In vivo comparison of tka kinematics for subjects having a PS, PCR, or Bi-Cruciate Stabilizing design. Orthop Res Soc, Las Vegas, NV, Feb 22-25. 2009, Paper No. 2067.8. Ward TR, et al. Bicruciate-stabilised total knee replacements produce more normal sagittal plane kinematics than posterior-stabilised designs. J Bone Joint Surg Br. 2011 Jul;93(7):907-13.9. Catani F, et al. In vivo kinematics and kinetics of a bi-cruciate substituting total knee arthroplasty: a combined fluoroscopic and gait analysis study. J Orthop Res. 2009 Dec;27(12):1569-75.10. Morra EA, et al. The influence of contemporary knee design on high flexion: a kinematic comparison with the normal knee. JBJS Am. 2008; 90: 195-201.11. Catani F, et al. The Mark Coventry Award: Articular contact estimation in TKA using in vivo kinematics and finite element analysis. Clin Orthop Relat Res. 2010 Jan; 468(1):19-28.12. Van Duren BH, et al. Bicruciate substituting total knee replacement: how effective are the added kinematic constraints in vivo? Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2012 Oct; 20 (10):2002-10.13. Arbuthnot JE and Brink RB. Assessment of the antero-posterior and rotational stability of the anterior cruciate ligament analogue in a guided motion bi-cruciate stabilized total knee

arthroplasty. J Med Eng Technol. 2009;33(8):610-5.14. Lester DK and Shantharam R. Objective Sagittal Instability of CR-TKA by Functional EMG During Normal Walking. AAOS. 2012; Presentation No. 810.15. Mahfouz MR, et al. In vivo assessment of the kinematics in normal and anterior cruciate ligament-deficient knees. J Bone Joint Surg Am. 2004;86-A Suppl 2:56-61.16. Carpenter RD, et al, Magnetic resonance imaging of in vivo patellofemoral kinematics after total knee arthroplasty. Knee. 2009 Oct;16(5):332-6.17. Brilhault J and Ries MD. Measuring patellar height using the lateral active flexion radiograph: Effect of total knee implant design. Knee. 2010 Mar;17(2):148-51.18. Victor J, et al. High-flexion, motion-guided total knee arthroplasty: who benefits the most? Orthopedics. 2007 Aug; 30 (8 Suppl): 77–9.19. Kuroyanagi Y, et al. In vivo knee kinematics during stair and deep flexion activities in patients with bicruciate substituting total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2012 Jan; 27(1):122-8.20. Ref: Smith & Nephew OR-11-17221. Johal P, et al. “Tibio-femoral movement in the living knee.” Journal of Biomechanics. 38(2): 269-76. 2005.22. Harfe DT, at al. Elongation patterns of the collateral ligaments of the human knee. Clin Biomech. 1998 Apr;13(3):163-175.23. Yue B, et al. In vivo function of posterior cruciate ligament before and after posterior cruciate ligament-retaining total knee arthroplasty. Int Orthop. 2012 Jul;36(7):1387-92.24. Nha KW, et al. In vivo patellar tracking: clinical motions and patellofemoral indices. J Orthop Res. 2008 Aug;26(8):1067-74.25. McEwen HMJ, et al. The influence of design, materials and kinematics on the in vitro wear of total knee replacements, J Biomech, 2005;38(2):357-365.26. Parikh A, et al. Wear testing of crosslinked and conventional UHMWPE against smooth and roughened femoral components, Orthop Res Soc, San Diego, CA, Feb 11-14, 2007, Paper No. 0021.27. Essner AA, et al. Sequentially crosslinked and annealed UHMWPE knee wear debris. Orthop Res Soc, Washington D.C., 2005, Paper No. 71.28. Herrera L, et al. Evaluation of sequentially crosslinked and annealed wear debris. World Biomater Cong, Amsterdam, May 28-Jun 1, 2008, Paper No. 583.29. Schaerer C, et al. Wear of UHMWPE tibial inserts under simulated obese patient conditions. Orthop Res Soc, New Orleans, LA, Feb 6-10, 2010, Paper No. 2329.30. Biomet publication, FDA Cleared Claims for E1 Antioxidant Infused Technology”31. Ref: DePuy Attune 510 K Document K101433 Dec 10, 201032. Ref: Smith & Nephew OR-12-12933. Papannagari R, et al. Long-term wear performance of an advanced bearing knee technology. ISTA, Dubai, UAE, Oct 6-9, 2010.

Il sistema di ginocchio totale JOURNEY™ II è il passaggio successivo del primo sistema di ginocchio studiato per ripristinare in modo reale una funzionalità normale, mantenendo i principi di ripristino della stabilità AP del ginocchio normale, di cinematica e flessione profonda, aggiungendo una versione a conservazione del crociato, opzioni PS vincolate più stabili e opzioni concave profonde, migliorando, inoltre, il design Bi-Cruciate stabilizzato. Smith & Nephew ha costantemente migliorato le tecnologie adottate per ottenere una migliore comprensione del comportamento del ginocchio, dalla cinematica alla funzione dei tessuti molli, per migliorare ulteriormente la scienza che si trova dietro al design delle artroplastiche di ginocchio. Con un design che si basa sulla situazione anatomica normale, il sistema di ginocchio totale JOURNEY II risolve molti dei problemi associati ai sistemi convenzionali, massimizzando la durata e minimizzando la sensibilità al malposizionamento.

Il sistema di ginocchio totale JOURNEY II consente di ottenere funzionalità, movimento e durata senza precedenti, senza sacrificare la flessibilità necessaria per l'uso nel mondo reale.

Sommario

Contatti:Fabbricante:

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