Brevet FR2445136A1 — publié le 19800725

La présente invention concerne une prothèse chirurgicale destinée å remédier à l'usure des cartilages de la rotule et de la Trochlée fémorale du genou du corps humain. On sait que le genou est constitué notamment par les articulations : - du fémur et du tibia, - du fémur et de la rotule. La rotule est en continuité & sa partie supérieure avec le Quadriceps, elle est rattachée à sa partie inférieure au tibia par le tendon rotulien. Elle est rattachée au fémur, sur les côtés intérieur et extérieur, par les ailerons rotuliens. Sous l'effet conjugé des différentes forces provenant du Quadriceps, du tendon rotulien et des ailerons rotuliens, la rotule est soumise à une force d'application sur le fémur, et plus spécialement sur les cartilages de la Trochlée fémorale. Pour cette raison, il arrive que pour certains sujets, une usure se produise sur les cartilages de la rotule ou de la Trochlée fémorale. On connait la prothèse de HAG KEEVER, prothèse partielle, sorte de coque m~- tallique destinée & recouvrir la face postérieure de la rotule et à glisser contre le cartilage trochléen. On connait aussi les options femoro-patellaires de la prothèse de FREEHAN et de GUNSTON. On connait encore la prothèse totale de BEcHTOL, prothèse symétrique avec pièce trochléenne métallique et pièce rotulienne en polyéthylène avec inclinaison invariable des deux berges. Ces prothèses ont l'inconvénient de ne pouvoir s'adapter au cas de l'arthrose femoro-patellaire isolée avec subluxation rotulienne fixée, En effet, le traitement de cette lésion comporte quatre impératifs 1) Remplacer les surfaces, 2) Recentrer la rotule par rapport au fémur, 3) S'adapter à la déformation des pièces osseuses en présence, 4) En cas d'échec, laisser un site assez peu détérioré pour qu'un rattrapage soit possible. Si certaines prothèses connues peuvent satisfaire aux deux premiers objectifs, elles sladaptent difficilement aux déformations parfois corrsidératles des berges de la Trochlée, et en cas d'échee, leur ablation dévoile une surface trop délabrée pour que les contraintes exercées par le tendon quadricipital après patellectomie soient bien tolérées. La présente invelstioh a pour but de remédier à ces inccmainicnts CI permettant de s'adapter à la déformation des pièces osseuses. Selon une autre caractéristique de l'invention, la prothèse est composée de deux éléments 1) Un rail trochléen en matière plastique destiné à être appliqué sur la berge usée de la Trochlée fémorale, 2) Une pièce rotulienne métallique destinée à être fixée sur la face usée de la rotule en contact avec la Trochlée fémorale. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rail trochléen en matière plastique étant appliqué sur la seule berge usée de la trochlée, et non sur les deux berges, permet ainsi de respecter l'asymétrie fonctionnelle de la dite Trochlée. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, permettront de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. La figure I, est une vue de face d'une articulation fémur-tibia et d'une rotule, montrant les forces qui s'exercent dans le plan frontal sur celle-ci. La figure 2 est une vue gauche de l'articulation représenté sur la figure 1 montrant les forces qui s'exercent sur la rotule dans le plan antero-postérieur. La figure 3 est une vue de dessus de l'articulation représentée sur la figure 2, montrant la direction de la résultante des forces s'exerçant sur une rotule. La figure 4 est une vue d'un type d'usure de la rotule. La figure 5 est une vue d'un type d'usure de la Trochlée. La figure 6 est une vue de face d'une prothèse trochléenne de type connu. La figure 7 est une vue en coupe selon AA de cette même prothèse représentée sur la figure 6. La figure 8 est une vue en élévation de la pièce rotulienne selon l'invention. La figure 9 est une vue de gauche de cette pièce rotulienne selon l'invention, représentée sur la figure 8. La figure 10 est une vue de dessus de cette pièce rotulienne selon l'invention. La figure 11 est une vue en élévation du rail trochléen, selon l'invention. La figure 12 est une vue de gauche de ce rail selon l'invention. La figure I3 est une vue de dessous de ce rail selon l'invention. La figure 14 est une vue en élévation du positionnement des deux parties de la prothèse, selon l'invention, en position de travail. La figure 15 est une vue en coupe XX (figure 14) de l'ensemble de la prothèse selon l'invention en position de travail. La figure 16 est une vue du gabarit permettant de positionner l'encoche de fixation du rail trochléen selon l'invention. La figure 1 représente l'articulation femoro-patellaire constitué par le tibia 1, le fémur 2 et la rotule 3. La rotule 3 est maintenue par le Quadriceps 4 et le tendon rotulien 5. La force développée par le Quadriceps 4 s'exerce sur la rotule 3 selon la direction de la flèche 6. La force développée par le tendon rotulien 5 s'exerce sur la rotule 3 selon la direction de la flèche 7. On remarquera que les forces 6 et 7 ne sont pas directement opposées, cellesci formant un angle très ouvert sur le côté extérieur de l'articulation, ce qui entraîne une force résultante appelée force subluxante 8, appliquée sur la rotule et dirigée vers l'extérieur de l'articulation. La figure 2 représente l'articulation femoro-patellaire vue de côté. Le Quadriceps 9 exerce sur la rotule 10 une force selon la direction de la flèche 11. Le tendon rotulien 12 exerce sur la rotule 10, une force selon la direction de la flèche 13. On remarquera que les forces 11 et 13 ne sont pas directement opposées et forment un angle très ouvert vers l'arrière du genou, ce qui entraîne une force résultante 14, appelée force d'application rotulienne, s'exercent sur la rotule 10, et dirigée contre le fémur 15. La figure 3 représente l'articulation femoro-patellaire vue de dessus. La rotule 16 est soumise à la force d'application rotulienne 17, dirigée contre la Trochlée fémorale 18, et à la force subluxante 19 de telle sorte que la rotule 16 est en définitive soumise à la force résultante 20 dirigée contre une seule berge 21 de la Trochlée fémorale 18. La figure 4 représente l'articulation femoro-patellaire vue de dessus constituée du fémur 22 et de sa Trochlée 23 sur laquelle s'articule la rotule 24. On a représenté ici le cas de l'arthrose de la rotule 24 dont le cartilage 25 a subi une importante lésion responsable d'une subluxation rotulienne fixée. La figure 5 représente l'articulation femoro-patellaire vue de dessus, constitue du fémur 26 et de la Trochlée 27, avec ses berges 28 et 29, et enfin, de la rotule 30. On a représenté ici le cas de l'arthrose de la Trochlée fémorale dont les cartilages de la berge 29 présentent une forte lésion responsable d'une subluxation rotulienne fixée. La figure 6 représente de face une prothèse trochléenne de type connu. Elle comporte deux berges 31 et 32 destinées à s'appliquer sur les berges de la Trochlée fémorale, un pivot de fixation 33 destine à s'implanter au centre de la Trochlée fémorale et deux pions d'arrêt en rotation 34 destinés à s'implanter sur les berges de la Trochlée. La figure 7 représente selon la coupe AA la prothèse trochléenne de type connu. On remarque la forme convexe de la berge 35 destinée à s'appliquer sur la berge correspondante de la Troche fémorale. La figure 8 représente la pièce métallique selon l'invention. Cette pièce, destinée à être fixée sur la rotule, après élimination des surfaces abimées, comporte une partie convexe 36 destinée à s'appliquer sur la Trochlée fémorale et des tenons 37 sevvant de moyens de fixation de la pièce dans la rotule. La figure 9 représente la pièce rotulienne selon l'invention, vue de côté. On a représenté les deux tenons de fixation 38 et 39. Chaque tenon comporte à son extrémité une forme en crochet 40 permettant un meilleur accrochage sur le ciment à l'intérieur de la cavité qui aura été préalablement pratiquée dans la rotule. La figure 10 représente, vue de dessus, la pièce rotulienne selon l'invention. On a représenté la forme extérieure 41 ele sa partie convexe inférieure devant s'appliquer sur la Trochlée fémorale. La figure 11 est une vue en élévation du rail trochléen selon l'invention, constituée à sa partie supérieure, du rail proprement dit 42, comportant une inclinaison remarquable de sa face de contact 43 avec la pièce rotulienne, et à sa partie inférieure, une patte de fixation 44 destinée à pénétrer dans le fémur. Cette patte de fixation 44 comporte elle-même des trous 45 et 46 destinés à permettre au tissu osseux du fémur de pénétrer au travers de celleci, de qui renforce la solidité de la fixation du rail trochléen dans le fémur. La figure 12 est une vue de gauche du rail trochléen selon l'invention. On remarque la forme arrondie de la surface de contact 47 permettant de s'adapter à la courbure dans le plan vertical de la Trochlée fémorale. La figure 13 est une vue de dessous du rail trochléen selon l'invention. La figure 14 représente l'articulation femoro-patellaire constituée du fémur 48 et de la rotule 49. On a placé sur la berge 50 de la Trochlée fémorale 51 le rail trochléen 52 selon l'invention. On a placé sur la rotule 49 la pièce rotulienne 53 selon l'invention. Le rail trochléen 52 est fixé sur la berge trochléenne 50 par la patte de fixation 54 pénétrant dans le fémur 48. La pièce rotulienne 53 est fixée sur la rotule 49 grâce aux tenons 55 pénétrant dans la rotule 49. La rétention de la pièce rotulienne 53 est améliorée par l'aménâgement des évidements 56 et 57 aménagés dans la rotule 49 et destinés à être garnis de ciment. Sous l'effet du Quadriceps et du tendon rotulien, la pièce rotulienne 53 est soumise à une force selon la direction de la flèche 58 dirigée contre le rail trochléen 52. On remarque l'inclinaison particulière de la surface de contact 59 du rail trochléen 52 avec la pièce rotulienne 53 permettant d'obtenir le meilleur fonctionnement possible de l'articulation, la force dirigée selon la direc tion de la flèche 58 étant toujours sensiblement perpendiculaire à cette surface de contact 59. La figure 15 est une vue en coupe XX (figure 14) de la prothèse assemblée. Les tenons de fixation 60 et 61 sont placés dans une encoche 62 remplie de ciment 63. Ce ciment 63 remplit également les évidements 64 et 65, l'ensemble permettant une rétention efficace de la partie 66 de la pièce rotulienne. La face 67 de la rotule 68 a été aplanie pour un bon positionnement de la pièce rotulienne. La figure I6 est une vue du fémur 69 montrant le positionnement de l'endroit où sera pratiquée l'encoche 70 de la patte de fixation du rail trochléen selon l'invention. Un gabarit 71 est appliqué sur la Trochlée fémorale 72. La surface 73 délimitée par le périmètre 74 de ce gabarit 71 est repérée. Un gabarit 75 permet de délimiter alors la zone 76 qui sera échancrée à la scie pour recevoir la patte de fixation du rail trochléen, ce gabarit 75 étant placé contre le gabarit 71. La zone délimitée par le gabarit 71 sera préservée. REVENDICATIONS. 1 - Prothèse totale de l'articulation femoro-patellaire reconstituant la sur face rotulienne interne et la berge latérale support de la Trochlée fémorale, caractérisée en ce qu'elle comprend deux pièces mobiles l'une contre l'autre, à savoir : une pièce fixée à la rotule, une seconde pièce de support fixée à la berge extérieure latérale de la Trochlée fémorale. 2 - Prothèse totale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la première pièce est formée d'un volume délimité d'une part par une surface bombée convexe et d'autre part par une surface plane portant deux tenons extérieurs. 3 - Pièce de prothèse totale selon la revendication 2, caractérisée en ce que ces tenons sont parallèles entre eux et perpendiculaires à la surface plane. 4 - Pièce de prothèse totale selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que chaque face en vis à vis des tenons, est une surface plane à sa base, et est prolongée vers son extrémité par un plan incliné de telle sorte que la cavité délimitée entre ces faces soit moins large à sa par tie supérieure ouverte qu'à sa base. 5 - Prothèse totale selon la revendication I caractérisée en ce que la deuxiè me pièce support est constituée#d'une partie supérieure d'appui, et d'une patte de fixation. 6 - Pièce support selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractéri sée en ce que la surface extérieure de la partie supérieure d'appui est un segment de surface troncônique. 7 - Pièce support selon l'une quelconque des revendications I, 5 et 6, caracté risée en ce que la patte de fixation est une plaque raccordée à l'intérieur de la surface d'appui selon une génératrice de cette surface. 8 - Pièce support selon l'une quelconque des revendications 5 et 7, caractéri sée en ce que l'angle formé par une génératrice de la surface tron conique et le plan de la patte de fixation, est compris entre 20 et 250. 9 - Pièce support selon la revendication 7, caractérisée en ce que la patte de fixation est percée d'au moins un trou. IO - Procédé pour la mise en place d'une prothèse femoro-patellaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première pièce est appliquée sur une surface aplanie sur la face interne de la rotule, les tenons étant insérés dans une cavité parallélépipédique dort la largeur correspond à l'espacement des faces planes opposées de ces tenons, des perçages borgnes étant prévus dans les angles de cette cavité, les espaces ainsi laissés vides entre les tenons et dans ces perçages étant remplis de ciment chirurgical. 11 - Procédé pour la mise en place d'une prothèse femoro-patellaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'incision destinée à recevoir la patte de fixation de la deuxième pièce dite rail trochléen, pratiquée sur la berge extérieure de la Trochlée fémorale, a sa position déterminée par un gabarit positionné sur cette Trochlée. 12 - Gabarit pour la mise en place du procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il est formé d'une barre de largeur déterminée dont la surface de base est concave, et d'une plaque appliquée contre la face latérale de la barre, cette plaque portant un évidement rectangulaife correspondant à la section de la patte de fixation du rail trochléen.