Brevet FR2502937A1 — publié le 19821008

L'invention a pour objet une prothèse interne polycc-ntriquc- de genou, c'est à dire une articulation métallique destinée à remplacer les surfaces articulaires atteintes d'arthrose ou d'arthrite et qui sont réséquées. Le mouvement de flexion-extension du genou n'est pas celui d'une simple charnière. Les surfaces pslycentriqlles des condyles fémoraux roulent et glissent sur les ménisques du plateau tibial. Les centres virtuels successifs autour desquels se fait le mouvement forment une courbe orientée e bas et en arrière : la courbe virtuelle des centres instantanés #de flexion du genou. Le centre le plus élevé est à environ trente cinq millimètres au dessus de l'interligne articulaire, le plus rapproîhé est à quinze millimètres. Le genou est le siège d'un autre mouvement important à retenir pour concevoir une prothèse. Pendant la phase d'appui d'un des membres inférieurs au cours de la marche, alors que le genou est en légère flexion, les condyles fémoraux décrivent une rotation externe sur le plateau tibial. Le fémur en appui est entraîné par la rotation horizontale du bassin, le pas pelvien, et par le mouvement en avant du membre opposé. Les chirurgiens orthopédistes disposent de nombreux modèles de prothèses internes du genou. La plupart sont des charnières reliant les deux tiges métalliques implantées dans les canaux médullaires du fémur et du tibia, après résection de leurs surfaces articulaires. L'axe unique de flexion est placé au niveau de l'ancien interligne articulaire. Il n'y a donc pas reproduction de la courbe des centres instantanés de flexion du genou normal. Les rapports du fémur et du tibia sont déplacés. Le scellement des tiges métalliques dans les canaux médullaires subit une contrainte en rotation dûe au pas pelvien. Il en résulte des déscellements nécessitant une ré intervention. Le genou sphéro-centrique remplace l'axe par une rotule en forme de champignon vertical dont la tête est au-dessus de l'ancien interligne. Cette tête est coiffée d'une coque scellée dans le fémur. Le mouvement est guidé par des curseurs courbes, mais tout se passe comme s'il y avait un axe fixe au niveau de la tête de rotule, Si ce genou reproduit des mouvements de rotation axiale, il ne reproduit pas la courbe des centres instantanés de flexion du genou normal. La prothèse interne polycentrique de genou, objet de l'invention, vise à - ne pas perturber les rapports du fémur et du tibia en reprodlisant leu orientation que ce soit en extension ou en flexion. - à reproduire, pour blouser le genou en extension et en appui, le porte à faux antérieur de l'aplomb du mur sur celui du tibia pendant la station debout ou la phase d'appui de la marche. - à reproduire la courbe virtuelle des centres instantanés de flexion du genou normal. La descente progressive des centres virtuels vers le plateau tibial, au fur et à mesure de la flexion, les rapproche aussi de la jambe et du pied pendant la phase de mouvement de la marche. Le passage du pas est rendu possible sans accrochage, ni fauchage, ni raccourcissement, générateur de boiterie. - reproduire la rotation axiale du fémur par rapport au tibia pendant la phase d'appui de la marche. Cette reproduction est nécessaire pour rendre la démarche harmonieuse et pour éviter des contraintes en rotation et des déscel lements des tiges implantées dans le fémur et le tibia. - fléchir, comme le genou normal, à 130 degrés. La Figure 1 représente la prothèse interne polycentrique vue de profil en coupe médiane. La Figure 2 la représente de face. La figure 3 représente la couronne 11 ou la rondelle 13 qui la sépare de la chape 3. La La figure 5 représente, en coupe, le tube d'implantation tibiale 10. La figure 4 représente la face inférieure de la chape 3 avec, en coupe, la partie supérieure de la tige d'implantation tibiale 4. La figure 6 représente la prothèse interne polycentrique en flexion à 190 degrés sans que les rapports normaux entre le fémur et le tibia soient modifiés. Ils ne le sont pas non plus en augmentant la flexion. Le principe de l'invention repose sur la forme d'une plaque de profil polycentrique analogue à celui des condyles fémoraux qu'elle remplace. C'est le tenon fémoral 1 prolongé par la tige d'implantation fémorale 2. Celle-ci est oblique de face et de profil pour respecter les orientations du fémur 14 et du tibia 15. Elle est aussi décalée vers l'avant pour contribuer à reproduire le porte à faux normal de l'aplomb du fémur sur celui du tibia. Le tenon 1 est inséré entre les branches d'une chape d'articulation 3 dont il est isolé par des plaquettes 5 en matière plastique compatible, pour éviter les frottements métal contre métal. La chape 3 est prolongée par la tige d'im plantation tibiale 4. Dans la chape, le tenon 1 repose sur deux rouleaux 8 portés par les axes 9. Le milieu du tenon est percé de l'orifice ovalaire 16 dont un des centres est aussi le centre de la petite courbure du tenon Le#ro'#lcr# e, poré par l'axe 7 est placé dans ltori-ice ovalaire 16. Il bloque l'extension du tenon, mais permet sa flexion en coulissant dans l'orifice ovalaire ( Fig. 6 ). Du Du fait du polycentrj le du tenon 1, la courbe virtuelle décrite par ses centres successifs au cours de la flexion est identique à la courbe des centre instantanés de flexion du genou normal. Sous la face inférieure de la chape, la tige d'implantation tibiale 4, qui en part, s'élargit sur une partie de son pourtour pour former une butée 12. Le tube 10 est scellé dans le canal médullaire tibial. Pour assurer la solidité du scellement, sa face externe est cannelée. A l'extrémité supérieure du tube 10 est fixée une couronne 11. Un secteur en a été supprimé pour faire place, au montage, à la butée 12. Une rondelle en matière plastique 13 compatible avec les tissus, de même forme que la couronne 11 sépare celle-ci de la face inférieure de la chape 3. La dimension du secteur ouvert dans la couronne 11 et la rondelle 13 est telle que la tige d'implantation tibiale 4 et sa butée 12 peuvent avoir, dans le tube 10, scellé au tibia, des mouvements de rotation axiale de même amplitude que ceux que, normalement, le fémur a par rapport au tibia. En scellant le tube 10 dans le canal médullaire tibial, le chirurgien oriente le secteur ouvert de la couronne pour reproduire les mouvements de rotation axiale externe du bon côté, selon que le genou opéré est droit ou gauche. La flexion maxima atteinte par la prothèse interne polycentrique égale au moins celle du genou normal : 130 degrés. La réalisation industrielle des éléments de la prothèse interne polycentrique de genou est simple, mais demande un ajustage précis pour réduire le jeu au minimum et une étude de la courbe inférieure de l'orifice ovalaire 16 Cette légère courbe est nécessaire pour que le rouleau 6 puisse coulisser dans l'orifice ovalaire. Le métal doit être l'alliage spécial utilisé par les prothèses internes pour être toléré par les tissus. Les plaquettes et la rondelle, placés pour éviter les frottements métal sur métal, doivent être en matière plastique également tolérée. - Revendications 10. - Prothèse interne polycentrique de genou caractérIsée par le fait qu'elle est constituée d'un tenon 1 de profil polycentrique tournant, dans r chape d'articulation 3, sur des rouleaux 8 portés par des axes 9. 2 . - Prothèse interne polycentrique de genou, selon la revendIcatIon ~, caractérisée par le fait que le tenon 1 se prolonge par la tige d'implantation fémorale 2. 30. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon la revend cation ', caractérisée par le fait que la chape 3 se prolonge par la tige d'iplatatic tibiale 4. 40. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon la revendicatIon 3, caractérisée par le fait que le tube 10 est scellé dans le canal médullaire tibial avant que l'on y introduise la tige d'implantation tibiale 4. 50. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon la revendIcator a, caractérisée par le fait que le tube d'implantation tibiale 10 comporte, à sa partie supérieure, une couronne 11 dont un secteur a été supprimé. 60. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon les revendicatIons 3 - 4 - 5 caractérisée par le fait que la tige d'implantation tlbiale 4 est munie, à sa partie supérieure, d'une butée 12. Celle-ci, au montage, prend place dans le secteur ouvert dans la couronne 11. Elle peut s'y déplacer d'un nombre de degrés analogue à celui de la rotation axiale normale du fémur sur le tibial. 70 - Prothèse interne polycentrique de genou, selon les revendications 5 et 6, caractérisée par le fait qu'une rondelle en matière plastique sépare la base de la chape 3 de la face supérieure de la couronne 11. 80. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon la revendIcatIon 1, caractérisée par le fait que des plaquettes en matière plastique 5 séparent les faces internes de la chape 3 du tenon 1. 90. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon les revendications 3 - 4 - 5, caractérisée par le fait que le tube d'implantation tibiale 10 est cannelé longitudinalement. 100. - Prothèse interne polycentrique de genou selon la revendication 1 et 2, caractérisée par le fait que la tige d'implantation fémorale 2, qui prolonge le tenon 1, présente de profil, une inclinaison et un décalage on avant. De face cette tige présente une inclinaison à droite ou à gauche selon le genou à appareiller. 11 .- Prothèse interne polycentrique de genou, selon les revendlctI cns 1 - 2 - 8, caractérisée par le fait que le tenon 1, de profil polycentrique, présente, en son centre, un orifice ovalaire 16 dont un des centres est aussi le centre de la petite courbure du il tenon 1. 120. - Prothèse interne polycentrique de genou, selon les revendications 1 - 2 - 8 - 11, caractérisée par le fait que le rouleau 6, monté sur la chae 3 par son axe 7, se déplace dans l'orifice ovaiaire 16 pendant les novjeasnts de flexion - extension de la prothèse. Ce déplacement et le roulement du tenon polycentrique 1 sur ces rouleaux 8 tracent virtuellement une courbe de centres instantanés analogue à la courbe virtuelle des centres instantanés de flexion du genou normal.