Brevet FR2541889A1 — publié le 19840907

Prothèse d'articulation La présente invention concerne une prothese d'articulation qui peut être appliquée de façon particulière mais non exclusive à l'articulation d'un genou humain. Dans un type connu de prothèse d'articulation du genou tel que décrit dans la demande de brevet britannique 2 088 724, un premier composant présente une surface convexe qui vient en engagement avec une surface courbée de façon concave d'un second composant. Les composants sont reliés par un organe de liaison comportant une tête élargie maintenue de manière captive à l'intérieur d'une cavité du premier composant. La cavité peut être constituée sous forme d'un insert en matière plastique et présente une forme allongée qui peut être rectiligne ou courbe et au moyen de laquelle une action de came provoque la flexion de l'articulation qui doit être accompagnée par un mouvement de glissement vers l'arrière du premier composant sur le second composant, augmentant ainsi la plage de flexion permise pour l'articulation. Un inconvénient de ce type de l'art antérieur est la difficulté de constituer la forme de la cavité dans l'insert, et le mouvement vers l'arrière qui tend à s'effectuer par saccades à mesure que la tête élargie quitte la position dans laquelle elle est située quand les composants sont dans leurs positions en ligne droite. La présente invention a pour but de proposer une construction dans laquelle un mouvement vers l'arrière d'un premier composant sur un second composant est permis ou provoqué par ou pendant la flexion de l'articulation. -Le mot "arrière" est utilisE ici pour définir le côté de l'articulation vers lequel se déplacent les composants lorsqu'on fléchit l'articulation. Ainsi, lorsqu'il s'agit d'une articulation du genou, l'arrière serait le côté postérieur de l'articulation. Mais si l'invention est utilisée pour d'autres articulations, il peut s'agir alors du côté antérieur de l'articulation, par exemple si cette dernière est utilisée dans un coude. Selon la présente invention, une prothèse destinée à l'articulation entre des os comprend un premier composant prévu pour la connexion à un premier os et comportant une partie convexe qui vient en engagement avec une partie de support d'un second composant apte à effectuer la liaison avec un second os, et en coopération avec lequel ladite partie convexe peut rouler et/ou glisser quand ledit premier composant est déplacé angulairement vers l'arrière à partir d'une position en ligne droite vers une position fléchie, des moyens de liaison s'étendant entre les composants et montés de façon pivotante sur le premier composant, qui peuvent glisser dans le second composant en direction du premier composant et qui sont montés à l'intérieur pour permettre ou provoquer la position d'engagement de la partie convexe sur la partie de support en vue d'opérer une modification dans une ou plusieurs directions s'étendant vers l'avant et vers ltarrière lorsque l'articulation est fléchie. Ainsi, selon un aspect de l'invention, les moyens de liaison peuvent glisser et pivoter autour d'un axe mobile du second composant, ce qui permet un mouvement relatif entre la partie convexe et la partie de support quand l'articulation est fléchie. Pour obtenir un mouvement relatif et contrôle, les moyens de liaison peuvent être guidés de façon à glisser dans le second composant le long d'un axe s'étendant vers arrière et en direction du premier composant, les moyens de liaison étant situés dans le premier composant de manière que le pivot de liaison avec le premier composant soit éloigné du second composant quand l'articulation est fléchie de façon à amener le premier composant à s'éloigner vers l'arrière par rapport au second composant. Selon un type de construction avantageux, les moyens de liaison peuvent comprendre un organe de liaison dont une extrémité est montée de façon pivotante sur le premier composant et dont l'autre extrémité est guidée de façon à glisser dans un alésage du second composant en oblique par rapport à un axe longitudinal général de ce dernier. Si on le souhaite, on peut également prévoir des moyens pour que les moyens de liaison disposent d'un mouvement libre et limité vers l'arrière par rapport au mouvement guidé pour rendre possible une variation de mouvement entre le premier et le second composant lorsque l'articulation est fléchie, et qui peut être provoqué par exemple par la forme de la partie convexe et/ou par les exigences naturelles des muscles et des ligaments de l'articulation quand elle est située dans cette position. La partie de support du second composant peut comprendre une ouverture par laquelle passent les moyens de liaison pour parvenir dans le second composant, une partie du bord de cette ouverture formant une partie du guide du mouvement de glissement des moyens de liaison. Ainsi, la partie de bord peut limiter le mouvement vers l'avant des moyens de liaison, et dans une construction préférée, la partie de bord est réalisée en une matière plastique synthétique. La partie convexe du premier composant peut présenter un ou plusieurs axes de courbure, les axes de pivotement des moyens de liaison avec le premier composant étant disposés plus près des surfaces convexes de ladite partie convexe que l'axe ou les axes de courbure. De préférence, l'axe de pivotement est disposé à l'arrière du ou des axes de courbure quand le premier composant est dans sa position en ligne droite. Ainsi, dans les constructions dans lesquelles est prévu un contrôle guidé du mouvement vers l'arrière, cette disposition particulière constitue une façon avantageuse de soulever l'organe de liaison quand l'articulation est fléchie, ce mouvement de liaison créant une composante de mouvement vers l'arrière par rapport au second composant qui déplace ainsi le premier composant vers l'arriere. De préférence, les moyens de liaison permettent également un mouvement de basculement relatif entre les organes perpendiculairement à l'axe du mouvement de flexion pour rendre possible le mouvement naturel de l'articulation. En tout cas, l'organe de liaison peut etre relié au premier composant par un joint universel. Avantageusement, les moyens de liaison peuvent comprendre une extrémité en forme de boule qui est disposée dans le second composant dans lequel elle peut pivoter et glisser. L'invention peut être mise en oeuvre de diverses manieres, mais on en décrira maintenant un mode de réalisation à titre d'exemple et avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique d'un prothèse selon l'invention,et la figure 2 montre la même prothese en position fléchie. Comme montré sur le dessin, la prothèse est destinée à une articulation de genou et comprend un premier composant 1 comportant une tige destinées à être introduite dans le canal inter-médulaire d'un fémur. L'extrémité inférieure du composant 1 comporte une partie convexe 3 qui possède des surfaces de support convexes 4. Cette partie convexe 3 est constituée sous forme de deux surfaces de support espacées, avec une gorge 5 entre elles, reproduisant ainsi les condyles de l'os naturel. Les surfaces de support 4 de la partie convexe 3 viennent en engagement avec une partie de support 6 présentant des surfaces de support séparées 7 sur un second composant 8. Ce composant comprend également une tige 9 destinée à être introduite dans le canal inter-médulaire d'un tibia. Les surfaces de support 7 sont constituées par un coussinet de support 10 réalisé en une matière plastique synthétique, par exemple du polyéthylène à densité ultra élevée, qui est monté sur un plateau 11 comportant des parois latérales 12. Les deux surfaces de support espacées 7 présentent une ouverture 13 s'étendant vers l'arrière en partant environ à mi-chemin de la largeur des surfaces de support, comme on le voit clairement sur le dessin. Des moyens de liaison se présentant sous la forme d'un organe de liaison 14 s'étendent entre le premier composant 1 et le second composant 8, l'extrémité supérieure de l'organe de liaison comportant une partie en forme de boule 15, et à l'extrémité inférieure une partie en forme de boule 16. La boule supérieure est maintenue dans une douille de positionnement en partie sphérique 17 constituée dans le premier composant. L'extrémité arrière de la douille est en communication par un interstice 18 avec la gorge 5. Partant de la douille 15 est prévu un alésage 19 à côte ouvert, ce coté ouvert débouchant également dans l'interstice 18.La tête en forme de boule 15 est maintenue en place dans la douille 17 au moyen d'un insert de blocage en matière plastique 20 qui est glissé dans alésage à côté ouvert 19 à partir du dessous, maintenant ainsi la tête en forme de boule 15 en place. La boule 16 de l'extrémité inférieure de l'organe de liaison 14 est disposée dans un alésage incliné 21. Cet alésage s'étend depuis environ l'axe central de la tige 9 vers l'arrière et vers le haut en direction du premier composant 1, comme on le verra également clairement sur le dessin. L'angle d'inclinaison est d'environ 120. L'ouverture 13 de l'insert de support 6 est dimensionnée de manière qu'ante partie de ce dernier fasse saillie vers l'arrière au-dessus d'une partie de l'alésage 21, de manière qu'une partie du bord de l'ouverture 13 serve de guide pour le bord avant de l'organe de liaison 14, la boule 16 servant également de guide pour la partie inférieure de l'organe de liaison dans l'alésage 21. De ce qui précède, on comprendra que la tête en forme de boule 15 qui est contenue dans la douille 17 constitue un joint universel entre l'organe de liaison et le premier composant 1, et que la tête en forme de boule 16 de l'extrémité inférieure de l'organe de liaison qui est située dans l'alésage 21 constituée un pivot coulissant pour l'organe de liaison dans le second composant 8. Les surfaces convexes 3 comprennent une première partie 25 dont le centre est A et une seconde partie 26 dont le centre est B. Le centre du pivot de l'organe de liaison est indiqué par la référence C. Comme montré à la figure 1, l'articulation est représentée en position en ligne droite. La figure 2 montre l'articulation alors que le premier composant 1 est déplacé angulairement vers une position fléchie. ta quantité de mouvement à partir de l'axe vertical 28 de la tige 9 du second composant 8 est d'environ 1200. Les surfaces convexes 25 et 26 sont disposées de manière que la partie 25 dont le centre est en A soit en contact avec le plateau tibial déterminé par le coussinet de support 10 sur les premiers 160 de flexion. B est le centre du rayon postérieur qui établit le contact avec le plateau tibial dans la plage comprise entre une flexion de 160 et une flexion totale (environ 1200). Comme on le voit par la position de la figure 1, le point de pivotement C est plus proche des surfaces convexes que les centres A et B, et également un peu à l'arrière.Il en résulte que lorsque l'articulation est fléchie, il se produit un mouvement de levier d'abord entre les points A et C sur les premiers 160 du mouvement, puis entre les points B et C sur la quantité restante du mouvement, et ce mouvement de levier amène le point C à se soulever relativement à la surface de support 7. Ce mouvement de soulèvement le long de l'axe incliné 29 de l'alésage 21 amène le centre de pivotement C à se déplacer vers l'arrière du fait de l'inclinaison de l'axe vers l'arrière. Il en résulte que le premier composant 1 est déplacé vers l'arrière le long du plateau tibial déterminé par la surface de support 7. L'organe de liaison 4 porte contre la partie d'engagement 22 de l'insert 10, assurant ainsi le mouvement vers l'arrière. Mais on verra que la liaison peut également se déplacer vers l'arrière du fait de l'espace existant entre ses cotés et les côtés de l'alésage 21. Ainsi, si la forme des surfaces convexes l'exige ou si l'inclinaison naturelle de l'articulation du genou, une fois assemblée, désire le faire, ce mouvement se poursuivant vers l'arrière peut avoir lieu à tout moment, en étant accepté par le mouvement libre et limité vers l'arrière de l'organe de liaison. Si on souhaite, et dans certaines constructions cela peut être souhaitable, obtenir des mouvements vers l'avant et vers s'effectuant librement, la partie 22 de l'insert 13 peut être découpée pour permettre un mouvement libre vers l'avant et vers l'arrière de la broche de liaison, permettant ainsi à l'articulation de fonctionner comme on le désire par le mouvement naturel du genou dans lequel elle est insérée. Là encore, l'articulation peut êt-re insérée dans le genou de manière que l'organe de liaison 14 soit relativement écarté du bord de guidage 22 et qu'un certain mouvement vers l'avant puisse avoir lieu avant son engagement. On comprendra que du fait des différences que l'on constate dans les articulations humaines, il puisse être nécessaire de réaliser la prothèse de diverses manières qui requièrent ou non le contrôle du mouvement vers l'arrière du composant fémoral 1. L'épaisseur de l'insert 20 est prévue pour que dans la position en ligne droite il y ait peu de mouvement de basculement, ou pas du tout, mais ce mouvement augmente pendant la flexion, et il en résulte qu'il peut y avoir un mouvement latéral de la liaison 14 dans toutes les directions, ce qui provoque un mouvement de basculement relatif entre les premier et second composants perpendiculairement à l'axe du mouvement de flexion entre eux, lorsqu'ils sont fléchis. Ceci est également souhaitable pour rendre possible le mouvement qui est désiré par un genou naturel. Le mouvement de basculement auquel il est fait référence et les mouvements de flexion du genou vers l'avant et vers l'arrière sont bien connus en soi et ne seront donc pas décrits plus en détail. Comme décrit ci-dessus, l'articulation est prévue pour etre utilisée dans un genou humain et une partie d'extrémité en forme de rotule 30 est prévue dans le premier composant 1. Mais l'invention n'est pas limitée aux articulations du genou et elle peut être utilisée dans diverses autres articulations du corps. A cet égard, on comprendra que les mots "arrière" et "avant" utilisés dans cette description concernent le mouvement de flexion et que dans l'articulation de genou décrite ci-dessus, le côté arrière auquel il est fait référence est le côté postérieur de #'articulation, alors que si l'articulation est utilisée par exemple dans un coude, ce coté est le côté antérieur. REVENDICATIONS 1. Prothèse destinée à l'articulation entre des os, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier composant prévu pour la connexion à un premier os et comportant une partie convexe qui vient en engagement avec une partie de support d'un second composant apte à effectuer la liaison avec un second os, et en coopération avec lequel ladite partie convexe peut rouler et/ou glisser quand ledit premier composant est déplacé angulairement vers l'arrière à partir d'une position en ligne droite vers une position fléchie, des moyens de liaison s'étendant entre les composants et montés de façon pivotante sur le premier composant, qui peuvent glisser dans le second composant en direction du premier composant et qui sont montés à l'intérieur pour permettre ou provoquer la position d'engagement de la partie convexe sur la partie de support en vue d'opérer une modification dans une ou plusieurs directions s'étendant vers l'avant et vers l'arrière lorsque l'articulation est fléchie. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison peuvent glisser et pivoter autour d'un axe mobile du second composant. 3. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de liaison sont guidés de façon à glisser dans le second composant le long d'un axe s'étendant vers l'arrière et en direction du premier composant, et sont situés dans le premier composant de manière que le pivot de l'articulation du premier composant soit éloigné du second composant lorsque l'articulation est fléchie de façon à amener le premier composant à s'éloigner vers l'arrière par rapport au second composant. 4. Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison comprennent un organe de liaison dont une extrémité est montée de façon pivotante sur le premier composant et dont l'autre extrémité est guidée de façon à glisser dans l'alésage du second composant et en oblique par rapport à un axe longitudinal général de celui-ci. 5. Prothèse selon la revendication 4, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour permettre auxdits moyens de liaison un mouvement libre et limité vers l'arrière par rapport au mouvement guidé pour rendre possible des variations de mouvement entre les premier et second composants quand l'articulation est fléchie. 6. Prothèse selon une ou plusieurs des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la partie de support du second composant comprend une ouverture par laquelle lesdits moyens de liaison passent pour parvenir dans le second composant, une partie du bord de ltouverture formant une partie du guide du mouvement de glissement des moyens de liaison. 7. Prothèse selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite partie de bord limite le mouvement vers l'avant des moyens de liaison. 8. Prothèse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie de bord est réalisée en une matière plastique synthétique. 9. Prothèse selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie convexe du premier composant présente un ou plusieurs axes de courbure, l'axe de pivotement des moyens de liaison avec le premier composant étant disposé plus près des surfaces convexes de ladite partie convexe que ledit axe ou lesdits axes de courbure. 10. Prothèse selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'axe de pivotement est disposé à l'arrière du ou des axes de courbure lorsque le premier composant est dans sa position en ligne droite. 11. Prothèse selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison permettent également un mouvement de basculement relatif entre les membres perpendiculairement à l'axe ou aux axes du mouvement de flexion. 12. Prothèse selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits mo#yens de liaison sont reliés au premier composant par un joint universel. 13. Prothèse selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison comportent une extrémité en forme de boule qui est située dans ledit second composant dans lequel elle peut pivoter et glisser.