Brevet FR2635679A1 — publié le 19900302

La présente invention est relative à une prothèse chirurgicale pour l'articulation du genou. On connaît diverses prothèses utilisées pour être chirurgicalement implantées sur un tibia et un fémur en vue de remplacer l'articulation du genou. Certaines de ces prothèses connues ont un axe d'articulation ; d'autres sont au contraire à glissement, de façon à simuler l'articulation naturelle où le fémur se termine par deux condyles qui glissent sur un plateau tibial équipant l'extrémité supérieure du tibia Par ailleurs, on sait que la rotule de l'articulation anatomique coulisse dans la trochlée, sorte de gouttière creusée entre les parties supérieures des deux condyles. En pratique, dans les prothèses à glissement de type connu, divers inconvénients apparaissent en utilisation. En particulier, le fonctionnement de la rotule n'est pas satisfaisant. D'autre part, on voit apparaître des luxations du genou équipé d'une prothèse connue, Enfin, le remplacement du plateau tibial à la suite d'une usure observée au terme de plusieurs années, constitue une opération extremement délicate, conduisant souvent à des détériorations. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant une prothèse à glissement pour l'articulation du genou, susceptible à la fois d'assurer un bon fonctionnement pendant des années après son implantation, tandis que par ailleurs sa mise en place par le chirurgien peut être effectuée dans les meilleures conditions. Une prothèse du genou selon l'invention comprend à la manière connue - une pièce fémorale pourvue de deux condyles - un ensemble tibial dont la partie supérieure est un plateau de frottement et de glissement en matière synthétique - une rotule pourvue d'une face de glissement sensiblement en forme de calotte sphérique, susceptible de se déplacer le long de la trochlée prévue dans la pièce fémorale et elle est caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison, au moins les caractéristiques suivantes. - d'une part, l'axe longitudinal de la gouttière formant la trochlée est orienté obliquement par rapport à la direction du centre géométrique du cotyle, ou articula tion de la hanche surmontant le fémur, si bien que cet axe géométrique longitudinal de la trochlée se trouve confondu avec l'axe longitudinal du fémur - d'autre part, l'ensemble tibial de la prothèse est formé de deux pièces assemblées, à savoir - un support tibial métallique, dont la plate forme supérieure est réalisée d'une pièce avec au moins une queue d'ancrage qui la prolonge vers le bas - un plateau supérieur en une matière synthétique d'usure et de frottement, pourvu de moyens pour sa fixatam, sur la plate-forme métallique. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l' axe de la trochlée se trouve dans l'axe du fémur, et donc incliné de 60 vers l'extérieur par rapport à l'axe mécanique de la jambe. Grâce à ces dispositions, la rotule de la prothèse coulisse suivant la direction de l'axe du fémur, c'est-àdire suivant la direction prépondérante des efforts imposés par le muscle quadriceps qui sous-tend la rotule, et non plus dans la direction de l'axe mécanique de la jambe qui est celle des prothèses connues. Par ailleurs, la partie tibiale comportant un plateau supérieur d'usure réalisé sous forme amovible permet, en cas d'usure après quelques années de service, le simple remplacement de cette garniture, sans que le chirurgien ait à intervenir sur l'ancrage de la partie tibiale dans le tibia. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux parties de la trochlée fémorale métallique sont dissymétriques, à savoir que la hauteur de la berge externe est supérieure à la hauteur de la berge interne. Cette disposition contribue à interdire toute luxation de la prothèse en cours d'utilisation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la queue d'ancrage de la pièce métallique de la partie tibiale est réalisée avec une section transversale en "T". On sait que les prothèses du genou de type connu sont réalisées en diverses tailles, ce qui permet de les choisir pour les adapter à la morphologie du patient. Suivent une autre caractéristique de l'invention, la largeur de l'échancrure intercondylienne est constante sur tous les modèles de cette prothèse, quelle que soit la taille de l'élément fémoral. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour la fixation du plateau tibial sur la plate forme tibiale sont constitués par un assemblage par tenon et mortaise, associé à un clipsage élastique pour verrouiller l'ensemble après sa mise en plats par coulissement longitudi nal de la mortaise par rapport à son tenon. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi tatif, permettra de mieux comprendre l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Figure 1 est un schéma anatomique illustrant la position relative du tibia et du fémur d'une jambre droite par rapport au bassin lorsque le patient est debout. Figure 2 montre la position du tibia et du fémur dans la jambe gauche correspondante. Figure 3 illustre l'articulation du genou après implantation d'une prothèse selon l'invention. Figure 4 est une vue de face de la partie fémorale de la prothèse. Figure 5 est un schéma illustrant la répartition des efforts qui, dans l'articulation du genou, tendent à pro duire une subluxation externe de la rotule. Figure 6 est une vue depuis le haut (suivant la flèche VI, figure 4) avec présentation de la rotule devant la trochlée. Figure 7 est une vue de trois-quarts arrière mon trant la partie fémorale de la prothèse. Figure 8 est une vue supérieure analogue à celle de la figure 6. Figure 9 est une vue supérieure arrière de la gar niture en matière synthétique qui forme le plateau tibial. Figure 10 en est une vue avant suivant la direction de la flèche X (figure9). Figure 11 est une coupe transversale suivant XI-XI (figure 9). Figure 12 est une vue de la prothèse de rotule, sui vant la direction de la flèche XII (figure 13). Figure 13 est une vue latérale de la prothèse de ro tule. Figure 14 est une vue analogue à la figure 6, après mise en place de la rotule dans la trochlée. Figure 15 montre en perspective la partie supérieure de la plate-forme métallique équipant la partie tibiale de la prothèse. Figure 16 est une vue sous un angle analogue, montrant le plateau de matière synthétique en cours de mise en place par glissement transversal sur la plate-forme métallique. Figure 17 est une vue en perspective montrant les tenons d'implantation de la plate-forme métallique. Figure 18 est une vue de face avec coupe partielle de la partie tibiale assemblée. Figure 19 et Figure 20 sont des vues antérieures comparatives, montrant la largeur constante de l'échancrure intercondylienne,même sur des prothèses de tailles différentes. Figure 21 est une vue analogue à la figure 18 pour une variante dans la réalisation des moyens d'ancrage de la partie tibiale. Figure 22 est une vue inférieure arrière de la par tie tibiale. Figure 23 en est une vue inférieure avant. Figures 24 à 26 sont des vues illustrant la structu re du plateau tibial en matière synthétique. Figure 27 est une vue suivant la direction de la flèche XXVII (figure 2), pendant la mise en place par coU- lissement transversal, du plateau d'usure sur la plate forme métallique. Figure 28 est une vue analogue montrant la façon dont le chirurgien présente son outil en cas de réinterven tion, pour remplacer dans la partie tibiale uniquement le plateau supérieur en matière synthétique. On a représenté sur les dessins une jambe humaine 1 dont le tibia 2 possède un axe géométrique longitudinal 3 dont on sait qu'il passe par le centre géométrique 4 du cotyle, ou articulation de la hanche. Du fait de la présence du col 5 du fémur 6, on sait que l'axe longitudinal 7 du fémur est incliné vers l'extérieur suivant un angle 8 d'environ six degrés par rapport à l'axe mécanique 3 de la jambe 1. La prothèse de genou selon l'invention comprend - une pièce fémorale 9 pourvue de deux condyles 10 et Il - un ensemble tibial 12 formée par un support tibial métallique 13 et un plateau supérieur 14 en une matière synthétique - une rotule 46 pourvue d'une face de glissement 15 sensiblement en forme de calotte sphérique et dont l'arrière porte un tenon d'ancrage 16 pour sa fixation dans l'os de la rotule anatomique. Cette rotule est susceptible de se déplacer le long de la trochlée 17 prévue dans la pièce fémorale 9, entre les condyles 10 et 11. L'axe géométrique longitudinal 18 de la gouttière formant la trochlée 17 se trouve parallèle à l'axe longitudinal 7 du fémur 6. L'axe 18 est donc orienté obliquement vers l'extérieur suivant l'angle 8 {environ 60r par rapport à la direction de l'axe mécanique 3 de la jambe 1. Le support tibial 13 illustré sur les figures 3 à 20 et 28 comporte une plate-forme supérieure métallique 19 réalisée d'une pièce avec deux pieds d'ancrage 20 qui la prolongent vers le bas. Ces pieds 20 se présentent sous la forme de deux courtes queues d'ancrage, pour la fixation dans la partie supérieure de l'os du tibia 2. Le plateau supérieur 14 comporte à sa partie inférieure une mortaise 21 dont la section transversale est en contre-dépouille, pour recevoir à coulissement un tenon 22 de section complémentaire qui fait saillie sur la face supérieure de la plate-forme 19. -La section du tenon 22 et de sa mortaise 21 peut être, bar exemple, en queue d'aronde. La plate-forme 19 est préférablement surmontée par - deux bossages arrière 23 situés de part et d'autre du tenon 22 - un bossage avant 24 situé dans le prolongement du tenon 22 En correspondance, sont prévus en creux dans les bords inférieurs du plateau 14 - deux logements de clipsage 25 pour recevoir chacun l'un des bossages 23 après assemblage - un logement central 26 pour recevoir après clipsage le bossage avant 24 (figure 27). Par ailleurs, les deux parties latérales ou berges 27 et 28 de la trochlée 17 sont dissymétriques. En particulier, la hauteur 29 de la berge interne 30 est inférieure à la hauteur 31 de la berge externe 32. Grâce à cette disposition, la plus grande hauteur 31 de la berge externe 32 interdit toute luxation de la prothèse en cours d'utilisation. Enfin, on remarque sur les figures 19 et 20 que la largeur 33 de l'échancrure intercondylienne 34 reste constante sur tous les modèles de la prothèse - quelle que soit la largeur 35 ou 36 de la pièce fémorale 9 (figure 20) - quelle que soit la largeur 37 ou 38 de l'ensemble tibial 12 (figure 19). Dans la variante illustrée surles figures 21, 22,23, et 27, le support tibial 13 comporte, sur la face inférieure de sa plate-forme 19, une seule queue d'ancrage 39 possédant une section transversale 40 en T. Le fonctionnement est le suivant Pour la mise en place du plateau 14 sur la plateforme 19, il suffit de le glisser transversalement (figure 27, flèche 41), la mortaise 21 coulissant le long du tenon 22. Ce mouvement s'effectue légèrement à force, jusqu'à ce qu'en fin de course les bossages 23 et 24-viennent s'encliqueter élastiquement dans les logements 25 et 26 (figures 21 à 23). Si, après plusieurs années d'utilisation, le plateau 14 est usé, le chirurgien a la possibilité de l'extraire (figure 28) pour le remplacer par un plateau 14 neuf, et ceci sans avoir à desceller le support métallique 13. Pour cela, il lui suffit d'utiliser le bec 42 d'un outil 43 dont le basculement vers le bas (flèche 44) permet de déformer l'avant du plateau 14 en sbulevant son logement 26 du dessus du bossage avant 24 (flèche 45). Une fois le bossage 24 ainsi dégagé, il suffit de tirer le plateau 14 en sens inverse de la flèche 41 (figure 27) pour l'extraire, sans qu'il soit besoin pour cela de désarticuler le genou. REVENDICATIONS 1 - Prothèse du genou , comportant à la ma nière connue : - une pièce fémorale (9) pourvue de deux con dyles (10) et (ll) - un ensemble tibial (12) dont la partie supérieure est un plateau de frottement et de glissement (14) en matière synthétique - une rotule (46) pourvue d'une face de glisse ment (15) sensiblement en forme de calotte sphérique,suscep tible de se déplacer le long de la trochlée (17) prévue dans la pièce fémorale (9) et caractérisée en ce qu'elle comprend en comibinaison , les caractéristiques suivantes :: - d'une part , l'axe longitudinal (18) de la gouttière for mant la trochlée (17) est orienté obliquement par rapport à la direction du centre géométrique (4) du cotyle ou articulation de la hanche surmontant le fémur ( 6) , si bien que cet axe géométrique longitudinal (18) de la trochlée (17) se trou ve parallèle à l'axe géométrique longitudinal (7) du fé mur (6) - d'autre part , l'ensemble tibial (12) de la prothèse est formé de deux pièces assemblées , à savoir : * un support tibial métallique (13) , dont la pla te forme supérieure (19) est réalisée d'une pi èce avec au moins une queue d'ancrage (20),(39) qui la prolonge vers le bas * un plateau supérieur (14) en une matière synthé tique d'usure et de frottement , pourvu de moyens pour sa fixation sur le plate-forme mé tallique (19). 2 - Prothèse du genou suivant la revendication la caractérisé en ce que sa ritule (46) coulisse suivant la di rection (18) de l'axe (7) du fémur (6) , c 'est-à-dire sui vant la direction prépondérante des efforts imposés par le quadriceps , et non plus dans la direction de l'axe mécani que (3) de la jambe (1) , comme dans le cas des prothèses connues. 3 - Prothèse du genou suivant la revendication 1 caractérisée en ce que l'ensemble tibial (12) comportant un plateau supérieur d'usure (14) réalisé sous forme amovible permet, en cas d'usure après quelques années de service, le simple remplacement de cette garniture d'usure (14), sans que le chirurgien ait à intervenir sur l'ancrage du support tibial (13) dans le tibia (2). 4- Prothèse du genou suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux parties latérales de la trochlée fémorale métallique (17) sont dissymétriques, à savoir que la hauteur (31) de la berge externe (32) est supérieure à la hauteur (29) de la berge interne (30), ce qui contribue à interdire toute luxation de la prothèse en cours d'utilisation. 5- Prothèse du genou suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la queue d'ancrage (39) du support métallique (13) est unique réalisée avec une section transversale (40) en "T". 6- Prothèse du genou suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la largeur (33) de l'échancrure intercondylienne (34) est constante sur tous les modèles de cette prothèse, quelles que soient la largeur (35), (36) de la pièce fémorale (9) et la largeur (37), (38) de l'ensemble tibial (12). 7- Prothèse du genou suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens pour la fixation du plateau tibial (14) sur la plateforme tibiale (le) sont constitués par un assemblage par tenon (22) et mortaise (21), associé à un clipsage élastique (23), (24) et (25), (26) pour verrouiller l'ensemble après sa mise en place par coulissement longitudinal de la mortaise (21) par rapport à son tenon (22).