Brevet FR2624724A1 — publié le 19890623

LIGAMENT SYNTHETIQUE POUR GENOU. La présente invention concerne un nouveau type de ligament synthétique, notamment destiné & remplacer le ligament croisé antérieur ou postérieur du genou. Le ligament croisé antérieur du genou unit l'échan- crure interglénoidienne du tibia à l'échancrure inter- condylienne du fémur. Son rôle principal consiste à freiner le glissement du tibia vers l'avant, c'est-à- dire à réduire le mouvement de tiroir antérieur. La chirurgie orthopédique du genou a largement évolué ces dernières années et on tend de plus en plus à proposer des prothèses de remplacement des ligaments. Les prothèses de remplacement du ligament croisé antérieur dans le genou proposées jusqu'alors sont cons- tituées d'un seul faisceau de fibres, ou de groupes de fibres synthétiques, se terminant toutes en un seul et même lieu à chacune des extrémités dudit faisceau. Cette prothèse permet de remplacer le ligament croisé anté- rieur et de limiter le mouvement de tiroir antérieur du tibia sous le fémur créé par la liaison du ligament à remplacer. Toutefois, ce système à un seul faisceau de fibres ou de groupes de fibres ne permet de limiter ce mouve- ment de tiroir qu'à certains degrés de flexion. En ef- fet, un seul faisceau de fibres ne permet pas une ten- sion isométrique du ligament synthétique à chaque degré de flexion, c'est-à-dire une tension sans raccourcis- sement du ligament. Ce résultat est inhérent à la variation des rayons de courbure des condyles fémoraux à l'extrémité infé- rieure du fémur, lesdits condyles étant en contact avec le tibia dans la cavité glénoidienne. Ces rayons varient d'avant en arrière entraînant un déplacement également d'avant en arrière des centres instantanés de flexion- rotation du genou au cours de la flexion. Autrement dit, du fait d'une part de la présence des condyles fémoraux avec des rayons de courbure variables, et d'autre part du manque d'élasticité des ligaments synthétiques. La présente invention vise à pallier ces inconvé- nients. Elle propose une prothèse pour ligament synthé- tique croisé du genou, caractérisé en ce qu'elle est constituée: - d'un premier jeu de deux éléments principaux de longueurs différentes, en matière textile biocompatible; - d'un second jeu de deux éléments intermédiaires croisés, également en matière textile biocompatible, solidaires des éléments du premier jeu au niveau des zones d'insertion fémorales et tibiales du premier jeu. En d'autres termes, la présente invention propose une prothèse pour ligament synthétique croisé du genou, constituée de deux faisceaux indépendants de fibres synthétiques ou de groupes de fibres, se terminant cha- cun par une extrémité supérieure condylienne et infé- rieure glénoidienne (tibiale) indépendantes les unes des autres associés à deux groupes de fibres de même nature, reliant entre eux lesdits faisceaux indépendants. Avantageusement, en pratique: - les zones d'insertion fémorales des éléments principaux sont distinctes; - les éléments principaux et intermédiaires sont constitués par des faisceaux de filaments parallèles; - les éléments principaux et intermédiaires sont constitués par des tresses; - les éléments principaux et intermédiaires sont constitués par des tricots tubulaires; - la matière textile biocompatible est un mono ou un multifilaments choisi dans le groupe constitué par les polyesters, le polypropylène, et le verre; - les éléments intermédiaires sont solidarisés aux éléments principaux par soudage, et notamment par ther- mosoudage; - les éléments principaux et intermédiaires sont revêtus d'un enduit biocompatible élastique, au moins jusqu'au niveau du début des portions des dits éléments, destinées à être insérées dans les tunnels fémoraux et tibiaux. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indica- tif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique plane d'une prothèse conforme à l'invention. La figure 2 est une représentation schématique de profil de l'articulation du genou droit, dont le condyle interne a été enlevé, et mettant en évidence les orifices intra- et extra-articulaires de fixation de la prothèse. La figure 3 est une représentation schématique de profil, de l'articulation en extension complète d'un genou droit, dont le condyle interne à été enlevé, sur laquelle la prothèse conforme à l'invention est en pla- ce. La figure 4 est une vue analogue à la figure 3, mais dans laquelle l'articulation est en flexion. Comme on peut le voir au sein de la figure 1, la prothèse du ligament croisé antérieur conforme à l'in- vention se présente sous la forme de deux éléments prin- cipaux (1) et (2) , respectivement le faisceau postérieur du ligament synthétique (1) et le faisceau antérieur dudit ligament (2). Ces deux éléments principaux (1,2) ont une longueur comprise entre quatorze et vingt-trois centimètres. Toutefois, seule une partie de ces éléments apparait au niveau de l'articulation, respectivement quatre centimè- tres pour le faisceau postérieur (1) et cinq centimètres pour le faisceau antérieur (2), le restant étant destiné à permettre la fixation desdits éléments (1,2) sur le fémur et le tibia. Ils ont un diamètre de l'ordre de cinq à six milimètres. Bien qu'apparaissant parallèles sur la figure, ces deux éléments ne sont pas parallèles lorsqu'ils sont fixés en place au sein de l'articulation (2). De manière avantageuse, ces faisceaux se présentent sous la forme de tricots tubulaires multi-filaments de matériau textile biocompatible, notamment en polyester. Il est bien entendu que ces éléments pourraient être réalisés sous forme de tresse, voire même de tri- cots tubulaires mono-filament sans sortir de l'esprit de l'invention. De plus, afin de protéger les faiscaux, et afin de leur donner un effet élastique, ils sont enduits d'une couche de polyuréthane biocompatible (5) au niveau de leur champ d'action dans l'articulation, et également, au niveau du début des portions de ces éléments devant être insérées dans les zones d'insertion. L'insertion de ces deux éléments (1) et (2) est effectuée au niveau des surfaces d'insertion du ligament croisé antérieur naturel à la remarque près que les deux insertions supérieures, c'est-à-dire fémorales, sont distinctes. Elles ont lieu au niveau de la berge interne postérieure du condyle externe du fémur. L'insertion inférieure des deux éléments (1) et (2) s'effectue également en des lieux distincts au niveau de la surface pré-spinale antérieure. La fixation de la prothèse s'effectue comme suit. On perce, au préalable et par tout moyen approprié, dans le fémur (7) et dans le tibia (8) au niveau des zones d'insertion du ligament naturel, des tunnels d'inser- tion (6), dont on a représenté les orifices intra- (9, ) et extraarticulaires (11,12) au sein de la figure 2. Ces tunnels (6) ont typiquement un diamètre de 5 à 6 mm. Les extrémités des éléments principaux (1,2) sont insérées dans ces tunnels (6) et sont fixées, par tout- moyen approprié, notamment une vis (13) ou une agrafe au niveau de l'autre orifice des dits tunnels (6). Comme il apparait sur la figure 1, ces deux élé- ments principaux (1) et (2) sont reliés entre eux par des éléments intermédiaires (3) et (4) croisés. Ces éléments intermédiaires (3,4) sont également réalisés en polyester biocompatible sous forme de tricots tubulaires. De plus, ils sont également enduits de polyuréthane biocompatible, et ce dans le même but que pour les éléments principaux. Ces éléments intermédiaires ont un diamètre de l'ordre de deux à trois millimètres. La solidarisation des faisceaux intermédiaires (3) et (4) aux faiscaux principaux (1) et (2) intervient au' niveau de la zone d'insertion des éléments principaux (1,2) dans les orifices intra- (9,10) et extra- articulaires (11,12), et est effectuée par thermosouda- ge. De ce fait, il y a toujours entrecroisement dans la direction des fibres d'éléments intermédiaires. De plus, il y a augmentation de la solidarisation de par l'ap- plication de l'enduit de polyuréthane (5). Au cours de la flexion représentée dans la figure 4, du fait des rayons de courbure variables des condyles fémoraux,la tension des filaments constitutifs de la prothèse ainsi réalisée est progressivement transférée de la partie antérieure desdits filaments (tendus lors de l'extension) à la partie postérieure, en incluant l'entrecroisement des filaments des éléments intermé- diaires. En d'autres termes, il existe toujours une partie des filaments constitutifs des éléments de la prothèse tendue. De même, en cours de la rotation, les deux fais- ceaux en rotation interne vont avoir tendance à se tendre le long de leur axe, d'o une diminution de la distance séparant les condyles du fémur à la cavité glénoidienne, provoquant une coaptation des surfaces articulaires. En rotation externe, les deux éléments principaux (1) et (2) vont avoir tendance à se détendre, et les éléments intermédiaires limitent, de par leur direction, la tendance au tiroir antérieur et à la rotation exté- rieure. Ainsi, cette disposition géométrique permet d'ob- tenir à chaque degré de flexion la tension d'un groupe de fibres, la zone mise en tension de ce montage variant au cours de la flexion. Ainsi, de la présente invention, se dégagent un certain nombre d'avantages que les prothèses de ligament croisé connues à ce jour ne permettaient pas d'obtenir, notamment l'augmentation de l'efficacité du ligament dans le contrôle du tiroir antérieur et de la coaptation articulaire, ce qui était absolument impossible d'ob- tenir avec des ligaments à un faisceau. Il est à noter que cette invention peut également être appliquée pour la réalisation de prothèses de liga- ment postérieur croisé du genou. REVENDICATIONS 1/ Ligament synthétique croisé pour le genou, ca- ractérisé en ce qu'il est constitué: - d'un premier jeu de deux éléments principaux (1) et (2) de longueurs différentes, en matière textile biocompatible; - d'un second jeu de deux éléments intermédiaires croisés (3) et (4), également en matière textile biocom- patible, solidaires des éléments du premier jeu au ni- veau des zones d'insertion fémorales (9,10) et tibiales (11,12) du premier jeu. 2/ Ligament synthétique croisé selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les zones d'insertion fémorales (9,10) des éléments principaux sont distinc- tes. 3/ Ligament synthétique croisé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les élé- ments principaux (1) et (2) et intermédiaires (3) et (4) sont constitués par des faisceaux de filaments paral- lèles. 4/ Ligament synthétique croisé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments principaux (1) et (2) et intermédiaires (3) et (4) sont constitués par des tresses. 5/ Ligament synthétique croisé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments principaux (1,2) et intermédiaires (3,4) sont constitués par des tricots tubulaires. 6/ Ligament synthétique croisé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière textile biocompatible est un mono ou un multifilaments choisi dans le groupe constitué par les polyesters, le polypropylène et le verre. 7/ Ligament synthétique croisé selon l'une des revendications i à 6, caractérisé en ce que les éléments intermédiaires (3) et (4) sont solidarisés aux éléments principaux par soudage, notamment par thermosoudage.- 8/ Ligament synthétique croisé selon l'une des revendications 4, 5 et 6, caractérisé en ce que les éléments principaux (1,2) et intermédiaires (3,4) sont revêtus d'un enduit biocompatible élastique (5) au moins jusque sur le début des portions destinées à être in- sérées dans les tunnels d'insertion (6) fémoraux et tibiaux.