Brevet FR2653992A1 — publié le 19910510

Plus particulièrement, l'invention concerne les prothèses comprenant un élément fémoral et un élément tibial sans aucun organe de liaison entre lesdits éléments. Ce type de prothèse s'adresse notamment à des patients présentant des destructions cartilagineuses arthrosiques, post-traumatiques ou par affections inflammatoires. Plusieurs surfaces articulaires du genou peuvent donc etre atteintes à des degrés variables mais généralement avec conservation des capsulo-ligaments qui sont le plus souvent distendus. En ce qui concerne élément tibial, un des problèmes que se propose de résoudre l'invention est d'assurer une fixation sûre et efficace de ce dernier avec une très bonne stabilité pour obtenir une réhabilitation osseuse de la prothèse, quel que soit l'état de l'os où doit être implanté l'élément tibial. En effet, il arrive très souvent que les parties spongieuses ou corticales de l'os soient en mauvais état. Or l'état de l'os n'apparait au praticien, qu'au moment de son intervention. Il s'avère donc très important d'assurer la fixation primaire du plateau tibial avant ancrage biologique. Pour résoudre le problème posé, l'élément tibial étant du type de ceux comprenant un plateau et une embase support, ladite embase du plateau tibial présente des agencements aptes à recevoir d'une manière interchangeable différents éléments de fixation en fonction de l'état de l'os. Il est donc possible de choisir le type d'éléments de fixation en fonction de l'état de l'os, le praticien déterminant ce choix au moment de l'intervention. Avantageusement, le problème posé est résolu en ce que les agencements de l'embase sont constitués par deux trous débouchants conformés pour le passage et le positionnement de plots d'ancrage, la face inférieure de ladite embase présentant un bossage antérieur apte à recevoir une tige d'ancrage et de stabilité, Il apparait donc possible d'obtenir une stabilité totale du plateau métallique par la combinaison des deux plots et de la tige qui assurent un véritable trépied de stabilisation. Les plots d'ancrage sont essentiellement de deux types, en constituant soit une cheville expansible, soit un élément support pour le positionnement angulaire et orientable de vis. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est d'éviter tout risque de luxation du plateau tibial par rapport à son embase support, notamment dans le cas d'une flexion. Pour résoudre ce problème l'embase est agencée avec des moyens aptes à permettre la fixation du plateau par encliquetage. Le problème d'assurer la fixation entre le plateau et l'embase, est résolu en ce que les moyens de fixation du plateau tibial sur l'embase sont constitués, d'une part, par un système de nervures et creusures complémentaires formées à partir du bord antérieur du plateau et de Embase selon l'axe médian et sur une partie de leur longueur et, d'autre part, par au moins une rainure formée dans l'épaisseur du plateau du côté de son bord postérieur et apte à coopérer avec une nervure complémentaire formée à partir d'un rebord périphérique que présente l'embase de manière à éviter tout risque de fluage du plateau positionné à l'intérieur dudit rebord. Avantageusement, le plateau tibial et son embase présentent une échancrure médiane postérieure pour le passage éventuel des ligaments. La possibilité de conserver le ligament croisé postérieur permet donc de stabiliser la prothèse lors de la flexion. En ce qui concerne l'élément fémoral, un problème que se propose de résoudre l'invention est de tenir compte de l'asymétrie anatomique du genou de sorte que la prothèse comprend un élément fémoral droit et un élément fémoral gauche. Pour résoudre le problème posé de la mise en tension ou du relachement des ligaments latéraux pour assurer une bonne stabilité de la prothèse, ledit élément fémoral présente une encoche médiane pour former les deux condyles séparant la partie distale de la partie postérieure, le morphotype desdits condyles étant déterminé pour respecter le déroulement physiologique du genou. Pour assurer la fixation et la stabilité primaire de l'élément fémoral, la partie interne de ce dernier est profilée et/ou découpée pour être impactée en force sur l'ensemble du massif condylien en combinaison avec des plots d'ancrage formés de chaque côté de l'encoche. Suivant une autre caractéristique, la face de l'élément fémoral faisant office de bouclier présente au niveau de la trochlée un bord externe relevé pour permettre l'alignement constant d'une pièce patellaire. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de diminuer l'usure résultant du frottement entre l'élément fémoral et l'élément tibial. Dans ce but, la face active de l'élément fémoral présente un revetement de surface par implantation ionique. Cette implantation ionique améliore la résistance au frottement sans altérer la résistance à la fatigue. Suivant une autre caractéristique, la prothèse, selon l'invention, en plus des éléments fémoral et tibial, comprend un élément rotulien de forme hémisphérique dont le rayon de courbure s'adapte au profil transversal de l'élément fémoral, ledit élément rotulien étant constitué par un support métallique équipé de plots d'ancrage pour sa fixation dans l'os, ledit support étant agencé pour recevoir par encliquetage une partie en polyéthylène constituant l'élément rotulien en tant que tel. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en plan de l'embase support ;du plateau tibial. La figure 2 est une vue en coupe considérée selon la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est vue en plan du plateau tibial. La figure 4 est une vue en coupe transversale consi dérée selon la ligne 4-4 de la figure 3. La figure 5 est à une échelle plus importante, une vue partielle en coupe montrant l'encliquetage du plateau tibial sur son embase support. La figure 6 est une vue en coupe de l'élément tibial montrant la fixation de l'embase support au niveau de la partie correspondante de l'os, et le montage du plateau tibial dans ladite embase. La figure 7 est une vue de face de l'élément fémoral. La figure 8 est une vue en coupe considérée selon laigne 8-8 de la figure 7. La figure 9 est une vue en coupe montrant l'impaction des éléments de la la prothèse au niveau de l'articulation du genou représenté en position de flexion. La figure 10 est une vue en plan de l'élément rotu lien. La figure ll est une vue en coupe considérée selon la ligne 11-11 de la figure 10. Comme le montre la figure 9, la prothèse présente un élément tibial désigné dans son ensemble par (A), un élément fémoral désigné dans son ensemble par (B) et une pièce patellaire désigné dans son ensemble par (C). Avantageusement, les différents éléments (A) (B) et (C) se combinent dans une même prothèse, sans pour celà exclure le fait que lesdits éléments puissent être employés indépendamment les uns des autres, en relation avec d'autres éléments complémentaires de formes et conceptions différentes de celles illustrées et décrites dans la suite de la description. L'élément fémoral (B) est déterminé pour tenir compte de l'asymétrie anatomique du genou, de sorte qu'il y a un élément fémoral gauche et un élément fémoral droit. Comme le montre la figure 7, l'élément fémoral présente une échancrure médiane (1), délimitant deux condyles (la) et (lb) et permettant le passage des ligaments croisés postérieurs, lorsque ces derniers sont conservés. Le morphotype des condyles est déterminé pour respecter le déroulement physiologique du genou, donc de la mise en tension ou du relachement des ligaments latéraux aptes à assurer une bonne stabilité de la prothèse. Suivant une autre caractéristique, le profil interne de l'élément fémoral, correspondant très sensiblement à la tête fémorale de l'os, présente une série de pans coupés (lc) pour améliorer la stabilité de cet élément de prothèse. Dans ce but, de chaque côté de l'encoche (1), la face interne de l'élément fémoral, présente au niveau du condyle, des plots d'ancrage (ld-le). Il apparait donc que la stabilité primaire de l'élément fémoral est obtenue par impaction en force sur l'ensemble du massif condylien du fémur après avoir pratiqué, sur ce dernier, par un ancillaire approprié, des coupes correspondantes aux pans successifs coupés (lc) de l'élément fémoral. Ltélément fémoral tel que défini est exécuté en trois tailles, à savoir : petite, moyenne et grande Le choix de la taille de l'élément fémoral est déterminé en fonction de la taille du fémur mesuré après avoir effectué les coupes susindiquées. On sélectionnera l'élément le mieux adapté au fémur, notamment au niveau du massif condylien, pour obtenir une couverture maximum de l'os avec une surface d'appui optimale. Avantageusement, pour améliorer la résistance au frottement, sans altérer la résistance à la fatigue, lors du frottement entre l'élément fémoral et l'élément tibial, la face active de l'élément fémoral en contact avec l'élément tibial présente un revêtement de surface par implantation ionique. Suivant une autre caractéristique, la face de glissement de l'élément fémoral faisant office de bouclier rotulien, pré- sente au niveau de la trochlée, un bord externe relevé (lof) pour permettre l'alignement constant de la pièce patellaire (c). Comme le montrent notamment les figures 10 et 11, la pièce patellaire est composée d'un élément rotulien (2), monté par encliquetage notamment, dans un support métallique (3). L'élément rotulien (2) en polyéthylène médical a une forme hémisphérique dont le rayon de courbure est déterminé pour s'adapter parfaitement au chemin rotulien (lof) de l'élément fémoral. L'élément support (3), de forme circulaire, est équipé de plots d'ancrage (3a) pour sa fixation dans l'os. Comme indiqué, la fixation de l'élément rotulien (1) sur le support (2) peut s'effectuer par une technique d'encliquetage utilisant par exemple, les propriétés d'élasticité du polyéthylène, sans pour celà exclure tout autre système de fixation compatible avec le milieu et les efforts exerces. Ainsi réalisé, l'élément rotulien permet un resurfanage patellaire avec un maximum de surface de contact osseux et prothétique. Cette pièce patellaire, ainsi définie, est exécutée avantageusement, de la même manière que l'élément fémoral en trois tailles : petite, moyenne et grande. Chaque pièce peut etre utilisée indiféremment, pour un genou droit ou gauche. En ce qui concerne l'élément (A), ce dernier comprend un plateau tibial (4) en polyéthylène monté dans une embase support métallique (5). D'une manière importante, l'embase (5) présente des agencements aptes à recevoir de manière interchangeable différents éléments de fixation (6) (7) (8), en fonction de l'état de l'os. Comme le montrent notamment les figures 1 et 2, ces agencements sont constitués par deux trous débouchants (5a) (5b) conformés pour le passage et le positionnement des éléments (6) et (7) par exemple. En outre, l'embase (5) présente en débordement de sa face inférieure, un bossage médian (5c) disposé en arrière des trous (5a) (5b) et d'une manière équidistante à ces derniers. Les éléments de fixation (6) et (7) sont constitués par des plots essentiellement de deux types. Chacun des plots (6) est déterminé pour constituer une cheville expansible apte à recevoir une vis (9). Chacun des plots (7) est déterminé pour constituer un élément support pour le positionnement angulaire et orientable d'une vis (10). Dans ce but, le plot (7) est percé d'un trou oblique permettant l'engagement angulaire de la vis (10), dont l'orientation est déterminée en agissant circulairement sur ledit plot. Les éléments de fixation (8) sont constitués par une tige conformée pour etre fixée d'une manière démontable dans le bossage (5c). Par exemple cette fixation s'opère par vissage. Le choix de l'un ou l'autre de ce type d'élément de fixation, tel que décrit, sera déterminé en fonction de l'état des par ties spongieuses ou corticales de l'os. En fonction de cet état, le praticien aura le choix d'utiliser seulement l'un des types des éléments de fixation décrits, ou combiner les deux ou trois types d'éléments. A noter que les plots (6) et/ou (7) utilisés en combinaison avec le bossage central (5c) encastrés dans un élément correspondant de l'os préparé par l'ancillaire, permettent d'obtenir un véritable trépied de stabilisation. Dans le cas d'une partie spongieuse de qualité médiocre, rendant l'emploi des plots d'ancrage (6) et/ou (7) insuffisant au niveau de la fixation primaire de l'embase, il suffit d'équiper le bossage central (5c) de la quille (8). A noter que le trajet de la cheville (6) est préparé par une mèche de diamètre inférieur pour permettre son impaction en force dans la partie spongieuse de l'os. L'expansion de cette cheville peut être obtenue par une vis pouvant effleurer la partie corticale ou se fixer dans cette dernière. Il en est de même pour les plots (7). La mise en place des différents éléments de fixation (6) et (7) sur le tibia, en position de tiroir antérieur, s'avère facile et évite des dégâts capsuloligamentaires importants. En effet, les trous (5a-5b) recevant les éléments de fixation sont situés à l'aplomb des condyles fémoraux. Toujours en ayant pour objectif d'assurer une bonne stabilité de l'embase support tibial, la face de dessous de cette dernière en contact avec l'os présente un revêtement de surface du type plasma-titane, pointes de diamants... Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, l'embase (5) est agencée avec des moyens aptes à permettre la fixation du plateau tibial (4) par encliquetage. Dans ce but, l'embase (5) présente, à partir de son bord antérieur, selon son axe médian et sur une partie de sa longueur, un système de nervures et creusures (5d-5e). Ce sytème de nervures ou creusures (5d-5e) coopère avec un système de ner vures et creusures complémentaires (4a-4b) formées en débordement de la face de dessous du plateau tibial (4), à partir de son bord antérieur et suivant son axe médian. Les nervures et creusures de chacun des systèmes (5d-5e) et (4a-4b) sont convenablement profilées et orientées pour assurer, en combinaison, effet d'encliquetage recherché. Après engagement des systèmes de nervures et creusures, le plateau tibial (4) est positionné à l'intérieur d'un dégagement (5f) délimité par un rebord périphérique (5g) que présente la face de dessus de l'embase (5) à partir de laquelle est formé le système de nervures et creusures (5d-5e). Pour améliorer la stabilité du plateau tibial et sa fixation en évitant tout risque de luxation, ledit plateau (4) présente à l'opposé du système (4a-4b), au moins une rainure (4c) formée dans son épaisseur et apte à coopérer avec une nervure complémentaire (5gl) formée à partir du rebord périphérique (5g) de L'embase support (5). Avantageusement, le plateau tibial (4) et son embase (5) présentent une échancrure médiane postérieure (4d) et (5h), pour le passage éventuel des ligaments. Ces échancrures qui permettent de conserver le ligament croisé postérieur assurent une meilleure stabilité de la prothèse lors de la flexion. Dans ce cas, le plateau tibial présente deux rainures (4c) formées de part et d'autre de l'échancrure (4d). Il apparait donc que la combinaison du système de nervures et creusures complémentaires (4a-4b) (5d-5e), en combinaison avec les rainures (4c) et nervures (5gl) assure une parfaite stabilité au plateau tibial en supprimant tout risque de soulèvement intempestif lors des mouvements de flexion. A A noter également que l'embase métallique (5) qui sert de support au plateau tibial (4) en polyéthylène évite à ce dernier de se déformer sous les efforts de pression. Les dimensions de l'embase support métallique sont déterminées en fonction des dimensions de l'élément fémoral adapté. Cette embase est donc réalisée en trois tailles petite, moyenne et grande. Toutefois, la morphologie de l'épiphyse, aussi bien dans ses dimensions antéro-postérieures que transversales, varient d'un sujet à l'autre. Dans ces conditions, les différentes tailles précitées de l'embase ont été séparées en plusieurs familles distinctes (5 par exemple). Par contre, seulement trois plateaux tibiaux s'avèrent nécessaires et suffisants pour correspondre à chacune des trois tailles. Cet échantillonnage de pièces tibiales permet d'avoir le maximum de surfaces d'appui, tant au niveau de liépi physe tibiale que du contact avec l'élément fémoral disposé en regard. Les forces se trouvent donc réparties sur l'ensemble de l'interface, ce qui a pour effet de diminuer l'usure. A noter que le dessin de l'embase support métallique et de son plateau tibial reproduit très sensiblement la morphologie de l'épiphyse tibiale. En ce qui concerne l'épaisseur de l'embase métallique (5), cette dernière est déterminée pour entraîner une résection osseuse minimum. Les avantages ressortent bien de la description, on souligne notament que la prothèse telle que définie selon les caractéristiques de l'invention permet tous les mouvements normaux et une stabilité accrue du genou en évitant la formation d'un jeu préjudiciable et le fluage du composant tibial. REVENDICATIONS -l- Prothèse totale du genou à glissement, comprenant un élément fémoral et un élément tibial, caractérisée en ce que l'élément tibial présente un plateau en polyétylène coopérant avec une embase métallique (5) qui présente des agencements (5a-5b) aptes à recevoir d'une manière interchangeable différents éléments de fixation (6) (7) (8) en fonction de l'état de 1 ' os . -2- Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embase (5) est agencée avec des moyens aptes à permettre la fixation du plateau (4) par encliquetage. -3- Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les agencements de l'embase (5) sont constitués par deux troux débouchants (5a-5b) conformés pour le passage et le positionnement de plots d'ancrage'(6) (7) , la face inférieure de ladite embase présentant un bossage antérieur (5c) apte à recevoir une tige d'ancrage et de stabilité (8). -4- Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en ce que les plots d'ancrage (6) (7) sont essentiellement de deux types, en constituant soit une cheville expansible, soit un élément support pour le positionnement angulaire et orientable de vis. -5- Prothèse selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de fixation du plateau tibial (4) sur l'embase (5) sont constitués, d'une part, par un système de nervures et creusures complémentaires (5d-5e) formées à partir du bord antérieur du plateau (4) et de l'embase (5) selon l'axe médian et sur une partie de leur longueur et, d'autre part, par au moins une rainure (4c) formée dans l'épaisseur du plateau (4) du côté de son bord postérieur et apte à coopérer avec une nervure complémentaire (5gl) formée à partir d'un rebord périphérique (5g) que présente l'embase (5) de manière à éviter tout risque de fluage du plateau positionné à l'intérieur dudit rebord. -6- Prothèse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le plateau tibial (4) et son embase (5) présentent une échancrure médiane postérieure pour le passage éventuel des ligaments. -7- Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la face de dessous de l'embase support du plateau tibial (4) présente un revêtement de surface du type plasma-titane, pointes de diamants... -8- Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément fémoral du type asymétrique présente une encoche médiane (1) pour former deux condyles (la-lb) séparant la partie distale de la partie postérieure, le morphotype desdits condyles étant déterminé pour respecter le déroulement physiologique du genou. -9- Prothèse selon la revendication 8, caractérisée en ce que la partie interne (lc) de l'élément fémoral est profilée et/ou découpée pour être impactée en force sur l'ensemble du massif condylien en combinaison avec des plots d'ancrage formés de chaque côté de l'encoche. -10- Prothèse selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la face de l'élément fémoral faisant office de bouclier présente au niveau de la trochlée un bord externe relevé pour permettre l'alignement constant d'une pièce patellaire. -11- Prothèse selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 10, caractérisée en ce que la face active de l'élément fémoral présente un revetement de surface par implantation ionique. -12- Prothèse totale du genou à glissement comprenant un élément fémoral et un élément tibial selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. -13- Prothèse selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend un élément rotulien de forme hémisphérique dont le rayon de courbure s'adapte au profil transversal de l'élément fémoral, ledit élément rotulien étant constitué par un support métallique (3) équipé de plots d'ancrage pour sa fixation dans l'os, ledit support étant agencé pour recevoir par encliquetage une partie en polyéthylène (2) faisant office d'élément rotulien.