Brevet FR2699068A1 — publié le 19940617

MATERIEL ANCILLAIRE POUR LA POSE D'UNE PROTHESE FEMORO PATELLAIRE La présente invention a trait à un matériel ancillaire pour la mise en relation correcte de l'élément trochléen fémoral et du médaillon rotulien constitutifs d'une prothèse fémoro-patellaire. On ne dispose à ce jour d'aucune technique de pose d'une prothèse fémoro-patellaire qui permette de s'assurer que les éléments trochléen et rotulien coopèrent dans des conditions biomécaniques convenables, c'est-à-dire proches de celles rencontrées dans l'articulation fémoropatellaire anatomique. Or, un mauvais positionnement de la rotule génère non seulement une usure prématurée de la prothèse mais provoque également une gêne incontestable dans les mouvements du patient, voire un défaut de stabilité du genou. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un matériel ancillaire dont l'objectif est de faire en sorte que la rotule opérée, munie de son médaillon rotulien prothétique, puisse être parfaitement centrée par rapport à l'élément trochléen métallique implanté. Un autre objectif de l'invention est de faciliter les corrections qu'il est éventuellement nécessaire de pratiquer sur la position de la rotule dans la trochlée, pour remédier à certaines pathologies fémoro-patellaires. A cet effet, l'invention concerne un matériel ancillaire pour la mise en place d'une prothèse de genou fémoro-patellaire ou totale qui comporte un élément trochléen prothétique en forme de poulie coopérant avec un médaillon rotulien prothétique implanté dans la face postérieure de la rotule, caractérisée en ce qu'il comporte - une prothèse d'essai de forme substantiellement identique à celle dudit élément trochléen, qui est pourvue de moyens de repérage direct ou indirect d'un axe d'alignement faisant un angle de 30 à 450 par rapport à l'axe diaphysaire du fémur, - une broche de guidage destinée à matérialiser cet axe d'alignement au travers de la rotule, et - une fraise ou une tréphine canulée qui est introduite coaxialement autour de ladite broche de guidage pour réséquer la face postérieure de ladite rotule en vue de l'implantation dudit médaillon rotulien. Dans la plupart des prothèses fémoro-patellaires envisagées, l'élément trochléen aura la forme d'une poulie torique susceptible de répondre à la surface articulaire convexe en forme de calotte sphérique du médaillon rotulien lui correspondant, mais il n'est pas exclus que l'élément trochléen ait une section transversale en forme de V, symétrique ou non, coopérant avec un médaillon rotulien lui aussi en forme de V sur sa face postérieure, ou encore que l'élément trochléen et son médaillon rotulien adoptent des formes plus complexes (trapézoïdales, etc...). Par construction, l'axe d'alignement est disposé au milieu de la poulie articulaire de l'élément trochléen, normalement à son endroit le plus creux qui se situe effectivement sur toutes les prothèses fémorales à un angle compris entre 30 et 450 de l'axe diaphysaire du fémur, pour que, après la mise en place du médaillon dans la rotule, cette dernière soit exactement centrée dans l'élément trochléen et coopère avec celui-ci dans des conditions biomécaniques satisfaisantes. Ainsi, pour une rotule normale, l'axe d'alignement de la prothèse d'essai est prévu pour que la broche de guidage passe sensiblement au centre géométrique de la face articulaire cartilagineuse de la rotule, dont on sait qu'elle occupe environ les trois quarts supérieurs de sa face postérieure, c'est-à-dire pour que la broche de guidage soit située dans le plan médian horizontal de ladite face articulaire. Mais il est également possible, suivant l'invention, d'effectuer des corrections sur la position de la rotule par rapport à la trochlée, que ce soit en jouant sur le positionnement en hauteur de la face articulaire de la rotule non réséquée par rapport à l'axe d'alignement de la prothèse d'essai, ou que ce soit en jouant sur la profondeur du creusement du logement d'insertion osseux du médaillon rotulien, c'est-à-dire en changeant les rapports entre les surfaces articulaires de la rotule corrigée et de la trochlée.Ces corrections purement mécaniques permettent ainsi d'aider au traitement des pathologies suivantes - si le genou présente une rotule originellement trop haute, il faut plier beaucoup le genou pour que ladite rotule s'engage réellement dans la partie la plus creuse de la trochlée (endroit où elle est le plus stable) ; ce phénomène est bien sûr inverse si la rotule est originellement trop basse.Les praticiens parlent alors respectivement d'une "patella alta" et d'une "patella barat. Dans le cas d'une rotule située trop haut dans la trochlée (dite "patella alta") ou, à l'inverse, située trop bas (dite "patella bara"), le matériel ancillaire suivant l'invention permet de décaler respectivement vers le bas ou vers le haut la broche de guidage de la fraise par rapport à l'axe d'alignement de la prothèse d'essai ; il est à noter que ce décalage sensiblement vertical est bien à prendre en compte par rapport au milieu de la face articulaire naturelle de la rotule, et non par rapport au milieu de sa face postérieure (le quart inférieur de cette dernière n'étant pas une surface de contact avec la trochlée). - si la rotule est normalement très épaisse, le bras de levier des tendons rotuliens sus-jacents à la rotule est plus important que celui des tendons sus-jacents d'une rotule moins épaisse ; de ce fait, pour lever la jambe, l'ef fort à fournir par le quadriceps est plus important. L'inverse est également vrai. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, les moyens de repérage de l'axe d'alignement sur la prothèse d'essai comportent des moyens pour indiquer une profondeur moyenne de creusement correspondant à une rotule normale ; de ce fait, il est possible d'avancer ou de reculer la rotule dans la trochlée, c'est-à-dire d'avancer ou de reculer le plan tendineux rotulien, afin d'améliorer l'efficacité desdits tendons rotuliens et du quadriceps sur le tibia. On peut ainsi jouer directement sur les tensions fémoropatellaires en modifiant la profondeur de creusement du logement d'insertion osseux du médaillon rotulien qui, dans cette hypothèse, présente bien sûr une épaisseur donnée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre des deux variantes d'exécution d'un matériel ancillaire pour la pose d'une prothèse fémoro-patellaire comportant un élément trochléen en forme de poulie torique coopérant avec un médaillon rotulien biconvexe, ces deux variantes étant données à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective antéropostérieure d'une première forme d'exécution de la prothèse d'essai et des moyens de repérage servant à la mise en place de l'élément trochléen sur le fémur, - la figure 2 est une vue en coupe latérale, dans un plan médian vertical passant entre les deux condyles fémoraux, de la rotule non réséquée placée dans la poulie trochléenne de la prothèse d'essai, avec des repères montrant la position de l'axe d'alignement sus-défini par rapport à la face articulaire cartilagineuse de ladite rotule, - la figure 3 est une vue postérieure de la rotule après repérage sur cette dernière d'un axe de guidage pour la réalisation du logement d'insertion osseux du médaillon rotulien prothétique, - les figures 4 à li sont des vues en coupe sagittale de l'articulation fémoro-patellaire au niveau de l'extrémité inférieure du fémur, dans un plan situé suivant l'axe d'alignement repéré sur la prothèse d'essai, ces figures montrant schématiquement certaines des phases opératoires nécessaires à la mise en place du médaillon rotulien prothétique au moyen du matériel ancillaire tel que montré sur la figure 1, - la figure 12 est une vue en perspective antéropostérieure d'une seconde variante d'exécution de la prothèse d'essai et des moyens de repérage de l'axe d'alignement, - les figures 13 à 16 sont des vues en coupe sagittale de l'articulation fémoro-patellaire au niveau de l'extrémité inférieure du fémur, dans un plan situé suivant l'axe d'alignement repéré sur la prothèse d'essai, ces figures montrant schématiquement certaines des phases opératoires nécessaires à la mise en place d'un médaillon rotulien prothétique au moyen de la prothèse d'essai trochléenne telle que montrée sur la figure 12. On rappelle tout d'abord que les prothèses dites "d'essai" ont généralement la même forme que les prothèses finales, à ceci près qu'elles portent des moyens facilitant la pose ainsi que la vérification de la position des implants dans l'articulation. Les prothèses d'essai la, lb représentées sur les figures 1 et 12 sont ainsi substantiellement identiques à l'élément trochléen de la prothèse fémoro-patellaire qu'elles contribuent à mettre en place. Dans le type de prothèse fémoro-patellaire choisi, les prothèses d'essai la, lb comportent toutes les deux une partie inférieure torique 2, de forme connue, reconstituant la surface de la trochlée atteinte et dont les petits et grands rayons de courbure sont aussi proches que possible de ceux de la trochlée naturelle ; la partie inférieure torique 2, qui est la partie la plus creuse de la poulie trochléenne, est destinée à venir au contact de la surface articulaire 3a convexe, en forme de portion de sphère, d'un médaillon rotulien prothétique 3 normalement en polyéthylène haute densité que l'on implante à cet effet dans la face postérieure de la rotule 4. On observera que la description qui va suivre pourrait également s'appliquer au cas d'une prothèse totale ou d'une prothèse bi-compartimentale du genou qui "intègrent", entre autres, une prothèse trochléo patellaire de même géométrie. Suivant l'invention, les prothèses d'essai la, lb sont pourvues de moyens de repérage d'un axe d'alignement P situé à environ 450 de l'axe diaphysaire du fémur. L'opération de mise en place de la prothèse fémoropatellaire s'effectue en effet avec le genou plié à 900, le fémur étant horizontal ; ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, la partie inférieure torique 2 la plus creuse de l'articulation fémoro-patellaire est alors située à parts égales de chaque côté dudit axe d'alignement P. L'objectif poursuivi par l'invention est de faire en sorte que dans cette position de flexion du genou à 90 , pour laquelle une rotule 4 normale est censée venir se placer juste en face de ladite partie inférieure torique 2, le praticien puisse faire passer une broche de guidage 5 au travers de ladite rotule 4, suivant l'axe d'alignement P, ladite broche de guidage 5 partageant alors la face articulaire cartilagineuse de cette dernière en deux parties d'égales hauteurs - telles que la hauteur supérieure a soit égale à la hauteur inférieure b -.Dans les cas pathologiques signalés en introduction, la broche de guidage 5 sera décalée par rapport au centre de la face articulaire de la rotule 4, l'axe d'alignement P devant alors partager ladite face articulaire en deux parties dissymétriques dont le rapport dépend de la correction souhaitée - telle que a > b pour corriger une "patella bara" et a Bien entendu, l'angle de 450 choisi n'est pas limitatif mais constitue un angle moyen ne dépendant véritablement que de la position de la partie la plus creuse de la poulie articulaire prothétique du type choisi par rapport à l'axe du fémur. Dans une première variante d'exécution de l'invention qui sera maintenant décrite en référence aux figures 1 à 11, les moyens de repérage de l'axe d'alignement P sur la prothèse d'essai la comportent - un plot de centrage pointu 6, disposé au fond de la partie torique 2 de la prothèse d'essai la, sur l'axe d'alignement P - un canon de visée latéral 7 porté par le bord interne de la partie torique 2 et dont la direction est substantiellement perpendiculaire audit axe d'alignement P - une broche latérale 8 destinée à venir se loger transversalement dans la rotule 4, cette broche latérale 8 étant guidée à cet effet par le canon de visée latéral 7. Après mise en place de la prothèse d'essai la sur l'extrémité inférieure du fémur puis réduction de la rotule naturelle 4 non réséquée (figure 4), le praticien fait jouer le genou en flexion tout en appuyant sur la face antérieure de la rotule 4 (figure 5) de manière à dessiner un sillon vertical médian 4a sur la face postérieure cartilagineuse de ladite rotule 4 (figure 3) cette dernière est alors placée dans le rapport anatomique souhaité en face de la partie torique 2, généralement tel que a=b (figure 2), le praticien pouvant visualiser latéralement ce rapport anatomique par le côté ouvert du genou. La broche latérale 8 peut alors être introduite transversalement dans la rotule 4 (figure 6) de manière à définir un axe de repérage situé perpendiculairement au sillon vertical 4a laissé par le plot de centrage 6 sur la face postérieure de ladite rotule 4. L'axe perpendiculaire au sillon vertical 4a et à la broche latérale 8 correspond bien évidemment, par construction, à la reproduction de l'axe d'alignement P au travers de la rotule 4. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, le canon de visée latéral 7 est tel qu'il autorise un dégagement frontal de la broche latérale 8 sans que cette dernière soit retirée de la rotule 4 (figure 7) ; de cette façon, le praticien peut luxer à nouveau la rotule 4 du côté externe du genou tout en préservant les deux axes de visée, broche 8 et sillon 4a ; ceci lui permet d'introduire facilement la broche de guidage 5 sur la face articulaire de la rotule 4, perpendiculairement à ces deux axes (figure 8). Grâce à cette broche de guidage 5, le praticien peut alors procéder dans de bonnes conditions à la résection de la face articulaire de la rotule 4 au moyen d'une fraise de forme 9 canulée, qu'il introduit coaxialement autour de ladite broche de guidage 5 (figure 9). Suivant une autre caractéristique de l'invention, la distance entre le canon de visée latéral 7 et le plot pointu 6 correspond sensiblement à l'épaisseur du médaillon rotulien 3 que l'on vient mettre en place. De cette manière, le creusement d'une rotule 4 peut être effectuée jusqu'à ce que les bords de la fraise 9 vienne sensiblement affleurer l'extrémité de la broche latérale 8, laquelle a bien sûr été légèrement retirée pour laisser le passage à la broche de guidage 5. Dans le cas d'une rotule 4 pathologique, il est par contre possible d'augmenter ou au contraire de réduire la profondeur du creusement de la rotule 4 ce qui permet de reculer ou d'avancer le plan tendineux rotulien sus-jacent à la rotule 4 d'autant. Le médaillon rotulien 3, ou une prothèse rotulienne d'essai, est enfin fixée dans le logement d'insertion osseux ainsi formé (figure 10) et, après les vérifications d'usage, le praticien peut mettre en place l'élément trochléen définitif devant lequel il réduit alors la rotule 4 munie de son médaillon 3 (figure 11). Dans une seconde variante d'exécution de l'invention qui sera maintenant décrite en référence aux figures 12 à 16, les moyens de repérage de l'axe d'alignement P sur la prothèse d'essai lb consistent uniquement en une extension latérale 10 en forme d'équerre soutenant, à une distance appropriée de la partie inférieure torique 2 de ladite prothèse lb (par exemple 3,5 centimètres), un canon de visée 11 situé, par construction, suivant ledit axe d'alignement P. Cette géométrie permet de faire passer directement la broche de guidage 5 de la fraise 9 canulée au travers de la rotule 4 (figure 13), à savoir depuis la face antérieure de cette dernière jusqu'en butée contre le fond de la partie inférieure torique 2, exactement à l'endroit où, dans la première variante, se trouvait le plot de centrage 6. A cet effet, il est bien entendu évident qu'après la mise en place de la prothèse d'essai lb sur l'extrémité inférieure du fémur, le praticien a réduit la rotule 4 et a placée cette dernière en face de la partie inférieure torique 2 en fonction du rapport anatomique à obtenir (c'est-à-dire d'une manière identique à ce qui a été mentionné en référence à la première variante). Cette visée directe est bien évidemment préférable à la visée indirecte en plusieurs étapes précédemment décrite. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, le canon de visée 11 est formé de deux tubes concentriques montés à rotation l'un par rapport à l'autre, le tube interne étant fixe ; ces deux tubes sont pourvus de cannelures longitudinales susceptibles d'être amenées en coïncidence par rotation du tube externe, de manière à procurer un dégagement latéral à la broche de guidage 5 sans que cette dernière soit dés insérée de la rotule 4. De cette façon, il devient possible de luxer ensemble la rotule 4 et la broche de guidage 5 (figure 14). Pour la réalisation du logement d'insertion du médaillon rotulien 3, le praticien peut alors faire glisser ladite broche 5 pratiquement complètement du côté postérieure de la rotule 4 (figure 15) où elle sert classiquement de guide à la fraise de forme canulée 9 (figure 16). De même que dans la première variante, le creusement du logement d'insertion permet d'avancer ou de reculer la rotule 4. Les deux formes d'exécution d'un matériel ancillaire conforme à l'invention décrites précédemment ne sont pas limitatives et, en particulier, il est envisageable d'adapter les mêmes principes à des prothèses fémoropatellaires dont les surfaces articulaires adoptent des formes complémentaires trapézoïdales ou en "V" notamment. REVENDICATIONS 1 - Matériel ancillaire pour la mise en place d'une prothèse de genou fémoro-patellaire ou totale qui comporte un élément trochléen prothétique en forme de poulie coopérant avec un médaillon rotulien prothétique (3) implanté dans la face postérieure de la rotule (4), caractérisée en ce qu'il comporte - une prothèse d'essai (la, lb) de forme substantiellement identique à celle dudit élément trochléen et qui est pourvue de moyens de repérage direct (10, 11) ou indirect (6, 7, 8) d'un axe d'alignement (P) faisant un angle de 30 à 450 par rapport à l'axe diaphysaire du fémur, - une broche de guidage (5) destinée à matérialiser cet axe d'alignement (P) au travers de la rotule (4), et - une fraise (9) ou une tréphine canulée qui est introduite coaxialement autour de ladite broche de guidage (5) pour réséquer la face postérieure de ladite rotule (4) en vue de l'implantation dudit médaillon rotulien (3). 2 - Matériel ancillaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de repérage de l'axe d'alignement (P) sur la prothèse d'essai (la) comportent - un plot de centrage pointu (6), disposé au fond de la partie la plus creuse de la poulie trochléenne de la prothèse d'essai (la), sur l'axe d'alignement (P), - un canon de visée latéral (7) porté par le bord interne de ladite partie la plus creuse de la poulie trochléenne et dont la direction est substantiellement perpendiculaire audit axe d'alignement (#P), - une broche latérale (8) destinée à venir se loger transversalement dans la rotule (4), cette broche latérale (8) étant guidée à cet effet par le canon de visée latéral (7). 3 - Matériel ancillaire suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que le canon de visée latéral (7) est pourvu de moyens autorisant un dégagement frontal de la broche latérale (8) sans que cette dernière soit retirée de la rotule (4). 4 - Matériel ancillaire suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la distance entre le canon de visée latéral (7) et le plot pointu (6) correspond sensiblement à l'épaisseur du médaillon rotulien (3) que l'on vient mettre en place. 5 - Matériel ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de repérage de l'axe d'alignement (P) sur la prothèse d'essai (lob) consistent uniquement en une extension latérale (10) en forme d'équerre soutenant, à une distance appropriée de la partie la plus creuse de la poulie trochléenne de la prothèse d'essai (lb), un canon de visée (11) situé, par construction, suivant ledit axe d'alignement (P). 6 - Matériel ancillaire selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le canon de visée (11) est formé de deux tubes concentriques montés à rotation l'un par rapport à l'autre, le tube interne étant fixe, lesdits tubes étant pourvus de cannelures longitudinales susceptibles d'être amenées en coïncidence par rotation du tube externe de manière à procurer un dégagement latéral à la broche de guidage (5) sans que cette dernière soit désinsérée de la rotule (4).