Brevet FR2721820A1 — publié le 19960105

Articulation prothétique du genou, notamment prothèse unicompartimentale du genou, ou prothèse de la rotule. La présente invention concerne une articulation prothétique du genou, notamment prothèse unicomportimentale du genou, ou prothèse de la rotule. De telles prothèses sont utilisées pour remplacer, au cours d'une opération chirurgicale, des cartilages naturels présentant des déficiences dues à une maladie ou à un traumatisme. On connaît dans l'art antérieur plusieurs prothèses à ménisque mobile. La prothèse dite "d'OXFORD" décrite par exemple dans le brevet francais n 2290883 comporte une plate-forme tibiale présentant une surface plane sur laquelle une pièce intermédiaire est mobile en translation. Une partie saillante en forme de champignon, coopérant avec une cavité prévue dans la partie inférieure de la pièce intermédiaire permet de limiter le déplacement par rapport à la plate-forme tibiale. Une telle prothèse n'est pas totalement satisfaisante, en raison des contraintes excessives subies par la pièce intermédiaire, habituellement en matière plastique. En effet, les bords de la cavité, de section supérieure à la section de la partie saillante en forme de champignon s'étendant à la surface supérieure de la plate- forme tibiale, viennent heurter ladite partie saillante. En raison des forces importantes qui s'exercent sur une prothèse du genou, ces chocs répétés aboutissent à une détérioration rapide de la pièce intermédiaire. Pour éviter une telle détérioration, le brevet européen n 0021.421 décrit une prothèse dont la plate-forme tibiale présente deux sillons de guidage incurvés coopérant avec la surface inférieure de deux ménisques mobiles présentant une partie saillante dont la section est en forme de queue d'aronde. Cette prothèse commercialisée sous la dénomination LCS, est destinée au remplacement chirurgical d'un genou fonctionnellement lésé et permet de reproduire fidèlement les différents degrés de liberté de 2 2721820 l'articulation du genou, et d'améliorer le confort du patient équipé d'une telle prothèse. Ces prothèses présentent l'inconvénient d'une faible surface d'appui des ménisques sur la plate-forme tibiale. Les efforts importants, pouvant atteindre dix fois le poids de la personne sur laquelle la prothèse a été implantée sont répartis sur une surface faible et conduisent de ce fait à une dégradation des ménisques. Le brevet anglais 1534263 décrit une autre prothèse comportant une rainure de guidage linéaire permettant un déplacement contraint d'une pièce intermédiaire. Un autre document de l'art antérieur, le brevet français FR2685632 décrit un ensemble prothétique comprennent: - un premier type d'élément fémoral apte à coopérer soit avec un plateau mobile d'une embase tibiale pour constituer une prothèse du genou à plateau mobile, soit avec un plateau fixe d'une embase tibiale pour constituer une prothèse du genou à plateau fixe avec conservation des ligaments croises postérieurs. - un second type d'élément fémoral apte à coopérer avec un plateau fixe de l'embase tibiale, pour constituer une prothèse du genou postérostabilisée à plateau fixe. Un autre brevet français FR2692476 décrit une prothèse totale du genou du type à glissement, comprenant un élément fémoral dont les patins condyliens coopèrent en appui sur un plateau d'un élément tibial. Les éléments tibial et fémoral présentent en combinaison, des moyens complémentaires de butée et de guidage réglables et amovibles, aptes à assurer la stabilisation des deux éléments en respectant l'isométrie ligamentaire quand le ligament antérieur ou les deux ligaments croisés sont détruits. On connaît également le brevet français FR2665073. Ce document divulgue une prothèse totale du genou du type à glissement, comprenant une partie fémorale bi- 3 2721820 condylienne dont la face externe profilée vient en contact, appui et centrage sur un élément intermédiaire en polyéthylène haute-densité, ledit élément intermédiaire étant positionné et fixé sur la face supérieure formant embase métallique de l'élément tibial, et en ce que la partie supérieure de la partie tibiale est agencée avec une pluralité d'ouvertures de positionnement par rapport à la partie intermédiaire, cette dernière comprenant deux plots de centrage pour s'engager dans des ouvertures de positionnement autorisant ainsi un réglage en position du plateau intermédiaire par rapport à l'élément tibial. Le brevet Européen EP183670 décrit une articulation artificielle ménisque-tibia pour une prothèse d'articulation du genou comprenant au moins un composant tibial sur lequel le ménisque est disposé de manière à pouvoir se déplacer ou être mobile. Le ménisque présente une surface de glissement dans une large mesure plane contre le composant tibial, le ménisque ou le composant tibial comportant des organes de commande de direction donnant au ménisque une aptitude au mouvement dans toutes les directions le long du composant tibial, mais ces organes de commande de direction étant également disposés de façcon à limiter l'amplitude du mouvement. Ces différentes prothèses de l'art antérieur présentent toutefois toutes des déplacements contraints, dont le confort n'est pas totalement satisfaisant pour la personne ainsi appareillée. L'objet de l'invention est de remédier à cet inconvénient en proposant une prothèse autorisant un degré de liberté supplémentaire, et permettant ainsi d'éviter le blocage de l'articulation lors de certains mouvements du genou. Un autre but de l'invention, dans l'une de ses variantes de réalisation, et de proposer une articulation modulaire permettant au chirurgien de décider à tout moment en cours de l'intervention de poser une articulation du genou à composant mobile, ou plutôt une articulation à composant fixe. A cet effet, l'invention concerne plus particulièrement une articulation prothétique, notamment 4 2721820 prothèse du genou ou prothèse de la rotule, du type comportant: - a) au moins un premier composant, par exemple un composant tibial présentant une première surface d'appui, - b) au moins un composant intermédiaire, par exemple un composant intermédiaire possédant une deuxième surface d'appui, qui entre en contact par glissement avec la première surface d'appui du premier composant pour subir un mouvement de glissement par rapport à ce dernier pendant le mouvement de l'articulation, le composant intermédiaire ayant une troisième surface d'appui, - c) un troisième composant, notamment un composant fémoral ayant une quatrième surface d'appui qui entre en contact congruent par glissement avec la troisième surface d'appui du composant intermédiaire, caractérisée en ce que l'une au moins des surfaces du premier composant présente une cavité propre à coopérer avec une partie formant saillie par rapport à la deuxième surface d'appui du composant intermédiaire de façon à autoriser des mouvements latéraux, des mouvements transversaux et une pluralité de mouvements de rotation du composant intermédiaire par rapport au premier composant, les mouvements de rotation s'effectuant selon des axes sensiblement perpendiculaires à la première surface d'appui. Selon un mode de réalisation préféré la cavité présente un fond plat, et un bord externe convexe saillant et un bord interne sensiblement, la section de la cavité étant supérieure à la section de la partie saillante du composant intermédiaire. Avantageusement, la cavité présente une ouverture latérale pour l'introduction du talon du composant intermédiaire. Selon une variante de réalisation, la cavité présente une partie élargie pour l'introduction verticale du talon du composant intermédiaire. Selon un mode de réalisation particulier, la partie formant saillie par rapport à la surface inférieure de la partie intermédiaire est de forme cylindrique. 2721820 Selon une variante, la partie saillante se logeant dans la cavité complémentaire présente un diamètre sensiblement égal à la plus grande section mesurée perpendiculairement au bord interne sensiblement. Selon une autre variante, la partie formant saillie par rapport à la surface inférieure de la partie intermédiaire présente une section formée de deux arcs de cercles se raccordant de manière tangentielle, et par deux segments sensiblement forment une partie triangulaire convexe. Selon un deuxième mode de réalisation, la partie formant saillie est symétrique par rapport à un axe antéropostérieur. L'invention concerne dans l'une de ses formes une prothèse du genou dont le premier composant est un composant tibial, le composant intermédiaire est un composant méniscale et le troisième composant est un composant fémoral et en ce que le composant tibial est propre à recevoir à titre subsidiaire un composant méniscal présentant un talon dont la section correspond sensiblement à la section de la cavité pour empêcher les mouvements latéraux et de rotation. Ce mode de réalisation constitue la variante de prothèse à ménisque fixe permettant d'adapter un même plateau tibial et un même composant fémoral à une situation apparaissant en cours d'intervention, dans laquelle les ligaments sont plus dégradés que prévu initialement. Selon une variante de type bicompartimentale, le plateau du premier composant présente sur chacune de ses parties condylienne une cavité (2), chacune des cavités coopérant avec une partie formant saillie par rapport à la deuxième surface d'appui du composant intermédiaire correspondant de façon à autoriser des mouvements latéraux, des mouvements transversaux et des mouvements de rotation de chacun des composants méniscaux (2) par rapport au composant tibial, les mouvements de rotation s'effectuant selon un axe sensiblement perpendiculaire à la première surface d'appui et excentré latéralement par rapport au tibia. 6 2721820 L'invention concerne dans une autre forme de réalisation une rotule mobile. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence aux dessins annexes o: - la figure 1 vue de dessus du composant tibial avec les parties inférieures des parties méniscales; - la figure 2 représente une vue du composant tibial et du composant méniscal selon un plan de coupe BB'; - la figure 3 vue de dessus du composant tibial et du composant méniscal, selon deux variantes de réalisation; - les figures 4 à 7 représentent les mouvements des composant méniscal par rapport au composant tibial; - la figure 8 représente une vue du composant tibial et du composant méniscal selon une variante de réalisation. - la figure 9 représente une vue d'une prothèse de la rotule. La figure 1 représente une vue de dessus du composant tibial dans un mode de réalisation préféré uni- compartimental. La surface supérieure du composant tibial présente une cavité (2) oblongue dans laquelle vient se loger la partie inférieure (4) d'un composant méniscal. Le composant tibial (1) est fixé sur le tibia de manière connue par une ou plusieurs pointes rainurées ou recouvertes d'un matériel biocompatible destinées à pénétrer dans le tissu spongieux. Les dimensions du composant tibial s'inscrivent dans un rectangle d'environ 48 x 29 millimètres. La cavité (3) est symétrique, dans l'exemple décrit, par rapport au plan médian intérieur-extérieur BB'. Dans la première variante décrite, la cavité présente un bord externe (8) arrondi s'étendant sur environ 180 degrés, et présentant un rayon de courbure de 24 millimètres. Les deux extrémités de ce bord arrondi (8) sont reliées par un bord sensiblement (9) s'étendant parallèlement à l'axe antéro-postérieur AA' La partie méniscales comportent à sa partie inférieure un talon (11) présentant deux parties de sections 7 2721820 différentes. Dans le premier exemple de réalisation, le talon est de forme cylindrique. La partie inférieure (29) présente un diamètre légèrement inférieur à la plus grande section de la cavité (2), de façon à préserver un léger débattement latéral suivant l'axe interne-externe BB', et de permettre un déplacement antéro-postérieur suivant la direction AA' des parties méniscales, en association ou non avec un mouvement de rotation sur elle-même ou par rapport à des axes de rotation excentrés interne ou externe. Cette partie inférieure (29) est surmontée par une partie intercalaire (32) présentant une section plus petite que la section de la partie inférieure (29). La section de la partie inférieure (29) est toutefois supérieure à la section de l'ouverture de la cavité pour interdire le retrait inopiné du composant méniscal. Le fond de la cavité (2) est plan. Le bord de la cavité (2) présente un élargissement (30) permettant l'introduction verticale du talon méniscal dans l'une des positions extrêmes du composant méniscal. La figure 2 représente une vue en coupe partielle du plateau tibial (1) muni d'un composant méniscal (12). La cavité (3) est bordée par un rebord (13, 14) délimitant une ouverture présentant la même forme que le fond (15) de la cavité, mais de section légèrement inférieure. La partie saillante (4) de la partie méniscale présente une gorge périphérique annulaire (16) venant coopérer avec le rebord (13, 14) afin d'empêcher le retrait inopiné de la partie méniscale. La hauteur de la gorge correspond à l'épaisseur de la partie inférieure (29) du talon méniscal. L'épaisseur du rebord (13, 14) correspond sensiblement à la hauteur de la partie intermédiaire (32). La figure 3 représente une vue de dessus du plateau tibial selon deux modes de réalisation. A gauche, la cavité s'ouvre par un passage (18) permettant la mise en place du composant méniscale selon une direction antéro-postérieure. 8 2721820 A gauche, la cavité s'ouvre vers le centre du plateau par une ouverture (19) permettant l'introduction par un déplacement transversal. Les figures 4 à 7 représente différentes positions possibles du composant méniscal par rapport au plateau tibial. Sur la figure 4, le ménisque occupe une position médiane, et les axes directeurs (20, 21) du composant méniscal (22) sont alignés avec les axes directeurs (23, 24) du plateau tibial. En figure 5 le composant méniscal (22) est représenté avec une orientation normale, l'axe antéropostérieur du composant méniscal (22) étant parallèle à l'axe antéropostérieur du plateau tibial, le composant méniscal ayant subit un léger décalage antéropostérieur. Sur la figure 6, le composant méniscal (22) est déplacé en position antérieure et a subit un léger pivotement par rapport à un axe externe O. Sur la figure 7, le composant méniscal (22) est déplacé en position antérieure et a subit un léger pivotement par rapport à un axe interne O' La figure 8 représente une variante de réalisation selon laquelle le talon du composant méniscal n'est plus cylindrique, mais de forme polygonale. La section du talon présente une face externe composée de deux arcs de cercles (24, 25) se rejoignant de manière tangente. Du coté interne, le talon est délimité par deux segments sensiblement (26, 27). De la même façon que dans la variante à talon cylindrique, le composant méniscal présente une gorge périphérique venant coopérer avec un rebord entourant la cavité (2) du composant tibial pour empêcher le retrait inopiné du composant méniscal. La figure 9 représente une articulation selon l'invention formant prothèse de la rotule. Elle est constituée par un premier composant rotulien (40) présentant une cavité (42) de section supérieure à la section du talon (43) du composant mobile (44). 9 2721820 Le composant mobile (44) présente une surface supérieure (45) congruente. Les prothèse de la rotule de type connu sont rondes et symétriques. Elles posent d'importants problèmes dues aux frottements. Le but de la prothèse de la rotule est de réduire les frottements par la mise en oeuvre d'un composant mobile présentant une liberté de mouvement en translation et en rotation, d'une amplitude limitée, par rapport à la partie fixe, et de présenter une surface de glissement congruente. Le composant mobile (44) peut se déplacer en translation et en rotation à l'intérieure de la cavité (42) du premier composant (40). Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la prothèse décrite et représentée à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. 2721820 R E V E N D I C A T I O N S 1 - Articulation prothétique, notamment prothèse du genou ou prothèse de la rotule, du type comportant: - a) au moins un premier composant, par exemple un composant tibial (1) présentant une première surface d'appui, b) au moins un composant intermédiaire, par exemple un composant intermédiaire (22) possédant une deuxième surface d'appui, qui entre en contact par glissement avec la première surface d'appui du premier composant (1) pour subir un mouvement de glissement par rapport à ce dernier pendant le mouvement de l'articulation, le composant intermédiaire (22) ayant une troisième surface d'appui, - c) un troisième composant, notamment un composant fémoral ayant une quatrième surface d'appui qui entre en contact congruent par glissement avec la troisième surface d'appui du composant intermédiaire (22), caractérisée en ce que l'une au moins des surfaces du premier composant (1) présente une cavité (2) propre à coopérer avec une partie formant saillie par rapport à la deuxième surface d'appui du composant intermédiaire de façon à autoriser des mouvements latéraux, des mouvements transversaux et une pluralité de mouvements de rotation du composant intermédiaire par rapport au premier composant, les mouvements de rotation s'effectuant selon des axes sensiblement perpendiculaires à la première surface d'appui. 2 - Articulation prothétique du genou selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité (2) présente un fond plat, et un bord externe convexe saillant et un bord interne sensiblement, la section de la cavité (2) étant supérieure à la section de la partie saillante du composant intermédiaire. 3 - Articulation prothétique du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cavité (2) présente une ouverture 1l 2721820 latérale pour l'introduction du talon du composant intermédiaire. 4 Articulation prothétique du genou selon la revendication 2 et 3, caractérisée en ce que la cavité (2) présente une partie élargie (30) pour l'introduction verticale du talon du composant intermédiaire. - Articulation prothétique du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie formant saillie par rapport à la surface inférieure de la partie intermédiaire est de forme cylindrique. 6 - Articulation prothétique du genou selon la revendication 3 et 4, caractérisée en ce que le la partie saillante se logeant dans la cavité complémentaire présente un diamètre sensiblement égal à la plus grande section mesurée perpendiculairement au bord interne sensiblement. 7 - Articulation prothétique du genou selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie formant saillie par rapport à la surface inférieure de la partie intermédiaire présente une section formée de deux arcs de cercles se raccordant de manière tangentielle, et par deux segments sensiblement forment une partie triangulaire convexe. 8 - Articulation prothétique du genou selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie formant saillie est symétrique par rapport à un axe antéropostérieur. 9 - Articulation prothétique du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier composant est un composant tibial, le composant intermédiaire est un composant méniscale et le troisième composant est un composant fémoral et en ce que le composant tibial est propre à recevoir à 12 2721820 titre subsidiaire un composant méniscal présentant un talon dont la section correspond sensiblement à la section de la cavité pour empêcher les mouvements latéraux. 10 - Articulation prothétique du genou selon la revendication 9 caractérisée en ce que le plateau du premier composant présente sur chacune de ses parties condylienne une cavité (2), chacune des cavités (2) coopérant avec une partie formant sailli par rapport à la deuxième surface d'appui du composant intermédiaire correspondant de façon à autoriser des mouvements latéraux, des mouvements transversaux et des mouvements de rotation de chacun des composants méniscaux (2) par rapport au composant tibial, les mouvements de rotation s'effectuant selon un axe sensiblement perpendiculaire à la première surface d'appui et excentré latéralement par rapport au tibia. 11 - Articulation prothétique du genou selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle forme une rotule mobile.