Brevet FR2735017A1 — publié le 19961213

La présente invention concerne une prothèse de genou à plateau mobile. Une prothèse de genou comprend classiquement un élément ancré dans l'extrémité du fémur, reproduisant la forme des condyles fémoraux, un élément ancré dans l'extrémité du tibia, se terminant par une paroi supérieure sensiblement horizontale et plane, et un plateau intermédiaire de glissement, interposé entre ces deux éléments. Le plateau intermédiaire comprend, du côté de l'élément fémoral, des surfaces concaves recevant les parties en forme de condyle de l'élément fémoral, et, du côté de l'élément tibial, une surface sensiblement plane et horizontale, venant prendre appui sur la surface correspondante de l'élément tibial. Les éléments fémoral et tibial sont généralement métalliques, tandis que le plateau intermédiaire est généralement en polyéthylène à haute densité. En pratique, les éléments fémoral et tibial transmettent des contraintes importantes et répétées au plateau intermédiaire, qui s'exercent en compression et en torsion, plus ou moins en porte-à-faux. Ces contraintes sont source d'usure et de fluage du polyéthylène du plateau, cette usure et ce fluage augmentant au fur et à mesure que les éléments fémoral et tibial prennent du jeu par rapport au plateau. Il existe des prothèses dans lesquelles le plateau est monté pivotant par rapport à l'élément tibial, au moyen d'un pion cylindrique médian formant un pivot, ce pion étant engagé dans une cavité correspondante. La mobilité du plateau permet de limiter l'usure et le fluage précités, étant donné que le mouvement naturel de pivotement du tibia autour de son axe lors du mouvement de flexion/extension de la jambe est rendu possible sans générer de contraintes au niveau de l'interface élément fémoral-plateau intermédiaire. Néanmoins, cette usure et ce fluage persistent, et s'exercent en particulier au niveau du pion et de sa cavité réceptrice, transversalement à l'axe de ce pion et de cette cavité. L'usure peut élargir la cavité, et faire prendre au plateau un certain jeu transversal et antéro-postérieur par rapport à l'élément fémoral et à l'élément tibial. Ce jeu conduit à une possibilité de positionnement défectueux du plateau par rapport à l'élément fémoral et à l'élément tibial au cours du jeu de l'articulation, pouvant générer une dégradation rapide du plateau. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient essentiel des prothèses de genou. La prothèse qu'elle concerne comprend, de manière connue en soi, un pion formant pivot, faisant saillie de la face supérieure de l'élément tibial ou de la face inférieure du plateau intermédiaire, qui est engagé dans une cavité correspondante aménagée respectivement dans la face inférieure du plateau intermédiaire ou dans la face supérieure du plateau tibial. Selon l'invention, l'élément tibial comprend, dans sa face supérieure, deux décrochements latéraux en arc de cercle centré sur l'axe du pion, et deux plots latéraux, faisant saillie parallèlement à l'axe du pion, dont les faces intérieures sont également en arc de cercle centré sur l'axe du pion et coïncident avec les décrochements. Le plateau intermédiaire comprend, dans sa face inférieure, deux décrochements latéraux en arc de cercle centré sur l'axe du pion, venant en contact de glissement avec les deux décrochements latéraux de l'élément tibial lorsque le plateau est positionné sur l'élément tibial, et deux saignées aménagées dans ses faces latérales.Ces saignées sont limitées intérieurement par des parois en arc de cercle centré sur l'axe du pion, qui coïncident avec les décrochements du plateau et viennent en contact de glissement avec les faces intérieures des plots lorsque le plateau est positionné sur l'élément tibial, et sont limitées longitudinalement par des saillies s'étendant latéralement par rapport au plateau, aptes à venir rencontrer les plots au cours du pivotement du plateau autour du pion, de manière à limiter la course de pivotement du plateau. Les décrochements, les faces intérieures des plots et les faces du plateau délimitant intérieurement les saignées constituent des portées de guidage du plateau en pivotement, assurant un parfait maintien transversal du plateau par rapport à l'élément tibial. Ce maintien élimine l'usure et le fluage que peuvent engendrer les contraintes transversales s'exerçant entre le pion et sa cavité réceptrice. Aucun jeu néfaste pouvant conduire à un positionnement défectueux du plateau par rapport à l'élément tibial ou l'élément fémoral n'apparaît au cours du temps. De préférence, les plots sont positionnés sur la partie arrière de l'élément tibial. Ils convergent ainsi l'un vers l'autre, ce qui assure, outre le maintien transversal précité, un maintien du plateau en cas de contrainte exercée dans la direction postérieure. Avantageusement, les plots et les saignées sont conformés pour limiter le pivotement du plateau à un débattement angulaire de sensiblement 150 de part et d'autre de la position neutre du plateau par rapport à l'élément tibial. Ce débattement angulaire limité assure un bon fonctionnement de la prothèse tout en évitant l'usure excessive du plateau. De préférence, les surfaces des plots et des saillies latérales du plateau venant en butée les unes contre les autres dans les positions maximum de pivotement du plateau sont arrondies, ce qui assure une surface de contact importante et une bonne répartition des contraintes sur l'ensemble de cette surface. Les risques d'usure de ces saillies sont ainsi réduits au maximum. Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de la prothèse de genou qu'elle concerne. La figure 1 est une vue en perspective éclatée du plateau intermédiaire et de l'élément tibial qu'elle comprend la figure 2 est une vue en perspective, similaire à la figure 1, de ce plateau intermédiaire et de cet élément tibial, après montage de l'un sur l'autre la figure 3 est une vue postérieure, en élévation, de ce plateau intermédiaire et de cet élément tibial, avant montage, et la figure 4 est une vue de ce plateau intermédiaire et de cet élément tibial, après montage de l'un sur l'autre, en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. Les figures représentent sous différents angles un élément tibial 2 et un plateau intermédiaire 3 d'une prothèse de genou. Cette prothèse comprend en outre un élément fémoral (non représenté), destiné à être ancré dans l'extrémité du fémur. Cet élément fémoral est de type classique, comprenant un bouclier reproduisant la forme des condyles fémoraux et une tige médullaire d'ancrage. L'élément tibial 2 est destiné à être ancré dans l'extrémité supérieure du tibia, préalablement réséquée en conséquence, et à supporter le plateau intermédiaire 3. Cet élément tibial 2 est réalisé en matériau métallique, notamment en titane. L'élément tibial 2 comprend une quille d'ancrage 4, destinée à être engagée dans le canal médullaire de l'os, et une paroi supérieure 5, sensiblement horizontale et plane. La quille 4 est reliée à la paroi 5 par trois ailettes 6, qui forment des goussets de renforcement et assurent le calage en rotation de l'élément tibial 2 par rapport à l'os. Cette quille 4 et/ou ces ailettes 6 peuvent être conformées pour prendre appui dans un ciment osseux de scellage, ou peuvent comprendre un revêtement poreux favorisant ltostéo-intégration, notamment un revêtement d'hydroxyapatite de calcium. La paroi 5 comprend un pion cylindrique médian 10, une surface supérieure 11 plane et horizontale, comprenant deux décrochements latéraux 12 en arc de cercle centré sur l'axe du pion 10, et deux plots 13 latéro-postérieurs, faisant saillie parallèlement à l'axe du pion 10, dont les faces intérieures 13a sont également en arc de cercle centré sur l'axe du pion 10 et coïncident avec les décrochements 12. La figure 4 montre que les plots 13, du fait de leur positionnement latéro-postérieur, convergent l'un vers l'autre du côté postérieur de la prothèse, et qu'ils présentent des parois antérieures 13b arrondies. Le plateau intermédiaire 3 est destiné à être interposé entre les éléments tibial et fémoral, et à former une interface de glissement. Ce plateau est réalisé en polyéthylène à haute densité. I1 comprend, sur son côté tourné vers l'élément fémoral, des surfaces concaves 15 destinées à recevoir les parties en forme de condyle de l'élément fémoral, et, sur son côté tourné vers l'élément tibial 2, une surface sensiblement plane et horizontale, venant prendre appui sur la surface supérieure 11 de l'élément tibial 2. Le plateau 3 comprend en outre une cavité cylindrique médiane 16, aménagée dans sa face inférieure, qui est ajustée au diamètre du pion 10 et qui est destinée à recevoir ce pion 10, avec possibilité de pivotement. Le plateau 3 comprend également, dans sa face inférieure, deux décrochements latéraux 17 en arc de cercle centré sur l'axe du pion 10, et deux saignées 18 aménagées dans ses faces latérales. Les saignées 18 sont limitées intérieurement par des parois 18a en arc de cercle centré sur l'axe du pion 10, ces parois 18a coïncidant avec les décrochements 17. Les saignées 18 sont également limitées à leurs extrémités antérieures par des saillies 19 s'étendant latéralement par rapport au plateau 3. I1 apparaît sur les figures 2 et 4 que les décrochements 17 et les parois 18a sont positionnés de manière à venir en contact de glissement respectivement avec les deux décrochements latéraux 12 et avec les faces intérieures 13a des plots 13, lorsque le plateau 3 est positionné sur l'élément tibial 2. I1 apparaît également que les faces 19a des saillies latérales 19 délimitant l'extrémité des saignées 18 sont arrondies selon une forme complémentaire de celle des faces antérieures 13b des plots 13. Ces faces 19a sont aptes à venir rencontrer les faces 13b au cours du pivotement du plateau 3 autour du pion 10, comme le montre la figure 4 en traits interrompus, de manière à limiter la course de pivotement du plateau 3 à un débattement angulaire de sensiblement 150 de part et d'autre de sa position neutre par rapport à l'élément tibial 2. Les décrochements 12,17, les faces intérieures 13a des plots et les parois 18a délimitant intérieurement les saignées 18 constituent des portées de guidage du plateau 3 en pivotement, assurant un parfait maintien transversal de ce dernier par rapport à l'élément tibial 2. Ce maintien élimine l'usure et le fluage que peuvent engendrer les contraintes transversales s'exerçant entre le pion 10 et la cavité 16. Aucun jeu néfaste pouvant conduire à un positionnement défectueux du plateau 3 par rapport à l'élément tibial 2 ou à l'élément fémoral n'apparaît au cours du temps. La convergence des plots 13 sur la partie postérieure de la prothèse assure, outre le maintien transversal précité, un maintien du plateau 3 en cas de contrainte exercée dans la direction postérieure. Le débattement angulaire limité à 150 assure un bon fonctionnement de la prothèse tout en évitant l'usure excessive du plateau 3. Les formes arrondies des faces 13b et 19a assurent, quant à elles, des surfaces de contact importantes et une bonne répartition des contraintes sur l'ensemble de ces surfaces, de manière à réduire au maximum les risques d'usure des saillies 19. REVENDICATIONS 1 - Prothèse de genou à plateau mobile, du type comprenant un pion médian formant pivot, faisant saillie de la face supérieure de l'élément tibial ou de la face inférieure du plateau intermédiaire, qui est engagé dans une cavité correspondante, aménagée respectivement dans la face inférieure du plateau intermédiaire ou dans la face supérieure du plateau tibial, prothèse caractérisée en ce que l'élément tibial (2) comprend, dans sa face supérieure, deux décrochements latéraux (12) en arc de cercle centré sur l'axe du pion (10), et deux plots latéraux (13), faisant saillie parallèlement à l'axe du pion (10), dont les faces intérieures sont également en arc de cercle centré sur l'axe du pion (10) et coïncident avec les décrochements (12), tandis que le plateau intermédiaire (3) comprend, dans sa face inférieure, deux décrochements latéraux (17) en arc de cercle centré sur l'axe du pion (10), venant en contact de glissement avec les deux décrochements latéraux (12) de l'élément tibial (2) lorsque le plateau (3) est positionné sur l'élément tibial (2), et deux saignées (18) aménagées dans ses faces latérales, qui sont limitées intérieurement par des parois (18a) en arc de cercle centré sur l'axe du pion (10), coïncidant avec les décrochements (17) du plateau (3) et venant en contact de glissement avec les faces intérieures (13a) des plots (13) lorsque le plateau (3) est positionné sur l'élément tibial (2), et qui sont limitées longitudinalement par des saillies (19) s'étendant latéralement par rapport au plateau (3), aptes à venir rencontrer les plots (13) au cours du pivotement du plateau (3) autour du pion (10), de manière à limiter la course de pivotement du plateau (3). 2 - Prothèse de genou selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plots (13) sont positionnés sur la partie arrière de l'élément tibial (2). 3 - Prothèse de genou selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les plots (13) et les saignées (18) sont conformés pour limiter le pivotement du plateau (3) à un débattement angulaire de sensiblement 15 de part et d'autre de la position neutre du plateau (3) par rapport à l'élément tibial (2). 4 - Prothèse de genou selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les surfaces (13a,19a) des plots (13) et des saillies latérales (19) venant en butée les unes contre les autres dans les positions maximum de pivotement du plateau (3) sont arrondies. 5 - Prothèse de genou selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le pion (10) fait saillie de la face supérieure de l'élément tibial (2), la cavité (16) recevant ce pion (10) étant aménagée dans la face inférieure du plateau intermédiaire (3).