Brevet FR2742651A1 — publié le 19970627

La présente invention concerne une prothèse du genou dite "unicompartimentale" ou "unicondylienne". Une telle prothèse est utilisée pour reconstituer les surfaces de glissement usées ou détériorées d'une articulation qui ne nécessite pas une reconstruction totale, c'est-à-dire dont les ligaments croisés peuvent être conservés. Une prothèse unicompartimentale comprend classiquement un élément formant un condyle fémoral artificiel, destiné à remplacer le condyle fémoral naturel, une embase tibiale fixée sur le plateau tibial préalablement réséqué, et un plateau intermédiaire de glissement, fixé sur l'embase tibiale. L'élément fémoral et l'embase tibiale sont généralement métalliques tandis que le plateau intermédiaire est en polyéthylène à haute densité, favorisant le glissement de l'élément fémoral. Dans certaines prothèses existantes, les embases tibiales sont fixées à l'os au moyen d'un ciment polymérisable. Pour assurer leur adhérence au ciment, ces embases présentent, au niveau de leur face inférieure, des rainures ou des encoches. Dans d'autres prothèses existantes, les embases tibiales sont fixées au moyen d'une vis ou d'un plot central implanté dans l'os. Ces prothèses ont pour inconvénient, d'une manière générale, de présenter des risques importants de prise de jeu ou même de descellement à la longue, en particulier lorsqu'elles comprennent des surfaces de glissement congruentes. En effet, les mouvements de l'articulation induisent des contraintes répétées sur les différentes pièces constituant la prothèse, s'exerçant plus ou moins en porte-à-faux. Ces contraintes peuvent amoindrir l'adhérence de l'embase tibiale au ciment ou générer une prise de jeu de l'embase par rapport au tibia, selon des mouvements de pivotement de cette embase autour de sa vis ou de son plot d'ancrage. De plus, l'usure des surfaces naturelles de glissement peut être telle que, après résection de l'os, la profondeur d'implantation de la vis ou du plot est insuffisante. Cette usure peut également conduire à un appui de la vis ou du plot contre la corticale ou à une attaque de la corticale lors du perçage du trou destiné à recevoir cette vis ou ce plot. Il en résulte un maintien de l'embase pouvant être insuffisant pour résister aux contraintes précitées, et des risques de douleurs pour le patient ou une fragilisation de la corticale. I1 existe en outre des risques de descellement de l'élément fémoral, également du fait de contraintes répétées s'exerçant plus ou moins en porte-à-faux. Ces contraintes génèrent par ailleurs une usure importante du plateau intermédiaire de glissement. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients en fournissant une prothèse permettant de limiter grandement, voire d'éliminer, les risques de prise de jeu des éléments osseux et d'usure de la surface de glissement, ainsi que les risques de venue en appui de l'élément tibial contre la corticale ou d'affaiblissement de cette corticale lors de la mise en place de cet élément tibial. Cette prothèse comprend, de manière connue en soi, un élément fémoral formant un condyle artificiel. Selon l'invention, la prothèse comprend un élément tibial constitué en une seule pièce de matériau favorisant le glissement, cet élément comprenant une partie principale, formant un plateau d'appui et de glissement pour l'élément fémoral, et plusieurs plots pour sa fixation au tibia, dont au moins un est situé sur le côté latéral externe du plateau et peut être coupé à longueur voulue. Ainsi, la prothèse selon l'invention comprend un élément tibial en une seule pièce, ce qui élimine d'éventuels problèmes de fixation d'un plateau de glissement sur une embase tibiale, et d'éventuels risques d'usure ou de prise de jeu entre ce plateau et cette embase. Cet élément est fixé à l'os au moyen de plusieurs plots, dont un est situé sur le côté latéral externe de l'élément. Ces plots permettent une parfaite stabilisation de l'élément, tant en rotation qu'en déplacement antéropostérieur. En outre, le matériau constitutif de l'élément, de préférence du polyéthylène à haute densité, permet de couper le plot situé sur le côté latéral externe de l'élément tibial à longueur voulue. La profondeur d'implantation de ce plot peut être adaptée à la hauteur d'os subsistant après résection, de sorte que tout risque de venue en appui de ce plot contre la corticale ou tout risque d'attaque ou même de perçage de la corticale lors du forage du trou destiné à recevoir ce plot peut ainsi être éliminé. Le ou les autres plots que comprend l'élément tibial selon l'invention peuvent également être coupés à longueur voulue afin de pouvoir être adaptés, le cas échéant, à l'os considéré. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, au moins le plot situé sur le côté latéral externe de l'élément tibial comprend une série de gorges successives. Ces gorges permettent de réduire la section transversale du plot et de guider la lame lors de la coupe, de manière à faciliter la coupe du plot par tronçons successifs. La longueur du plot peut ainsi être réglée précisément. Dans le cas d'un élément tibial destiné à être fixé au moyen d'un ciment polymérisable, ces gorges permettent en outre d'augmenter la surface de scellement. Dans le cas d'une fixation sans ciment, la légère souplesse des tores délimités par deux gorges consécutives favorise la rétention des plots dans les trous qui les reçoivent. De préférence, l'élément tibial comprend deux plots, dont celui situé sur le côté latéral externe est placé sensiblement à mi-longueur de la partie formant le plateau, et dont l'autre est situé du côté interne et est placé sensiblement au quart de la longueur de la partie formant le plateau, à partir du bord antérieur. Les deux plots sont ainsi disposés sur un axe oblique, orienté vers l'intérieur de l'articulation, qui correspond sensiblement à l'axe selon lequel s'exercent principalement les contraintes subies par l'élément tibial lors des mouvements de l'articulation. Les plots peuvent donc s'opposer efficacement aux contraintes exercées, ce qui réduit fortement tout risque de prise de jeu de l'élément tibial par rapport à l'os. De préférence, la face supérieure de la partie formant le plateau est lisse. Il apparat en effet qu'une surface de glissement congruente à la surface de glissement de l'élément condylien augmente nettement les contraintes en porte-à-faux subies par l'élément tibial, alors qu'une telle congruence n'est pas nécessaire pour assurer le guidage de l'élément fémoral par rapport à l'élément tibial. L'élément tibial peut comprendre un insert de repérage radiologique. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention dans ce cas, la partie en forme de plateau de l'élément tibial comprend une rainure aménagée dans sa tranche, au niveau de sa courbure externe, qui débouche, à ses extrémités, dans deux trous coaxiaux aménagés en direction de l'intérieur de ladite partie en forme de plateau ; l'insert est constitué par un fil en matériau élastique présentant une courbure correspondant à la courbure externe de la partie en forme de plateau et comprend, à ses extrémités, deux ergots coaxiaux. L'insert peut ainsi être déformé élastiquement de manière à permettre l'introduction puis l'encliquetage des ergots dans les trous coaxiaux précités. Avantageusement, l'élément fémoral présente une partie antérieure dont l'axe médian forme un angle de l'ordre de dix degrés avec l'axe médian de la partie postérieure, cette partie antérieure étant orientée vers l'intérieur de l'articulation lorsque l'élément est implanté, tandis que la partie postérieure est orientée sensiblement selon l'axe antéro-postérieur de l'articulation ; l'élément fémoral comprend en outre deux plots situés sur l'axe médian de chacune de ces parties antérieure et postérieure. Le plot antérieur est ainsi déporté vers l'intérieur de l'articulation par rapport au plot postérieur, de sorte que les deux plots sont disposés selon un axe oblique orienté vers l'intérieur de l'articulation. Cet axe correspond sensiblement à l'axe selon lequel s'exercent principalement les contraintes subies par l'élément fémoral. De la même manière que pour l'élément tibial, les plots s'opposent ainsi efficacement aux contraintes exercées, ce qui réduit fortement tout risque de prise de jeu de l'élément fémoral par rapport à 1 'os. Avantageusement, les plots de l'élément fémoral sont inclinés en direction de l'extrémité antérieure de l'élément fémoral, selon un angle de l'ordre de 55 . Cette inclinaison s'avère également favorable à l'élimination de. tout risque de descellement. De préférence, ces plots comprennent une série de cannelures aménagées dans leur paroi périphérique, leur donnant une section transversale "en étoile". Cette section permet d'augmenter la surface de scellement, dans le cas d'une fixation par ciment, et permet de favoriser la prise d'appui dans l'os, en cas de fixation sans ciment. Avantageusement, l'élément fémoral comprend une portion médiane élargie, de sorte que sa surface de contact avec l'élément tibial lorsque l'articulation est en extension est augmentée. Les contraintes exercées sont mieux réparties, ce qui limite l'usure de l'élément tibial. 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 "unicompartimentale" ou "unicondylienne" qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue en perspective éclatée ; la figure 2 est une vue de profil de son élément tibial ; la figure 3 est une vue de dessus de cet élément la figure 4 est une vue de profil de l'extrémité supérieure d'un fémur, en coupe partielle, après implantation de l'élément tibial de la prothèse ; la figure 5 est une vue de dessus de l'élément fémoral de la prothèse la figure 6 est une vue en coupe de cet élément selon la ligne VI-VI de la figure 5 et les figures 7 et 8 sont des vues de cet élément fémoral en coupe selon respectivement la ligne VII-VII et la ligne VIII-VIII de la figure 6. La figure 1 représente une prothèse du genou 1 du type dit "unicompartimentale" ou "unicondylienne". Elle comprend un élément tibial 2, un insert 3 de repérage radiologique de l'élément 2 et un élément fémoral 4. L'élément tibial 2 est constitué en une seule pièce de matériau favorisant le glissement, notamment en polyéthylène à haute densité. I1 comprend une partie principale 10, formant un plateau d'appui et de glissement pour l'élément fémoral 4, et deux plots inférieurs 11 pour sa fixation au tibia. La partie 10 présente une face supérieure lisse 10a, et comprend une rainure 12 aménagée dans sa tranche, au niveau de sa courbure externe. Ainsi que cela apparaît à la figure 3, cette rainure 12 débouche, à ses extrémités, dans deux trous coaxiaux 13 aménagés vers l'intérieur de la partie 10, selon une direction antéro-postérieure. L'un des plots 11 est situé sur le côté latéral externe de la partie 10 et est placé sensiblement à mi-longueur de celle-ci. L'autre plot 11 est situé sur le côté interne de la partie 10 et du côté du bord antérieur lOb de celle-ci, en étant placé sensiblement au quart de la longueur de cette partie 10. Les plots 11 comprennent une série de gorges successives 15. L'insert 3 est constitué par un fil métallique légèrement élastique, présentant une courbure correspondant à la courbure externe de la partie 10, et comprend, à ses extrémités, deux ergots coaxiaux 3a. L'insert peut ainsi être déformé élastiquement de manière à permettre l'introduction puis l'encliquetage des ergots 3a dans les trous 13. L'insert 3 se trouve alors maintenu dans la rainure 12. L'élément fémoral 4 présente une surface inférieure arrondie 4a formant un condyle fémoral artificiel, destiné à remplacer le condyle fémoral naturel. Ainsi que le montre la figure 5, l'axe médian de la partie antérieure 4b de cet élément 4 forme un angle de l'ordre de dix degrés avec l'axe médian de la partie postérieure 4c. La portion médiane de l'élément 4 est élargie. En outre, l'élément fémoral 4 comprend deux plots 20 situés sur l'axe médian de chacune de ses parties antérieure 4b et postérieure 4c. Ces plots 20 sont inclinés en direction de l'extrémité antérieure de l'élément fémoral 4, selon un angle de l'ordre de 55 , et comprennent une série de cannelures 21 aménagées dans leur paroi périphérique, de sorte qu'ils présentent une section transversale "en étoile". Les figures 7 et 8 montrent, en outre, que la surface 4a présente une forme différente dans les parties antérieure 4b et postérieure 4c de l'élément 4. Dans la partie antérieure 4b (figure 7), la courbure de la surface 4a n'est pas symétrique par rapport à l'axe médian : le rayon de cette courbure augmente du côté interne vers le côté externe, de sorte que la surface 4a tend à s'aplanir sur ce côté externe. Par contre, dans la partie postérieure 4c (figure 8), cette surface 4a présente une courbure régulière, sensiblement symétrique par rapport à l'axe médian. En pratique, comme le montre la figure 4, l'élément tibial 2 est destiné à être fixé directement sur le plateau supérieur 30 du tibia 31, préalablement réséqué, grâce aux plots 11. Le polyéthylène constituant l'élément 2 permet la coupe du plot 11 situé sur le côté latéral externe à une longueur adaptée à l'os considéré, cette longueur devant être la plus importante possible pour assurer un bon ancrage, sans toutefois aboutir à une venue du plot 11 en appui contre la corticale. Les gorges 15 permettent de réduire la section transversale du plot 11 et de guider la lame de coupe, ce qui permet de découper le plot 11 par tronçons successifs afin que sa longueur puisse être réglée précisément. L'autre plot 11 peut également être coupé à longueur adéquate, si cela est rendu nécessaire par l'os considéré. L'élément 2 peut être fixé avec ou sans ciment. Dans un cas comme dans l'autre, les gorges 15 favorisent la fixation du plateau, en permettant soit d'augmenter la surface de scellement soit d'améliorer la rétention des plots dans les trous qui les reçoivent, grâce à la légère souplesse des tores délimités par deux gorges 15 consécutives. La disposition des plots 11 et 20 sur un axe oblique, orienté vers l'intérieur de l'articulation, correspond sensiblement à l'axe selon lequel s'exercent principalement les contraintes subies par la prothèse 1 lors des mouvements de l'articulation. Ces plots 11 et 20 peuvent donc s'opposer efficacement aux contraintes exercées, ce qui réduit fortement tout risque de prise de jeu des éléments 2 et 4 par rapport au tibia et au fémur. La surface 10a permet d'assurer le glissement de l'élément 4 sans transmettre de contraintes en porte-à-faux à l'élément 2. La forme de la surface 4a, telle que représentée aux figures 7 et 8, permet de limiter l'usure que peut subir la surface 10a. En outre, l'inclinaison et la forme des plots 20 contribuent à assurer une parfaite fixation de cet élément 4 à l'os. L'invention fournit ainsi une prothèse ayant les nombreux avantages indiqués plus haut. En particulier, elle permet de limiter grandement, voire d'éliminer, les risques de prise de jeu des éléments osseux 2,4 et d'usure de la surface 10a, ainsi que les risques de venue en appui de l'élément tibial 2 contre la corticale ou d'affaiblissement de cette corticale lors de la mise en place de l'élément tibial 2. REVENDICATIONS 1 - Prothèse du genou dite "unicompartimentale" ou "unicondylienne", comprenant un élément fémoral (4) formant un condyle artificiel, caractérisée en ce qu'elle comprend un élément tibial (2) constitué en une seule pièce de matériau favorisant le glissement, cet élément tibial (2) comprenant une partie principale (10), formant un plateau d'appui et de glissement pour l'élément fémoral (4), et plusieurs plots (11) pour sa fixation au tibia, dont au moins un est situé sur le côté latéral externe du plateau et peut être coupé à longueur voulue. 2 - Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins le plot (11) situé sur le côté latéral externe de l'élément tibial (2) comprend une série de gorges successives (15). 3 - Prothèse selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément tibial (2) comprend deux plots (11), dont celui situé sur le côté latéral externe est placé sensiblement à mi-longueur de la partie (10) formant le plateau, et dont l'autre est situé du côté interne et est placé sensiblement au quart de la longueur de la partie (10) formant le plateau, à partir du bord antérieur (10b). 4 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face supérieure (10a) de la partie (10) formant le plateau est lisse. s - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément tibial (2) comprend un insert (3) de repérage radiologique. 6 - Prothèse selon la revendication 5, caractérisée en ce que la partie (10) en forme de plateau de l'élément tibial (2) comprend une rainure (12) aménagée dans sa tranche, au niveau de sa courbure externe, qui débouche, à ses extrémités, dans deux trous coaxiaux (13) aménagés en direction de l'intérieur de ladite partie (10) en forme de plateau, l'insert (3) étant constitué par un fil en matériau élastique présentant une courbure correspondant à la courbure externe de la partie (10) en forme de plateau et comprenant, à ses extrémités, deux ergots coaxiaux (3a), cet insert (3) étant conformé de manière à pouvoir être déformé élastiquement pour permettre l'introduction puis l'encliquetage des ergots (3a) dans les trous (13). 7 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément fémoral (4) présente une partie antérieure (4b) dont l'axe médian forme un angle de l'ordre de dix degrés avec l'axe médian de la partie postérieure (4c), cette partie antérieure (4b) étant orientée vers l'intérieur de l'articulation lorsque l'élément (4) est implanté, tandis que la partie postérieure (4c) est orientée sensiblement selon l'axe antéro-postérieur de l'articulation, l'élément fémoral (4) comprenant en outre deux plots (20) situés sur l'axe médian de chacune de ces parties antérieure (4b) et postérieure (4c). 8 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les plots (20) de l'élément fémoral (4) sont inclinés en direction de l'extrémité antérieure de l'élément fémoral (4), selon un angle de l'ordre de 550. 9 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ces plots (20) comprennent une série de cannelures (21) aménagées dans leur paroi périphérique, leur donnant une section transversale "en étoile". 10 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément fémoral (4) comprend une portion médiane élargie.