Brevet FR2797392A1 — publié le 20010216

La présente invention concerne une prothèse totale d'articulation du genou, constituée d'une partie tibiale, d'une partie fémorale et d'un insert tibial assurant la liaison entre la partie tibiale et la partie fémorale. La présente invention se rapporte également à un insert tibial de ce genre. On connaît déjà une prothèse totale d'articulation du genou de ce genre de la demande de brevet européenne N 92 113726.1, au nom de la Société AESCULAP AG. Suivant ce document de l'art antérieur, la prothèse totale du genou est constituée d'une partie tibiale, comportant une plaque tibiale fixée à la partie proximale du tibia par l'intermédiaire d'une tige d'ancrage ancrée dans la cavité médullaire du tibia, d'une partie fémorale, comportant deux condyles, fixée à la partie distale du fémur, les condyles ayant des surfaces extérieures de forme sphérique, et d'un insert tibial, disposé sur la plaque tibiale et ayant sur sa partie supérieure des surfaces de forme complémentaire des surfaces des condyles pour permettre un glissement des condyles par rapport à cet insert tibial, pour permettre une flexion relative de la partie tibiale et de la partie fémorale. En outre, il est prévu un organe de couplage de l'insert tibial avec la plaque tibiale, constitué d'un tourillon monté en pivot dans un alésage ménagé au centre de la plaque tibiale et d'un appendice qui coopère avec une rainure formée dans la partie inférieure de l'insert tibial pour un guidage en translation et en rotation dans le plan de la plaque tibiale de l'insert tibial par rapport à cette plaque tibiale. Cette prothèse totale du genou de l'art antérieur présente l'inconvénient que, lors de la flexion du genou, et en raison de mouvements incontrôlés, l'insert tibial peut se détacher de la plaque tibiale, notamment par basculement. On surmonte cet inconvénient en prévoyant une prothèse totale d'articulation du genou comportant - entre une plaque tibiale , munie sur sa face intérieure de moyens d'ancrage à une extrémité proximale d'un tibia, et une pièce fémorale à condyles, munie de moyens d'ancrage à une partie distale d'un fémur, un insert tibial monté glissant sur la plaque tibiale et comportant des surfaces supérieures de formes complémentaires de celles des surfaces extérieures des condyles, - un tenon monté en faisant saillie de la face extérieure de la plaque tibiale par une base de laquelle est issue une partie oblongue ; et - il est prévu au moins une saillie qui s'étend à partir de la base et la cavité comprend au moins une butée qui coopèrent avec la ou les saillie(s) de manière à empêcher un détachement par basculement de l'insert tibial par rapport à la plaque tibiale. En prévoyant ainsi une saillie coopérant avec une butée dans la cavité, on s'assure que l'insert tibial ne peut s'écarter par basculement de la plaque tibiale. Suivant un perfectionnement de l'invention, ladite au moins une saillie est constituée par la partie oblongue qui s'étend de la base du tenon en étant à distance de la plaque tibiale, notamment en étant parallèle à celle-ci, et coopère avec une butée qui vient, à l'état assemblé de la prothèse, entre la partie oblongue et la plaque tibiale pour empêcher un basculement de l'insert tibial de l'avant du genou vers l'arrière de celui-ci. on s'assure d'un effet antibasculement de l'avant vers l'arrière du genou. Suivant un perfectionnement de l'invention, ladite au moins une saillie est constituée par une protubérance issue de la base du tenon qui peut pénétrer dans un logement auxiliaire de la cavité, de forme complémentaire en coupe transversale dans le plan médial à la forme de la protubérance, le bord inférieur du logement auxiliaire formant la butée qui coopère avec la protubérance pour empêcher un basculement de l'insert dans le plan médial de l'arrière du genou vers l'avant de celui-ci. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le tenon est monté rotatif dans la plaque tibiale. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le tenon est monté fixe par rapport à la plaque tibiale, et la cavité a une forme et des dimensions qui permettent une rotation mutuelle de la partie oblongue et de l'insert tibial. Suivant un perfectionnement de l'invention, la protubérance a la forme d'un demi-anneau circulaire issu du sommet de la base et le logement auxiliaire est constitué par une rainure ménagée dans la partie supérieure de la cavité et dont les dimensions le long des parois de la cavité sont suffisantes pour ne pas bloquer la rotation mutuelle entre la partie oblongue et l'insert tibial. Suivant un perfectionnement de l'invention, la protubérance est issue de la partie oblongue et s'étend dans une direction opposée à celle dans laquelle s'étend la partie oblongue. Suivant un perfectionnement de l'invention, on peut prévoir que la dimension et la forme de la cavité soient telles qu'elles permettent également un déplacement, par rapport à l'insert tibial, en translation antéro postérieure et médio-latéral de la base du tenon dans cette cavité, ce qui permet d'améliorer de manière dynamique le centrage du fémur par rapport au tibia effectué lors de la pose de la prothèse. Suivant un mode de réalisation préféré, on prévoit que la cavité comprend une première ouverture latérale ménagée dans la paroi latérale antérieure de l'insert tibial et une deuxième ouverture de fond, la dimension de l'ouverture latérale permettant le passage de la partie oblongue à travers elle et l'ouverture de fond étant délimitée par les bords inférieurs des parois latérales de la cavité et par le ou les bord(s) inférieur(s) de la ou des butée(s) de manière à limiter le déplacement en glissement de la base du tenon par rapport à la plaque tibiale. On décrit maintenant à titre d'exemple un mode de réalisation d'une prothèse totale de genou à insert mobile suivant l'invention, en se référant au dessin, donné uniquement à titre d'exemple, dans lequel la figure 1 est une vue en perspective de dessus de l'insert tibial et d'une plaque tibiale qui sont à l'état non assemblé. La figure 2 est une vue en perspective de dessous de l'insert tibial et de la plaque tibiale de la figure 1. Les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont des vues de dessus montrant les déplacements mutuels possibles de l'insert tibial et de la plaque tibiale, à l'état assemblé de l'insert tibial sur la plaque tibiale. La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 3A. A la figure 1, il est représenté une plaque tibiale 1 destinée à être ancrée à l'extrémité proximale d'un tibia (non représenté) par l'intermédiaire d'une pièce d'ancrage disposée sous la plaque tibiale. De cette plaque tibiale 1, fait saillie de sa partie supérieure un tenon 2, constitué d'une base 3 et d'un prolongement 4 en forme de barrette biseautée de section transversale rectangulaire. La base 3 du tenon est fixée à la plaque tibiale 1 de manière non amovible et sans possibilité de rotation, et le prolongement 4 est orienté en ayant sa longueur dirigée dans le sens antéro-postérieur (la direction antéro-postérieur étant la direction allant du creux du genou vers la partie avant du genou, où le genou fait saillie). La section droite transversale du prolongement 4 est de forme rectangulaire, mais cette forme pourrait également être circulaire, elliptique, carrée ou autre. Le prolongement 4 s'étend à partir de la partie supérieure de la base 3 du tenon en étant à distance de la plaque tibiale (de 1 mm à 10 mm). Suivant un autre mode de réalisation possible de l'invention, on peut prévoir que le prolongement 4 du tenon 2 soit directement en contact avec la plaque tibiale 1, et de ne pas prévoir la butée décrite ci-après dans la cavité de l'insert tibial (voir la description plus loin) A l'état monté, la plaque tibiale 1 reçoit sur sa surface supérieure un insert tibial 5, l'insert tibial 5 étant par exemple en un matériau polyéthylène ou analogue, et ayant une face supérieure constituée de deux surfaces 7 incurvées dont la concavité est tournée vers le haut et qui sont destinées à recevoir chacune une surface incurvée de manière complémentaire d'un condyle respectif de deux condyles (non représentés) fixés à l'extrémité distale du fémur. L'insert tibial 5 comprend également une surface inférieure plate 8 qui est destinée, en position montée de la prothèse totale du genou, à reposer sur la plaque tibiale 1 et à y glisser. Il est prévu dans l'insert tibial 5 une cavité 9. Cette cavité 9 est formée dans la partie inférieure de l'insert tibial 5, dans la partie antérieure. Cette cavité 9 est symétrique par rapport au plan médio-latéral de l'insert tibial, c'est-à-dire le plan comprenant d'une part l'axe antéro-postérieur et d'autre part l'axe normal à la surface inférieure de l'insert tibial. La cavité 9 est délimitée dans sa partie supérieure par une paroi 10 supérieure, et latéralement par une première et une deuxième parois latérales 15, 16 qui forment entre elles un angle approximativement de 30 et qui se réunissent dans la partie postérieure de l'insert tibial suivant une forme arrondie correspondant à la forme arrondie ou circulaire de la paroi latérale de la base 3 du tenon 2. En outre, la cavité 9 comprend une première ouverture 11 latérale et une deuxième ouverture 12 de fond. L'ouverture 12 de fond a une forme de triangle isocèle, notamment équilatéral, dont les côtés se rejoignent par des arrondis de forme complémentaire à l'arrondi de la base 3 du tenon 2. La première ouverture 11 est formée dans la partie latérale antérieure de l'insert tibial 5 et a des dimensions suffisantes pour y permettre le passage du prolongement 4, ainsi que le débattement en rotation de ce même prolongement 4 d'une paroi latérale 15, 16 à l'autre de la cavité 9. Suivant le mode de réalisation décrit ici, il est prévu, entre les deux ouvertures 11 et 12, une butée 13 constituée du bord inférieur antérieur de l'insert tibial 5 et qui, en position montée de la prothèse totale du genou, vient se positionner sur la plaque tibiale 1, sous le prolongement 4, en empêchant ainsi un détachement trop facile de l'insert tibial de la plaque tibiale, ou une dislocation de l'insert tibial de la plaque. Les figures 3A, 3B, 3C montrent les déplacements mutuels de l'insert 5 tibial par rapport à la plaque 1 tibiale. A la figure 3A, la plaque tibiale et l'insert tibial sont orientés parallèlement l'un à l'autre, la cavité 9 étant divisée en deux parties égales par la base 3 et le prolongement 4 du tenon 2. L'insert tibial peut tourner par rapport à la plaque tibiale, ce déplacement en rotation étant possible jusqu'à ce que le prolongement 4 vienne buter contre la paroi 16 latérale de la cavité (figure 3B). On obtient ainsi une rotation d'environ plus 15 de l'insert tibial par rapport à la plaque tibiale. Une rotation équivalente dans l'autre sens est également possible (figure 3C) de sorte que le débattement de la plaque tibiale par rapport à l'insert tibial est d'environ plus ou moins 15 . En modifiant l'angle entre les parois latérales 15, 16, on peut régler la limitation de la rotation mutuelle de l'insert et de la plaque tibiale. En général, on choisira un angle compris entre 30 et 50 , ce qui correspond à une limitation de la rotation mutuelle comprise entre 15 et 25 . En outre, un déplacement en translation du tenon suivant l'axe antéro-postérieur du genou est possible, comme représenté à la figure 3D. Ce déplacement est limité par la butée 13 sur laquelle vient buter la base 3 du tenon 2 après une course vers l'arrière de l'insert tibial par rapport à la plaque tibiale. Dans l'autre sens (course vers l'avant de l'insert tibial par rapport à la plaque tibiale), la base 3 du tenon 2 bute également contre le coin commun aux deux parois 15 et 16. Cette limitation du déplacement relatif de l'insert et de la plaque permet d'utiliser la prothèse du genou en conservant le Ligament Croisé Postérieur (LCP) ou en le coupant. Dans ce dernier cas, c'est le coin commun des deux parois 15, 16 qui assure la limitation du déplacement antéro-postérieur, en remplacement du LCP, ce qui permet d'éviter une luxation de l'insert lors de la flexion du genou. En outre, on peut voir qu'un déplacement médio- latéral de la plaque tibiale par rapport à l'insert tibial est possible, lorsque la base 3 du tenon 2 se déplace le long des parois latérales 15, 16 de la cavité ou le long de la face intérieure de la butée 13 ou à l'intérieur du domaine défini par ces parois latérales et cette butée 13. On obtient ainsi une compensation dynamique du centrage de la partie fémorale par rapport à la partie tibiale, qu'il est parfois difficile de réaliser de manière statique lors de la pose de la prothèse. Suivant un mode de réalisation supplémentaire possible de l'invention, on peut prévoir au niveau de la partie supérieure de l'ouverture latérale de la cavité 9, une découpe 14 qui facilite l'introduction du tenon 2 dans la cavité 9 et à travers l'ouverture 11 lors de la mise en place de la prothèse du genou La partie 4 oblongue fait en outre saillie dans l'autre sens, opposé au sens dans lequel elle s'étend de la base 3, par une protubérance 17 en forme de demi disque. Cette protubérance 17 coopère avec une rainure 18 formée dans la cavité 9. Dans le plan médial, c'est-à-dire dans le plan défini par l'axe antéro-postérieur et l'axe longitudinal du tibia (normale au plan de la plaque tibiale), les formes de la protubérance 17 et de la rainure 18 sont complémentaires. Cette complémentarité de forme permet un blocage de la protubérance 17 dans la rainure 18, par l'intermédiaire du bord 19 inférieur de la rainure 18 qui fait office de butée pour la protubérance, vis-à-vis d'un basculement par rapport à un axe perpendiculaire au plan de symétrie, dans le sens gauche droite, c'est-à-dire empêche que l'insert 5 ne se détache de la plaque tibiale 1. Cet effet anti-basculement est peut être prévu seul, c'est- à-dire sans prévoir la butée 13 (par exemple, comme indiqué précédemment lorsque le prolongement 4 est directement en contact avec la plaque tibiale) qui a également pour fonction, en coopération avec la partie 4 oblongue, d'empêcher un basculement de ce genre, ou en combinaison avec cette butée 13 pour un effet anti-basculement encore plus important, et notamment dans les deux sens, c'est-à- dire un basculement de l'insert par rapport à la plaque tibiale dans le sens des aiguilles d'une montre (butée 19) à la figure 4 ou dans le sens inverse (butée 13). La dimension de la rainure 18, dans le plan perpendiculaire au plan de symétrie, est supérieure à celle de la butée 13, de sorte que, lorsque l'insert tibial 5 et le tenon 2 sont tournés mutuellement, la butée 13 glisse dans la rainure 18 et n'entrave pas cette rotation mutuelle. Le mode de réalisation décrit ici une seule protubérance disposée opposée à la partie 4 oblongue. On peut cependant également envisager de disposer la protubérance 17 décalée angulairement par rapport à cette direction antéro-postérieure, ou même en prévoir plusieurs, par exemple deux, espacées angulairement l'une de l'autre et coopérant toutes avec la rainure 18. R E V E N D I C A T I O N S 1. Prothèse totale d'articulation du genou comportant - entre une plaque tibiale (1) , munie sur sa face intérieure de moyens d'ancrage à une extrémité proximale d'un tibia, et une pièce fémorale à condyles, munie de moyens d'ancrage à une partie distale d'un fémur, un insert tibial (5) monté glissant sur la plaque (1) tibiale et comportant des surfaces (7) supérieures de formes complémentaires de celles des surfaces extérieures des condyles, - un tenon (2) monté en faisant saillie de la face extérieure de la plaque (1) tibiale par une base (3) de laquelle est issue une partie (4) oblongue ; ; et - une cavité (9) ménagée dans l'insert (5) tibial pour coopérer avec la partie (4) oblongue du tenon (2) caractérisée en ce qu' - il est prévu au moins une saillie qui s'étend à partir de la base (3) et la cavité comprend au moins une butée (13 ; 19) qui coopèrent) avec la ou les saillie(s) de manière à empêcher un détachement par basculement de l'insert tibial de la plaque tibiale. 2. Prothèse totale d'articulation du genou suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une saillie est constituée par la partie (4) oblongue qui s'étend de la base (3) du tenon (2) en étant à distance de la plaque tibiale, notamment en étant parallèle à celle-ci, et coopère avec une butée (13) qui vient, à l'état assemblé de la prothèse, entre la partie (4) oblongue et la plaque tibiale pour empêcher un basculement de l'insert tibial de l'avant du genou vers l'arrière de celui-ci. 3. Prothèse totale d'articulation du genou suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite au moins une saillie est constituée par une protubérance (17) issue de la base (3) du tenon (2) qui peut pénétrer dans un logement (18) auxiliaire de la cavité (9), de forme complémentaire en coupe transversale dans le plan médial à la forme de la protubérance, le bord inférieur du logement (18) auxiliaire formant la butée (19) qui coopère avec la protubérance (17) pour empêcher un basculement de l'insert dans le plan médial de l'arrière du genou vers l'avant de celui-ci. 4. Prothèse totale d'articulation du genou suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le tenon (2) est monté rotatif dans la plaque tibiale. 5. Prothèse totale d'articulation du genou suivant la revendication 1, 2 ou 3, dépendant de la 2, caractérisée en ce que le tenon (2) est monté fixe par rapport à la plaque tibiale, et la cavité (9) a une forme et des dimensions qui permettent une rotation mutuelle de la partie (4) oblongue et de l'insert tibial. 6. Prothèse totale d'articulation du genou suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la protubérance (17) a la forme d'un demi-anneau circulaire issu du sommet de la base (2) et le logement (18) auxiliaire est constitué par une rainure ménagée dans la partie supérieure de la cavité (9) et dont les dimensions le long des parois de la cavité (9) sont suffisantes pour ne pas bloquer la rotation mutuelle entre la partie oblongue et l'insert tibial. 7. Prothèse totale d'articulation du genou suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la protubérance (17) est issue de la partie (4) oblongue et s'étend dans une direction opposée à celle dans laquelle s'étend la partie (4) oblongue. 8 Prothèse totale d'articulation du genou suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'on peut prévoir que la dimension et la forme de la cavité (9) soient telles qu'elles permettent également un déplacement, par rapport à l'insert tibial, en translation antéro-postérieure et médio-latéral de la base (3) du tenon (2) dans cette cavité (9). 9. Prothèse totale d'articulation du genou suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'on prévoit que la cavité (9) comprend une première ouverture (11) latérale ménagée dans la paroi latérale antérieure de l'insert (5) tibial et une deuxième ouverture (12) de fond, la dimension de l'ouverture (11) latérale permettant le passage de la partie (4) oblongue à travers elle et l'ouverture (12) de fond étant délimitée par les bords inférieurs des parois (15, 16) latérales de la cavité (9) et par le ou les bord(s) inférieur(s) de la ou des butée(s) de manière à limiter le déplacement en glissement de la base (3) du tenon (2) par rapport à la plaque (1) tibiale.