Brevet FR2848412A1 — publié le 20040618

La présente invention concerne une prothèse totale du genou et plus particulièrement une prothèse apte à diminuer les contraintes s'exerçant habituellement sur les éléments mécaniques de celle-ci, et à faciliter ainsi les mouvements de l'utilisateur. On sait que les prothèses de ce type sont essentiellement constituées d'une partie fémorale solidarisée de l'extrémité de la partie inférieure du fémur et d'une partie tibiale solidarisée de l'extrémité 10 supérieure du tibia, ces deux parties étant liées par des moyens de liaison mécaniques divers leur conférant deux degrés de liberté en rotation, à savoir un premier degré de liberté constitué par une rotation autour d'un axe sensiblement perpendiculaire aux axes longitudinaux du 15 fémur et du tibia, et un second degré de liberté constitué par une rotation autour de l'axe longitudinal du tibia ou éventuellement du fémur, cette dernière rotation étant limitée en amplitude de part et d'autre d'une position neutre correspondant au positionnement axial normal relatif 20 entre tibia et fémur. On sait par ailleurs que, dans le cadre de certaines interventions chirurgicales, on est amené à effectuer des reconstructions prothétiques du squelette dans lesquelles on est contraint de recourir à des prothèses à charnière, 25 c'est-à-dire des prothèses dans lesquelles les éléments prothétiques tibial et fémoral sont liés mécaniquement, de façon à effectuer un mouvement de rotation autour d'un axe sensiblement perpendiculaire au tibia et au fémur. On sait que de tels mécanismes n'autorisent pas les 30 effets de rotation nécessaires à une marche harmonieuse et confortable du patient, si bien que les divers ancrages prothétiques se trouvent soumis à des contraintes dont l'importance est telle qu'elles conduisent à une détérioration précoce de la prothèse. On sait par ailleurs que, dans le cas de fortes 5 flexions, les mécanismes à charnière soumettent l'ossature à des contraintes en traction auxquelles les ciments de fixation ont du mal à résister. La présente invention a pour but d'éviter ces divers inconvénients en proposant une prothèse de ce type, apte à 10 diminuer les diverses contraintes qui s'exercent tant sur les moyens de fixation que sur les moyens d'articulation de la prothèse et qui par ailleurs facilite à l'utilisateur les divers mouvements correspondant à une marche normale, améliorant ainsi l'harmonisation et la facilité de celle-ci 15 La présente invention a ainsi pour objet une prothèse totale du genou du type comportant deux éléments prothétiques, à savoir un élément prothétique tibial destiné à être fixé à la partie supérieure du tibia d'un patient et un élément prothétique fémoral destiné à être 20 fixé à la partie inférieure du fémur de celui-ci, ces deux éléments prothétiques étant liés par un élément intermédiaire monté à rotation, d'une part avec l'un de ces éléments prothétiques autour d'un axe perpendiculaire (xx'), et d'autre part, avec l'autre élément prothétique 25 autour d'un axe sensiblement parallèle, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire est apte à effectuer d'une part un mouvement de coulissement par rapport à l'un des éléments prothétiques, et d'autre part, à effectuer une rotation d'amplitude contrôlée autour de l'axe longitudinal 30 de cet élément. Dans un variante de mise en oeuvre de l'invention, soit l'élément intermédiaire soit l'élément prothétique par rapport auquel il effectue un mouvement de coulissement, comportera une rainure longitudinale, et 5 l'autre de ces deux éléments comportera un élément de type clavette, les dimensions de cette pièce et celles de la rainure étant telles que l'élément intermédiaire sera apte à effectuer un mouvement de rotation limité en amplitude autour de son axe longitudinal. La prothèse suivant l'invention pourra comporter un fourreau intercalaire disposé entre l'élément intermédiaire et l'élément prothétique par rapport auquel il est monté à coulissement, ce fourreau intercalaire pouvant être réalisé en un matériau à bon coefficient de frottement, et 15 notamment en un matériau de synthèse. Le fourreau intercalaire pourra comporter en sa partie externe un plateau destiné à s'interposer entre le plateau de l'élément intermédiaire et le plateau de l'élément prothétique par rapport auquel l'élément intermédiaire 20 effectue un mouvement de coulissement. Par ailleurs l'élément intermédiaire pourra être constitué d'une tige pourvue à l'une de ses extrémités d'un plateau, et l'élément prothétique par rapport auquel il effectue un mouvement de coulissement pourra comporter, en sa partie 25 externe, un plateau, les deux plateaux étant destinés à venir en appui l'un contre l'autre. On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue en élévation d'une pièce mécanique intermédiaire disposée entre l'élément prothétique tibial et l'élément prothétique fémoral - La figure 2 est une vue en coupe partielle longitudinale montrant certains moyens de liaison de la pièce intermédiaire représentée sur la figure 2 avec l'élément prothétique tibial. - La figure 3 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle, du dispositif représenté sur la figure 10 2 suivant la ligne III-III de celle-ci. - La figure 4 est une vue en coupe transversale partielle, à plus grande échelle, d'une variante de mise en oeuvre du dispositif représenté sur la figure 3. - La figure 5 est une vue en coupe transversale 15 partielle, à plus grande échelle, d'une autre variante de mise en oeuvre du dispositif représenté sur la figure 3. - La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de mise en òuvre du dispositif représenté sur la figure 2. On a représenté sur la figure 1 un élément intermédiaire 1 destiné à être interposé entre un élément prothétique tibial 3 et un élément prothétique fémoral 5. Cet élément intermédiaire 1 est constitué d'une tige cylindrique 7 se terminant à sa partie supérieure par un 25 plateau 9 duquel est solidaire une chape 11 pourvue d'un évidement circulaire 13 dont l'axe xx' est perpendiculaire à l'axe longitudinal yy' de la tige 7. Cette dernière est par ailleurs creusée d'une rainure longitudinale 15 s'ouvrant à sa base et s'étendant vers le plateau 9. Ainsi que représenté sur les figures 2 et 3, l'élément prothétique tibial 3 est essentiellement constitué d'une broche tibiale 17 qui est destinée à être fixée à l'intérieur de la partie supérieure du tibia (non 5 représenté sur le dessin) et se terminant à sa partie supérieure par un plateau 19. La broche tibiale 17 est percée d'un trou axial 21 d'un diamètre tel qu'il puisse recevoir à coulissement la tige 7. La paroi latérale interne du trou 21 est pourvue 10 d'une butée 25 formant clavette destinée à prendre place dans la rainure 15, et qui autorise le coulissement de la tige 7 dans le trou 21 tout en contrôlant l'amplitude angulaire a de la rotation de l'élément intermédiaire 1 par rapport à l'élément prothétique tibial 3. Cette amplitude de rotation angulaire a sera notamment déterminée par les largeurs respectives E et e de la rainure 15 et de la butée 85 formant clavette. L'homme du métier saura donner à ces éléments les valeurs appropriées pour obtenir l'amplitude a souhaitée. On comprend qu'au cours des mouvements que le patient est amené à effectuer dans la vie courante, le dispositif suivant l'invention permet aux deux éléments prothétiques tibial 3 et fémoral 5 de se déplacer longitudinalement l'un par rapport à l'autre suivant l'axe yy' de l'élément 25 prothétique tibial 3, tout en autorisant simultanément, d'une part une rotation axiale avec limitation de l'amplitude de rotation a autour de l'axe yy' de l'élément prothétique tibial 3 et une rotation autour de l'axe transversal xx' de l'élément intermédiaire 1. On pourrait bien entendu, suivant l'invention, et ainsi que représenté sur la figure 4, réaliser la rainure 15' dans la paroi interne du trou 21 de la broche tibiale 17 et disposer une clavette 25' dans un logement 15 prévu 5 sur la face externe de la tige 7 de l'élément intermédiaire 1. On pourrait également assurer la combinaison de ce mouvement de translation axial combiné aux deux mouvements de rotation précédemment mentionnés, par tout autre moyen 10 que la combinaison d'une rainure et d'une clavette. On pourrait, ainsi que représenté sur la figure 5, remplacer la clavette 25 par une vis radiale 26 pourvue à son extrémité aval d'un téton 27. Dans un autre mode de mise en òuvre de l'invention 15 représenté sur la figure 6, on intercale entre la tige 7 de l'élément intermédiaire 1 et la broche tibiale 17 de l'élément prothétique tibial 3 un fourreau intercalaire 29 réalisé en un matériau à faible coefficient de frottement et par exemple en une matière de synthèse. Cette 20 disposition permet d'éviter les phénomènes de frottement métal sur métal et assure ainsi une meilleure longévité à la prothèse. Ce fourreau intercalaire 29 est constitué d'une partie tubulaire 30 comportant une fente longitudinale 32, 25 destinée au passage de la butée 25, qui se termine à sa partie supérieure par un plateau de contact 34 s'interposant entre le plateau 19 de l'élément prothétique tibial 3 et le plateau 9 de l'élément intermédiaire 1. Le fourreau intercalaire 29 évite ainsi, non seulement le 30 contact de la tige 7 de l'élément intermédiaire 1 avec les parois du trou axial de l'élément prothétique tibial 3, mais également le contact du plateau de ce dernier avec le plateau de l'élément intermédiaire 1. REVENDICATIONS 1.- Prothèse totale du genou du type comportant deux 5 éléments prothétiques, à savoir un élément prothétique tibial (3) destiné à être fixé à la partie supérieure du tibia d'un patient et un élément prothétique fémoral (5) destiné à être fixé à la partie inférieure du fémur de celui-ci, ces deux éléments prothétiques étant liés par un 10 élément intermédiaire (1) monté à rotation, d'une part avec l'un de ces éléments prothétiques (3,5) autour d'un axe perpendiculaire (xx'), et d'autre part, avec l'autre élément prothétique (5,3) autour d'un axe sensiblement parallèle (yy'), caractérisée en ce que l'élément 15 intermédiaire (1) est apte à effectuer d'une part un mouvement de coulissement par rapport à l'un des éléments prothétiques (3), et d'autre part, à effectuer une rotation d'amplitude contrôlée autour de l'axe longitudinal de cet élément (3). 2.- Prothèse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, soit l'élément intermédiaire (1) soit l'élément prothétique (3) par rapport auquel il effectue un mouvement de coulissement, comporte une rainure longitudinale (15), et l'autre de ces deux éléments comporte un élément 25 (25,25') de type clavette, les dimensions (e) de cet élément (25,25') et celles (E) de la rainure (15,15') étant telles que l'élément intermédiaire (1) est apte à effectuer un mouvement de rotation limité en amplitude autour de son axe longitudinal (yy'). 3. - Prothèse suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce qu'elle comporte un fourreau intercalaire (29), disposé entre l'élément intermédiaire (1) et l'élément prothétique (3) par rapport auquel il est monté à coulissement. 4.- Prothèse suivant la revendication 3 caractérisée 5 en ce que le fourreau intercalaire (29) est réalisé en un matériau à bon coefficient de frottement, et notamment en un matériau de synthèse. 5.-.Prothèse suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que l'élément intermédiaire 10 (1) est constitué d'une tige (7) pourvue à l'une de ses extrémités d'un plateau (9), et l'élément prothétique par rapport auquel il effectue un mouvement de coulissement comporte, en sa partie externe, un plateau (19), les deux plateaux (9,19) étant destinés à venir en appui l'un contre 15 l'autre. 6.- Prothèse suivant l'une des revendications 3 ou 4 caractérisée en ce que le fourreau intercalaire (29) comporte, en sa partie externe, un plateau (34) destiné à s'interposer entre le plateau (9) de l'élément 20 intermédiaire (1) et le plateau (19) de l'élément prothétique (3) par rapport auquel l'élément intermédiaire effectue un mouvement de coulissement.