Brevet FR2851156A1 — publié le 20040820

Prothèse du genou La présente invention est relative aux prothèses de genou. Plus particulièrement, l'invention concerne une prothèse fémorale, ainsi qu'une prothèse de genou comportant une prothèse tibiale et une prothèse fémorale. On connaît déjà de telles prothèses de genou comportant une prothèse fémorale comprenant un socle de 10 fixation. Ce socle de fixation comporte une face de fixation adaptée pour être rigidement fixée à une extrémité distale réséquée de fémur. Le document EP-A-0 732 092 décrit un exemple d'une telle prothèse fémorale comportant en outre une surface 15 d'articulation. Cette surface d'articulation incluant une paire de parties condyliennes adaptées pour coopérer avec un élément porteur tibial. Bien que ce ne soit pas spécifiquement décrit dans ce document, la surface d'articulation comporte également une partie trochléenne ou 20 poulie trochléenne qui permet une articulation de la rotule sur le fémur. Cette prothèse fémorale est constituée d'une pièce monobloc en alliage métallique biocompatible et l'élément porteur tibial forme un plateau mobile sur un composant 25 tibial rigidement monté sur le tibia d'un patient. L'élément porteur tibial est constitué par exemple d'une matière plastique biocompatible. L'une des principales complications survenant avec ce type de prothèse de genou est liée à un défaut de 30 centrage de la rotule sur la partie trochléenne. Une solution pour éviter ce type de complications consisterait à reproduire, avec la prothèse fémorale, de la manière la plus fidèle possible le modèle anatomique du fémur du patient. Mais la reproduction d'une prothèse de fémur à partir de coupes tomodensitométriques serait particulièrement onéreuse. La présente invention a notamment pour but de 5 pallier l'inconvénient mentionné ci-dessus, de manière relativement économique. A cet effet, on prévoit selon l'invention, une prothèse fémorale qui, outre les caractéristiques déjà mentionnées, est caractérisée par le fait que le socle de 10 fixation comporte une face d'appui et que la prothèse fémorale comprend en outre une pièce intermédiaire entre le socle de fixation et la rotule, cette pièce intermédiaire comportant d'une part, une surface d'articulation trochléenne adaptée pour coopérer avec une face postérieure 15 de rotule et d'autre part, une face de glissement adaptée pour permettre un déplacement par glissement de la pièce intermédiaire sur la face d'appui du socle de fixation et pour permettre un centrage de la rotule par rapport au fémur. Grâce à l'invention, une pièce intermédiaire mobile est interposée entre le socle de fixation, rigidement solidaire du fémur, et un composant tibial constitué des glènes tibiales, si le porteur de la prothèse fémorale a conservé son tibia intact, ou un élément tibial de prothèse, 25 avec ou sans plateau mobile, si ce porteur est appareillé d'une prothèse totale. La mobilité de la pièce intermédiaire autorise un déplacement de la rotule et donc un centrage de celle-ci en flexion. On entend par "centrage", un positionnement de la rotule qui minimise les contraintes 30 exercées par la rotule sur la prothèse fémorale. L'invention permet donc de pallier l'inconvénient précité des prothèses de l'art antérieur, de manière simple et économique, parce que permettant d'obtenir une plus grande tolérance aux écarts dimensionnels par rapport à l'anatomie du patient, et ceci quelque soit le composant tibial correspondant. La pièce intermédiaire est aussi interchangeable. Ceci permet, en cas d'usure, de la remplacer indépendamment 5 de son socle de fixation qui peut rester en place sur le fémur. Cette disposition simplifie l'intervention chirurgicale nécessaire pour pallier une éventuelle usure. Par ailleurs, la mobilité de la pièce intermédiaire permet de minimiser les forces de cisaillement qui 10 interviennent, lors de la marche, sur la prothèse fémorale. On évite ainsi les problèmes de descellement de la prothèse fémorale sur l'os. En outre, la taille de la pièce intermédiaire peut être adaptée à la taille de la rotule et à l'angle rotulien, 15 que la rotule soit conservée ou resurfacée. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - la pièce intermédiaire de la prothèse fémorale est 20 guidée sur la face d'appui, parallèlement à un axe médianlatéral; la pièce intermédiaire de la prothèse fémorale est guidée grâce à une glissière comprenant deux éléments de glissière s'étendant parallèlement à l'axe médian-latéral, 25 chacun de ces éléments de glissière étant situé respectivement sur le socle de fixation et sur la pièce intermédiaire; le déplacement de la pièce intermédiaire sur la face d'appui du socle de fixation est limité par des 30 butées; - la pièce intermédiaire comporte également une face de contact condylienne adaptée pour coopérer avec une surface tibiale; et - la partie intermédiaire comprend un matériau choisi parmi le polyéthylène, une céramique, un métal ou un autre matériau biocompatible. Selon un autre aspect, l'invention est une prothèse 5 de genou comportant une prothèse tibiale et une prothèse fémorale ayant au moins l'une des caractéristiques mentionnées ci-dessus. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de plusieurs 10 modes de réalisation. L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe, dans un plan antéropostérieur, d'une extrémité distale de fémur munie 15 d'un mode de réalisation d'une prothèse fémorale conforme à la présente invention; - la figure 2 est une représentation schématique analogue à celle de la figure 1, d'une variante de la prothèse fémorale représentée sur la figure 1; la figure 3 représente schématiquement vue de face une prothèse totale de genou comportant une prothèse fémorale telle que celle illustrée par les figures 1 et 2; - la figure 4 est une coupe schématique dans le plan marqué IV-IV sur la figure 3, d'une prothèse fémorale telle 25 que celles représentées sur les figures 1 à 3; - la figure 5 représente schématiquement un troisième mode de réalisation d'une prothèse selon l'invention; et - la figure 6 représente schématiquement un deuxième 30 mode de réalisation d'une prothèse selon l'invention, correspondant à une prothèse unicompartimentale. Un premier mode de réalisation d'une prothèse fémorale est décrit cidessous en relation avec les figures 1 à 4. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Comme représenté sur les figures 1, la prothèse 5 fémorale 1 selon l'invention comprend un socle de fixation 2 et une pièce intermédiaire 3. Le socle de fixation 2 est fixé sur une extrémité distale réséquée d'un fémur 4 d'une manière connue de l'homme du métier. Le socle de fixation 2 est constitué d'un 10 alliage métallique biocompatible également connu de l'homme du métier, tel que de l'acier inoxydable 316 L ou un alliage chrome-cobalt-molybdène. Le socle de fixation 2 comporte une face de fixation 5 adaptée pour être rigidement fixée au fémur 4, ainsi qu'une face d'appui 6. La face d'appui 6 comporte une succession de plans 6a, 6b, 6c, 6d et 6e. Ces plans 6a, 6b, 6c, 6d et 6e sont perpendiculaires au plan antéropostérieur du fémur 4. La pièce intermédiaire 3 est constituée d'un matériau plastique biocompatible également connu de l'homme 20 du métier, tel que ceux généralement utilisés pour les plateaux de prothèses tibiales par exemple (polypropylène, élastomère thermoplastique, etc.). La pièce intermédiaire 3 comporte une face d'articulation 7 et une face de glissement 8. La face d'articulation 7 comporte une surface d'articulation trochléenne 7a et une surface d'articulation condylienne 7b. La surface d'articulation trochléenne 7a a une forme adaptée pour coopérer avec la face postérieure 16 d'une rotule 14 (non représentée sur les figures 1 et 2). La 30 surface d'articulation trochléenne 7a se poursuit vers l'extrémité distale du fémur 4 appareillé de la prothèse fémorale 1, par la surface d'articulation condylienne 7b. La face de glissement 8 comporte une succession de plans, chacun de ces plans correspondant respectivement aux plans 6a, 6b, 6c, 6d et 6e de la face d'appui 6 du socle de fixation 2. Les plans respectifs de la face d'appui 6 et de la face de glissement 8 sont adaptés pour permettre un 5 déplacement de la pièce intermédiaire 3 selon un axe médianlatéral X, perpendiculaire au plan antéropostérieur du fémur 4. Selon une variante illustrée sur la figure 2, le glissement ou coulissement de la pièce intermédiaire 3 sur 10 le socle de fixation 2 est guidé par une glissière 9 comportant deux éléments de glissière, par exemple en queue d'aronde. Chacun de ces éléments de glissière s'étend parallèlement à l'axe médian-latéral X. L'un de ces éléments est par exemple formé en saillie sur le plan 6c de la face 15 d'appui 6 du socle de fixation 2. L'autre élément de glissière a une forme de gouttière complémentaire creusée dans la pièce intermédiaire 3. La surface d'articulation condylienne 7b est adaptée pour coopérer avec une surface tibiale. Cette surface 20 tibiale est par exemple constituée des glènes tibiales si le porteur de la prothèse fémorale a conservé son tibia intact. Par contre, si le porteur est appareillé d'une prothèse totale 10 comportant une prothèse fémorale 1 et une prothèse tibiale 17 montée sur un tibia 13 d'une manière 25 connue de l'homme du métier. Comme représenté sur la figure 3, la surface tibiale il correspond à la surface d'un plateau 12 situé en correspondance des condyles. Le plateau 12 peut être mobile, comme dans les prothèses de type LCS, bien connues de l'homme du métier (LCS étant l'acronyme de 30 l'expression anglo-saxonne " Low Contraint System "). La mobilité de la pièce intermédiaire 3, selon l'axe médian-latéral X (voir flèche F sur la figure 3) permet un positionnement adéquat de la rotule 14 par rapport au fémur 4. En effet, la rotule 14 est maintenue par des ligaments (non représentés) qui tendent, en particulier en flexion, à placer la rotule 14 dans une position particulière. Comme représenté sur la figure 4, la pièce intermédiaire 3 peut 5 suivre le déplacement de la rotule 14, en particulier selon l'axe médian-latéral X. La complémentarité de la surface d'articulation trochléenne 7b et de la face postérieure 16 de la rotule 14 peut être suffisante pour maintenir la pièce intermédiaire 3 10 en position sur le socle de fixation 2. Cependant, bien que ce ne soit pas indispensable, la pièce intermédiaire 3 peut être munie de butées 15 qui limitent le déplacement de la pièce intermédiaire 3 sur la face d'appui 6 du socle de fixation 2. La mobilité de la pièce intermédiaire 3 permet également une compensation des contraintes qui s'exercent dans le plan frontal de la prothèse fémorale 1. Un deuxième mode de réalisation d'une prothèse selon l'invention est représenté sur la figure 5. Selon ce mode de 20 réalisation, il s'agit d'une prothèse fémorale. La figure 5 représente cette prothèse vue de dessus. Le socle de fixation 2 et la pièce intermédiaire 3 sont représentés de profil dans l'encart de la figure 5. Ce mode de réalisation se distingue des différentes 25 variantes du mode de réalisation décrit en relation avec les figures 1 à 4, essentiellement par le fait que le socle de fixation 2 comporte une gorge 20 permettant un déplacement de la pièce intermédiaire 3, selon l'axe médian-latéral X (voir flèche F' sur la figure 5) . La gorge 20 comporte des 30 rebords 21 faisant office de butée au débattement de la pièce intermédiaire selon l'axe médian-latéral X. Ce mode de réalisation est particulièrement bien adapté au cas o l'angle trochléen est très aigu. Un troisième mode de réalisation d'une prothèse selon l'invention est représenté sur la figure 6. Selon ce mode de réalisation, il s'agit d'une prothèse unicompartimentale. La figure 6 représente une articulation de genou vue de face. Dans ce cas, le plateau tibial est recouvert par un plateau 12', comme dans les prothèses unicompartimentales internes ou externes déjà connues de l'homme du métier. Sur 10 un condyle 18, en correspondance du plateau 12', sont montés un socle de fixation 2' et une pièce intermédiaire 3'. Le socle de fixation 2' et la pièce intermédiaire 3' sont représentés de profil dans l'encart de la figure 6. La pièce intermédiaire 3' comporte une surface d'articulation 15 condylienne 27b reproduisant la forme d'une partie du condyle anatomique et une surface d'articulation trochléenne 27a reproduisant la forme d'une partie de la trochlée. Les modes de réalisation de l'invention tel que décrit ci-dessus peut comporter de nombreuses variantes. En 20 particulier, la face d'appui 6 pourrait avoir une forme différente de celle décrite en relation avec les figures 1 et 2 et avoir une forme permettant des déplacements de la pièce intermédiaire 3 avec plus de degrés de liberté et en particulier selon des directions supplémentaires par rapport 25 à l'axe médian-latéral indiqué ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Prothèse fémorale comprenant un socle de fixation (2), comportant une face de fixation (5) adaptée 5 pour être rigidement fixée à une extrémité distale réséquée de fémur (4) caractérisée par le fait que le socle de fixation (2) comporte une face d'appui (6) et qu'elle comprend en outre une pièce intermédiaire (3) entre le socle de fixation (2) 10 et une rotule (14), cette pièce intermédiaire (3) comportant d'une part, une surface d'articulation trochléenne 7a adaptée pour coopérer avec une face postérieure (16) de la rotule (14) et d'autre part, une face de glissement (8) adaptée pour permettre un déplacement par glissement de la 15 pièce intermédiaire (3) sur la face d'appui (6) du socle de fixation (2) et pour permettre un centrage de la rotule (14) par rapport au fémur (4). 2. Prothèse fémorale selon la revendication 1, dans laquelle la pièce intermédiaire (3) est guidée sur la face 20 d'appui (6), parallèlement à un axe médian-latéral (X). 3. Prothèse fémorale selon la revendication 2, dans laquelle la pièce intermédiaire (3) est guidée grâce à une glissière (9) comprenant deux éléments de glissière s'étendant parallèlement à l'axe médian-latéral (X), chacun 25 de ces éléments de glissière étant situé respectivement sur le socle de fixation (2) et sur la pièce intermédiaire (3). 4. Prothèse fémorale selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le déplacement de la pièce intermédiaire (3) sur la face d'appui (6) du socle de fixation (2) est limité par des butées (15). 5. Prothèse fémorale selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la pièce intermédiaire (3) comporte également une surface d'articulation condylienne (7b) adaptée pour coopérer avec une surface tibiale (11). 6. Prothèse fémorale selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la partie intermédiaire (3) comprend un matériau choisi parmi le polyéthylène, une céramique et un métal 7. Prothèse de genou comportant une prothèse tibiale (17) et une prothèse fémorale (1) selon l'une des revendications précédentes.