Brevet FR2908039A1 — publié le 20080509

La présente invention concerne le domaine de la chirurgie orthopédique et plus particulièrement celle du genou. ARRIERE PL1 DE L'INVENTION Il est connu de proposer des articulations artificielles visant à remplacer l'articulation naturelle du genou, partiellement ou totalement. Lorsque la prothèse intéresse un seul condyle, elle est dite uni condylienne ou unicompartimentale. Elle comporte classiquement un élément pour remplacer le condyle fémoral naturel (in-terne ou externe) et une embase tibiale. Il peut exister un troisième élément intermédiaire que l'on appellera in-sert, ce dernier pouvant être fixe ou mobile par rapport à l'embase tibiale. OBJET DE L'INVENTION L'invention concerne une prothèse unicompartimentale dans trois versions possibles avec une partie fémorale commune. La pratique de cette chirurgie fait en effet apparaître le besoin de pouvoir parfois modifier la stratégie opératoire en cours d'intervention comme par exemple, préférer mettre en place un insert mobile alors qu'un insert fixe était initialement prévu. RESUME DE L'INVENTION A cet effet l'invention a donc pour premier objet une prothèse unicompartimentale de genou comportant au moins un élément fémoral constituant un condyle artificiel et un élément tibial se présentant généralement sous la forme d'un plateau, dans laquelle l'élément fémoral possède une surface extérieure convexe comportant une partie antérieure dont le profil sagittal est circulaire d'un premier rayon R1 et une partie postérieure en continuité de la partie intérieure dont le profil sagittal est circulaire d'un second rayon R2, cette surface extérieure convexe ayant un bombement transversal dont le profil est une portion de cercle de rayon R3 égal à R1 moins 6mm. 2908039 2 On a constaté que cette géométrie était particulièrement adaptée au respect des caractéristiques anatomiques de l'articulation et notamment en combinaison avec les conformations articulaires naturelles qui subsistent 5 tant en ce qui concerne l'appui que la flexion extension ou la rotation partielle du genou. De manière préférée, l'angle qui embrasse la partie antérieure de rayon constant de l'élément fémoral est de l'ordre de 120 de manière qu'un contact congruent 10 soit assuré entre l'élément fémoral et un insert mobile, sur toute la surface de cet insert, pour toutes les flexions de l'articulation comprises entre 0 et 90 . Cet élément fémoral possède en outre une face arrière formée de trois plans successifs angulés les uns 15 par rapport aux autres de sorte que les plans extrêmes antérieur et postérieur forment entre eux un angle compris entre 85 et 90 et de préférence 87 tandis que le plan central est incliné de 135 sur le plan extrême antérieur. Cette légère fermeture de l'angle entre les deux 20 plans extrêmes de l'élément fémoral favorise son maintien sur l'os et s'oppose de meilleure manière que dans l'état de la technique à une possible luxation lors d'une hyper flexion. Bien entendu, chaque élément de prothèse appar- 25 tient à une gamme pour tenir compte des différentes anatomies naturelles. Dans la gamme d'éléments fémoraux conformes à l'invention, la distance séparant chacun des plans du point de la surface extérieure convexe le plus éloigné de ce plan est égale à 6 mm et ce de manière 30 constante sur tous les éléments de la gamme. En outre, la prothèse est telle que l'élément fémoral comporte deux plots d'ancrage en saillie du plan extrême antérieur et du plan intermédiaire, parallèles entre eux et inclinés par rapport à ce plan intermédiaire 35 d'un angle de 70 , l'axe de chaque plot faisant alors 2908039 3 avec le plan extrême postérieur un angle compris entre 20 et 25 et de préférence égal à 22 . Cette disposition est également favorable à une meilleure retenue de l'implant contre des efforts tendant à le luxer en flexion 5 extrême. Un deuxième objet de l'invention est une prothèse unicompartimentale du genre comportant un élément fémoral qui constitue un condyle artificiel, notamment tel que celui évoqué ci-dessus, un élément tibial et un insert 10 entre les deux éléments, l'élément tibial comportant un plateau supérieur et au moins une quille d'ancrage, dans laquelle prothèse le plateau présente une surface supérieure pourvue sur chacun de ses bords frontaux antérieur et postérieur d'au moins deux tronçons séparés et alignés 15 d'une glissière en queue d'aronde et sur un bord sagittal, notamment le bord interne, un bourrelet d'enclique-,tage. Les glissières en queue d'aronde sont de préférence situées sous le plan supérieur du plateau tibial duquel ne fait saillie que le bourrelet d'encliquetage. Ce pla- 20 teau présente donc une surface supérieure de glissement pour la face plane inférieure d'un insert mobile qui lui-même présente une face concave supérieure congruente avec la surface extérieure convexe de la partie antérieure de l'élément fémoral. 25 En outre les glissières et le bourrelet constituent des moyens de fixation pour un insert fixe comportant des parties latérales en correspondance de forme avec les glissières susdites de manière à pouvoir coiffer la surface supérieure du plateau tibial et à coulisser le 30 long des glissières en queue d'aronde en direction du bourrelet d'encliquetage avec lequel il coopère grâce à une lèvre élastiquement déformable sur son bord sagittal. L'insert sera de manière connue en polyéthylène haute densité. 2908039 4 Dans une dernière version de l'invention, la pro-thèse est dépourvue d'insert et c'est le plateau tibial qui est lui-même en polyéthylène haute densité. D'autres caractéristiques et avantages de l'in-5 vention ressortiront de la description donnée ci-après de l'un de ses modes de réalisation. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : 10 - la figure 1 illustre par une vue extérieure de profil (sagittale) un élément fémoral conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue selon F (frontale) de la figure 1 de cet élément, 15 - la figure 3 illustre la superposition d'un in-sert mobile et d'un élément tibial conformes à l'invention, - la figure 4 est une vue extérieure de l'élément tibial de la prothèse selon l'invention, 20 - la figure 5 illustre l'assemblage d'un tel élé- ment tibial avec un insert fixe et, - la figure 6 est une vue en coupe de l'insert fixe selon le plan VI-VI de la figure 5. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 25 L'élément fémoral 1 représenté aux figures 1 et 2 est d'allure générale connue. Ses particularités, selon l'invention, résident premièrement dans la géométrie de sa surface extérieure convexe 2. Le profil sagittal de celle-ci est formé par deux arcs de cercle 3 et 4 ; l'arc 30 de cercle 3 ayant un rayon Rl définit la partie antérieure de l'élément fémoral tandis que l'arc de cercle 4 ayant un rayon R2 plus petit que le rayon R1 définit la partie postérieure de l'élément fémoral, c'est-à-dire celle qui commence à être au contact de l'élément tibial 35 ou de l'insert de la prothèse lorsque le genou est en 2908039 5 flexion au-delà de 90 . L'angle au centre A de la partie antérieure 3 de l'élément fémoral est d'environ 120 de sorte qu'il existe un contact congruent entre cette partie antérieure 5 et la totalité d'un insert mobile depuis la position en extension de l'articulation jusqu'à sa flexion à 90 . La surface extérieure convexe 2 de cet élément fémoral possède un bombement transversal représenté à la figure 2 dont le profil est un arc de cercle de rayon R3 10 égal au rayon R1 de la partie antérieure 2 diminué de 6 mm et ce quelle que soit la taille de la prothèse dans une gamme déterminée. On constate sur cette figure 2 que la partie distale, c'est-à-dire supérieure sur la figure, de cette partie antérieure, est de largeur progressive- 15 ment diminuée de manière à ne pas interférer avec la rotule dans l'articulation patélofémorale. A l'arrière, l'élément fémoral comporte trois plans 5, 6 et 7 tels que l'angle B que forment les deux plans extrêmes 5 et 7 entre eux est compris entre 90 et 20 85 et de préférence égal à 87 alors que l'angle C que forme le plan extrême antérieur 5 avec le plan médian 6 est égal à 135 . En outre, l'élément fémoral possède deux plots d'ancrage arrière 8 et 9 parallèles entre eux et inclinés 25 sur le plan intermédiaire 6 d'un angle D égal à 70 . Cette géométrie arrière facilite au mieux l'impaction de l'implant dans la tête du fémur et notamment dans le cas d'une chirurgie mini invasive. Elle permet également de s'opposer à la luxation ou à l'expulsion de la partie fé- 30 morale lors de la flexion. On notera enfin sur cette figure 1 que l'épaisseur L maximale de l'élément fémoral au droit de chaque plan 5, 6 et 7 est égale à 6 mm et ce quelle que soit la taille de la prothèse dans la gamme. La figure 3 représente un élément tibial 10 et un 35 insert 11 reposant librement sur la surface supérieure 2908039 6 10a de l'élément tibial 10. L'insert 11 est un insert mobile avec une surface inférieure plane glissant aisément sur la surface l0a de l'élément 10 et une surface supérieure lla qui correspond parfaitement à la surface 5 convexe externe de la zone 2 de l'élément fémoral 1 décrit ci-dessus. La surface supérieure 10a de l'élément tibial 10 sera de préférence usinée pour présenter un poli miroir exempt d'aspérités, en vue d'un glissement optimal de l'insert mobile. En d'autres termes la surface 10 lla de l'insert 11 est parfaitement congruente à la sur-face externe 2 de la partie 3 antérieure de l'élément 1 avec donc un profil sagittal médian circulaire de rayon R1 et un profil frontal médian circulaire de rayon R3. L'élément tibial 10 de la prothèse selon l'inven- 15 tion est mieux visible à la figure 4. Cet élément possède deux bords frontaux parallèles 12a et 12b, un avant et un arrière, et deux bords sagittaux dont le bord sagittal interne 13 est sensiblement rectiligne et surmonté d'un bourrelet d'encliquetage 14 dont on verra le rôle ci- 20 après. Chacun des bords frontaux 12a, 12b est conformé en une glissière en queue d'aronde comportant deux tronçons 15a et 15b séparés par un évidement 15c de manière à pou-voir être coiffé par un insert destiné à être rendu fixe sur l'élément tibial 10. 25 Cet insert, représenté aux figures 5 et 6, porte la référence 16 et possède également deux bords frontaux 17 et 18 portant des tronçons de queue d'aronde complémentaires de ceux 15a, 15b de l'élément 10. Sur la figure 6, seuls sont visibles les tronçons 19a et 19b ménagés à 30 l'intérieur du bord (ou rebord) frontal 18 de l'insert 16. Ces tronçons de queue d'aronde alignés mais séparés peuvent verticalement passer entre les tronçons de queue d'aronde 15a et 15b du plateau. Ainsi, lorsqu'elles sont en regard des évidements 15c des bords 12a et 12b du pla- 35 teau 10, l'insert 16 peut coiffer le plateau de sorte que 2908039 7 les tronçons 19a, 19b sont situés à un niveau tel que par suite d'un mouvement sagittal de l'extérieur vers l'intérieur de l'insert 16 par rapport à la surface 10a, ces tronçons de queue d'aronde 19a, 19b viennent se loger 5 sous les tronçons de queue d'aronde 15a et 15b. Dans le même temps, une lèvre sagittale interne 20 de l'insert 16 peut venir s'encliqueter derrière le bourrelet 14 de l'élément tibial de la prothèse. On notera que cet élément tibial 10 possède une ailette sagittale interne 21 10 et une quille 22 perpendiculaire à cette ailette 21 des- tinée à son ancrage au sommet du tibia. Ainsi, le chirurgien ayant placé les deux éléments, l'un tibial l'autre fémoral de la prothèse, peut indifféremment mettre en place un insert mobile tel que 15 11 ou un insert fixe tel que 16. Cette possibilité est particulièrement avantageuse car elle permet une modification in situ de la stratégie opératoire en fonction des constatations faites sur la table d'opération par le chirurgien. 20 Il est à noter que le bourrelet d'encliquetage 14 est positionné au voisinage du bord sagittal interne 13, donc en dehors de la zone de déplacement de l'insert lorsque le chirurgien a choisi d'utiliser un insert mobile. De même, la queue d'aronde est agencée en étant si- 25 tuée au-delà et en-dessous de cette zone de déplacement de l'insert mobile. Ainsi, les moyens de clipage servant à bloquer un insert fixe n'interfèrent aucunement avec le libre glissement d'un insert mobile. REVENDICATIONS 1. Prothèse unicompartimentale de genou comportant au moins un élément fémoral (1) constituant un condyle artificiel et un élément tibial (10), caractérisée en ce que l'élément fémoral (1) possède une surface extérieure convexe (2) comportant une partie antérieure (3) dont le profil sagittal est circulaire d'un premier rayon (Ri) et une partie postérieure (4) en continuité de la partie antérieure (3) dont le profil sagittal est circulaire d'un second rayon (R2), cette surface extérieure convexe 2 ayant un bombement transversal dont le profil est une portion de cercle de rayon (R3) égal au rayon (Rl) moins 6mm. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle (A) qui embrasse la partie antérieure (3) de rayon constant (Rl) et de l'ordre de 120 . 3. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément fémoral possède une face arrière formée de trois plans successifs (5, 6, 7) angulés les uns par rapport aux autres de sorte que les plans extrêmes antérieur (5) et postérieur (7) for-ment entre eux un angle (B) compris entre 85 et 90 et en ce que le plan central (6) est incliné d'un angle (C) de 135 sur le plan extrême antérieur (5). 4. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la distance (L) séparant chacun des plans (5, 6, 7) du point de la surface extérieure convexe (2) le plus éloigné de ce plan est égale à 6mm. 5. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément fémoral (1) comporte deux plots d'ancrage (8, 9) en saillie du plan extrême antérieur (5) et du plan intermédiaire (6), parai- lèles entre eux et inclinés par rapport à ce plan inter- 2908039 9 médiaire (6) d'un angle (D) de 70 , l'axe de chaque plot faisant alors avec le plan extrême postérieur (7) un angle compris entre 20 et 25 . 6. Prothèse unicompartimentale de genou compor- 5 tant un élément fémoral constituant un condyle artificiel, un élément tibial (10) et un insert (11, 16) entre les deux éléments, l'élément tibial (10) comportant un plateau supérieur et au moins une quille d'ancrage (22), caractérisée en ce que le plateau présente une surface 10 supérieure (l0a) pourvue sur chacun de ses bords frontaux (12a, 12b) d'au moins deux tronçons séparés et alignés (15a, 15b) d'une glissière en queue d'aronde et sur un bord sagittal (13), un bourrelet d'encliquetage (14). 7. Prothèse selon la revendication 6, caractéri- 15 sée en ce que l'insert (16) est fixe et comporte des parties latérales frontales (17, 18) en correspondance de forme (19a, 19b) avec les glissières (15a, 15b) susdites de manière à pouvoir coiffer la surface supérieure (l0a) de l'élément tibial de prothèse et à coulisser le long de 20 ces glissières en queue d'aronde en direction du bourre-let d'encliquetage (14). 8. Prothèse selon la revendication 1 et la revendication 6, caractérisée en ce que l'insert (11) est mobile et présente une face plane inférieure de glissement 25 sur la surface supérieure (10a) de l'élément tibial (10) et une face concave supérieure (lla) congruente avec la surface extérieure convexe (2) de la partie antérieure (3) de l'élément fémoral (1). 9. Prothèse selon la revendication 1, caractéri-30 sée en ce que l'élément tibial est un plateau en polyéthylène haute densité.