Brevet FR2949668A1 — publié le 20110311

PROTHESE DE GENOU La présente invention concerne les prothèses de genou Pg pour la restauration de l'articulation entre le fémur Fe et le tibia Ti. Une prothèse de genou comporte essentiellement une pièce fémorale apte à être implantée à l'extrémité distale du fémur, une pièce tibiale, une quille solidaire d'une première face de la pièce tibiale pour implanter la pièce tibiale à l'extrémité proximale réséquée du tibia et apte à coopérer avec le canal médullaire du tibia, un insert interposé entre les deux pièces fémorale 10 et tibiale, la pièce fémorale étant montée rotative sensiblement autour d'un premier axe de rotation sur une première face de l'insert, et des moyens pour monter l'insert, par sa seconde face opposée à la première, en rotation sur la seconde face de la pièce tibiale opposée à la première, autour d'un second axe de rotation sensiblement perpendiculaire au premier axe de 15 rotation. On sait en outre que l'implantation d'une telle prothèse pose souvent des problèmes aux Praticiens, selon la qualité des os devant recevoir les pièces de cette prothèse, et plus particulièrement du tibia. Si l'os est d'encore bonne qualité, il sera de préférence utilisé une 20 prothèse munie d'une quille relativement courte car, dans ce cas, l'implantation de la quille ne pose pas de problème particulier au Praticien, la quille trouvant très facilement sa place d'implantation dans l'extrémité proximale du tibia. En revanche, quand, notamment en raison de la qualité de l'os tibial, il 25 est nécessaire d'utiliser une prothèse munie d'une quille plus longue, par exemple pour l'implantation d'une prothèse de reprise, l'axe du canal médullaire du tibia n'est pas facilement accessible par n'importe quel type de quille. Dans ce cas, le Praticien doit alors faire appel à un type de prothèse 30 avec des quilles plus longues, dites "de rallonge", qui sont généralement spécifiques pour chaque implantation. Il est de ce fait parfaitement concevable que le stock de prothèses mises à la disposition des Praticiens doit être relativement important, ce qui entraîne un coût de revient global de ces prothèses relativement élevé. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser une prothèse de genou qui, tout en présentant une structure relativement simple, pallie en grande partie les inconvénients mentionnés ci-dessus des prothèses de l'art antérieur, contribuant ainsi à la réduction de coût de revient global de telles prothèses. Plus précisément, la présente invention a pour objet une prothèse de 10 genou pour la restauration de l'articulation entre le fémur et le tibia, comportant une : • une pièce fémorale apte à être implantée à l'extrémité distale du fémur, • une pièce tibiale, 15 • une quille principale solidaire, par son extrémité proximale, d'une première face de la pièce tibiale pour implanter ladite pièce tibiale sur l'extrémité proximale réséquée du tibia, ladite quille principale étant apte à coopérer avec le canal médullaire du tibia, • un insert interposé entre les deux pièces fémorale et tibiale, la pièce 20 fémorale étant montée rotative autour d'un premier axe de rotation sur une première face du dit insert, • des moyens pour monter ledit insert, par sa seconde face opposée à la première, en rotation sur la seconde face de la pièce tibiale opposée à la première, autour d'un second axe de rotation sensiblement perpendiculaire 25 au dit premier axe de rotation, et • des moyens pour recevoir l'extrémité proximale d'une quille de rallonge situés à l'extrémité libre distale de ladite quille principale opposée à son extrémité proximale solidaire de la première face de la pièce tibiale, caractérisée par le fait que les moyens pour recevoir l'extrémité proximale 30 de la quille de rallonge sont constitués par une première partie d'un emboîtement en deux parties mâle-femelle aptes à s'accoupler selon une axe d'accouplement, ledit axe d'accouplement étant défini par l'intersection de deux premier et second plans, un premier plan situé à une distance déterminée du second axe de rotation et parallèle à celui-ci, et un second plan perpendiculaire à ce premier plan et faisant un angle déterminé non nul avec le second axe de rotation. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque ledit insert est orienté selon une première direction dite "antérieure-postérieure" et une seconde direction dite "interne-externe" perpendiculaire à la première, ces deux directions étant définies par rapport à un genou humain sur lequel doit être implanté ledit insert, la valeur de la distance déterminée est obtenue par la somme d'une première translation antérieure selon la première direction, d'une valeur comprise entre deux et cinq millimètres, et d'une seconde translation interne selon la seconde direction, d'une valeur comprise entre zéro et environ six millimètres. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique dite "de profil" selon la terminologie des hommes du métier dans le domaine des prothèses, d'une prothèse de genou selon l'invention dans une configuration dite "quille longue" implantée sur les extrémités respectives d'un fémur et d'un tibia, Les figures 2 et 3 sont deux vues orthogonales d'un mode de réalisation industriel d'une prothèse de genou selon l'invention dans une configuration dite "quille courte" en accord avec la représentation de la figure 1, et La figure 4 est une vue de la prothèse de genou selon l'invention 25 conforme à la représentation selon la figure 2, mais dans une configuration dite "quille longue". Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. 30 De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. II est aussi précisé que les figures représentent essentiellement un mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle. En référence à l'ensemble des trois figures, l'invention se rapporte à une prothèse de genou Pg pour la restauration de l'articulation entre le fémur Fe et le tibia Ti. Une prothèse de genou comporte essentiellement une pièce fémorale 10 apte à être implantée à l'extrémité distale 12 du fémur, une pièce tibiale 14, et une quille principale 16 solidaire d'une première face 17 de la pièce tibiale 14 pour implanter la pièce tibiale à l'extrémité proximale réséquée 18 du tibia, la quille principale étant apte à coopérer avec l'extrémité proximale du canal médullaire du tibia Ti. En général, cette quille principale 16 est d'une hauteur relativement 30 faible, juste suffisante pour pouvoir plonger légèrement dans l'extrémité proximale du canal médullaire du tibia. La prothèse comporte aussi un insert 20 interposé entre les deux pièces fémorale 10 et tibiale 14, la pièce fémorale 10 étant montée rotative autour d'un premier axe de rotation 31 sur une première face 21 de cet insert 20, en précisant que ce premier axe de rotation peut se déplacer dans l'espace en restant malgré tout sensiblement parallèle à lui-même. Une seule des positions de ce premier axe de rotation 31 a été illustrée sur la figure 1 pour la compréhension de la présente description. La prothèse comporte en outre des moyens pour monter l'insert 20, par sa seconde face 22 opposée à la première 21, en rotation sur la seconde face 24 de la pièce tibiale 14 opposée à la première 17, autour d'un second axe de rotation 32 qui est sensiblement constamment perpendiculaire au premier axe de rotation 31, c'est-à-dire autour d'une direction qui est perpendiculaire au plan général de la pièce tibiale 14. Selon une caractéristique de l'invention, comme plus particulièrement illustré sur les figures 2 à 4, la prothèse comporte en outre des moyens 40 pour recevoir une quille de rallonge 41, figures 1 et 4, situés à l'extrémité libre distale 42 de la quille principale 16 opposée à celle 43 qui est solidaire de la première face 17 de la pièce tibiale 14. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, ces moyens 40 pour recevoir une quille de rallonge 41 sont constitués par une première partie d'un emboîtement en deux parties mâle-femelle aptes à s'accoupler selon une axe d'accouplement 51, l'axe d'accouplement étant défini par l'intersection de deux premier et second plans, un premier plan 52 (figure 3) qui est le plan de la figure 2, situé à une distance déterminée E du second axe de rotation 32 et parallèle à celui-ci, et un second plan 53 (figure 2) qui est le plan de la figure 3, perpendiculaire au premier plan 52 et faisant un angle déterminé f3 non nul avec le second axe de rotation 32. Selon une réalisation particulièrement avantageuse qui a donné toute satisfaction à la Demanderesse dans les essais préliminaires qu'elle a réalisés et qui répondaient à presque tous les cas qui se sont présentés à elle, la distance déterminée E entre le premier plan 52 le second axe de rotation 32 était comprise entre environ deux et huit millimètres, et la valeur de l'angle déterminé f3 entre le second plan 53 et ce second axe de rotation 32 était sensiblement comprise entre trois et six degrés. Selon une autre caractéristique particulièrement préférée de l'invention, quand l'insert 20 est orienté selon une première direction dite "antérieure-postérieure" et une seconde direction dite "interne-externe" perpendiculaire à la première, ces deux directions étant définies par rapport à un genou humain sur lequel doit être implanté un tel insert, la valeur de la distance déterminée E est obtenue par la somme d'une première translation antérieure, c'est-à-dire vers la partie antérieur du genou selon la première direction, d'une valeur comprise entre deux et cinq millimètres, et d'une seconde translation interne, c'est-à-dire vers la partie interne du genou selon 10 la seconde direction, d'une valeur comprise entre zéro et environ six millimètres. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les deux points les plus proches l'un de l'autre appartenant au second axe de rotation 32 et à l'axe d'accouplement 51 définis ci-dessus, ou le point Pc 15 d'intersection de l'axe de rotation 32 et du second plan 53, se trouvent être compris dans le demi-espace défini par le plan passant par la première facel7 de la pièce tibiale 14 et contenant la quille principale 16, comme plus particulièrement illustré sur les figures 1, 2 et 4. Deux positions différentes de ce point Pc par rapport à la quille 20 principale 16 ont été représentées sur la figure 1 d'une part et sur les figures 2 et 4 d'autre part, car il est bien évident que cette position par rapport à la quille principale 16 dépend de la longueur de cette quille. L'homme du métier saura sans aucune difficulté, déterminer la position de ce point Pc en fonction notamment du souhait des Praticiens et de la configuration 25 structurelle du tibia concerné. Selon une réalisation préférentielle, comme celle illustrée sur les figures, la première partie d'emboîtement mâle-femelle située à l'extrémité libre distale 42 de la quille principale 16, est la partie femelle de l'emboîtement et elle est avantageusement constituée d'un orifice 50 réalisé 30 dans la quille principale 16 et définissant un axe d'accouplement 51, par exemple l'axe de révolution de l'orifice quand ce dernier est de forme de révolution ou assimilable, l'ouverture d'entrée 54 de l'orifice 50 étant sensiblement située à l'extrémité libre distale 42 de la quille principale 16. Dans ce mode de réalisation, l'extrémité proximale de la quille de rallonge 41 comportera la partie mâle de l'emboîtement, complémentaire de la partie femelle décrite ci-dessus, c'est-à-dire la seconde partie d'emboîtement mâle-femelle complémentaire de la première partie de cet emboîtement. Selon un autre mode de réalisation possible non illustré de l'invention, c'est la partie mâle de l'emboîtement mâle-femelle qui serait réalisée à l'extrémité distale de la quille principale 16, et donc la partie femelle réalisée dans l'extrémité proximale de la quille de rallonge. Cette réalisation ne posera pas de problème de mise en oeuvre à un homme du métier connaissant la réalisation décrite ci-dessus et elle ne sera donc pas plus amplement développée ici. Avec une telle structure de prothèse de genou, il est possible, soit d'utiliser la prothèse dans sa configuration "quille courte" avec uniquement la quille principale 16 qui va pouvoir être implantée à l'extrémité réséquée proximale du tibia sans aucun problème, soit d'utiliser la prothèse en configuration "quille longue" avec en plus la quille de rallonge 41 fixée dans l'orifice 50, figure 1. Cette quille de rallonge 41 va automatiquement se trouver dans l'axe du canal médullaire du tibia. Selon une réalisation possible et satisfaisante, la paroi de l'orifice 50 comporte une partie taraudée 61, ou une partie lisse 62, ou de façon très préférentielle, comme illustré sur les figures 2 à 4, deux parties consécutives respectivement taraudée 61 et lisse 62, la partie taraudée étant située vers le fond de l'orifice' 50 et la partie lisse 62 étant située vers l'ouverture d'entrée 54. Selon des réalisations possibles la partie de paroi lisse 62 peut présenter l'une des formes suivantes : cylindrique de révolution, tronconique de révolution dont la grande base constitue l'ouverture d'entrée 54 de l'orifice 50. En outre, comme dans le mode de réalisation industriel illustré sur les figures 2 à 4, les moyens mentionnés ci-avant pour monter l'insert 20 en rotation sur la pièce tibiale 14 autour du second axe de rotation 32 comportent au moins un manchon cylindrique de révolution 70 réalisé solidairement en saillie sur la seconde face 22 de l'insert 20 et un puits 71 d'une section transversale complémentaire de celle du manchon et réalisé dans la pièce tibiale 14, ce puits 71 débouchant sur la seconde face 24 de la pièce tibiale 14. De façon à mieux assurer la rotation de l'insert 20, ces moyens pour monter l'insert en rotation peuvent comporter en outre une pièce tronconique 78 en prolongement du manchon cylindrique de révolution 70 et apte à coopérer avec une partie en creux 79 complémentaire de la pièce tronconique 78 et réalisée dans le prolongement du puits 71, la grande base de cette pièce tronconique 78 constituant une section commune entre elle et le manchon cylindrique de révolution 70. Cette partie en creux 79 complémentaire de la pièce tronconique 78 peut être réalisée en entier dans la pièce tibiale 14, ou à la fois dans la pièce tibiale 14 et la quille principale 16, ou, comme illustré sur les figures 2 à 4, en entier dans la quille principale 16. Dans ce dernier cas, la profondeur du puits 71 est égale à l'épaisseur de la pièce tibiale 14. De façon très préférentielle, dans le but de bien maintenir entre eux les éléments de la prothèse, la prothèse comporte en outre des moyens 80 pour clipser le manchon 70 dans le puits 71. Selon une réalisation possible et préférentielle, ces moyens 80 pour clipser le manchon 70 dans le puits 71 sont constitués par une nervure 81 en saillie sur la paroi latérale 82 du puits 71 et une rainure 84 complémentaire réalisée dans la paroi latérale 85 du manchon 70, de façon que, lorsque le manchon est enfiché dans le puits, la nervure 81 vienne par déformation élastique se loger dans la rainure 84, et que la seconde face 22 de l'insert 20 repose sur la seconde face 24 de la pièce tibiale 14. La prothèse comporte en outre des moyens de bouchon amovibles 90 aptes à obturer l'ouverture d'entrée 54 de l'orifice 50 lorsque la prothèse est utilisée dans sa configuration "quille courte", c'est-à-dire avec uniquement la quille principale 16. La réalisation de ces moyens de bouchon ne pose pas de difficultés à l'homme du métier et ne sera donc pas plus amplement décrite ici, dans l'unique souci de simplifier la présente description. L'implantation de la prothèse telle que décrite ci-dessus s'effectue de la même façon que pour les prothèses du même type de l'art antérieur. C'est ainsi que, lorsque la quille de rallonge 41 est implantée dans le canal médullaire du tibia Ti, on constatera que l'axe d'accouplement 51 est sensiblement confondu avec un axe passant par les points médians de la diaphyse tibiale, c'est-à-dire en fait sensiblement l'axe longitudinal du canal médullaire, que l'axe de rotation 32 de l'insert 20 est incliné vers l'arrière par rapport à l'axe d'accouplement 51 de la valeur de l'angle 13 tout en étant en outre décalé vers l'extérieur, c'est-à-dire vers le péroné, de la valeur E 10 définie précédemment. REVENDICATIONS1. Prothèse de genou (Pg) pour la restauration de l'articulation entre le fémur (Fe) et le tibia (Ti), comportant une : • une pièce fémorale (10) apte à être implantée à l'extrémité distale (12) du fémur, • une pièce tibiale (14), • une quille principale (16) solidaire, par son extrémité proximale (43), d'une première face (17) de la pièce tibiale (14) pour implanter ladite pièce tibiale sur l'extrémité proximale réséquée (18) du tibia, ladite quille principale étant apte à coopérer avec le canal médullaire (19) du tibia, • un insert (20) interposé entre les deux pièces fémorale (10) et tibiale (14), la pièce fémorale (10) étant montée rotative autour d'un premier axe de rotation (31) sur une première face (21) du dit insert (20), • des moyens pour monter ledit insert (20), par sa seconde face (22) opposée à la première (21), en rotation sur la seconde face (24) de la pièce tibiale (14) opposée à la première (17), autour d'un second axe de rotation (32) sensiblement perpendiculaire au dit premier axe de rotation (31), et • des moyens (40) pour recevoir l'extrémité proximale d'une quille de rallonge (41), ces dits moyens étant sensiblement situés à l'extrémité libre distale (42) de ladite quille principale (16) opposée à l'extrémité proximale (43) qui est solidaire de la première face (17) de la pièce tibiale (14), caractérisée par lé fait que les moyens (40) pour recevoir l'extrémité proximale de la quille de rallonge (41) sont constitués par une première partie d'un emboîtement en deux parties mâle-femelle aptes à s'accoupler selon une axe d'accouplement (51), ledit axe d'accouplement étant défini par l'intersection de deux premier et second plans, un premier plan (52) situé à une distance déterminée (E) du second axe de rotation (32) et parallèle à celui-ci, et un second plan (53) perpendiculaire à ce premier plan (52) et faisant un angle déterminé (0) non nul avec le second axe de rotation (32). 2. Prothèse de genou selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la valeur de la distance déterminée (E) entre le premier plan (52) et le second axe de rotation (32) est comprise entre environ deux et huit millimètres, et que la valeur de l'angle déterminé ((3) entre le second plan (53) et ce second axe de rotation (32) est sensiblement comprise entre trois et six degrés. 3. Prothèse de genou selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le point d'intersection (Pc) du second axe de rotation (32) et du second plan (53) est situé dans le demi-espace délimité par le plan passant par la première face (17) de ladite pièce tibiale (14) et contenant ladite quille principale (16). 4. Prothèse de genou selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que ladite première partie d'emboîtement mâle-femelle est la partie femelle du dit emboîtement et est constituée d'un orifice (50) réalisé dans la quille principale (16) selon ledit axe d'accouplement (51), ledit orifice ayant son ouverture d'entrée (54) située sensiblement à l'extrémité libre distale (42) de ladite quille principale. 5. Prothèse de genou selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la paroi du dit orifice (50) comporte deux parties consécutives respectivement taraudée (61) et lisse (62), la partie taraudée étant située vers le fond du dit orifice (50) et la partie lisse (62) étant située vers ladite ouverture d'entrée (54), ladite partie de paroi lisse (62) présentant l'une des formes suivantes : cylindrique de révolution, tronconique de révolution dont la grande base constitue ladite ouverture d'entrée (54) de l'orifice (50). 6. Prothèse de genou selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens pour monter ledit insert (20) en rotation sur ladite pièce tibiale (14) autour du second axe de rotation (32) comportent au moins un manchon cylindrique de révolution (70) réalisé solidairement en saillie sur la seconde face (22) du dit insert, un puits (71) d'une section transversale complémentaire de celle du dit manchon et réalisé dans ladite pièce tibiale (14), ledit puits (71) débouchant sur la seconde face (24) de ladite pièce tibiale (14). 7. Prothèse de genou selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (80) pour clipser ledit manchon (70) dans ledit puits (71). 10 8. Prothèse de genou selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens (80) pour clipser le manchon (70) dans le puits (71) sont constitués par une nervure (81) en saillie sur la paroi latérale (82) du puits (71) et une rainure (84) complémentaire réalisée dans la paroi latérale (85) du manchon (70), de façon que, lorsque le manchon est enfiché dans le 15 puits, la nervure (81) vienne par déformation élastique se loger dans ladite rainure (84), et que la seconde face (22) de l'insert (20) repose sur la seconde face (24) de la pièce tibiale (14). 9. Prothèse de genou selon l'une des revendications 6 à 8, 20 caractérisée par le fait que lesdits moyens pour monter l'insert en rotation comportent en outre une pièce tronconique (78) en prolongement du manchon cylindrique de révolution (70) et apte à coopérer avec une partie en creux (79) dans le prolongement du puits (71) et complémentaire de ladite pièce tronconique (78), la grande base de cette pièce tronconique (78) 25 constituant une section commune entre elle et ledit manchon cylindrique de révolution (70). 10. Prothèse de genou selon l'une des revendications précédentes lorsqu'elle dépend de la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle 30 comporte des moyens de bouchon (90) amovibles aptes à obturer l'ouverture d'entrée (54) du dit orifice (50).5 11. Prothèse de genou selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite quille de rallonge (41) comporte, à son extrémité proximale, la seconde partie d'emboîtement mâle-femelle complémentaire de ladite première partie d'emboîtement. 12. Prothèse de genou selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que, ledit insert (20) étant orienté selon une première direction dite "antérieure-postérieure" et une seconde direction dite "interne-externe" perpendiculaire à la première, ces deux directions étant définies par rapport à un genou humain sur lequel doit être implanté ledit insert, la valeur de la distance déterminée (E) est obtenue par la somme d'une première translation antérieure selon la première direction, d'une valeur comprise entre deux et cinq millimètres, et d'une seconde translation interne selon la seconde direction, d'une valeur comprise entre zéro et environ six millimètres.