Brevet FR2955482A1 — publié le 20110729

La présente invention concerne une gamme de composants fémoraux prothétiques pour prothèse de genou, et plus particulièrement pour prothèse totale de genou. Une prothèse totale de genou comprend, de façon connue, une embase tibiale destinée à être fixée à l'extrémité supérieure d'un tibia après résection partielle de celui-ci, un plateau tibial en matière plastique, telle que du polyéthylène, destiné à prendre appui sur l'embase tibiale, et un composant fémoral prothétique destiné à prendre appui sur le plateau tibial et à être fixé à l'extrémité inférieure d'un fémur, après résection de celui-ci. Les composants fémoraux prothétiques sont développés en différentes tailles afin de couvrir le maximum de besoins selon les morphologies des patients. Les chirurgiens disposent de composants fémoraux prothétiques à fixation cimentée ou à fixation sans ciment. En outre, les composants fémoraux prothétiques existent également en version dite anatomique qui impose une gamme comprenant des composants fémoraux prothétiques gauches, c'est-à-dire destinés à être fixés sur un fémur gauche, et des composants fémoraux prothétiques droits, c'est-à-dire destinés à être fixés sur un fémur droit. Il existe de plus des composants fémoraux prothétiques à condyles asymétriques, c'est-à-dire présentant des condyles interne et externe non parallèles, des composants fémoraux prothétiques à condyles formés par des portions de surface torique, ou encore des composants fémoraux prothétiques à condyles peu ou très congruents dans le plan antéro-postérieur. Afin d'assurer un fonctionnement optimal d'une prothèse totale de hanche, il est nécessaire de prévoir, pour chaque type et chaque taille de composant fémoral, un plateau tibial adapté. Il en résulte un nombre important d'éléments à mettre à la disposition du chirurgien, ce qui augment le stockage et rend plus complexe le 30 geste opératoire. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir une gamme de composants fémoraux prothétiques qui permette de réduire le nombre de pièces à mettre à disposition des chirurgiens. 35 A cet effet, l'invention concerne une gamme de composants fémoraux prothétiques de différentes tailles pour prothèse de genou du type comprenant deux condyles latéraux agencés pour coopérer avec un plateau tibial d'une prothèse de genou, et une partie trochléenne, caractérisée en ce que chaque condyle de chaque composant fémoral prothétique présente un profil extérieur convexe délimité par au moins une surface torique à génératrice en arc de cercle et d'axe s'étendant sensiblement parallèlement à la direction médio-latérale, et en ce que les surfaces toriques délimitant les condyles de tous les composants fémoraux présentent des génératrices en arc de cercle ayant des rayons de courbure sensiblement identiques. Ces dispositions permettent la réalisation d'une gamme de plateaux tibiaux et d'une gamme de composants fémoraux dans lesquelles chaque composant fémoral est adapté pour être utilisé avec chaque plateau tibial. Il en résulte que le nombre de pièces à mettre à disposition des chirurgiens est fortement réduit, ce qui facilite le geste opératoire. En outre, ces dispositions permettent au chirurgien de choisir de manière indépendante le composant fémoral présentant la taille entraînant le minimum de coupe osseuse, donc le minimum de perte osseuse, et le plateau tibial assurant la couverture maximale de la coupe proximale tibiale afin d'assurer une stabilité satisfaisante du plateau tibial. Avantageusement, pour tous les composants fémoraux, les centres des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux présentent des entraxes sensiblement identiques. De façon avantageuse, les centres des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux de tous les 25 composants fémoraux présentent un entraxe d'environ 45 mm. De préférence, pour chaque composant fémoral, les centres des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux sont disposés de manière symétrique par rapport au plan antéropostérieur. 30 Préférentiellement, les surfaces toriques délimitant les condyles latéraux d'un composant fémoral présentent des rayons de révolution sensiblement identiques. De façon avantageuse, les génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux de tous les composants 35 fémoraux présentent un rayon de courbure compris entre 60 et 80 mm, et de préférence d'environ 70 mm. De façon préférentielle, le rayon de révolution d'une surface torique d'un condyle varie de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. Le rapport des rayons de révolution entre deux tailles successives de composants fémoraux prothétiques est compris avantageusement entre 1,03 et 1,07, et de préférence égal à 1,05. Selon un mode de réalisation de l'invention, les surfaces toriques délimitant les condyles de tous les composants fémoraux s'étendent angulairement sur un angle supérieur à 100°, et de préférence d'environ 120°. Avantageusement, lorsqu'un composant fémoral est positionné sur un fémur et le genou est en position d'extension, chaque surface torique s'étend angulairement sur un premier angle a en direction antérieure par rapport à la zone de contact du composant fémoral sur le plateau tibial, et sur un deuxième angle 3 en direction postérieure par rapport à cette zone de contact, et en ce que les premiers et deuxièmes angles a, 3 de tous les composants fémoraux sont respectivement sensiblement identiques. De préférence, les angles a de tous les composants fémoraux sont sensiblement égaux à 25°, et les angles 3 de tous les composants fémoraux sont sensiblement égaux à 95°. De préférence, la surface extérieure de la partie trochléenne de chaque composant fémoral comporte une gorge trochléenne définissant un chemin de trochlée, la gorge trochléenne de chaque composant fémoral étant formée par une portion de surface torique. Préférentiellement, la gorge trochléenne de chaque composant fémoral est inclinée par rapport au plan d'appui du composant fémoral sur le plateau tibial, en position d'extension du genou, d'un angle d'inclinaison, les angles d'inclinaison des gorges trochléennes de tous les composants fémoraux étant sensiblement identiques. Avantageusement, la gorge trochléenne de chaque composant fémoral est inclinée par rapport au plan d'appui du composant fémoral sur le plateau tibial, en position d'extension du genou, d'un angle d'inclinaison d'environ 84°. De façon avantageuse, chaque composant fémoral prothétique présente un passage intercondylien ménagé entre les condyles latéraux, les passages intercondyliens de tous les composants fémoraux présentant des dimensions sensiblement identiques dans la direction médio-latérale. Avantageusement, le passage intercondylien de chaque composant fémoral est délimité latéralement par deux surfaces planes inclinées l'une par rapport à l'autre de telle sorte que la largeur du passage intercondylien est plus importante en postérieur qu'en antérieur. Ces dispositions permettent une rotation du composant fémoral sur le plateau tibial durant les mouvements de flexion du genou. De préférence, le passage intercondylien de chaque composant fémoral est délimité latéralement par deux surfaces planes inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle d'environ 10°. De préférence, chaque composant fémoral comporte une portion intérieure concave présentant une forme générale de U et destinée à être fixée à l'extrémité inférieure d'un fémur, après résection de celui-ci, la portion intérieure concave étant délimitée par une surface formée par au moins trois faces d'appui destinées à coopérer avec le fémur, à savoir une face centrale délimitant la base du U et deux faces postérieure et antérieure délimitant les branches du U. Selon un mode de réalisation de l'invention, la longueur d'une face antérieure et/ou d'une face postérieure varie de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. Le rapport des longueurs des faces antérieures et/ou postérieures entre deux tailles successives de composants fémoraux prothétiques est avantageusement compris entre 1,03 et 1,07, et de préférence égal à 1,05. De façon préférentielle, les faces antérieure et postérieure de chaque composant fémoral s'étendent selon deux plans inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle d'environ 10°. Selon une caractéristique de l'invention, la face centrale de chaque composant fémoral comprend deux plots d'ancrage interne et externe d'axes sensiblement parallèles et s'étendant sensiblement perpendiculairement à la face centrale, les plots d'ancrage de chaque composant fémoral étant disposés de manière symétrique par rapport au plan antéro-postérieur. Préférentiellement, les plots d'ancrage interne et externe de tous les composants fémoraux présentent des entraxes sensiblement identiques, et de préférence identiques aux entraxes des centres des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux. Avantageusement, chaque plot d'ancrage est tronconique. De préférence, le plot d'ancrage externe présente une hauteur supérieure à celle du plot d'ancrage interne. L'encombrement antéro-postérieur varie de préférence de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. Le rapport des encombrements antéro-postérieurs entre deux tailles successives de composants fémoraux prothétiques est compris de façon avantageuse entre 1,03 et 1,07, et de préférence égal à 1,05. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque composant fémoral comporte une barre de postéro-stabilisation reliant les condyles latéraux sensiblement au niveau de leur extrémité libre. De préférence, chaque barre de postéro-stabilisation s'étend selon une direction médio-latérale. Avantageusement, l'axe de chaque barre de postéro-stabilisation s'étend sensiblement dans le même plan que les extrémités des surfaces toriques des condyles latéraux opposées à la partie trochléenne. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette gamme de composants fémoraux. Figure 1 est une vue antérieure d'un composant fémoral appartenant à la gamme selon l'invention. Figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de figure 1. Figure 3 est un vue en perspective du composant fémoral de figurel. Figure 4 est une vue de dessus du composant fémoral de figure 1. Figure 5 est une vue postérieure du composant fémoral de figure 1. Figure 6 est une vue de dessus de six composants fémoraux prothétiques superposés appartenant à la gamme selon l'invention. Figure 7 est une vue de côté des composants fémoraux de figure 1. La gamme de composants fémoraux prothétiques selon l'invention peut comporter par exemple huit composants fémoraux de tailles différentes. Comme montré plus particulièrement sur la figure 3, chaque composant fémoral 2 comprend un condyle interne 3 et un condyle externe 4 destinés à glisser sur un plateau tibial d'une prothèse de genou, une partie trochléenne 5 en prolongement des condyles interne et externe, et un passage intercondylien 6 ménagé entre les condyles interne et externe. Chaque composant fémoral 2 comporte avantageusement une surface extérieure convexe et lisse. Comme montré plus particulièrement sur la figure 2, chaque composant fémoral 2 comporte une portion intérieure concave 7 présentant une forme générale de U et destinée à être fixée à l'extrémité inférieure d'un fémur, après résection de celui-ci. La portion intérieure concave 7 est délimitée par une surface formée par cinq faces d'appui destinées à coopérer avec le fémur, à savoir une face centrale 8 délimitant la base du U, deux faces postérieure 9 et antérieure 11 délimitant les branches du U, et deux faces intermédiaires postérieure 12 et antérieure 13 reliant respectivement la face centrale 8 et les deux faces postérieure 9 et antérieure 11. La face centrale 8 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe fémoral mécanique A du fémur et la face postérieure 9 s'étend sensiblement parallèlement à l'axe fémoral mécanique A, lorsque le composant fémoral 2 est positionné sur le fémur. De façon préférentielle, les faces antérieure 11 et postérieure 9 de chaque composant fémoral s'étendent selon deux plans inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle d'environ 10°. Selon une caractéristique de l'invention, les longueurs des faces antérieure 11 et postérieure 9 varient de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. Le rapport des longueurs des faces antérieures et postérieures entre deux tailles successives de composants fémoraux prothétiques est avantageusement compris entre 1,03 et 1,07, et de préférence égal à 1,05. Comme montré sur la figure 4, la face centrale 8 de chaque composant fémoral 2 comprend deux plots d'ancrage tronconiques interne 14 et externe 15 d'axes parallèles et s'étendant perpendiculairement à la face centrale. Les deux plots 14, 15 sont destinés à être reçus dans deux alésages ménagés dans le fémur perpendiculairement à la coupe fémorale distale. Les plots d'ancrage 14, 15 de chaque composant fémoral 2 sont disposés de manière symétrique par rapport au plan antéro-postérieur P. Préférentiellement, les plots d'ancrage interne et externe de tous les composants fémoraux présentent un entraxe El identique, d'environ 45 mm. Avantageusement, le plot d'ancrage interne 14 présente une hauteur inférieure à celle du plot d'ancrage externe 15. Chaque plot d'ancrage 14, 15 présente en outre une conicité comprise entre environ 3° et 6° de manière à permettre la compression de l'os lors de la pénétration des plots dans les alésages correspondant, et de préférence d'environ 5°. De plus, chaque plot d'ancrage 14, 15 présente une surface extérieure lisse afin d'éviter une fixation biologique du fémur qui compliquerait une éventuelle extraction du composant fémoral. Deux plans de coupe sont représentés sur la figure 4, à savoir un plan de coupe sagittal P1 passant par la partie médiane du condyle interne 3 et un plan de coupe sagittal P2, parallèle au plan de coupe sagittal P1, passant par la partie médiane du condyle externe 4. Il convient de noter que le profil du condyle interne 3 dans le plan P1 est identique au profil du condyle interne 4 dans le plan P2. Chaque condyle 3, 4 présente un profil extérieur convexe délimité par une première surface torique 16 à génératrice en arc de cercle et d'axe s'étendant parallèlement à la direction médio-latérale, et seconde surface torique 17 tangente à la première portion et de rayon de révolution inférieur. Les premières surfaces toriques 16 des condyles interne et externe sont avantageusement disposées de manière symétrique par rapport au plan antéro-postérieur P. Les premières surfaces toriques 16 des condyles interne et externe d'un composant fémoral présentent des rayons de révolution R1 identiques, et s'étendent angulairement sur un angle supérieur à 100°, et de préférence d'environ 120°. Comme montré sur la figure 2, lorsqu'un composant fémoral est positionné sur un fémur et le genou est en position d'extension (c'est-à-dire avec 0° de flexion), chaque surface torique 16 s'étend angulairement sur un angle a d'environ 25° en direction antérieure par rapport à la zone de contact C du composant fémoral 2 sur le plateau tibial, et sur un angle 13 d'environ 95° en direction postérieure par rapport à cette zone de contact. Selon une caractéristique de l'invention, les angles a et 13 de tous 25 les composants fémoraux appartenant à la gamme sont respectivement identiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, les surfaces toriques 16 délimitant les condyles 3, 4 de tous les composants fémoraux appartenant à la gamme présentent des génératrices en arc de cercle ayant des rayons de 30 courbure R2 identiques. De façon avantageuse, les génératrices en arc de cercle de tous les composants fémoraux présentent un rayon de courbure R2 compris entre 60 et 80 mm, et de préférence d'environ 70 mm. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le rayon de révolution R1 d'une surface torique 16 d'un condyle varie de manière 35 homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. Le rapport des rayons de révolution R1 des surfaces toriques 16 entre deux tailles successives de composants fémoraux prothétiques est compris avantageusement entre 1,03 et 1,07, et de préférence égal à 1,05. Avantageusement, pour tous les composants fémoraux, les centres Oi et Oe des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles interne et externe présentent un entraxe E2 identique, de préférence d'environ 45 mm. De préférence, pour chaque composant fémoral, les centres Oi et Oe des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux sont disposés de manière symétrique par rapport au plan antéro-postérieur. Avantageusement, la partie trochléenne 5 présente un profil externe sensiblement en arc de cercle dans les plans P1 et P2. Comme montré plus particulièrement sur les figures 4 et 5, la surface extérieure de la partie trochléenne 5 de chaque composant fémoral 2 comporte une gorge trochléenne 21 définissant un chemin de trochlée. La gorge trochléenne 21 de chaque composant fémoral est formée par une portion de surface torique à concavité dirigée vers l'extérieur s'étendant sensiblement selon une direction antéro-postérieure. Selon une direction médio-latérale, la gorge trochléenne 21 de 20 chaque composant fémoral présente un rayon de courbure unique compris entre 18 et 22 mm, et de préférence d'environ 20 mm. Préférentiellement, la gorge trochléenne 21 de chaque composant fémoral 2 est inclinée par rapport au plan d'appui Pa du composant fémoral sur le plateau tibial, en position d'extension du genou, d'un angle d'inclinaison y 25 d'environ 84°. Selon une caractéristique de l'invention, l'encombrement antéropostérieur varie de préférence de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. Le rapport des encombrements antéropostérieurs entre deux tailles successives de composants fémoraux 30 prothétiques est compris de façon avantageuse entre 1,03 et 1,07, et de préférence égal à 1,05. Chaque composant fémoral comporte une barre de postérostabilisation 22 reliant les condyles interne et externe sensiblement au niveau de leur extrémité libre. De préférence, chaque barre de postéro-stabilisation 22 35 s'étend selon une direction médio-latérale Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette gamme de composants fémoraux, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Gamme de composants fémoraux prothétiques (2) de différentes tailles pour prothèse de genou du type comprenant deux condyles latéraux (3, 4) agencés pour coopérer avec un plateau tibial d'une prothèse de genou, et une partie trochléenne (5), caractérisée en ce que chaque condyle (3, 4) de chaque composant fémoral prothétique (2) présente un profil extérieur convexe délimité par au moins une surface torique (16) à génératrice en arc de cercle et d'axe s'étendant sensiblement parallèlement à la direction médio-latérale, et en ce que les surfaces toriques (16) délimitant les condyles (3, 4) de tous les composants fémoraux (2) présentent des génératrices en arc de cercle ayant des rayons de courbure (R2) sensiblement identiques. 2. Gamme selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour tous les composants fémoraux, les centres (Oi, 0e) des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques (16) délimitant les condyles latéraux (3, 4) présentent des entraxes (E2) sensiblement identiques. 3. Gamme selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, pour chaque composant fémoral, les centres (Oi, 0e) des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques (16) délimitant les condyles latéraux (3, 4) sont disposés de manière symétrique par rapport au plan antéro-postérieur (P). 4. Gamme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le rayon de révolution (R1) d'une surface torique (16) d'un condyle (3, 4) varie de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. 5. Gamme selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les surfaces toriques (16) délimitant les condyles (3, 4) de tous les composants fémoraux s'étendent angulairement sur un angle supérieur à 100°, et de préférence d'environ 120°. 35 6. Gamme selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, lorsqu'un composant fémoral est positionné sur un fémur et le genou est 30en position d'extension, chaque surface torique (16) s'étend angulairement sur un premier angle (a) en direction antérieure par rapport à la zone de contact du composant fémoral sur le plateau tibial, et sur un deuxième angle (R) en direction postérieure par rapport à cette zone de contact, et en ce que les premiers et deuxièmes angles (a, 3) de tous les composants fémoraux sont respectivement sensiblement identiques. 7. Gamme selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la surface extérieure de la partie trochléenne (5) de chaque composant fémoral (2) comporte une gorge trochléenne (21) définissant un chemin de trochlée, la gorge trochléenne (21) de chaque composant fémoral étant formée par une portion de surface torique. 8. Gamme selon la revendication 7, caractérisée en ce que la gorge trochléenne (21) de chaque composant fémoral (2) est inclinée par rapport au plan d'appui (Pa) du composant fémoral sur le plateau tibial, en position d'extension du genou, d'un angle d'inclinaison (y), les angles d'inclinaison des gorges trochléennes (21) de tous les composants fémoraux étant sensiblement identiques. 9. Gamme selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque composant fémoral prothétique (2) présente un passage intercondylien (6) ménagé entre les condyles latéraux (3, 4), les passages intercondyliens (6) de tous les composants fémoraux présentant des dimensions sensiblement identiques dans la direction médio-latérale. 10. Gamme selon la revendication 9, caractérisée en ce que le passage intercondylien (6) de chaque composant fémoral est délimité latéralement par deux surfaces planes inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle d'environ 10°. 11. Gamme selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que chaque composant fémoral comporte une portion intérieure concave (7) présentant une forme générale de U et destinée à être fixée à l'extrémité inférieure d'un fémur, après résection de celui-ci, la portion intérieure concave étant délimitée par une surface formée par au moins trois faces d'appuidestinées à coopérer avec le fémur, à savoir une face centrale (8) délimitant la base du U et deux faces postérieure (9) et antérieure (11) délimitant les branches du U. 12. Gamme selon la revendication 11, caractérisée en ce que la longueur d'une face antérieure (11) et/ou d'une face postérieure (9) varie de manière homothétique entre deux tailles successives de composants fémoraux. 13. Gamme selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que la face centrale (8) de chaque composant fémoral (2) comprend deux plots d'ancrage interne (14) et externe (15) d'axes sensiblement parallèles et s'étendant sensiblement perpendiculairement à la face centrale, les plots d'ancrage (14, 15) de chaque composant fémoral (2) étant disposés de manière symétrique par rapport au plan antéro-postérieur (P). 14. Gamme selon la revendication 13, caractérisée en ce que les plots d'ancrage interne et externe de tous les composants fémoraux présentent des entraxes (El) sensiblement identiques, et de préférence identiques aux entraxes (E2) des centres des génératrices en arc de cercle des surfaces toriques délimitant les condyles latéraux.