Brevet FR2971701A1 — publié le 20120824

ELEMENT DE PROTHESE EN UN MATERIAU METALLIQUE POUR LA RESTAURATION DE L'ARTICULATION DU GENOU La présente invention concerne les éléments de prothèses en un matériau métallique pour la restauration de l'articulation du genou. Actuellement, pour la restauration de l'articulation du genou, pour cause de maladie ou d'accident, on utilise des prothèses articulaires de genou bien connues en elles-mêmes. De telles prothèses de genou sont parfaitement connues et couramment implantées sur des êtres vivants. Leur fixation est assurée soit par un scellement au ciment à base de métacrylate soit par l'ostéointégration entre la partie métallique de l'élément de prothèse et la partie osseuse du fémur et/ou du tibia sur laquelle cet élément est implanté. Pour favoriser cette ostéo-intégration, il est utilisé des produits de liaison entre 1a surface de la partie osseuse et la surface métallique de l'élément qui doit coopérer avec cette partie osseuse. De tels produits sont généralement, soit du ciment médical, soit de l'hydroxyapatite ou analogue. Cependant, on constate parfois qu'il se produit un descellement de l'élément de prothèse de genou, bien avant que soit atteinte la durée de vie prévue pour une telle prothèse. Dans le but de pallier cet inconvénient, la demanderesse a cherché à créer une nouvelle structure d'élément de prothèse et a effectué de nombreux essais avec l'élément de prothèse de genou selon l'invention qui lui ont permis de conclure que cet élément de prothèse ne présentait plus ou presque plus l'inconvénient mentionné ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un élément de prothèse de genou en un matériau métallique pour la restauration de l'articulation du genou, ledit élément comportant au moins une surface de contact apte à coopérer avec une surface plane osseuse réséquée réalisée sur un os de l'articulation, la coopération entre ces deux surfaces de contact et osseuse réséquée s'effectuant au moyen d'un produit de liaison interposé entre les deux surfaces de contact et osseuse réséquée, caractérisé par le fait que le rapport entre les deux aires respectivement de deux portions de la surface de contact et de la surface osseuse réséquée définies par l'intersection, avec les deux dites surfaces de contact et osseuse réséquée, d'une enveloppe cylindrique fermée dont les génératrices sont perpendiculaires à ladite surface osseuse réséquée et situées à l'intérieur de cette enveloppe, est au moins égal à 1,20. 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 unique représente, en coupe sous forme schématique, un mode de réalisation d'un élément de prothèse de genou en un matériau métallique pour la restauration d'une articulation osseuse du genou selon l'invention, cette figure unique comprenant, en aparté et en effet de loupe, la représentation d'une partie de l'élément de prothèse représenté. 11 est précisé que la figure représente essentiellement un seul 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. II 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 etlou partielle. En référence à la figure unique, la présente invention concerne un élément de prothèse de genou Epg en un matériau métallique pour la restauration de l'articulation du genou. Cet élément de prothèse de genou comporte au moins une surface de contact 10 apte à coopérer avec une surface plane osseuse réséquée 12 réalisée sur un os 14 de l'articulation, par exemple le condyle fémoral dans l'exemple illustré, la coopération entre ces deux surfaces de contact 10 et osseuse réséquée 12 s'effectuant au moyen d'un produit de liaison 16 interposé entre les deux surfaces de contact 10 et osseuse réséquée 12, par exemple comme l'un de ceux mentionnés au préambule de la présente description. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'élément de prothèse de genou Epg est conçu de façon que le rapport Ra entre les deux aires A21, A22 respectivement de deux portions 21, 22 de la surface de contact 10 et de la surface osseuse réséquée 12 définies par l'intersection, avec les deux surfaces de contact 10 et osseuse réséquée 12, d'une enveloppe cylindrique fermée 30 dont les génératrices sont perpendiculaires à la surface osseuse réséquée 12 et situées à l'intérieur de cette enveloppe, est au moins égal à 1,20. Cette caractéristique peut se traduire sous la forme de l'inéquation mathématique suivante : Ra = A21 1,20. A22 Ainsi, après de nombreuses expérimentations, il a été démontré que les forces d'accrochage par ostéo-intégration entre la surface osseuse du fémur et/ou du tibia, et la surface de contact de l'élément de prothèse de genou, sont mieux équilibrées et que la durée de vie de la prothèse de genou est considérablement augmentée. II y a incontestablement une augmentation de l'adhérence par unité de surface entre les surfaces osseuses et l'élément de prothèse, ce qui permet d'obtenir une meilleure résistance de l'accrochage aussi bien aux efforts en rotation que ceux en cisaillement qui sont subis par l'élément de prothèse au cours du fonctionnement de l'articulation restaurée. Comme mentionné au préambule de la présente description, les produits de liaison utilisés sont essentiellement au nombre de deux, à savoir le ciment médical et I'hydroxyapatite. Cependant, parmi ces produits de liaison, on peut aussi citer le titane poreux qui est projeté par torche à plasma directement sur les surfaces métalliques et très fréquemment recouvert d'hydroxyapatite. De la même façon, il existe du chrome-cobalt poreux, des surfaces poreuses créées par thermo compression de fibres de titane ou par des microbiiles soudées à la surface de la prothèse (procédé de synthérisation). Le produit de liaison peut aussi être un mélange d'au moins deux des produits cités ci-dessus. Pour obtenir le rapport Ra tel que défini ci-avant, la portion 21 de la surface de contact 10 est une surface dite "ondulée" et, de façon 10 préférentielle, pour obtenir une encore meilleure adhérence avec le produit de liaison, cette surface ondulée est de forme sinusoïdale, comme illustré dans l'aparté à effet de loupe sur la figure unique. L'axe longitudinal des ondulations est perpendiculaire à l'axe des efforts couramment exercés sur les prothèses de genou. 15 Par exemple, il est perpendiculaire à l'axe du fémur pour la partie fémorale des prothèses afin de s'opposer au basculement (flexum/recurvatum) et également à l'arrachement dans le cas de prothèses contraintes. Il est parallèle au plan frontal pour la partie tibiale des prothèses afin 20 de s'opposer de façon optimale à la rotation et également à la translation antéro-postérieure induite dans le cas de prothèses contraintes ou postérostabilisées. Selon une réalisation préférée, le matériau métallique dans lequel est réalisé l'élément de prothèse est choisi parmi le titane, le chrome-cobalt, 25 l'acier inoxydable. REVENDICATIONS1. Elément de prothèse de genou (Epg) en un matériau métallique pour la restauration d'une articulation osseuse entre le fémur et le tibia, ledit élément comportant au moins une surface de contact (10) apte à coopérer avec une surface plane osseuse réséquée (12) réalisée sur un os (14) de l'articulation, la coopération entre ces deux surfaces de contact (10) et 10 osseuse réséquée (12) s'effectuant au moyen d'un produit de liaison (16) interposé entre les deux surfaces de contact (10) et osseuse réséquée (12), caractérisé par le fait que le rapport (Ra) entre les deux aires (A21, A22) respectivement de deux portions (21, 22) de la surface de contact (10) et de la surface osseuse réséquée (12) définies par l'intersection, avec les deux 15 dites surfaces de contact (10) et osseuse réséquée (12), d'une enveloppe cylindrique fermée (30) dont les génératrices sont perpendiculaires à ladite surface osseuse réséquée (12) et situées à l'intérieur de cette enveloppe, est au moins égal à 1,20. 20 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite portion (21) de la surface de contact (10) est une surface ondulée. 3. Elément selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la dite surface ondulée est de forme sinusoïdale. 4. Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit produit de liaison (16) est choisi parmi le ciment médical, l'hydroxyapatite, le chrome-cobalt poreux, le titane poreux, un mélange d'au moins deux d'entre eux. 30 5. Elément selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit matériau métallique est choisi parmi est choisi parmi le titane, le chrome-cobalt, l'acier inoxydable. 25. Elément selon l'une des revendications précédentes, quand elle dépend de la revendication 2, caractérisé par le fait que, l'axe longitudinal des ondulations est perpendiculaire à l'axe du fémur pour la partie fémorale de la prothèse afin de s'opposer au basculement et à l'arrachement. 7. Elément selon l'une des revendications précédentes, quand elle dépend de la revendication 2, caractérisé par le fait que l'axe longitudinal des ondulations est parallèle au pian frontal pour la partie tibiale de la prothèse afin de s'opposer à la rotation et à la translation antéro-postérieure.