FR2793677A1

FR2793677A1 - Prothese totale de genou a charniere et manchon de comblement osseux

Info

Publication number: FR2793677A1
Application number: FR9906304A
Authority: FR
Inventors: Gilles Missenard; Franck Bresler; Pierre Francois Mari Lascombes; Eric Jean Mascard; Didier Poncet; Patrick Florentiny
Original assignee: DePuy France SAS
Current assignee: DePuy France SAS
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-18
Also published as: FR2793677B1

Abstract

Prothèse totale de genou, comportant un composant fémoral (1) articulé par une charnière (2) autour d'un axe transversal (3) sur un composant tibial (4) pourvu d'un plateau (5) disposé sur un support (6) d'ancrage osseux, ce plateau étant profilé afin de former pour le composant fémoral une butée en extension et comportant des paliers d'articulation des extrémités rotatives de la charnière solidaires du composant fémoral; ce dernier est muni d'une quille (10) d'ancrage intramédullaire fixée de manière amovible audit composant ainsi que d'un manchon (24) de comblement osseux enveloppant la quille d'ancrage (10) jusqu'à une bague (17) de centrage étanche; le manchon de comblement (24) est pourvu d'une vis axiale (48) pouvant être vissée dans un trou longitudinal (47) du manchon (24) sur une profondeur choisie afin d'ajuster la longueur totale du manchon à la longueur (L) entre la base de la quille (10) et la bague (17). Cet agencement évite au chirurgien le risque de poser un manchon trop court ou trop long et les inconvénients qui en résultent.

Description

La présente invention a pour objet une prothèse totale de genou du typeà charnière modulaire d'articulation entre son composant fémoral et son composant tibial, dont les indications sont les suivantes ". tumeurs osseuses, reprise d'arthroplastie, destruction articulaire avec insuffisance ligamentaire sévère.

Comme on le sait, la reconstruction du genou après déstabilisation majeure (résection tumorale, reprises itératives... ) impose l'utilisation d'implants plus contraints qu'à l'habitude, afin de restituer correctement la cinétique articulaire. L'utilisation initiale d'une charnière simple métal-métal a donné des résultats encourageants. Mais malheureusement l'amélioration potentielle de cette charnière avec mise en place d'un frottement métal -polyéthylène( prothèse de Kotz) s'est soldée par d'importants déboires, dus entre autres au fluage du polyéthylène.

L'expérimentation d'autres modules prothétiques moins contraints, s'adaptant mieuxà l'anatomie, a entraîné d'autres complications telles que instabilité ou faillite de mécanique majeure. En outre ce type d'implant n'a pas prouvé sa supériorité pour assurer une pérennité plus longue du scellement prothétique, et un meilleur confort du patient.

Ainsi le brevetUS 5.377.101 décrit une prothèse de genou contrainteà deux degrés de liberté autour de deux axes perpendiculaires. Une telle prothèse a une structure particulièrement complexe, sa tenue mécanique soulève des difficultés importantes et son prix de revient est particulièrement élevé, sans pour autant que sa durée de vie soit notablement plus longue que celle des prothèses connues du même type.

On a donc proposé une prothèse totale de genou dans laquelle, la charnière étant articulée autour d'un axe transversal sur un composant tibial pourvu d'un plateau disposé sur un support d'ancrage osseux, ce plateau est profilé afin de former pour le composant fémoral une butée en extension comportant des paliers d'articulation des extrémités rotatives de la charnière solidaire du composant fémoral. Le plateau tibial est monté avec un léger jeu antéro-postérieur par rapportà son support.

Grâceà ce léger débattement, de l'ordre du millimètre environ, le plateau tibial, habituellement réalisé en une matière plastique appropriée telle que le polyéthylène, recule ou avance légèrement selon le mouvement de la partie fémorale. Du fait d'une moindre résistance mécanique, il en résulte donc une usure beaucoup plus faible que dans les prothèses connues du même type. Complémentairement, l'association de ce degré de mobilité du plateau dans la direction antéro-postérieure et d'une amplitude importante des paliers semi-cylindriques d'articulation des extrémités de la charnière, permet un rattrapage automatique du jeu de la charnière, créé progressivement par l'usure du palier du plateau. On réalise ainsi une prothèse de structure toutà la fois simple et particulièrement résistanteà l'usure, donc de durée de vie considérablement accrue. En effet les essais ont permis d'établir que l'association de la portée angulaire de la charnière sur le plateau tibial et du débattement de ce dernier diminue de80% environ le taux d'usure du polyéthylène constitutif du plateau.

Le composant fémoral est muni d'une quille d'ancrage intramédullaire fixée de manière amovible audit composant par une vis traversant une trochlée de celui-ci et vissée dans un trou taraudé de ladite quille; de son côté le composant tibial est pourvu d'une quille d'ancrage intramédullaire fixée de manière amovible audit support par une vis traversant ce dernier et vissée dans un trou taraudé de ladite quille.

Par ailleurs la quille (ou queue) intramédullaire fémorale est enveloppée par un manchon de comblement osseux qui s'étend entre la base de la quille et les condyles fémoraux, et sur une certaine longueur vers l'extrémité opposée de la quille jusqu'à une bague de centrage et d'étanchéité. Ce manchon peut être constitué en deux partiesà peu près symétriques et maintenues assembléesà la quille intramédullaire par des bagues élastiques (clips).

Le rôle de cet élément de comblement est le suivant. Lors de l'utilisation de la prothèse dans le cas de tumeur fémorale, le chirurgien est amenéà couper età enlever la partie fémorale pathologique. L'extrémité supérieure saine du fémur vient prendre appui sur la bague d'étanchéité placée sur la quille.Il est alors important de venir combler la partie fémorale réséquée pour deux raisons: - pour une raison esthétique, afin d'éviter un creux visible sur la jambe du patient, pour que le quadriceps en glissant sur la prothèse, ne puisse pas venir se coincer sous la partie supérieure de l'implant fémoral, c'està dire se placer sous les condyles et la trochlée. C'est donc la raison pour laquelle cet espace laissé libre par la résection du fémur, est comblé par le manchon. Or, il est très difficile pour le chirurgien de réaliser une coupe précise de la partie fémorale. Un manchon de comblement d'une longueur préfixée, comme utilisé jusqu'à présent, pose les problèmes suivants: - Soit le manchon est trop court, lorsque la coupe fémorale est plus importante que prévue, et il peut alors se déplacer librement entre l'implant fémoral et la bague d'étanchéité.

- Soit le manchon est trop long et il faut alors tenter de le recouper afin de l'ajusterà la longueur exacte voulue, ce qui est particulièrement malaisé.

L'invention a donc pour but de réaliser un manchon de comblement osseux agencé pour éviter ces inconvénients et d'une mise en place aisée par le chirurgien.

Conformémentà l'invention, le manchon de comblement est pourvu de moyens de réglage en longueur pour permettre de l'ajusterà la longueur effective entre la base de la quille et la bague de centrage.

Suivant une forme de réalisation de l'invention, lesdits moyens de réglage comprennent un trou taraudé agencé longitudinalement dans un corps du manchon et une vis adaptée pour se visser dans ce trou sur une profondeur choisie, de sorte que la longueur totale du corps et de la partie de la vis saillantà l'extérieur du corps soit sensiblement égaleà la longueur entre la base de la quille et la bague de centrage.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisationà titre d'exemple non limitatif.

La figure1 est une vue en perspective éclatéeà échelle réduite d'une forme de réalisation de la prothèse totale de genou conformeà l'invention.

La figure 2 est une vue en perspective partielleà échelle légèrement agrandie de la prothèse totale de genou de la figure1.

La figure3 est une vue en coupe partielle et élévation longitudinale de la prothèse assemblée de la figure1.

La figure 4 est une vue en élévation latérale de la prothèse de la figure3.

La figure5 est une vue en coupe longitudinale partielleà échelle agrandie d'une vis de fixation d'une quille de la prothèse des figures1 à 3 et de son bouchon anti-dévissage, ainsi que des pièces dans lesquelles la vis et le bouchon sont insérées.

La figure6 est une vue en élévation latérale, dans la direction de l'axe d'articulation du composant fémoral sur le composant tibial, de la prothèse des figures1 à 5.

La figure7 est une vue en coupe partielle et élévation suivant 7/7 de la figure6.

La prothèse totale de genou représentée aux dessins comporte un composant fémoral1 articulé par une charnière 2 autour d'un axe transversal3 sur un composant tibial 4 pourvu d'un plateau5 en une matière plastique telle que le polyéthylène, disposé sur un support6 du composant tibial 4.

Le composant fémoral1 comprend deux condyles 7, 8 réalisés monobloc avec une trochlée 9 et qui se prolongent par deux extrémités cylindriques latérales11 constituant des extensions de part et d'autre d'un dégagement central 12. Les extrémités11 enveloppent des manchons13 traversés par l'axe3, et sont articulées sur des surfaces de paliers27 formés sur le plateau5.

L'axe3 traverse également une saillie centrale 14 dont la base, qui est solidaire du support6, est emboîtée dans un évidement correspondant 20 du plateau5. Cet axe3 peut être solidarisé en rotation avec le composant tibial 4 grâceà une vis15 traversant la saillie 14 et dont l'extrémité vient se visser dans un trou complémentaire de l'axe3 (figures1 et 2).

Le composant fémoral1 comprend par ailleurs de manière connue en soi, un plot cylindrique16 dans lequel vient s'engager l'extrémité d'une queue ou quille10 pourvue d'une bague de centrage étanche17, fixée à un emplacement déterminé sur la quille10, par exemple au moyen de vis 40 (figure 4). La quille10 d'ancrage dans le canal médullaire du fémur est introduite par sa base dans le plot cylindrique16 solidaire des condyles 7, 8 et de la trochlée 9 et fixéeà ceux ci, de manière amovible, par une vis18. Cette dernière comporte une tête 18a saillant radialement d'une tige filetée 18b qui'peut venir se visser dans un trou taraudé 42 agencé axialement dans la base de la quille10. La vis18 peut être mise en placeà travers un trou19 de la trochlée 9.

Un agencement toutà fait similaireà celui qui vient d'être décrit pour la fixation avec anti-dévissage de la quille fémorale10 peut être réalisé pour la fixation d'une quille tibiale 21 d'ancrage intramédullaire dans le tibia du composant tibial 4, au moyen d'une seconde vis18.

La description de cet agencement anti-dévissage est faite ci- après particulièrement en référenceà la figure5, et s'applique aussi bienà la fixation de la quille fémorale10 qu'à celle de la quille tibiale 21, bien que l'orientation de la figure5 correspondeà la vis de la quille tibiale 21 # Afin d'empêcher tout dévissage intempestif de la vis de fixation 18 consécutifà des chocs ouà des vibrations, des moyens d'anti-dévissage sont prévus qui comportent, dans le mode de réalisation représenté, un bouchon creux tubulaire 43 en une matière plastique appropriée telle que le polyéthylène.

Ce bouchon 43 est dimensionné pour pouvoir être introduit dans les trous 42 de réception de la vis18 formés dans la quille fémorale10 et dans la quille tibiale 21, avant insertion de la vis. Afin de faciliter cette mise en place, le bouchon tubulaire 43 comprend un fond plein 44 tandis que son extrémité opposée est ouverte pour autoriser l'introduction de la tige filetée 18b dans ce bouchon 43. Ainsi le fond plein 44 fournit un appui pour une broche (non représentée) d'introduction du bouchon 43 dans le trou taraudé 42. Le fond 44 a une épaisseur axiale choisie pour que l'extrémité de la vis18 reste distante de ce fond d'un écart déterminée (figure5) lorsque, après vissage dans le bouchon 43, la vis18 vient par sa tête18a en butée sur un épaulement annulaire 45 d'arrêt, formé dans l'orifice d'introduction19 de la trochlée 9 et du support6.

Avantageusement, l'extrémité 18C de la tige filetée18b de la vis est conique, afin de faciliter son introduction dans le bouchon 43, et la tête 18a comporte-une empreinte18d pour l'insertion d'un outil de vissage non représenté.

Le support6 du plateau5 est réalisé avec une épaisseur suffisante pour que la tète 18a de la vis correspondante18 puissey être entièrement noyée en fin de vissage (figure3). Un tel agencement évite de devoir percer le plateau tibial5 d'un trou de passage de la vis18.

Une fois le bouchon 43 mis en place dans le trou 42, dont la longueur peut être supérieureà celle du bouchon 43, la vis18 est introduite dans le trou 42. Le vissage est poursuivi jusqu'à ce que la tête18a vienne en butée contre l'épaulement 45, tandis que la matière plastique du bouchon 43 est écrasée par le filetage de la tige18b entre celle-ci et le taraudage du trou 42 (figure5). Le vissage provoque un fluage de la matière plastique entre la vis18 et le taraudage du trou 42, constituant un frein bloquant tout dévissage.

Le composant fémoral1 comprend, outre la quille intramédullaire 10, un manchon 24 de comblement osseux enveloppant la quille10 entre la bague d'étanchéité17 et le plot16.

Le manchon 24 est muni de moyens de réglage en longueur pour permettre de l'ajusterà la longueur effective L entre la base de la quille 10, c'està dire la base du plot cylindrique16, et la bague de centrage17.

Dans la réalisation représentée, ces moyens de réglage comprennent un trou taraudé 47 agencé longitudinalement dans le corps du manchon 24, ainsi traversé de part en part, ainsi qu'une vis 48 adaptée pour venir se visser dans le trou 47 sur une profondeur appropriée.

Cette profondeur est choisie de manière que lorsque la vis 48 est complètement vissée dans le corps 24, avec uniquement sa tête 49 qui en fait saillie, la longueur totale du corps du manchon 24 et de la partie de la vis 48 saillantà l'extérieur du corps soit inférieureà la longueur L entre la base de la quille10 et la bague17. Aux figures3 et 4 on a représenté le manchon 24 avec la vis 48 en position moyenneà l'intérieur du manchon. Sa tête 49 est profilée pour coopérer avec un outil de vissage non représenté.

En fonction de la longueur effective L, le chirurgien effectue un ajustement de la longueur totale du corps 24 et de la partie de la vis 48 saillantà l'extérieur du corps; cet ajustement est réalisé par vissage ou dévissage de la vis 48, de façon que la tête 49 vienne affleurer la bague17.

La tige51 est filetée sur au moins une partie de sa longueur tandis que le trou longitudinal 47 est taraudé sur la plus grande partie de sa longueur. Le-manchon 24 est réalisé monobloc, et non en deux parties complémentaires comme selon la technique antérieure. La tige51 de la vis 48 est cylindrique, donc creuse, puisqu'elle doit envelopper la quille intramédullaire 10. Le manchon 24 et sa vis 48 sont réalisés en une matière plastique appropriée tel que le polyéthylène.

Le socle central 14 constituant la saillie solidaire du support tibial6 est pourvu sur chacun de ses deux côtés d'une glissière25 s'étendant dans la direction antéro-postérieure, donc perpendiculairementà l'axe3 d'articulation de la charnière. Ces glissières25 coopèrent chacuneà frottement glissant avec un profil complémentaire26 (Figure7) du plateau5, ménagé dans sa paroi qui entoure la base du socle 14. Les glissières25 et les rampes associées26 peuvent être inclinées sur la surface du plateau5, par exemple en forme de queue d'aronde, comme visibleà la figure7.

Elles sont réalisées de telle sorte qu'elles ne permettent qu'un glissement dans le plan antéro-postérieur, à l'exclusion de tout mouvement dans le plan sagittal. De plus le plateau5 est monté sur son support6 avec, visà vis d'un butoir30 du support6, un léger jeu antéro-postérieur j (figure6) qui peut avoir la valeur précédemment indiquée. Ainsi le plateau5 peut se déplacer légèrement et progressivement sur son support6, au fur età mesure des mouvements d'articulation du genou du patient, d'une valeur maximum de débattementj.

Par ailleurs la surface du plateau tibial5 est convenablement profilée en correspondance avec le profil convexe des condyles latéraux7, 8 afin de constituer pour ceux-ci et le composant fémoral1 une butée en flexion. La surface du plateau5 présente deux paliers latéraux semi-cylindriques 27 sur lesquels s'articulent les extrémités11 # Enfin la prothèse comporte avantageusement un jeu de plusieurs plateaux5 d'épaisseurse différentes, un plateau5a d'épaisseur inférieure au plateau5 étant représenté en trait mixteà la figure6.

L'assemblage de la prothèse qui vient d'être décrite s'effectue aisément et ne nécessite pas de description détaillée.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et peut comporter des variantes d'exécution. Ainsi tous moyens de réglage en longueur du manchon de comblement 24, autres que la vis 48, peuvent être envisagés dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Prothèse totale de genou comportant: un composant fémoral(1) articulé par une charnière (2) autour d'un axe transversal(3) sur un composant tibial (4) pourvu d'un plateau(5) disposé sur un support(6) d'ancrage osseux, ce plateau étant profilé afin de former pour le composant fémoral une butée en extension et comportant des paliers(27) d'articulation des extrémités rotatives de la charnière solidaire du composant fémoral, ce dernier étant muni d'une quille(10) d'ancrage intramédullaire fixée de manière amovible audit composant, ainsi que d'un manchon (24) de comblement osseux enveloppant la quille d'ancrage(10) jusqu'à une bague(17) de centrage étanche disposée sur ladite quilleà un emplacement déterminé, caractérisée en ce que le manchon de comblement est pourvu de moyens (48, 51, 47) de réglage en longueur pour permettre de l'ajusterà la longueur effective entre la base de la quille(10) et la bague(17) de centrage. 2. Prothèse selon la revendication1, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage comprennent un trou taraudé (47) agencé longitudinalement dans un corps du manchon (24) et une vis (48) adaptée pour se visser dans ce trou sur une profondeur choisie de sorte que la longueur totale du corps et de la partie de la vis saillantà l'extérieur du corps puisse être ajustéeà la longueur (L) entre la base de la quille(10) et la bague de centrage(17). 3. Prothèse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la vis (48) est constituée d'une tige filetée(51) sur au moins une partie de sa longueur et d'une tête (49) saillant radialement de la tige, cette tête étant profilée pour pouvoir coopérer avec un outil de vissage. 4. Prothèse selon la revendication3, caractérisée en ce que la tige(51) est cylindrique.