FR2908977A1

FR2908977A1 - Prosthetic element i.e. metallic base, for tibial plate of human knee joint prosthesis, has studs including end part forming spacer between another part and plate, where former part has minimum area higher than maximum area of latter part

Info

Publication number: FR2908977A1
Application number: FR0610262A
Authority: FR
Inventors: Philippe Neyret; Alain Tornier
Original assignee: Tornier SAS
Current assignee: Corin Ltd
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-05-30
Anticipated expiration: 2026-11-23
Also published as: FR2908977B1

Abstract

The element i.e. metallic base (6), has immobilizing units immobilizing a base plate (61) on a bone i.e. tibia, of a patient. The units have studs (64) that are extended with respect to a lower surface (63) of the plate, and a lug forms an anchoring shaft. The studs have a part (65) that forms a pointed end penetrated in the bone and another end part (66) that forms an intermediate spacer provided between the part (65) and the plate. The part (66) has a minimum transversal area that is higher than a maximum transversal area of the part (65).

Description

1 La présente invention a trait à un élément prothétique qui comporte unThe present invention relates to a prosthetic element which comprises a

corps de base ainsi que des moyens d'immobilisation de ce corps sur un os. L'invention a également trait à un procédé de pose d'un tel élément prothétique. Il est connu qu'un élément prothétique dcit pouvoir être immobilisé sur un os sur lequel il est destiné à être monté. Il est connu, par exemple de FR-A-2 854 792, d'équiper un plateau tibial avec une queue ou tenon d'ancrage prévu pour être introduit dans le canal médullaire tibial et à y être retenu, par exemple par du ciment. Une telle solution donne en général satisfaction mais n'est pas toujours applicable, notamment dans le cas où l'os à équiper de l'élément prothétique est fortement endommagé ou ne présente pas une profondeur suffisante pour que soit réalisé un logement de réception d'un tenon d'ancrage. En outre, la répartition du ciment autour du tenon ne peut pas toujours être contrôlée avec précision. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouvel élément prothétique dont l'ancrage sur un os est particulièrement simple et aisé à mettre en œuvre, sans qu'il soit nécessaire d'aménager un orifice de réception d'un tenon ou d'une queue d'ancrage. basic body as well as immobilization means of this body on a bone. The invention also relates to a method of laying such a prosthetic element. It is known that a prosthetic element has to be immobilized on a bone on which it is intended to be mounted. It is known, for example from FR-A-2 854 792, to equip a tibial plateau with a tail or anchor stud intended to be introduced into the tibial medullary canal and to be retained therein, for example by cement. Such a solution generally gives satisfaction but is not always applicable, especially in the case where the bone to be fitted to the prosthetic element is heavily damaged or does not have a depth sufficient for a receiving housing to be made. an anchor pin. In addition, the distribution of cement around the post can not always be accurately controlled. It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly by proposing a new prosthetic element whose anchoring on a bone is particularly simple and easy to implement, without it being necessary to arrange an orifice of receiving a tenon or tail anchor.

Dans cet esprit, l'invention concerne un élément prothétique qui comporte un corps de base ainsi que des moyens d'immobilisation de ce corps sur un os. Cet élément est caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation comprennent au moins un plot en saillie par rapport à une face du corps précité et constitué par une première partie, formant une extrémité en pointe destinée à pénétrer dans l'os, et par une deuxième partie, formant une entretoise intermédiaire entre la première partie et le corps de base, cette deuxième partie ayant, en section transversale, une 2908977 2 aire minimale strictement supérieure à l'aire maximale, en section transversale, de la première partie. Grâce à l'invention, la première partie formant l'extrémité en pointe peut pénétrer dans l'os, notamment 5 après résection de celui-ci, alors que la deuxième partie, qui forme l'entretoise, ménage un espace entre la surface de l'os et le corps de base, cet espace permettant une bonne répartition et une bonne prise d'une couche de ciment qui garantit, après séchage, une immobilisation ferme et 10 définitive de l'élément prothétique sur l'os. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel élément prothétique peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible : 15 - Le plot forme une surface de jonction entre ses première et deuxième parties, cette surface etant globalement perpendiculaire à un axe longitudinal du plot. La deuxième partie est cylindrique à base circulaire, avec un rayon supérieur à la moitié de la 20 largeur maximale de la première partie. La première partie peut être circulaire, de préférence globalement conique, avec un rayon maximal inférieur au rayon de la deuxième partie. En variante, la première partie peut être en forme de polyèdre, avec une base, du côté de la deuxième partie, 25 dont le plus grand côté est inférieur au diamètre de cette deuxième partie. - Plusieurs plots peuvent être répartis sur une face du corps destiné à être installée en regard d'un os sur lequel est monté l'élément. 30 - Les première et deuxième parties du ou de chaque plot sont monoblocs entre elles. - Le ou chaque plot est monobloc avec le corps de l'élément prothétique. 2908977 3 - La deuxième partie est monobloc avec le corps de l'élément prothétique, alors que la première partie est rapportée sur cette entretoise. L'invention trouve une application tout à fait 5 avantageuse dans le cas où elle est appliquée à un élément qui appartient à un plateau tibial de prothèse ce genou. L'invention concerne également un procédé de pose pouvant être mis en oeuvre avec un élément pro-=hétique tel que mentionné ci-dessus et qui comprend des étapes 10 consistant à : a)- garnir une surface (S) de l'os d'une couche de ciment bio-compatible et b)- faire pénétrer dans l'os une première partie formant une extrémité en pointe d'au moins un plot 15 solidaire du corps de base de l'élément prothétique, en amenant en appui contre l'os une deuxième partie formant une entretoise intermédiaire entre le corps de base et la première partie et en répartissant la couche de ciment dans un espace défini par la ou les deuxième (s) partie (s) entre 20 le corps de base et la surface de l'os. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de trois modes de réalisation d'un plateau tibial de prothèse de genou conforme à son 25 principe et de sa méthode de pose, donnés uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une prothèse de genou comprenant un plateau tibial avec une 30 embase conforme à l'invention, - la figure 2 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne II-II à la figure 1, - la figure 3 montre, dans un plan analogue au plan de coupe de la figure 2 mais à plus petite échelle, le 2908977 4 plateau tibial en configuration montée sur le tibia d'un patient, - la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 3, 5 - la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 pour un plateau tibial conforme à un second mode de réalisation de l'invention, -la figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail VI à la figure 5, et 10 - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 pour un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, est représentée une pro-thèse totale 1 d'une articulation de genou humain. Cette prothèse comprend d'une part un élément fémoral prothétique 2 15 destiné à être solidarisé avec l'extrémité inférieure du fémur d'un patient. Elle comprend d'autre part un ensemble ou plateau prothétique tibial 4 qui comporte une embase 6 destinée à être solidarisée à l'extrémité supérieure du tibia du patient, ainsi qu'un patin 8 adapté pour être 20 monté de manière fixe sur l'embase 6. L'embase 6 est métallique, alors que le patin 8 est réalisé en matière plastique, par exemple en polyéthylène. L'embase 6 est destinée à être fixée sur le tibia T d'un patient et comprend une plaque de base 61 dont on note 25 respectivement 62 et 63 les faces supérieure et inférieure en configuration montée de l'embase 6 sur un tibia T. La face 62 est équipée de moyens, connus en soi et non représentés, de fixation du patin 8. Ces moyens peuvent, par exemple, être du type de ceux décrits dans FR-A- 30 2 854 792. La face 63 est destinée à être orientée vers une surface réséquée S du tibia T. Deux plots 64 font saillie à partir de la surface 63 en étant monoblocs avec la plaque 61. Chaque plot 64 comprend une partie d'extrémité 65, en 2908977 5 forme de pointe, ainsi qu'une partie 66, formant entretoise et intercalée entre la partie 65 et la plaque 61. La partie 65 est circulaire, en étant centrée sur un axe longitudinal X64 du plot 64. Elle a une forme proche 5 d'un cône, cette forme résultant de la rotation autour de l'axe X64 d'une génératrice G légèrement courbe et dont la concavité est tournée vers l'extérieur de la partie 65. La partie 65 est donc effilée. En variante, la génératrice G peut être rectiligne, auquel cas la partie d'extrémité 65 10 est conique. On note R65 le rayon maximal de la partie 65. La partie 66 est, quant à elle, de forme cylindrique à base circulaire, tout en étant également centrée sur l'axe X64. On note R66 le rayon de l'entretoise 66. Le rayon R66 a une valeur strictement supérieure à 15 celle du rayon R65. Il est ainsi formé une surface annulaire 67 de jonction entre les parties 65 et 66, cette surface 67 étant ménagée autour de la base de la partie 65, sur le côté de la partie 66 opposée à la plaque 61, en étant perpendiculaire à l'axe X64. In this spirit, the invention relates to a prosthetic element which comprises a base body and means for immobilizing the body on a bone. This element is characterized in that the immobilizing means comprise at least one stud projecting from a face of the aforementioned body and consisting of a first part, forming a pointed end intended to penetrate into the bone, and by a second part, forming a spacer intermediate between the first part and the base body, the second part having, in cross section, a minimum area strictly greater than the maximum area, in cross section, of the first part. Thanks to the invention, the first portion forming the tip end can penetrate the bone, in particular after resection thereof, while the second part, which forms the spacer, provides a space between the surface of the bone. the bone and the base body, this space allowing a good distribution and a good setting of a cement layer which guarantees, after drying, a firm and definitive immobilization of the prosthetic element on the bone. According to advantageous but not obligatory aspects of the invention, such a prosthetic element may incorporate one or more of the following features taken in any technically permissible combination: The stud forms a junction surface between its first and second parts, this surface being generally perpendicular to a longitudinal axis of the stud. The second part is cylindrical with a circular base, with a radius greater than half of the maximum width of the first part. The first portion may be circular, preferably generally conical, with a maximum radius less than the radius of the second portion. Alternatively, the first portion may be polyhedron-shaped, with a base on the side of the second portion, the larger side of which is smaller than the diameter of that second portion. - Several pads may be distributed on a face of the body intended to be installed opposite a bone on which the element is mounted. The first and second parts of the or each pad are monoblock to each other. - The or each stud is monobloc with the body of the prosthetic element. 2908977 3 - The second part is integral with the body of the prosthetic element, while the first part is attached to this spacer. The invention finds a very advantageous application in the case where it is applied to an element which belongs to a tibial plateau of this knee prosthesis. The invention also relates to a method of laying that can be carried out with a prosthetic element as mentioned above and which comprises the following steps: a) - filling a surface (S) with the bone of a layer of bio-compatible cement and b) - penetrate into the bone a first portion forming a pointed end of at least one stud 15 integral with the base body of the prosthetic element, bringing against the a second portion forming an intermediate spacer between the base body and the first portion and distributing the cement layer in a space defined by the second portion (s) between the base body and the surface of the bone. The invention will be better understood and other advantages thereof will emerge more clearly in the light of the following description of three embodiments of a tibial knee prosthesis tray in accordance with its principle and its method. laying, given by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a perspective view of a knee prosthesis comprising a tibial plateau with a base according to the invention, FIG. 2 is a section on a larger scale along line II-II in FIG. 1; FIG. 3 shows, in a plane similar to the sectional plane of FIG. 2 but on a smaller scale, the plateau tibial configuration mounted on the tibia of a patient, - Figure 4 is an enlarged view of the detail IV in Figure 3, 5 - Figure 5 is a view similar to Figure 3 for a tibial plateau in accordance with a second embodiment of the invention, Figure 6 is an enlarged view of Detail VI in Figure 5, and Figure 7 is a view similar to Figure 6 for a third embodiment of the invention. FIG. 1 shows a total prosthesis 1 of a human knee joint. This prosthesis comprises on the one hand a prosthetic femoral element 2 intended to be secured to the lower end of the femur of a patient. It further comprises a set or tibial prosthetic plateau 4 which comprises a base 6 intended to be secured to the upper end of the patient's tibia, and a shoe 8 adapted to be mounted fixedly on the base 6. The base 6 is metal, while the pad 8 is made of plastic material, for example polyethylene. The base 6 is intended to be fixed on the tibia T of a patient and comprises a base plate 61 which is respectively noted 62 and 63 the upper and lower faces in the mounted configuration of the base 6 on a tibia T. The face 62 is equipped with means, known per se and not shown, for fixing the shoe 8. These means may, for example, be of the type described in FR-A-2 854 792. The face 63 is intended for be oriented towards a resected surface S of the tibia T. Two pads 64 project from the surface 63 in one piece with the plate 61. Each pad 64 comprises a tip-shaped end portion 65, as well as a portion 66 forming a spacer and interposed between the portion 65 and the plate 61. The portion 65 is circular, centered on a longitudinal axis X64 of the stud 64. It has a shape close to a cone, this resulting shape of rotation around the X64 axis of a generatrix G slightly court be and whose concavity is turned towards the outside of part 65. Part 65 is tapered. Alternatively, the generator G may be straight, in which case the end portion 65 is tapered. R65 is the maximum radius of the portion 65. The portion 66 is, in turn, of cylindrical shape with a circular base, while also being centered on the axis X64. The radius of the spacer 66 is R 66. The radius R 66 has a value strictly greater than that of the radius R 65. There is thus formed an annular surface 67 of junction between the parts 65 and 66, this surface 67 being formed around the base of the portion 65, on the side of the portion 66 opposite the plate 61, being perpendicular to the X64 axis.

20 Grâce à la géométrie de chacun des plots 64, on peut faire pénétrer la partie en pointe 65 de chaque plot 64 dans le tibia T, par exemple par impaction, la partie 66 venant alors en appui, par sa surface 67, contre la surface S du tibia T.Thanks to the geometry of each of the pads 64, it is possible to penetrate the pointed portion 65 of each stud 64 into the tibia T, for example by impaction, the portion 66 then bearing, by its surface 67, against the surface S tibia T.

25 Ainsi, comme représenté à la figure 4, lorsqu'on monte l'embase 6, on fait pénétrer les parties 65 dans le tibia T, après avoir revêtu la surface S d'une couche C de ciment bio-compatible tel que classiquement utilisé pour l'ancrage d'éléments prothétiques. La couche C de ciment se 30 répartit alors dans un espace creux E qui subsiste entre la face 63 et la surface S, du fait des parties 66. Les pions 64 évitent que l'embase 6 ne glisse par rapport au tibia T sur la couche C, avant que celle-ci ne soit sèche, car ils ancrent l'embase 6 dans le tibia. Après séchage, la couche 2908977 6 C permet d'immobiliser fermement le plateau 4 sur le tibia T. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 5 et 6, les éléments analogues à 5 ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références. L'embase 6 du plateau 4 de ce mode de réalisation comporte également deux plots 64 comprenant chacun une partie d'extrémité en forme de pointe 65 et une partie 10 formant entretoise 66 qui font saillie à partir d'une face inférieure 63 de la plaque de base 61 de l'embase 6. L'embase 6 est également pourvue d'un tenon 68 formant queue d'ancrage et destiné à être engagé dans le canal médullaire du tibia T.Thus, as shown in FIG. 4, when the base 6 is mounted, the parts 65 are penetrated into the tibia T, after having coated the surface S with a layer C of biocompatible cement as conventionally used. for anchoring prosthetic elements. The layer C of cement then distributes in a hollow space E which remains between the face 63 and the surface S, because of the parts 66. The pins 64 prevent the base 6 from sliding relative to the tibia T on the layer C, before it is dry, because they anchor the base 6 in the shin. After drying, the layer C can firmly immobilize the plate 4 on the tibia T. In the second embodiment of the invention shown in FIGS. 5 and 6, elements similar to those of the first embodiment the same references. The base 6 of the plate 4 of this embodiment also comprises two studs 64 each comprising a tip-shaped end portion 65 and a spacer portion 66 which project from a lower face 63 of the plate base 61 of the base 6. The base 6 is also provided with a pin 68 forming an anchor tail and intended to be engaged in the medullary canal of the tibia T.

15 Comme il ressort plus particulièrement de la figure 6, chaque plot 64 est rapporté sur la plaque 61 au moyen d'une vis 69 engagée dans la plaque 61 par sa face 62 et coopérant avec un taraudage interne 66a de la partie 66. Chaque plot 64 est monobloc, en ce sens que les parties 65 20 et 66 sont formées par une seule pièce. Dans ce mode de réalisation, la partie d'extrémité 65 est en forme de pyramide, avec une base B65 dont la plus grande dimension est inférieure au double du rayon R66 de la partie 66 qui est circulaire à base cylindrique, le rayon 25 R66 étant défini comme dans le premier mode de réalisation. En variante, la partie 65 pourrait avoir une autre forme polyédrique. Dans le troisième mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 7, les éléments analogues à ceux du 30 premier mode de réalisation portent des références identiques. Dans ce mode de réalisation, la partie 66 est cylindrique et monobloc avec la plaque 61, alors que la partie d'extrémité 65, qui est conique, est rapportée par vissage sur l'entretoise 66.As is more particularly apparent from FIG. 6, each stud 64 is attached to the plate 61 by means of a screw 69 engaged in the plate 61 by its face 62 and cooperating with an internal thread 66a of the part 66. Each stud 64 is integral, in that the parts 65 and 66 are formed in one piece. In this embodiment, the end portion 65 is pyramid-shaped, with a base B65 whose largest dimension is less than twice the radius R66 of the cylindrical circular portion 66, the radius R66 being defined as in the first embodiment. Alternatively, the portion 65 could have another polyhedral shape. In the third embodiment of the invention shown in FIG. 7, elements similar to those of the first embodiment carry identical references. In this embodiment, the portion 66 is cylindrical and integral with the plate 61, while the end portion 65, which is conical, is reported by screwing on the spacer 66.

2908977 7 Dans les modes de réalisation des figures 5 à 7, une surface 67 perpendiculaire à l'axe X69 du plot 64 est définie entre ses parties 65 et 66. Comme dans le premier mode de réalisation, cette surface 67 est destinée à venir 5 en appui contre la surface du tibia T. Selon un mode de réalisation qui n'est pas représenté, l'entretoise 66 peut être rapportée sur la plaque 61, alors que la partie d'extrémité en pointe 65 est rapportée sur l'entretoise 66.In the embodiments of Figures 5 to 7, a surface 67 perpendicular to the axis X69 of the pad 64 is defined between its parts 65 and 66. As in the first embodiment, this surface 67 is intended to come 5 resting against the surface of the tibia T. According to an embodiment that is not shown, the spacer 66 can be attached to the plate 61, while the tip end portion 65 is attached to the spacer 66 .

10 Dans les trois modes de réalisation décrits, comme la partie 66 est cylindrique, son aire en section transversale est constante. Cette aire est strictement supérieure à l'aire maximale, en section transversale, de la partie 65, qui est son aire au niveau de sa base. La partie 66 d'un 15 plot 64 peut ne pas être cylindrique. Dans ce cas, on peut considérer l'aire transversale minimale de cette partie. Cette aire est choisie supérieure à l'aire transversale maximale de la partie 65 au niveau de sa base. Lorsque les éléments 65 et/ou 66 ne sont pas 20 monoblocs avec la plaque 61, ils peuvent être réalisés soit dans le même matériau, soit dans un matériau différent. Par exemple la plaque 61 peut être en métal, alors que les éléments 65 et 66 sont en matériau synthétique. L'invention est également applicable au cas où le corps de base n'est 25 pas métallique mais, par exemple, en matière synthétique. Quel que soit le mode de réalisation l'espace E ou équivalent créé grâce aux parties 66 des plots 64 permet une répartition uniforme de la couche de ciment C entre la surface 63 de l'élément prothétique et la surface osseuse 30 S. La surface de contact entre l'élément prothétique 6 et la couche C est importante. L'invention a été représentée dans le cadre de son utilisation sur une embase de plateau tibial. Elle est toutefois applicable à d'autres éléments prothétiques 2908977 8 devant être immobilisés par rapport à un os, par exemple un cotyle, un composant tibial ou astragalien de cheville, etc.In the three described embodiments, since the portion 66 is cylindrical, its cross-sectional area is constant. This area is strictly greater than the maximum cross-sectional area of Part 65, which is its area at its base. The portion 66 of a pad 64 may not be cylindrical. In this case, we can consider the minimum transversal area of this part. This area is chosen to be greater than the maximum cross-sectional area of Part 65 at its base. When the elements 65 and / or 66 are not integral with the plate 61, they can be made either of the same material or of a different material. For example, the plate 61 may be made of metal, while the elements 65 and 66 are made of synthetic material. The invention is also applicable in the case where the base body is not metallic but, for example, of synthetic material. Whatever the embodiment, the space E or equivalent created by the parts 66 of the studs 64 allows a uniform distribution of the cement layer C between the surface 63 of the prosthetic element and the 30 S bone surface. contact between the prosthetic element 6 and the layer C is important. The invention has been shown in the context of its use on a tibial plateau base. However, it is applicable to other prosthetic elements 2908977 8 to be immobilized with respect to a bone, for example an acetabulum, a tibial component or ankle talon, etc.

Claims

Prosthetic element (6) comprising a base body (61) and means (64, 68) for immobilizing this body on a bone (T), characterized in that the immobilizing means comprise at least one stud (64) projecting from a body face (63) and having a first portion (65) forming a pointed end for penetrating the bone (T) and a second portion (66) , forming an intermediate spacer between the first portion and the body, and in that the second portion (66) has, in cross-section, a minimum area strictly greater than the maximum cross-sectional area of the first portion (65). ).

2. Element according to claim 1, characterized in that the stud (64) forms a junction surface (67) between the first portion (65) and the second portion (66), this surface being generally perpendicular to a longitudinal axis ( X64) of the pad.

3. Element according to one of the preceding claims, characterized in that the second portion (66) is cylindrical with a circular base, with a radius (R66) greater than half (R65) of the maximum width of the first portion (65). ).

4. Element according to claim 3, characterized in that the first portion is circular, preferably generally conical, with a maximum radius (R65) less than the radius of the second portion (65).

5. Element according to claim 3, characterized in that the first part is in the form of polyhedron, with a base (B65) on the side of the second part whose largest side is smaller than the diameter of the second part. 2908977 10

6. Element according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of studs (64) distributed on a face (63) of the body (61) intended to be installed opposite a bone (T) on which 5 is mounted the element (6).

7. Element according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second parts (65, 66) of the or each pad (64) are integral with each other. 10

8. Element according to claim 7, characterized in that the or each stud (64) is integral with the body (61).

9. Element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second portion (66) is integral with the body (61) and in that the first portion (65) is attached to the spacer.

10. Element (6) according to one of the preceding claims, characterized in that it belongs to a tibial plateau (4) of knee prosthesis (1).