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WO2002009623A1 - Prothese unicompartimentale du genou - Google Patents

Prothese unicompartimentale du genou Download PDF

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WO2002009623A1
WO2002009623A1 PCT/FR2001/002152 FR0102152W WO0209623A1 WO 2002009623 A1 WO2002009623 A1 WO 2002009623A1 FR 0102152 W FR0102152 W FR 0102152W WO 0209623 A1 WO0209623 A1 WO 0209623A1
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tibial
unicompartmental
prosthesis according
internal
extended
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Jean-Manuel Aubaniac
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2/3868—Joints for elbows or knees with sliding tibial bearing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2002/3895—Joints for elbows or knees unicompartimental

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of orthopedic implants, in particular knee prostheses. More particularly, the invention relates to a unicompartmental knee prosthesis.
  • the knee joint is made up of three compartments, namely: - an internal tibial femoral compartment
  • Osteoarthritis of the knee does not necessarily affect the three compartments.
  • Each femoral and / or tibial compartment can be touched in isolation. We are in this area of single compartment surgery. Now it appeared that very often the connections are of the femoro-tibial type and most often of the internal femoro-tibial type. The surgeon uses, in this case, an internal or external unicompartmental femoro tibial prosthesis according to the affected compartment.
  • this type of prosthesis includes an internal or external femoral implant intended to be fixed at the level of the corresponding anatomical condyle.
  • This femoral implant is intended to cooperate in support and sliding with an internal or external tibial implant fixed at the level of the corresponding anatomical tibial compartment.
  • the tibial implant comprises a tibial polyethylene plate fixed in a metal tibial base.
  • the femoral implant must require, for its installation, only economical bone cuts.
  • the polyethylene tibial plateau must be rotary in order to allow a physiological internal rotation of the tibia in flexion, to harmonize the relationships of the friction torque. This results in a reduction in the wear of the polyethylene. It is observed that in the unicompartmental knee prostheses according to the state of the art the internal or external tibial plateau is always fixed by different means on the tibial base without any possibility of mobility.
  • the entire prosthesis must be able to be implanted by a minimally invasive surgical technique.
  • a femoral implant has been designed and developed, consisting of a condylar pad extended at the posterior level to wrap the corresponding anatomical condyle.
  • the tibial implant consists of a polyethylene plate mounted with limited rotational movement capacity in a horizontal plane, on a tibial base fixed at the level of the corresponding anatomical tibial compartment.
  • the condylar pad has on the external side a series of four successive cut sides delimiting flat bearing surfaces intended to cooperate with the femoral bone cuts.
  • the planar bearing surface considered from the anterior edge is horizontal and oriented substantially perpendicular to the mechanical axis of the femur, said surface being extended angularly by an inclined surface oriented at an angle of about 130 °, said inclined surface. being itself extended by a surface arranged substantially perpendicular to the horizontal surface while being extended by an inclined surface oriented at an angle of about 130 °.
  • the horizontal surface and the inclined surface which prolongs it which prolongs it, and have oriented fixing studs, intended to be anchored in bone sections.
  • the unicompartmental tibial plateau has, in combination with the tibial base of the arrangements to allow said plateau to move in rotation approximately + 15 ° internally and + 15 ° externally.
  • the tibial base has on the side of a straight edge located at the level of the tibial spine, an asymmetrical support rim.
  • the rim has, on the internal side, two profiled bearing surfaces cooperating in bearing with cut sides of the tibial plateau in the position of rotation at 15 ° internally or externally.
  • the tibial plateau has an offset stud capable of being engaged in free rotation in a median cylindrical well formed near the asymmetrical support flange of the tibial base.
  • Figure 1 is a side view of the unicompatimental femoral implant.
  • Figure 2 is a top view corresponding to Figure 1.
  • FIG. 3 is a side view corresponding to FIG. 1.
  • FIG. 4 is a top view of the tibial base.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a side view corresponding to FIG. 4.
  • FIG. 7 is a view in longitudinal section considered along line 7-7 of FIG. 4.
  • Figure 8 is a top view of the tibial plateau.
  • FIG. 9 is a side view corresponding to FIG. 8
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 of FIG. 8.
  • FIG. 1 f is a view in longitudinal section after impaction of the unicompartmental prosthesis at the level of the femoral condyle of the corresponding tibial compartment and in flexion position at 160 °
  • FIG. 12 is a plan view showing different possible angular positions of the tibial plateau by compared to the tibial base.
  • Figure 13 is a cross-sectional view taken along line 13-13 of Figure 12.
  • the unicompartmental knee prosthesis comprises, in known manner, an internal or external femoral implant designated in its together by (F) cooperating with an internal or external tibial implant designated as a whole by (T).
  • the femoral implant (F) consists of a condylar pad (1) extended at the posterior level in (la) to wrap the corresponding anatomical condyle.
  • the condylar pad (1) has, on the internal side, a series of four successive cut sides delimiting plane bearing surfaces (lb) (le) (ld) and (le) intended to cooperate with femoral bone cuts made in a known manner at the level of the internal or external anatomical condyle to be treated.
  • the flat bearing surface (lb) considered from the anterior edge of the condyle (1) is located, in the knee extension position, in a horizontal plane while being oriented substantially perpendicular to the mechanical axis of the femur.
  • the flat bearing surface (lb) is angularly extended by the surface (le) which is inclined and oriented at an angle ⁇ of approximately 130 °.
  • the inclined surface (le) is extended by the flat bearing surface (ld) arranged substantially perpendicular to the surface (lb). In other words, the surface (ld) is connected to the inclined surface (le), at an angle ⁇ also of approximately 130 °. Finally, this surface (ld) is extended by the inclined surface (le) and oriented at an angle ⁇ of approximately 130 ° to be located substantially perpendicular to the other aforementioned inclined surface (le).
  • the horizontal surface (ld) and the inclined surface (le) have fixing and stability studs (lf) and (lg) suitably oriented so as to be anchored in the corresponding bone cuts.
  • FIGS. 1 and 3 show the anatomical profile of the unicompartimental condylar pad according to the characteristics of the invention.
  • the unicompartmental tibial implant (T) consists of a polyethylene plate (2) mounted with limited rotational movement capacity in a horizontal plane on a metal tibial base (3). More particularly, the tibial plateau (2) has arrangements in combination with the tibial base (3) to allow it to move in rotation by approximately + 15 ° internally and more than 15 ° externally ( Figure 12).
  • the edge of the tibial plateau (2) considered on the side of the mass of tibial spines, has symmetrically two cut sides (2a) and (2b) intended to cooperate in support in a rotation position at 15 ° internally or externally, with a surface profiled support (3a) and (3b) which has a straight edge (3).
  • This rim (3) is formed laterally at the .tibial base (3) at the level of the mass of tibial spines.
  • the rim (3c) is asymmetrical ( Figures 4, 5 and 6).
  • the tibial plateau (2) has an offset stud (2c) transversely and able to be engaged, with free rotation, in a median cylindrical well (3d) formed near the asymmetrical support rim (3c) of the tibial base (3).
  • the tibial base (3) is fixed at the corresponding tibial compartment, by any known and appropriate means.
  • the underside of the tibial base (3) can have an indexing point (3e).
  • the anatomical profile of the condylar pad in the posterior part completely covers the physiological articular surface in order to avoid any phenomenon of wear, in particular in complete flexion at 160); - making economical bone cuts at the femoral condyle; - the limited rotation of the unicompartmental tibial plateau relative to the tibial base, in order to reduce wear;

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Abstract

Prothèse unicompartimentale du genou comprenant un implant fémoral interne ou externe coopérant avec un implant tibial interne ou externe, caractérisée en ce que : - l'implant fémoral est constitué par un patin condylien (1) prolongé au niveau postérieur (1a) pour envelopper le condyle anatomique correspondant ; - l'implant tibial est constitué par un plateau en polyéthylène (2) monté avec capacité de déplacement en rotation limitée dans un plan horizontal, sur une embase tibiale (3) fixée au niveau du compartiment tibial anatomique correspondant.

Description

PROTHESE UNICOMPARTIMENTALE DUGENOU.
L'invention se rattache au secteur technique des implants orthopédiques notamment des prothèses du genou. Plus Particulièrement, l'invention concerne une prothèse unicompartimentale du genou.
Sur un plan anatomique, l'articulation du genou est composée de trois compartiments à savoir : - un compartiment fémoral tibial interne
- un compartiment fémoral tibial externe
- un compartiment fémoral patellaire.
L'arthrose du genou ne concerne pas obligatoirement les trois compartiments. Chaque compartiment fémoral et/ou tibial peut être touché de façon isolée. On est dans ce domaine de la chirurgie unicompartimentaire. Or il est apparu que très souvent les liaisons sont du type fémoro-tibial et le plus souvent du type fémoro tibial interne. Le chirurgien utilise, dans ce cas, une prothèse unicompartimentale fémoro tibiale interne ou externe selon le compartiment atteint.
Pour l'essentiel, ce type de prothèse comprend un implant fémoral interne ou externe destiné à être fixé au niveau du condyle anatomique correspondant. Cet implant fémoral est destiné à coopérer en appui et à glissement avec un implant tibial interne ou externe fixé au niveau du compartiment tibial anatomique correspondant. Généralement, l'implant tibial comprend un plateau tibial en polyéthylène fixé dans une embase tibiale métallique.
Différentes solutions techniques ont été proposées tant au niveau de l'implant tibial que de l'implant fémoral. Il est toutefois apparu que les nombreuses solutions proposées, ces dernières ne remplissent pas, de manière satisfaisante, les objectifs suivants qui s'avèrent, après étude, particulièrement important dans le domaine de la chirurgie unicompartimentale : - l'implant fémoral doit présenter, au niveau de sa partie postérieure, un profil anatomique déterminé afin de couvrir complètement la surface articulaire physiologique du condyle anatomique correspondant afin qu'en flexion complète à 180 °, le contact avec le plateau tibial soit parfaitement harmonieux pour éviter l'usure du polyéthylène qui apparaît très souvent dans les prothèses unicompartimentales du genou, selon l'état de la technique.
- l'implant fémoral doit ne nécessiter, pour sa mise en place, que des découpes osseuses économiques.
- le plateau tibial en polyéthylène doit être rotatoire afin de permettre une rotation interne physiologique du tibia en flexion, pour harmoniser les rapports du couple de friction. Il en résulte une diminution de l'usure du polyéthylène. On observe que dans les prothèses unicompartimentales du genou selon l'état de la technique le plateau tibial interne ou externe est toujours fixé par différents moyens sur l'embase tibial sans aucune possibilité de mobilité.
- l'ensemble de la prothèse doit pouvoir être -implantée par une technique chirurgicale mini-invasive.
Compte tenu des problèmes à résoudre et des objectifs à atteindre, il a été conçu et mis au point un implant fémoral constitué par un patin condylien prolongé au niveau postérieur pour envelopper le condyle anatomique correspondant. L'implant tibial est constitué par un plateau en polyéthylène monté avec capacité de déplacement en rotation limité dans un plan horizontal, sur une embase tibiale fixée au niveau du compartiment tibial anatomique correspondant.
D'autre part, pour résoudre le problème posé de réaliser des coupes osseuses économiques, le patin condylien présente du coté externe une série de quatre pans coupés successifs délimitant des surfaces planes d'appui destinées à coopérer avec les coupes osseuses fémorales.
Avantageusement, la surface plane d'appui considérée à partir du bord antérieur est horizontale et orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe mécanique du fémur, ladite surface étant prolongée angulairement par une surface inclinée orientée selon un angle d'environ 130°, ladite surface inclinée étant elle même prolongée par une surface disposée sensiblement perpendiculairement à la surface horizontale en étant prolongée par une surface inclinée orientée selon un angle d'environ 130°.
Pour résoudre le problème posé d'assurer la fixation et l'indexation angulaire de l'implant fémoral unicompartimental sur les condyles correspondant interne ou externe la surface horizontale et la surface inclinée qui la prolonge, et présentent des plots de fixation orientés, destinés à être ancrés dans les coupes osseuses.
Pour résoudre le problème posé d'assurer l'entraînement en rotation du plateau tibial au fur et à mesure de la flexion du genou, le plateau tibiale unicompartimental présente, en combinaison avec l'embase tibial des agencement pour permettre audit plateau un déplacement en rotation d'environ + 15 ° en interne et de + 15° en externe. L'embase tibiale présente du côté d'un bord rectiligne situé au niveau du massif des épines tibiales, un rebord d'appui asymétrique. Le rebord présente, du côté interne, deux surfaces d'appui profilées coopérant en appui avec des pans coupés du plateau tibial en position de rotation à 15 ° en interne ou en externe. Avantageusement le plateau tibial présente un plot décalé apte à être engagé à libre rotation dans un puit cylindrique médian formé à proximité du rebord d'appui asymétrique de l'embase tibiale.
L'invention est exposée, ci-après, plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue de profil de l'implant fémoral unicompatimental. La figure 2 est une vue de dessus correspondant à la figure 1.
La figure 3 est une vue de côté correspondant à la figure 1. La figure 4 est une vue dé" dessus de l'embase tibial. La figure 5 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 5-5 de la figure 4. La figure 6 est une vue de côté correspondant à la figure 4.
La figure 7 est une vue en coupe longitudinale considéré selon la ligne 7-7 de la figure 4.
... • La figure 8 est une vue de dessus du plateau tibial.
La figure 9 est une vue de côté correspondant à la figure 8 La figure 10 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 10-10 de la figure 8.
La figure 1 f est une vue en coupe longitudinale après impaction de la prothèse unicompartimentale au niveau du condyle fémoral du compartiment tibial correspondant et en position de flexion à 160 ° La figure 12 est une vue en plan montrant différentes positions angulaires possibles du plateau tibial par rapport à l'embase tibial.
La figure 13 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 13-13 de la figure 12.
Comme indiqué, la prothèse unicompartimentale du genou comprend, de manière connue, un implant fémoral interne ou externe désigné dans son ensemble par (F) coopérant avec un implant tibial interne ou externe désigné dans son ensemble par (T).
L'implant fémoral (F) est constitué par un patin condylien (1) prolongé au niveau postérieur en (la) pour envelopper le condyle anatomique correspondant. On renvoie notamment à la figure 11. Le patin condylien (1) présente, du côté interne, une série de quatre pans coupés successifs délimitant des surfaces planes d'appui (lb) (le) (ld) et (le) destinées à coopérer avec des coupes osseuses fémorales pratiquées de manière connue au niveau du condyle anatomique interne ou externe à traiter.
La surface plane d'appui (lb) considérée à partir du bord antérieur du condyle (1) est située, en position d'extension du genou, dans un plan horizontal en étant orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe mécanique du fémur.
La surface plane d'appui (lb) est prolongée angulairement par la surface (le) qui est inclinée et orientée selon un angle α d'environ 130 °. La surface inclinée (le) est prolongée par la surface plane d'appui (ld) disposée sensiblement perpendiculairement à la surface (lb). Autrement dit, la surface (ld) est raccordée à la surface inclinée (le), selon un angle α également d'environ 130°. Enfin, cette surface (ld) est prolongée par la surface (le) inclinée et orientée selon un angle α d'environ 130° pour être située sensiblement perpendiculairement à l'autre surface inclinée précitée (le). La surface horizontale (ld) et la surface inclinée (le) présentent des plots de fixation et de stabilité (lf) et (lg) convenablement orientés pour être ancrés dans les coupes osseuses correspondantes. On renvoie aux figures 1 et 3 qui montrent le profil anatomique du patin condylien unicompartimental selon les caractéristiques de l'invention. L'implant tibial unicompartimental (T) est constitué par un plateau (2) en polyéthylène monté avec capacité de déplacement en rotation limitée dans un plan horizontal sur une embase tibiale métallique (3). Plus particulièrement, le plateau tibial (2) présente en combinaison avec l'embase tibiale (3) des agencements pour lui permettre un déplacement en rotation d'environ + 15° en interne et plus 15° en externe (figure 12).
Le bord du plateau tibial (2) considéré du côté du massif des épines tibiales, présente symétriquement deux pans coupés (2a) et (2b) destinés à coopérer en appui en position de rotation à 15° en interne ou en externe, avec une surface d'appui profilée (3a) et (3b) qui présente un rebord rectiligne (3). Ce rebord (3) est formé latéralement à l'embase .tibiale (3) au niveau du massif des épines tibiales. Le rebord (3c) est asymétrique (figures 4, 5 et 6).
Pour assurer la rotation en tant que telle, dans les conditions indiquées du plateau tibial par rapport à l'embase tibiale, selon des angles environ de 15° en interne et en externe, le plateau tibial (2) présente un plot (2c) décalé transversalement et apte à être engagé, à libre rotation, dans un puit cylindrique médian (3d) formé à proximité du rebord d'appui asymétrique (3c) de l'embase tibial (3). La fixation de l'embase tibial (3) au niveau du compartiment tibial correspondant, est effectuée par tout moyen connu et approprié. Par exemple, de la façon que le puit cylindrique (3d) , la face de dessous de l'embase tibial (3), peut présenter un point d'indexation (3e).
Les avantages ressortent bien de la description, en particulier, on souligne et on rappelle,
- le profil anatomique du patin condylien dans la partie postérieure couvre complètement la surface articulaire physiologique afin d'éviter tout phénomène d'usure, notamment en flexion complète à 160) ; - la réalisation de coupes osseuses économiques au niveau du condyle fémoral ; - la rotation limitée du plateau tibial unicompartimental par rapport à l'embase tibiale, afin de diminuer l'usure ;
- La facilité d'implantation ;

Claims

REVENDICATIONS
-1- Prothèse unicompartimentale du genou comprenant un implant fémoral interne ou externe coopérant avec une implant tibial interne ou externe caractérisée en ce que :
- l'implant fémoral est constitué par un patin condylien (1) prolongé au niveau postérieur (la) pour envelopper le condyle anatomique correspondant ;
- l'implant tibial est constitué par un plateau en polyéthylène (2) monté avec capacité de déplacement en rotation limitée dans un plan horizontal, sur une embase tibiale (3) fixée au niveau du compartiment tibial anatomique correspondant.
-2- Prothèse unicompartimentale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le patin condylien (1), présente, du côté externe, une série de quatre pans coupés successifs délimitant des surfaces planes d'appui (lb-lc-ld-le) destinées à coopérer avec les coupes osseuses fémorales.
-3- Prothèse unicompartimentale selon la revendication. 2, caractérisée en ce que la surface plane d'appui (lb) considérée à partir du bord antérieur est horizontale et orientée sensiblement perpendiculairement à l'axe mécanique du fémur, ladite surface (lb) étant prolongée angulairement par une surface inclinée (le) orientée selon un angle d'environ 130°, ladite surface inclinée (le) étant elle même prolongée par une surface (ld) disposée sensiblement perpendiculairement à la surface horizontale (lb) en étant prolongée par une surface inclinée (le) orientée selon un angle d'environ 130°.
-4- Prothèse unicompartimentale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface horizontale et la surface inclinée qui la prolonge, présentent des plots de fixation (ld et lg)orientés destinés à être ancrés dans les coupes osseuses. -5- Prothèse unicompartimentale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau tibial unicompartimental (2) présente, en combinaison avec l'embase tibiale (3) des agencements pour permettre audit plateau un déplacement en rotation d'environ + 15° en interne et + 15° en externe.
-6- Prothèse unicompartimentale selon la revendication. 5, caractérisée en ce que l'embase tibiale (3) présente du côté d'un bord rectiligne (3) situé au niveau du massif des épines tibiales un rebord d'appui asymétrique (3c).
-7- Prothèse unicompartimentale selon la revendication. 6, caractérisée en ce que le rebord (3c) présente du côté interne, deux surfaces d'appui profilées (3a-3b) coopérant en appui avec des pans coupés du plateau tibial (2) en position de rotation à 15 ° en interne ou en externe.
-8- Prothèse unicompartimentale selon la revendication 5 , caractérisé en ce que le plateau tibial (2) présente un plot (2c) décalé apte à être engagé à libre rotation dans un puit cylindrique médian (3d) formé à proximité du rebord d'appui asymétrique (3 c).
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