FR2736819A1 - Prosthesis for knee fixed to femur and tibia - has L=shaped femoral piece with condylar surface and tibial plate with flat surface and slide between surfaces - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les prothèses de genou qui permettent de restaurer l'articulation entre le fémur et le tibia, plus particulièrement les prothèses de genou dites "partielles" qui permettent de ne restaurer qu'une partie de l'articulation du genou. The present invention relates to knee prostheses which make it possible to restore the joint between the femur and the tibia, more particularly the so-called "partial" knee prostheses which make it possible to restore only part of the knee joint.
On connaît déjà des prothèses totales de genou, notamment celle qui est décrite dans le FR-A-2 691 358. Total knee prostheses are already known, in particular that described in FR-A-2 691 358.
Dans ce document, il est décrit une prothèse de genou comportant une pièce fémorale apte à être fixée sur le fémur et épousant sensiblement la forme d'un "U", le fond et l'un des côtés dudit "U" définissant deux surfaces condyliennes séparées par un espace vide pour le passage de ligaments, l'autre côté dudit "U" définissant deux surfaces de trochlée, un plateau tibial apte à être fixé sur le tibia et étant constitué par deux plaques et des moyens pour monter en rotation les deux plaques l'une sur l'autre autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe du tibia, une première plaque étant apte à être fixée sur le tibia et la seconde plaque étant tournée vers le fémur, et des moyens pour coupler les deux surfaces condyliennes avec le plateau tibial constitués par deux patins disposés entre respectivement les deux surfaces condyliennes et la seconde plaque du plateau tibial, les deux patins étant montés coulissants en translation suivant, respectivement, deux axes rectilignes parallèles et comportant chacun une surface de glissement en rotation pour la surface condylienne qui lui est associée, chaque surface condylienne étant constituée, pour une partie, par une surface cylindrique de révolution et, pour son autre partie, par une surface torique de révolution, les surfaces cylindrique de révolution et torique de chaque surface condylienne étant juxtaposées l'une à l'autre en formant une continuité sans point anguleux, la surface de glissement en rotation de chaque patin étant congruente d'une partie des deux surfaces cylindrique et torique de la surface condylienne associée au patin. In this document, a knee prosthesis is described comprising a femoral piece capable of being fixed on the femur and substantially taking the shape of a "U", the bottom and one of the sides of said "U" defining two condylar surfaces. separated by an empty space for the passage of ligaments, the other side of said "U" defining two trochlea surfaces, a tibial plate capable of being fixed on the tibia and consisting of two plates and means for rotating the two plates one on the other around an axis substantially parallel to the axis of the tibia, a first plate being able to be fixed on the tibia and the second plate being turned towards the femur, and means for coupling the two condylar surfaces with the tibial plateau constituted by two pads disposed respectively between the two condylar surfaces and the second plate of the tibial plateau, the two pads being slidably mounted in translation according to, respectively , two parallel rectilinear axes and each having a sliding sliding surface for the condylar surface associated therewith, each condylar surface being formed, in part, by a cylindrical surface of revolution and, for its other part, by a toric surface of revolution, the cylindrical surfaces of revolution and toric of each condylar surface being juxtaposed one with the other by forming a continuity without angular point, the surface of sliding in rotation of each pad being congruent of a part of the two cylindrical surfaces and toric of the condylar surface associated with the skate.
Quand il est nécessaire de ne procéder à la restauration que d'une partie du genou, il est jusqu'à ce jour généralement utilisé des prothèses de genou dites "partielles" qui sont simplement déduites de prothèses totales dont n'est conservée que la partie correspondant à la partie de l'articulation à restaurer. When it is necessary to restore only part of the knee, so far generally used so-called "partial" knee prostheses which are simply deduced from total prostheses of which only the part is kept corresponding to the part of the joint to be restored.
Cette technique explique le fait que les prothèses partielles de genou connues à ce jour présentent des structures relativement complexes, ce qui est un inconvénient important pour ce genre de produit, tant sur le plan de la fiabilité que sur celui du prix de revient. This technique explains the fact that the partial knee prostheses known to date have relatively complex structures, which is a significant drawback for this type of product, both in terms of reliability and that of cost price.
La présente invention a ainsi pour but de réaliser une prothèse de genou présentant une structure plus simple que celles de l'art antérieur. The present invention thus aims to produce a knee prosthesis having a simpler structure than those of the prior art.
Plus précisément, la présente invention a pour objet une prothèse de genou entre un fémur et un tibia, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins:
- une pièce fémorale apte à être fixée sur le fémur, la pièce fémorale épousant au moins sensiblement la forme d'un "L", cette pièce fémorale définissant une surface condylienne ayant une forme de révolution autour d'un axe de révolution,
- un plateau tibial apte à être fixé sur le tibia, ledit plateau tibial présentant une face plane de déplacement par glissement,
- un patin interposé entre ladite surface condylienne de la pièce fémorale et la face plane du plateau tibial, ledit patin comportant une face plane apte à être montée glissante sur la face plane du plateau tibial et une surface de glissement apte à être montée glissante sur la surface condylienne de la pièce fémorale, et
- des moyens pour guider ledit patin dans son glissement sur la surface condylienne, dans une rotation autour de l'axe de révolution.More specifically, the subject of the present invention is a knee prosthesis between a femur and a tibia, characterized in that it comprises at least:
a femoral part capable of being fixed on the femur, the femoral part marrying at least substantially the shape of an "L", this femoral part defining a condylar surface having a shape of revolution around an axis of revolution,
a tibial plate capable of being fixed on the tibia, said tibial plate having a plane face of displacement by sliding,
a pad interposed between said condylar surface of the femoral part and the flat face of the tibial plateau, said pad comprising a flat face capable of being mounted sliding on the flat face of the tibial plateau and a sliding surface capable of being mounted sliding on the condylar surface of the femoral component, and
- Means for guiding said pad in its sliding on the condylar surface, in a rotation around the axis of revolution.
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:
Les figures 1 et 2 représentent deux vues en coupe d'un mode de réalisation d'une prothèse de genou selon l'invention, la coupe représentée sur la figure 1 étant référencée I-I sur la figure 2 et la coupe selon la figure 2 étant référencée II-II sur la figure 1.Other characteristics and advantages of the present invention will appear during the following description given with reference to the drawings annexed by way of illustration but in no way limitative, in which:
Figures 1 and 2 show two sectional views of an embodiment of a knee prosthesis according to the invention, the section shown in Figure 1 being referenced II in Figure 2 and the section according to Figure 2 being referenced II-II in Figure 1.
Les deux figures représentent un mode de réalisation possible d'une prothèse de genou selon l'invention dans une application particulièrement avantageuse à la restauration partielle de l'articulation du genou. The two figures represent a possible embodiment of a knee prosthesis according to the invention in a particularly advantageous application to the partial restoration of the knee joint.
Cette prothèse comporte au moins une pièce fémorale 1 apte à être fixée sur le fémur 2, cette pièce épousant au moins sensiblement la forme d'un "L", comme cela est parfaitement visible sur les deux figures 1 et 2. This prosthesis comprises at least one femoral part 1 capable of being fixed on the femur 2, this part conforming at least substantially to the shape of an "L", as is perfectly visible in the two figures 1 and 2.
Sur cette pièce fémorale est définie une surface condylienne 3 ayant une forme de révolution autour d'un axe de révolution 4. Cette forme de révolution peut être de différentes sortes, par exemple sphérique, cylindrique ou, de façon peut-être plus avantageuse, toroïdale. On this femoral part is defined a condylar surface 3 having a shape of revolution around an axis of revolution 4. This shape of revolution can be of different kinds, for example spherical, cylindrical or, perhaps more advantageously, toroidal .
La prothèse comporte en outre un plateau tibial 5 apte à être fixé sur le tibia 6. Ce plateau présente une face plane 7 de déplacement par glissement pour un autre élément comme décrit ci-après. The prosthesis further comprises a tibial plate 5 capable of being fixed on the tibia 6. This plate has a flat face 7 of displacement by sliding for another element as described below.
Cet élément est constitué par un patin 8 qui est interposé entre la surface condylienne 3 de la pièce fémorale 1 et la face plane 7 du plateau tibial 5. Ce patin comporte une face plane 9 apte à être montée glissante sur la face plane 7 du plateau tibial 5 et une surface de glissement 10 apte à être montée glissante sur la surface condylienne 3 de la pièce fémorale 1. This element is constituted by a pad 8 which is interposed between the condylar surface 3 of the femoral piece 1 and the flat face 7 of the tibial plateau 5. This pad has a flat face 9 able to be slidably mounted on the flat face 7 of the plateau tibial 5 and a sliding surface 10 capable of being slidably mounted on the condylar surface 3 of the femoral part 1.
En outre, selon une caractéristique importante de l'invention prise en combinaison avec les précédentes, la prothèse comporte des moyens 11 pour guider le patin 8 dans son glissement sur la surface condylienne 3, de façon qu'il ne subisse qu'une rotation autour de l'axe de révolution 4 par rapport à la pièce fémorale 1, ou réciproquement, c'est-à-dire de façon que la pièce fémorale 1 puisse ne subir qu'une rotation autour de l'axe de révolution 4 par rapport au patin 8 considéré alors comme fixe. In addition, according to an important characteristic of the invention taken in combination with the previous ones, the prosthesis includes means 11 for guiding the pad 8 in its sliding on the condylar surface 3, so that it is only rotated around of the axis of revolution 4 relative to the femoral part 1, or vice versa, that is to say so that the femoral part 1 can only undergo a rotation around the axis of revolution 4 relative to the pad 8 then considered to be fixed.
Les moyens 11 pour guider le patin dans son glissement sur la surface condylienne dans une rotation autour de l'axe de révolution 4 sont avantageusement constitués par des moyens de clipsage 12 du patin 8 dans la pièce fémorale 1. The means 11 for guiding the pad in its sliding on the condylar surface in a rotation about the axis of revolution 4 are advantageously constituted by means of clipping 12 of the pad 8 in the femoral part 1.
Ces moyens de clipsage peuvent prendre différentes formes, par exemple une forme en queue d'aronde réalisée dans l'un des deux éléments "patin 8" ou "pièce fémorale 1" et par une rainure de même forme réalisée dans l'autre élément. These clipping means can take different forms, for example a dovetail shape made in one of the two elements "pad 8" or "femoral part 1" and by a groove of the same shape made in the other element.
Cependant, dans une réalisation préférentielle comme celle qui est illustrée sur les deux figures, ces moyens de clipsage 12 sont constitués par deux parties en saillie 13, 14 bordant latéralement la surface de glissement 10 du patin 8 et par deux gorges 15, 16 longitudinales de révolution autour de l'axe de révolution 4, les deux gorges étant réalisées latéralement dans la pièce fémorale 1 et ayant une section complémentaire de celle des parties en saillie 13, 14, les deux parties en saillie étant montées coulissantes respectivement dans chaque gorge 15, 16. En fait, ces gorges 15, 16 constituent des glissières en creux parcourues par les parties en saillie 13, 14 lors du déplacement relatif du patin 8 par rapport à la pièce fémorale 1. However, in a preferred embodiment like that which is illustrated in the two figures, these clipping means 12 are constituted by two projecting parts 13, 14 laterally bordering the sliding surface 10 of the shoe 8 and by two longitudinal grooves 15, 16 of revolution around the axis of revolution 4, the two grooves being produced laterally in the femoral part 1 and having a section complementary to that of the projecting parts 13, 14, the two projecting parts being slidably mounted respectively in each groove 15, 16. In fact, these grooves 15, 16 constitute hollow slides traversed by the projecting parts 13, 14 during the relative movement of the pad 8 relative to the femoral part 1.
De plus, le patin 8 est de préférence constitué par une enveloppe ouverte 20 et un noyau 21 enchâssé dans cette enveloppe, la surface de glissement en rotation 10 du patin étant réalisée sur le noyau 21. Dans ce cas, la pièce fémorale 1, le noyau 21, l'enveloppe 20 et le plateau tibial 5 sont respectivement réalisés dans des premier, deuxième, troisième et quatrième matériaux, le coefficient de dureté du premier matériau étant supérieur à celui du deuxième matériau, le coefficient de dureté du troisième matériau étant supérieur à celui du quatrième matériau. In addition, the pad 8 is preferably constituted by an open envelope 20 and a core 21 embedded in this envelope, the sliding sliding surface 10 of the pad being formed on the core 21. In this case, the femoral part 1, the core 21, the envelope 20 and the tibial plateau 5 are respectively made from first, second, third and fourth materials, the hardness coefficient of the first material being greater than that of the second material, the hardness coefficient of the third material being greater to that of the fourth material.
A titre d'exemple, les premier et troisième matériaux sont des matériaux métalliques comme du titane ou analogue, et les deuxième et quatrième matériaux sont des matériaux plastiques comme du polyéthylène ou analogue. For example, the first and third materials are metallic materials such as titanium or the like, and the second and fourth materials are plastic materials such as polyethylene or the like.
Il est en outre très avantageux que, comme illustré, les parties en saillie 13, 14 soient solidaires du noyau 21 et qu'elles soient réalisées dans le même matériau que le noyau. It is also very advantageous that, as illustrated, the projecting parts 13, 14 are integral with the core 21 and that they are made of the same material as the core.
Comme mentionné ci-avant, le plateau tibial 5 est apte à être fixé sur la tête du tibia 6. Pour cela, la prothèse comporte avantageusement des moyens d'ancrage 23 de ce plateau tibial 5 sur la tête du tibia 6. Ces moyens d'ancrage comportent par exemple une embase 24 dans laquelle est réalisée une cavité ouverte 25, le plateau tibial 5 étant enchâssé dans la cavité ouverte, et une patte 26 solidaire de l'embase et apte à être implantée dans la tête du tibia. As mentioned above, the tibial plate 5 is able to be fixed on the head of the tibia 6. For this, the prosthesis advantageously comprises means 23 for anchoring this tibial plate 5 to the head of the tibia 6. These means anchoring comprise for example a base 24 in which an open cavity 25 is produced, the tibial plate 5 being embedded in the open cavity, and a tab 26 integral with the base and able to be implanted in the head of the tibia.
Cette prothèse de genou est particulièrement avantageuse pour la restauration partielle de l'articulation du genou. Plus précisément, elle trouve une application intéressante lorsque, en référence à la figure 1, une seule "B" des deux parties "A" et "B" de l'articulation du genou est endommagée, par exemple un ménisque défectueux, mais que l'ensemble des ligaments qui relient les différents éléments du genou sont toujours intacts. This knee prosthesis is particularly advantageous for the partial restoration of the knee joint. More specifically, it finds an interesting application when, with reference to FIG. 1, only one "B" of the two parts "A" and "B" of the knee joint is damaged, for example a defective meniscus, but that the all the ligaments that connect the different elements of the knee are still intact.
Dans ce cas, comme illustré sur les deux figures, on implante, du côté "B" de l'articulation à restaurer, la pièce fémorale 1 sur le fémur et le plateau tibial 5 sur le tibia. Le patin 8 est interposé entre ces deux éléments, en même temps que clipsé sur la pièce fémorale 1, comme défini ci-avant dans la description. In this case, as illustrated in the two figures, there is implanted, on the "B" side of the joint to be restored, the femoral part 1 on the femur and the tibial plateau 5 on the tibia. The pad 8 is interposed between these two elements, at the same time as clipped onto the femoral part 1, as defined above in the description.
Après l'implantation de cette prothèse partielle, l'articulation "A +
B" est parfaitement restaurée puisque, lorsque l'articulation entre le fémur et le tibia fonctionne, la partie intacte "A" de l'articulation fonctionne normalement tandis que la prothèse de genou selon l'invention joue parfaitement son rôle pour la partie "B".After the implantation of this partial prosthesis, the joint "A +
B "is perfectly restored since, when the joint between the femur and the tibia functions, the intact part" A "of the joint functions normally while the knee prosthesis according to the invention plays its role perfectly for part" B ".
En effet, la rotation du tibia par rapport au fémur est donnée par le glissement du patin 8 sur la pièce fémorale 1, sans que le patin 8 puisse échapper à cette coopération puisque, comme défini ci-avant, il est clipsé sur cette pièce fémorale 1. Quant aux autres déplacements relatifs du tibia par rapport au fémur, ils sont également bien restitués selon le processus suivant: ces déplacements sont définis par les mouvements de la partie intacte "A" de l'articulation et la partie restaurée "B" suit parfaitement ces mouvements puisque la surface de glissement plane 9 du patin 8 peut se déplacer librement dans tous les sens sur la surface de glissement complémentaire 7 réalisée sur le plateau tibial 5. Indeed, the rotation of the tibia relative to the femur is given by the sliding of the pad 8 on the femoral part 1, without the pad 8 being able to escape this cooperation since, as defined above, it is clipped onto this femoral piece 1. As for the other relative displacements of the tibia with respect to the femur, they are also well restored according to the following process: these displacements are defined by the movements of the intact part "A" of the joint and the restored part "B" follows these movements perfectly since the planar sliding surface 9 of the pad 8 can move freely in all directions on the complementary sliding surface 7 produced on the tibial plateau 5.
A la description ci-dessus, il apparaît que la prothèse selon l'invention présente une structure relativement simple et ne présente aucune difficulté d'implantation par les praticiens. From the above description, it appears that the prosthesis according to the invention has a relatively simple structure and presents no difficulty in implantation by practitioners.
La prothèse selon l'invention a été décrite ci-dessus dans une application à la restauration d'une partie d'une articulation du genou. Il est cependant évident que cette prothèse dite "partielle" peut aussi être utilisée pour la restauration de l'articulation entière. Il suffit en l'espèce d'implanter deux prothèses partielles, une pour chacune des deux parties "A" et "B" de l'articulation du genou. The prosthesis according to the invention has been described above in an application to the restoration of part of a knee joint. It is however obvious that this so-called "partial" prosthesis can also be used for the restoration of the entire joint. It suffices in this case to implant two partial prostheses, one for each of the two parts "A" and "B" of the knee joint.
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