FR2776919A1 - TOTAL KNEE PROSTHESIS WITH HINGE - Google Patents
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Abstract
Prothèse totale de genou (1) à charnière comportant un composant fémoral (2) et une embase tibiale (3), le composant fémoral (2) étant monté mobile en rotation transversale par rapport à un organe de pivotement (5) lui-même monté mobile en rotation longitudinale par rapport à l'embase tibiale (3), le composant fémoral (2) comportant deux condyles (20a, 20b) coopérant par contact congruent avec un plateau tibial (4) disposé à l'extrémité supérieure (14) de l'embase tibiale (3).Selon l'invention, ladite prothèse totale de genou (1) comporte des moyens de butée (6) aptes à bloquer le composant fémoral (2) en rotation longitudinale, lorsque l'articulation du genou est en extension.Application au domaine des prothèses de genou plus spécifiquement destinées à être implantées lorsque l'appareil ligamentaire n'est pas en mesure de garantir une stabilité satisfaisante à l'articulation.Hinged total knee prosthesis (1) comprising a femoral component (2) and a tibial base (3), the femoral component (2) being mounted movable in transverse rotation with respect to a pivot member (5) which is itself mounted movable in longitudinal rotation with respect to the tibial base (3), the femoral component (2) comprising two condyles (20a, 20b) cooperating by congruent contact with a tibial plateau (4) arranged at the upper end (14) of tibial base (3). According to the invention, said total knee prosthesis (1) comprises abutment means (6) able to block the femoral component (2) in longitudinal rotation, when the knee joint is in extension.Application to the field of knee prostheses more specifically intended to be implanted when the ligament apparatus is not able to guarantee satisfactory stability to the joint.
Description
PROTHESE TOTALE DE GENOU A CHARNIERETOTAL KNEE PROSTHESIS WITH HINGE
La présente invention concerne une prothèse totale de genou, dite à charnière, c'est-à-dire dotée d'une articulation mécanique reliant le composant fémoral à The present invention relates to a total knee prosthesis, called a hinge, that is to say provided with a mechanical joint connecting the femoral component to
l'embase tibiale.the tibial base.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des prothèses de genou plus spécifiquement destinées à être implantées lorsque l'appareil ligamentaire n'est pas en mesure de garantir une stabilité satisfaisante à The invention finds a particularly advantageous application in the field of knee prostheses more specifically intended to be implanted when the ligament apparatus is not able to guarantee satisfactory stability at
l'articulation.the joint.
Dans ces circonstances en effet, il est préférable de solidariser mécaniquement le composant fémoral et l'embase tibiale, au moyen d'une liaison mobile In these circumstances, in fact, it is preferable to mechanically join the femoral component and the tibial base, by means of a mobile connection.
permettant à la fois les mouvements de flexion- allowing both flexion-
extension et la cohésion permanente entre les permanent extension and cohesion between
différents composants de l'implant. different components of the implant.
On connaît de l'état de la technique un premier type de prothèse totale de genou à charnière, dans lesquelles le composant fémoral est simplement articulé sur l'embase tibiale par l'intermédiaire d'un axe transversal. Bien que tournant dans des paliers généralement en polyethylène, l'axe est extrêmement sollicité puisqu'il supporte les différentes contraintes transmises par le fémur au tibia, et notamment les contraintes de charge et de rotation. Il A first type of hinged total knee prosthesis is known from the state of the art, in which the femoral component is simply articulated on the tibial base via a transverse axis. Although rotating in bearings generally made of polyethylene, the axis is extremely stressed since it supports the various constraints transmitted by the femur to the tibia, and in particular the load and rotation constraints. he
en résulte une usure rapide du système à charnière. this results in rapid wear of the hinged system.
Afin de réduire les sollicitations transitant par l'axe de l'articulation, un second type de prothèse totale de genou prévoit que le composant fémoral puisse pivoter longitudinalement de plus ou moins 15 contre un disque polyéthylène servant d'amortisseur. Pour cela, l'axe de la charnière se prolonge par un pivot rotatoire monté longitudinal pivotant dans l'embase tibiale. Si elle peut être limitée entre deux valeurs angulaires extrêmes, la rotation en question n'en demeure pas moins libre et donc incontrôlée. Il en In order to reduce the stresses passing through the axis of the joint, a second type of total knee prosthesis provides that the femoral component can pivot more or less longitudinally against a polyethylene disc serving as a shock absorber. For this, the axis of the hinge is extended by a rotary pivot mounted longitudinally pivoting in the tibial base. If it can be limited between two extreme angular values, the rotation in question remains nonetheless free and therefore uncontrolled. It
résulte par conséquent un manque évident de stabilité. therefore results in an obvious lack of stability.
Aussi, le patient ne dispose pas de véritables points d'appui en extension, ce qui lui procure un équilibre Also, the patient does not have real support points in extension, which gives him a balance
insuffisant notamment au moment de la marche. insufficient especially when walking.
Un troisième type de prothèse totale de genou a charnière consiste à faire reposer le composant fémoral sur un plateau rotatoire en polyethylène. La surface de frottement se voit ainsi avantageusement partagée en deux interfaces, la première entre le plateau tibial et l'embase tibiale, la seconde entre le composant fémoral et le plateau tibial. Il en résulte là encore une usure moindre mais l'instabilité en extension demeure du fait de la libre rotation. Il existe notamment un risque non négligeable de subluxation du pivot rotatoire, en A third type of total hinged knee prosthesis consists of resting the femoral component on a polyethylene rotary plate. The friction surface is thus advantageously divided into two interfaces, the first between the tibial plateau and the tibial base, the second between the femoral component and the tibial plateau. This again results in less wear but the instability in extension remains due to the free rotation. There is in particular a significant risk of subluxation of the rotary pivot, in
dehors de son logement ménagé dans l'embase tibiale. outside of its housing in the tibial base.
Afin de contrôler progressivement la rotation longitudinale du composant fémoral, un quatrième type de prothèse totale de genou à charnière prévoit que les formes respectives des condyles du composant fémoral et des cuvettes du plateau tibial soient congruentes, lesdits condyles fémoraux étant parfaitement en appui sur ledit plateau tibial. Ce genre d'implant présente toutefois l'inconvénient de limiter la surface de frottement uniquement à l'interface entre le composant fémoral et le plateau tibial. Par conséquent, l'usure de ce dernier aboutit progressivement à une rotation de In order to progressively control the longitudinal rotation of the femoral component, a fourth type of total hinged knee prosthesis provides that the respective shapes of the condyles of the femoral component and of the cups of the tibial plateau are congruent, said femoral condyles being perfectly supported on said plateau tibial. However, this type of implant has the drawback of limiting the friction surface only at the interface between the femoral component and the tibial plateau. Consequently, the wear of the latter gradually results in a rotation of
moins en moins contrôlée.less and less controlled.
Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer une prothèse totale de genou à charnière comportant un composant fémoral et une embase tibiale, le composant fémoral étant monté mobile en rotation transversale par rapport à un organe de pivotement lui-même monté mobile en rotation longitudinale par rapport à l'embase tibiale, le composant fémoral comportant deux condyles coopérant par contact congruent avec un plateau tibial disposé à l'extrémité supérieure de l'embase tibiale, prothèse totale de genou qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en offrant notamment une stabilité optimale en extension, tout en garantissant un contrôle précis de la rotation longitudinale et en limitant au maximum les risques Also, the technical problem to be solved by the object of the present invention is to provide a total hinged knee prosthesis comprising a femoral component and a tibial base, the femoral component being mounted movable in transverse rotation relative to a pivoting member. itself mounted movable in longitudinal rotation relative to the tibial base, the femoral component comprising two condyles cooperating by congruent contact with a tibial plate disposed at the upper end of the tibial base, total knee prosthesis which would allow avoid the problems of the state of the art by offering in particular optimal stability in extension, while guaranteeing precise control of the longitudinal rotation and minimizing the risks
d'usures des différents composants de l'articulation. wear of the various components of the joint.
La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que la prothèse totale de genou à charnière comporte des moyens de butée aptes à bloquer le composant fémorale en rotation longitudinale lorsque l'articulation du genou est en The solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that the total hinged knee prosthesis comprises stop means capable of locking the femoral component in longitudinal rotation when the knee joint is in
extension.extension.
L'invention telle qu'ainsi définie présente l'avantage de permettre un verrouillage en extension de la mobilité la plus contraignante du point de vue de la stabilité, c'est-à-dire la rotation longitudinale. Le patient dispose ainsi d'un point d'appui suffisamment stable pour garantir son équilibre et donc pour The invention as defined has the advantage of allowing locking in extension of the most restrictive mobility from the point of view of stability, that is to say the longitudinal rotation. The patient thus has a sufficiently stable point of support to guarantee his balance and therefore to
sécuriser sa marche.secure his walk.
Selon une particularité de l'invention, les moyens de butée sont aptes à coopérer simultanément par contact avec les faces latérales internes respectives des deux condyles fémoraux, lorsque l'articulation du genou est en extension. Comme les deux surfaces en question sont par nature disposées en opposition et de manière sensiblement parallèles à l'axe de rotation longitudinal du composant fémoral, les moyens de butée sont à même de bloquer tout pivotement longitudinal dudit composant fémoral lorsque se produit le double contact, et ceci quel qu'en soit le sens de la giration envisagée. Selon une autre particularité de l'invention, les moyens de butée sont aptes à coopérer alternativement par contact avec la face latérale interne de l'un ou de l'autre des condyles fémoraux, lorsque l'articulation du genou est en flexion. Dans ce cas précis, l'absence de double contact simultané interdit toute immobilisation totale du composant fémoral. La rotation longitudinale de ce dernier est permise, mais elle est limitée angulairement entre deux valeurs extrêmes correspondant aux mises en appui respectives de chaque According to a feature of the invention, the abutment means are able to cooperate simultaneously by contact with the respective internal lateral faces of the two femoral condyles, when the knee joint is in extension. As the two surfaces in question are by nature arranged in opposition and in a manner substantially parallel to the longitudinal axis of rotation of the femoral component, the abutment means are able to block any longitudinal pivoting of said femoral component when double contact occurs, and this whatever the direction of the envisaged gyration. According to another feature of the invention, the abutment means are able to cooperate alternately by contact with the internal lateral face of one or the other of the femoral condyles, when the knee joint is in flexion. In this specific case, the absence of simultaneous double contact prohibits any total immobilization of the femoral component. The longitudinal rotation of the latter is permitted, but it is limited angularly between two extreme values corresponding to the respective abutments of each
face latérale interne contre les moyens de butée. internal lateral face against the stop means.
Contrairement à ce qui se passe en extension, le composant fémoral n'est aucunement immobilisé en rotation longitudinale puisqu'il est en mesure de pivoter dans un sens ou dans l'autre jusqu'à ce qu'un de ces condyles entre en contact avec les moyens de butée. De manière particulièrement avantageuse, l'intervalle séparant les faces latérales internes respectives des deux condyles fémoraux est croissant de la partie antérieure à la partie postérieure du composant fémoral. Il en résulte que, pour un angle de rotation longitudinale donné, l'écart entre les condyles et les moyens de butée n'est pas constant si l'on fait varier l'angle de flexion de l'articulation. La divergence des faces latérales internes engendre par conséquent une variation de l'amplitude du déplacement angulaire du composant fémoral en fonction de la position relative dudit composant fémoral par rapport à l'embase tibiale. Ainsi donc, la rotation longitudinale du composant fémoral est progressivement libérée au cours de la flexion de l'articulation. Cela permet un contrôle optimal de cette mobilité jusqu'à ce que les condyles ne puissent plus venir au contact des moyens Contrary to what happens in extension, the femoral component is in no way immobilized in longitudinal rotation since it is able to pivot in one direction or the other until one of these condyles comes into contact with the stop means. In a particularly advantageous manner, the interval separating the respective internal lateral faces of the two femoral condyles is increasing from the anterior part to the posterior part of the femoral component. It follows that, for a given longitudinal angle of rotation, the difference between the condyles and the abutment means is not constant if the angle of flexion of the joint is varied. The divergence of the internal lateral faces consequently generates a variation in the amplitude of the angular displacement of the femoral component as a function of the relative position of said femoral component with respect to the tibial base. Thus, the longitudinal rotation of the femoral component is gradually released during the flexion of the joint. This allows optimal control of this mobility until the condyles can no longer come into contact with the means
de butée; la rotation devenant alors libre. stop; rotation then becomes free.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le plateau tibial est monté fixe par rapport à l'embase tibiale. Les moyens de butée, destinés à contrôler la rotation longitudinale en flexion et à l'interdire en extension, peuvent dans cette configuration être fixés à deux types de supports différents. Selon une première variante du premier mode de réalisation, les moyens de butée sont directement solidaires du plateau tibial à la surface supérieure duquel ils font saillie. Ces deux éléments peuvent faire partie d'une seule et même pièce, ou bien être indépendants l'un de l'autre mais assemblés ensemble According to a first embodiment of the invention, the tibial plateau is mounted fixed relative to the tibial base. The stop means, intended to control the longitudinal rotation in bending and to prohibit it in extension, can in this configuration be fixed to two different types of supports. According to a first variant of the first embodiment, the abutment means are directly integral with the tibial plateau at the upper surface from which they project. These two elements can be part of a single piece, or be independent of each other but assembled together
afin de former un tout.in order to form a whole.
Selon une seconde variante du premier mode de réalisation, les moyens de butée sont solidaires de l'embase tibiale. Dans le cas o le point de fixation se situe sur la surface supérieure de ladite embase tibiale, le plateau tibial est avantageusement pourvu d'un logement permettant le passage des moyens de butée formant saillie. Ce logement peut présenter une forme et des dimensions sensiblement complémentaires à la section des moyens de butée, sans que cela soit une According to a second variant of the first embodiment, the abutment means are integral with the tibial base. In the case where the attachment point is located on the upper surface of said tibial base, the tibial plate is advantageously provided with a housing allowing the passage of the abutment means forming a projection. This housing may have a shape and dimensions substantially complementary to the section of the stop means, without this being a
obligation absolue.absolute obligation.
Conformément à un second mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, le plateau tibial est monté mobile en rotation longitudinale sur l'embase tibiale afin de permettre une meilleure répartition des forces de frottement inhérentes à la rotation longitudinale du composant fémoral en appui contre ledit plateau tibial; le contact entre ces deux éléments étant parfaitement congruent. Ces contraintes s'exercent en effet ici entre des surfaces de contact nettement plus étendues que dans le premier mode de réalisation, ce qui a pour conséquences avantageuses In accordance with a second currently preferred embodiment of the invention, the tibial plateau is mounted movable in longitudinal rotation on the tibial base in order to allow a better distribution of the friction forces inherent in the longitudinal rotation of the femoral component in abutment against said tibial plateau; the contact between these two elements being perfectly congruent. These constraints are in fact exerted here between significantly larger contact surfaces than in the first embodiment, which has the advantageous consequences
d'en diminuer les effets de manière significative. significantly reduce its effects.
L'utilisation d'un plateau rotatoire permet aux forces de frottement d'être partagées au niveau de deux interfaces, la première entre le plateau tibial et l'embase tibiale, la seconde entre le composant fémoral The use of a rotary plate allows the friction forces to be shared at two interfaces, the first between the tibial plate and the tibial base, the second between the femoral component
et le plateau tibial.and the tibial plateau.
Dans cette configuration, les moyens de butée ne peuvent être solidaires que le l'embase tibiale puisque c'est la seule partie de la prothèse qui est fixe par rapport au tibia, et qui est par conséquent susceptible de servir de point d'ancrage en vue de réaliser l'immobilisation en rotation longitudinale du composant In this configuration, the abutment means can only be integral with the tibial base since it is the only part of the prosthesis which is fixed relative to the tibia, and which is therefore capable of serving as an anchoring point in view of achieving immobilization in longitudinal rotation of the component
fémoral lorsque l'articulation est en extension. femoral when the joint is in extension.
Dans l'hypothèse o là encore les moyens de butée s'étendent à partir de la surface supérieure de l'embase tibiale, le plateau tibial est avantageusement doté d'un logement susceptible de recevoir lesdits moyens de butée dont l'extrémité fait saillie. La forme et/ou les dimensions du logement ne doivent cependant pas empêcher la rotation du plateau tibial. Aussi, ses caractéristiques sont fixées de manière à permettre une libre rotation au moins sur un secteur angulaire donné ; les extrémités opposées du logement formant alors butée pour bloquer le plateau tibial lorsque celui-ci In the event that the abutment means again extend from the upper surface of the tibial base, the tibial plate is advantageously provided with a housing capable of receiving said abutment means, the end of which protrudes. The shape and / or dimensions of the housing should not, however, prevent rotation of the tibial plateau. Also, its characteristics are fixed so as to allow free rotation at least over a given angular sector; the opposite ends of the housing then forming a stop to block the tibial plateau when the latter
atteint une position considérée comme limite. reaches a position considered as limit.
De manière particulièrement avantageuse, le plateau tibial est monté mobile en rotation longitudinale autour de l'organe de pivotement supportant le composant fémoral. Ainsi, la répartition des forces de frottement entre les deux interfaces In a particularly advantageous manner, the tibial plateau is mounted mobile in longitudinal rotation around the pivoting member supporting the femoral component. Thus, the distribution of friction forces between the two interfaces
plateau tibial - embase tibiale et composant fémoral - tibial plateau - tibial base and femoral component -
plateau tibial, peut s'effectuer de manière optimale puisque le plateau tibial et le composant fémoral disposent du même axe de rotation longitudinale. Comme ces deux éléments coopèrent de plus par contact congruent, toute rotation du composant fémoral va entraîner celle du plateau tibial dans les limites fixées par le système de blocage que forment ensemble les moyens de butée et les condyles dudit composant fémoral. tibial plateau, can be performed optimally since the tibial plateau and the femoral component have the same longitudinal axis of rotation. As these two elements cooperate more by congruent contact, any rotation of the femoral component will cause that of the tibial plateau within the limits fixed by the blocking system that together form the abutment means and the condyles of said femoral component.
La description qui va suivre en regard des dessins The following description next to the drawings
annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment attached, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how
elle peut être réalisée.it can be done.
La figure 1 est une vue éclatée d'une prothèse Figure 1 is an exploded view of a prosthesis
totale de genou conforme à l'invention. total knee according to the invention.
La figure 2 constitue une vue de dessus et en perspective d'une partie de la prothèse totale de genou illustrée à la figure 1, représentant notamment l'imbrication de l'embase tibiale, du plateau tibial, FIG. 2 constitutes a view from above and in perspective of part of the total knee prosthesis illustrated in FIG. 1, representing in particular the nesting of the tibial base, of the tibial plateau,
de l'organe de pivotement et des moyens de butée. of the pivoting member and the stop means.
La figure 3 est une vue en perspective et en coupe Figure 3 is a perspective view in section
partielle de la prothèse totale de genou en extension. partial of the total knee prosthesis in extension.
La figure 4 représente une coupe partielle de face Figure 4 shows a partial front section
de la prothèse totale de genou illustrée à la figure 3. of the total knee replacement shown in Figure 3.
La figure 5 est une vue en perspective de la Figure 5 is a perspective view of the
prothèse totale de genou en flexion. total knee prosthesis in flexion.
La figure 6 constitue une coupe partielle frontale de la prothèse totale de genou représentée à la figure 5. Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par des références identiques. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect FIG. 6 constitutes a partial frontal section of the total knee prosthesis represented in FIG. 5. For reasons of clarity, the same elements have been designated by identical references. Likewise, only the essential elements for understanding the invention have been shown, and this without respect
de l'échelle et de manière schématique. scale and schematically.
Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, la prothèse totale de genou 1 à charnière comporte notamment un composant fémoral 2, une embase tibiale 3, un plateau tibial 4, un organe de pivotement 5 et des moyens de butée 6. Le composant fémoral 2 est monté mobile en rotation transversale par rapport à l'organe de pivotement 5, par l'intermédiaire d'un axe 7 venant s'insérer respectivement dans un alésage traversant 8 ménagé transversalement à l'extrémité supérieure dudit organe de pivotement 5, et dans deux alésages traversants 9 ménagés à travers le carter 10 dudit composant fémoral 2. Ces derniers présentent un diamètre supérieur à celui de l'axe 7 afin que des paliers l1a, llb en polyéthylène ou en métal As can be seen in FIG. 1, the total knee prosthesis 1 with hinge comprises in particular a femoral component 2, a tibial base 3, a tibial plate 4, a pivoting member 5 and abutment means 6. The femoral component 2 is mounted movable in transverse rotation relative to the pivoting member 5, by means of a pin 7 which is inserted respectively in a through bore 8 formed transversely at the upper end of said pivoting member 5 , and in two through bores 9 formed through the casing 10 of said femoral component 2. The latter have a diameter greater than that of the axis 7 so that bearings 11a, 11b made of polyethylene or metal
biocompatible puissent être intercalés. biocompatible can be inserted.
L'organe de pivotement 5 est quant à lui monté mobile en rotation longitudinale par rapport à l'embase tibiale 3. Il bénéficie pour cela d'une partie cylindrique 12 apte à coopérer par pivotement dans un logement 13 de forme complémentaire, ménagé longitudinalement à travers la partie supérieure 14 de The pivoting member 5 is in turn mounted movable in longitudinal rotation relative to the tibial base 3. It therefore has a cylindrical part 12 adapted to cooperate by pivoting in a housing 13 of complementary shape, formed longitudinally to across the top 14 of
l'embase tibiale 3.the tibial base 3.
Dans ce mode particulier de réalisation, le plateau tibial 4 est de type rotatoire c'est-à-dire qu'il est monté mobile en rotation longitudinale sur l'embase tibiale 3, qui plus est autour de l'organe de pivotement 5 via un palier 15. Le plateau tibial 4 comporte à cet effet un premier logement interne 16 apte à recevoir le palier 15, ainsi qu'au moins une partie de l'épaulement 17 délimitant le logement 13 ménagé à travers l'embase tibiale 3. Il est également pourvu d'un second logement interne 18, non visible sur la figure 1 et plus particulièrement destiné à permettre le passage des moyens de butée 6. Ces derniers doivent en effet à la fois être solidaires de la partie supérieure 14 de l'embase tibiale 3 et faire In this particular embodiment, the tibial plate 4 is of the rotary type, that is to say that it is mounted movable in longitudinal rotation on the tibial base 3, which is more around the pivoting member 5 via a bearing 15. The tibial plateau 4 has for this purpose a first internal housing 16 adapted to receive the bearing 15, as well as at least a portion of the shoulder 17 delimiting the housing 13 formed through the tibial base 3. It is also provided with a second internal housing 18, not visible in Figure 1 and more particularly intended to allow the passage of the stop means 6. The latter must in fact both be integral with the upper part 14 of the base tibial 3 and do
saillie à la surface supérieure 19 du plateau tibial 4. projection on the upper surface 19 of the tibial plateau 4.
Les moyens de butée 6 sont ici montés amovibles par rapport à leur support, c'est-à-dire par rapport à l'embase tibiale 3 dans cet exemple. Il est à noter que dans le cas o un plateau tibial solidaire de l'embase tibiale est utilisé, le support sur lequel sont montés amovibles les moyens de butée peut être constitué directement par ledit plateau tibial. Quoi qu'il en soit, cette spécificité permet de pouvoir faire varier avantageusement la section des moyens de butée 6, et ainsi de modifier l'amplitude de la rotation longitudinale du composant fémoral 2 pour une position en flexion donnée. Une augmentation de la largeur des moyens de butée 6 entraîne bien évidemment une diminution proportionnelle de l'amplitude de la rotation, puisque l'espace entre la face latérale interne 31a, 31b de chaque condyle 20a, 20b et lesdits The stop means 6 are here mounted removable relative to their support, that is to say relative to the tibial base 3 in this example. It should be noted that in the case where a tibial plate secured to the tibial base is used, the support on which the abutment means are removably mounted can be constituted directly by said tibial plate. Anyway, this specificity allows to be able to advantageously vary the section of the stop means 6, and thus to modify the amplitude of the longitudinal rotation of the femoral component 2 for a given flexion position. An increase in the width of the stop means 6 obviously results in a proportional decrease in the amplitude of the rotation, since the space between the internal lateral face 31a, 31b of each condyle 20a, 20b and the said
moyens de butée 6 s'en trouve alors restreint. stop means 6 is then restricted.
La figure 2 montre plus en détail l'agencement des différents composants de la partie inférieure de la prothèse totale de genou 1 illustrée à la figure 1. Le plateau tibial 4 s'étend parallèlement à la partie supérieure 14 de l'embase tibiale 3, qui présente à cet effet un profil plat tout autour des épaulements 17 et 22 destinés à recevoir respectivement l'organe de pivotement 5 et les moyens de butée 6. Il n'est maintenu dans cette position qu'en raison de l'emboîtement réalisé avec la partie cylindrique 12 dudit organe de pivotement 5 et de la congruence avec le composant fémoral 2. Les deux condyles 20a, 20b portés par ce dernier sont en effet aptes à rester en contact intime avec des cuvettes 21a, 21b ménagées à la surface supérieure 19 du plateau tibial 4, et ceci quel FIG. 2 shows in more detail the arrangement of the various components of the lower part of the total knee prosthesis 1 illustrated in FIG. 1. The tibial plateau 4 extends parallel to the upper part 14 of the tibial base 3, which has for this purpose a flat profile all around the shoulders 17 and 22 intended respectively to receive the pivoting member 5 and the abutment means 6. It is only maintained in this position because of the interlocking produced with the cylindrical part 12 of said pivot member 5 and of congruence with the femoral component 2. The two condyles 20a, 20b carried by the latter are in fact able to remain in intimate contact with cups 21a, 21b formed on the upper surface 19 of the tibial plateau 4, and this
que soit l'angle de flexion envisagé. whatever the angle of flexion envisaged.
La rotation longitudinale du plateau tibial 4 n'est aucunement perturbée par la présence de l'épaulement 17. Il en est tout autrement en ce qui concerne l'épaulement 22, chargé de supporter les moyens de butée 6 montés amovibles sur l'embase tibiale 3 dans cet exemple de réalisation. L'épaulement 22 délimite en effet un logement 23 destiné à recevoir les moyens de butée 6 qui se trouvent ainsi orientés orthogonalement à la partie supérieure 14, et qui sont par conséquent en mesure de venir prendre appui contre The longitudinal rotation of the tibial plateau 4 is in no way disturbed by the presence of the shoulder 17. It is quite different with regard to the shoulder 22, responsible for supporting the stop means 6 removably mounted on the tibial base. 3 in this exemplary embodiment. The shoulder 22 indeed delimits a housing 23 intended to receive the abutment means 6 which are thus oriented orthogonally to the upper part 14, and which are consequently able to come to bear against
la paroi interne du logement 18.the internal wall of the housing 18.
Dans ce mode particulier de réalisation, les moyens de butée 6 sont constitués par un simple plot 24 dont la partie inférieure 25 et la partie supérieure 26 présentent des sections respectivement complémentaire In this particular embodiment, the abutment means 6 consist of a simple stud 24, the lower part 25 and the upper part 26 of which have respectively complementary sections
du logement 23 et identique à l'épaulement 22. of the housing 23 and identical to the shoulder 22.
L'immobilisation du plot 24 dans le logement 23 s'effectue par l'intermédiaire d'une goupille 27 coopérant par blocage, d'une part, avec un alésage traversant 28 ménagé transversalement dans l'épaulement 22, et d'autre part, avec une douille 29 enchassée dans un alésage traversant 30 ménagé transversalement dans Immobilization of the stud 24 in the housing 23 is effected by means of a pin 27 cooperating by locking, on the one hand, with a through bore 28 formed transversely in the shoulder 22, and on the other hand, with a socket 29 embedded in a through bore 30 formed transversely in
la partie inférieure 25 du plot 24. the lower part 25 of the pad 24.
Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, les moyens de butée 6 sont conformés de manière à faire saillie à la surface supérieure 19 du plateau tibial 4, après leur passage à travers l'épaisseur dudit plateau tibial 4 par l'intermédiaire du logement interne 18 également visible. Ce logement interne 18 présente en outre des caractéristiques formelles et dimensionnelles aptes à permettre la rotation longitudinale du plateau tibial 4, malgré la présence de l'épaulement 22 et du plot 24. Le pivotement en question est bien entendu limité angulairement par la mise en butée des parois latérales du logement 18 avec celles des moyens de As can be seen in Figure 2, the stop means 6 are shaped so as to project from the upper surface 19 of the tibial plateau 4, after their passage through the thickness of said tibial plateau 4 via internal housing 18 also visible. This internal housing 18 also has formal and dimensional characteristics capable of allowing the longitudinal rotation of the tibial plateau 4, despite the presence of the shoulder 22 and the stud 24. The pivoting in question is of course limited angularly by the abutment side walls of the housing 18 with those of the means of
butée 6.stop 6.
Les figures 3 et 4 représentent la prothèse totale de genou 1 en extension. Dans cette position extrême, les moyens de butée 6 coopèrent simultanément par contact avec les faces latérales internes 31a, 3lb respectives des deux condyles fémoraux 20a, 20b. Les zones de contact en question étant disposées de manière sensiblement radiale par rapport à l'axe de rotation longitudinal, elles sont en mesure de s'opposer tangentiellement à toute giration du composant fémoral Figures 3 and 4 show the total knee prosthesis 1 in extension. In this extreme position, the stop means 6 cooperate simultaneously by contact with the internal lateral faces 31a, 3lb respective of the two femoral condyles 20a, 20b. The contact zones in question being arranged substantially radially with respect to the longitudinal axis of rotation, they are able to tangentially oppose any gyration of the femoral component.
2 par rapport à l'axe de l'organe de pivotement 5. 2 relative to the axis of the pivoting member 5.
L'absence de jeux entre les différentes surfaces concernées permet avantageusement un blocage The absence of play between the various surfaces concerned advantageously allows blocking
omnidirectionnel de la rotation longitudinale. omnidirectional of the longitudinal rotation.
Par contre, lorsque l'articulation du genou est en flexion comme c'est le cas aux figures 5 et 6, les moyens de butée 6 ne sont plus aptes à coopérer par contact, qu'alternativement avec l'une ou l'autre des faces latérales internes 31a, 3lb. Cela signifie, en d'autres termes, que les moyens de butée 6 ne sont susceptibles de servir d'appui qu'à un seul condyle a, 20b à la fois, et qu'entre ces deux cas extrêmes, il existe une pluralité de positions pour lesquelles il On the other hand, when the knee joint is in flexion as is the case in FIGS. 5 and 6, the stop means 6 are no longer able to cooperate by contact, except alternately with one or the other of the internal side faces 31a, 3lb. This means, in other words, that the abutment means 6 are only capable of serving as support for one condyle a, 20b at a time, and that between these two extreme cases, there is a plurality of positions for which he
n'y a aucun contact et donc aucun blocage même partiel. there is no contact and therefore no blocking even partial.
Quand la prothèse 1 n'est pas en extension, il existe en effet des espaces relativement importants entre les surfaces de contact concernées, c'est-à-dire les faces latérales internes 31a, 3lb et les parois latérales 32a, 32b des moyens de butée 6. Ainsi que le montre précisément la figure 6, cette particularité fondamentale provient ici du fait que les condyles 20a, b sont divergents depuis la partie antérieure, When the prosthesis 1 is not in extension, there are in fact relatively large spaces between the contact surfaces concerned, that is to say the internal lateral faces 31a, 3lb and the lateral walls 32a, 32b of the means of stop 6. As shown precisely in FIG. 6, this fundamental characteristic here comes from the fact that the condyles 20a, b are divergent from the anterior part,
jusqu'à la partie postérieure du composant fémoral 2. to the posterior part of the femoral component 2.
L'intervalle séparant les deux faces latérales internes 31a, 3lb étant croissant au fur et à mesure que l'on passe de la position d'extension à une quelconque position de flexion, le jeux entre chacune desdites faces latérales internes 31a, 31b, et la paroi latérale 32a, 32b correspondante, des moyens de butée 6 va lui aussi avoir tendance à augmenter progressivement au cours d'un mouvement de flexion. Il en résulte que le composant fémoral 2 dispose de plus en plus d'espace pour pivoter longitudinalement. L'amplitude de ce mouvement demeure cependant limité de part et d'autre de la position centrale illustrée à la figure 6, par la mise en contact de chacune des faces latérales internes 31a, 31b avec la paroi latérale 32a, 32b correspondante The interval separating the two internal lateral faces 31a, 3lb being increasing as one passes from the extension position to any flexion position, the clearance between each of said internal lateral faces 31a, 31b, and the corresponding side wall 32a, 32b, stop means 6 will also tend to increase gradually during a bending movement. As a result, the femoral component 2 has more and more space to pivot longitudinally. The amplitude of this movement remains limited, however, on either side of the central position illustrated in FIG. 6, by bringing each of the internal lateral faces 31a, 31b into contact with the corresponding lateral wall 32a, 32b.
des moyens de butée 6.stop means 6.
Dans la pratique, la prothèse totale de genou 1 ne présente aucune mobilité longitudinale lorsqu'elle est en extension. Le composant fémoral 2 est en effet immobilisé en rotation longitudinale par rapport à l'embase tibiale 3, par l'intermédiaire des moyens de butée 6 et dans une position moyenne vis à vis des futures possibilités de déplacement qui vont apparaître In practice, the total knee prosthesis 1 has no longitudinal mobility when it is extended. The femoral component 2 is indeed immobilized in longitudinal rotation relative to the tibial base 3, by means of the stop means 6 and in a medium position with respect to the future possibilities of displacement which will appear.
une fois la prothèse totale de genou 1 en flexion. once the total knee prosthesis 1 in flexion.
Comme les deux condyles 20a, 20b coopèrent par congruence avec les deux cuvettes 21a, 21b, le composant fémoral 2 va à son tour immobiliser le plateau tibial 4 en rotation longitudinale, bloquant ainsi totalement la prothèse totale de genou 1 suivant ce même axe. Le genou du patient est alors parfaitement As the two condyles 20a, 20b cooperate by congruence with the two cups 21a, 21b, the femoral component 2 will in turn immobilize the tibial plateau 4 in longitudinal rotation, thus completely blocking the total knee prosthesis 1 along this same axis. The patient's knee is then perfectly
stabilisé.stabilized.
Dès qu'une flexion va s'amorcer, les moyens de butée 6 ne vont plus être en mesure de rester en contact simultané avec les deux condyles 20a, 20b dont As soon as a bending will start, the stop means 6 will no longer be able to remain in simultaneous contact with the two condyles 20a, 20b of which
les faces latérales internes 31a, 31b sont divergentes. the internal lateral faces 31a, 31b are divergent.
Le composant fémoral 2 va ainsi pouvoir pivoter longitudinalement avec une amplitude croissante au fur et à mesure que la flexion augmente. Comme au voisinage de la position d'extension, la partie médiane postérieure 33 du plateau tibial 4 est de section sensiblement complémentaire au carter 10, toute rotation longitudinale du composant fémoral 2 va être transmise audit plateau tibial 4 qui va ainsi être entraîné en pivotement. Quand la flexion de la prothèse totale de genou 1 se poursuit, c'est essentiellement la congruence entre les condyles 20a, 20b et les cuvettes 21a, 21b qui va être à l'origine de la transmission du mouvement de rotation. Ainsi que cela a été expliqué auparavant, le but est ici de répartir au mieux les forces de frottement inhérentes aux mouvements de rotation longitudinale entre les deux parties de la charnière. Il est à noter que la congruence entre le composant fémoral 2 et le plateau tibial 4 va permettre avantageusement de contrôler la progressivité de la rotation longitudinale à tout moment. Par contre, ce sont les moyens de butée 6 qui vont avoir la responsabilité de limiter le déplacement angulaire du composant fémoral 2 et du plateau tibial 4, par mise en contact de leurs parois latérales 32a, 32b avec respectivement les faces latérales internes 31a, 3lb et les extrémités du logement 18. Il est cependant possible de prévoir que les moyens de butée 6 ne puissent coopérer par contact avec les condyles 20a, b du composant fémoral 2, depuis la position d'extension, que jusqu'à une position de flexion The femoral component 2 will thus be able to pivot longitudinally with increasing amplitude as the flexion increases. As in the vicinity of the extended position, the rear middle part 33 of the tibial plateau 4 is of section substantially complementary to the casing 10, any longitudinal rotation of the femoral component 2 will be transmitted to said tibial plateau 4 which will thus be pivoted. When the flexion of the total knee prosthesis 1 continues, it is essentially the congruence between the condyles 20a, 20b and the cups 21a, 21b which will be at the origin of the transmission of the rotational movement. As has been explained before, the aim here is to distribute the friction forces inherent in the longitudinal rotational movements as well as possible between the two parts of the hinge. It should be noted that the congruence between the femoral component 2 and the tibial plateau 4 will advantageously make it possible to control the progressiveness of the longitudinal rotation at any time. On the other hand, it is the stop means 6 which will be responsible for limiting the angular displacement of the femoral component 2 and of the tibial plateau 4, by bringing their side walls 32a, 32b into contact with the internal side faces 31a, 3lb respectively. and the ends of the housing 18. It is however possible to provide that the abutment means 6 cannot cooperate by contact with the condyles 20a, b of the femoral component 2, from the extended position, only to a bending position
donnée, correspondant par exemple à 45 . given, corresponding for example to 45.
Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les caractéristiques qui ont été spécifiées dans ce qui précède, ni par les détails des modes de Naturally, the invention is in no way limited by the characteristics which have been specified in the foregoing, nor by the details of the modes of
réalisation particuliers choisis pour l'illustrer. particular realization chosen to illustrate it.
Toutes sortes de variantes peuvent être apportées, notamment au niveau de la structure et de la All kinds of variations can be made, especially in terms of structure and
disposition des moyens de butée 6.arrangement of the stop means 6.
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