FR2842411A1 - Total knee prosthesis has intermediate plate able to pivot relative to tibial component by means of engaging stud and cavity - Google Patents

Total knee prosthesis has intermediate plate able to pivot relative to tibial component by means of engaging stud and cavity Download PDF

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FR2842411A1
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stud
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FR0209236A
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Jacques Afriat
Pascal Bizot
Jean Michel Guincestre
Philippe Lapresle
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DEDIENNE SANTE
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DEDIENNE SANTE
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    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/38Joints for elbows or knees
    • A61F2/3868Joints for elbows or knees with sliding tibial bearing

Abstract

The intermediate plate (2) of the prosthesis, which has upper surface recesses for condyles of femoral component, is able to move relative to the tibial component (1), anchored by a shank (4) and vanes (5) in the patient's tibia, by means of a cylindrical stud projecting from the tibial plate and engaging with a cavity (10) in the intermediate plate. The cavity has a central boss (11), e.g. truncated conical, hemispherical or conical in shape, that fits into a matching recess inside the stud.

Description

i La présente invention concerne une prothèse totale i The present invention relates to a total prosthesis

d'articulation du genou à plateau mobile. articulation of the movable platen knee.

Une telle prothèse est généralement constituée par - un élément ancré dans l'extrémité du fémur, reproduisant les condyles fémoraux et la trochlée de l'articulation naturelle, - un élément ancré dans l'extrémité du tibia, qui présente une paroi supérieure d'appui, et - un plateau intermédiaire venant reposer sur cette paroi Such prosthesis generally consists of - an element anchored in the femur bone, reproduces the femoral condyles and the trochlea of ​​the natural joint, - an element anchored in the end of the tibia, which has an upper support wall and - an intermediate plate resting on the wall

supérieure d'appui et recevant l'élément fémoral. upper bearing and receiving the femoral component.

1i0 Ce plateau intermédiaire est réalisé en un matériau favorisant le glissement, tel que du polyéthylène à haute densité, et permet d'assurer le glissement des éléments tibial et fémoral l'un par rapport à l'autre lors des mouvements de l'articulation. 1I0 This intermediate plate is made of a material which promotes sliding, such as high density polyethylene, and ensures the sliding of the tibial and femoral components with respect to each other during movements of the joint. Il comprend deux cavités glénodes destinées à recevoir les condyles de l'élément fémoral et une surface sensiblement 1 5 plane, venant prendre appui sur ladite paroi supérieure d'appui que forme Glénodes it comprises two cavities for receiving the condyles of the femoral element and a surface substantially planar May 1, coming to rest on said top wall of support form

l'élément tibial. the tibial component.

Il existe des prothèses dans lesquelles le plateau intermédiaire est pivotant, et/ou coulissant dans le sens antéro-postérieur, par rapport à l'élément tibial. There are prostheses in which the intermediate plate is pivotable and / or slidable in the anteroposterior direction relative to the tibial component. Cette mobilité permet de limiter l'usure et le fluage que subit le matériau du plateau sous l'effet des efforts importants et répétés transmis par les éléments fémoral et tibial lors des mouvements de l'articulation. This mobility allows to limit the wear and creep undergone by the material of the plate under the effect of significant and repeated efforts transmitted by the femoral and tibial components during movement of the joint. La mobilité du plateau intermédiaire est fréquemment réalisée par un plot faisant saillie de l'élément tibial, ce plot étant reçu dans une 25 cavité aménagée dans le plateau intermédiaire. The mobility of the intermediate plate is frequently performed by a stud protruding from the tibial element, said stud being received in a cavity 25 arranged in the intermediate plate. Cette mobilité peut également être réalisée par une cavité aménagée dans l'élément tibial, This mobility may also be achieved by a cavity formed in the tibial component,

recevant un plot faisant saillie du plateau intermédiaire. receiving a stud projecting from the intermediate plate.

Les sollicitations exercées sur ce plot et sur les parois qui délimitent cette cavité sont importantes et répétées, ce qui conduit à une usure plus ou moins rapide du plateau intermédiaire sous l'effet de ces sollicitations. The stresses exerted on this stud and the walls defining the cavity are important and repeated, which leads to a more or less rapid wear of the intermediate plate under the effect of these stresses. Cette usure est à l'origine non seulement d'un fonctionnement altéré de la prothèse mais également d'un risque de This wear is causing not only an altered functioning of the prosthesis but also a risk

diffusion dans l'organisme de particules de polyéthylène. diffusion in the polyethylene particles agency.

Pour remédier à ce problème, il pourrait être envisagé d'augmenter les dimensions du plot et de la cavité. To remedy this problem, it could be envisaged to increase the dimensions of the stud and the cavity. Cette augmentation aurait toutefois pour conséquence, dans le cas le plus fréquent d'un plot tibial et d'une cavité aménagée dans le plateau intermédiaire, de réduire très notablement l'épaisseur du plateau intermédiaire au niveau des zones d'appui fémoral, compte tenu des cavités glénodes que présentent ces zones. This increase would, however, result in the most common case of a tibial stud and a cavity formed in the intermediate plate, very appreciably reduce the thickness of the intermediate plate at the level of femoral bearing zones, taking into account glénodes of cavities that have these areas. Cette réduction d'épaisseur conduirait à fragiliser le plateau au niveau de ces zones, qui sont les plus sollicitées, ce qui serait This reduction in thickness would lead to weaken the board in these areas, which are the most requested, which would be

particulièrement néfaste à la pérennité de la prothèse. particularly harmful to the longevity of the prosthesis.

La présente invention vise à remédier à fournir une prothèse de genou à plateau intermédiaire mobile, dans laquelle ce plateau intermédiaire a une usure plus lente et moins prononcée, à quantités de sollicitations The present invention aims to remedy provide a knee prosthesis with mobile intermediate plate, wherein said intermediate plate has a slower and less pronounced wear in quantities solicitations

égales, qu'une prothèse existante. equal, an existing prosthesis.

La prothèse concernée comprend, de manière connue en soi, un élément fémoral, un élément tibial, et un plateau intermédiaire venant reposer sur l'élément tibial et recevant l'élément fémoral, l'élément tibial ou le plateau intermédiaire comprenant un plot en saillie, reçu dans une cavité aménagée dans, respectivement, le plateau intermédiaire ou l'élément tibial, pour guider le mouvement du plateau intermédiaire par rapport à The relevant prosthesis comprises, in known manner, a femoral component, a tibial member, and an intermediate plate resting on the tibial component and receiving the femoral component, the tibial component or the intermediate plate comprising a protruding stud , received in a cavity formed in, respectively, the intermediate plate or the tibial element, for guiding the movement of the intermediate plate with respect to

l'élément tibial. the tibial component.

Selon l'invention, le plot comprend un évidement aménagé en lui, débouchant dans sa face supérieure, tandis que la pièce comprenant ladite cavité présente un bossage faisant saillie du fond de cette cavité, ce bossage étant conformé pour être reçu de manière ajustée dans ledit évidement lorsque le plateau intermédiaire est en appui contre l'élément tibial. According to the invention, the pad includes a recess formed in it opening into its upper face, while the part comprising said cavity has a boss projecting from the bottom of this cavity, this boss being shaped to be received snugly in said recess when the intermediate plate rests against the tibial component. Dans une prothèse selon l'état de la technique, le plot présente 25 une forme pleine cylindrique ou allongée, et la cavité comprend un fond plan, de sorte que la surface de contact, dans la direction verticale, entre le plot et la paroi délimitant le fond de la cavité se limite à la surface d'extrémité de ce plot. In a prosthesis of the prior art, the stud 25 has a solid cylindrical shape or elongated, and the cavity includes a flat bottom, so that the contact surface in the vertical direction between the stud and the wall defining the bottom of the cavity is limited to the end surface of this pad. De plus, un début d'usure au niveau, selon le cas, des parois qui délimitent latéralement la cavité ou de la paroi latérale du plot permet au plateau intermédiaire de prendre du jeu par rapport à l'élément tibial; In addition, a wear beginning at, as appropriate, of the walls which laterally delimit the cavity or side wall of the pad allows the intermediate plate from loosening with respect to the tibial component; ce jeu génère lui-même une usure supplémentaire au niveau de ces parois sous l'effet des contraintes importantes et répétées qui s'exercent à cet endroit, et cette usure a elle-même pour effet the game itself generates additional wear on the walls as a result of major and repeated stresses exerted in this place, and this wear itself has the effect

d'augmenter cette prise de jeu. increase this jack game.

Selon l'invention, au contraire, la face d'extrémité du plot n'est pas plane mais présente un évidement qui augmente la surface d'appui qu'offre ce plot dans la direction verticale, tandis que la pièce comprenant la cavité présente un bossage propre à être reçu de manière ajustée dans cet évidement lorsque le plateau intermédiaire est monté sur l'élément tibial. According to the invention, on the contrary, the end face of the stud is not planar but has a recess which increases the bearing surface offered by the pad in the vertical direction, while the part comprising the cavity has a own boss to be received snugly in this recess when the intermediate plate is mounted on the tibial component. Il est ainsi créé une surface de contact augmentée entre le plateau intermédiaire et l'élément tibial, qui réduit l'usure susceptible d'apparaître entre le plot et la ou les parois délimitant la cavité. There is thus created a contact surface increased from the intermediate tray and the tibial component, which reduces wear that can occur between the stud and the wall or walls defining the cavity. De plus, en cas de début d'usure au niveau, selon le cas, des parois qui délimitent latéralement la cavité ou de la paroi latérale du plot, le plateau intermédiaire reste parfaitement guidé par rapport à l'élément tibial, de In addition, in case of early wear on, as appropriate, of the walls which laterally delimit the cavity or side wall of the pad, the intermediate tray remains perfectly guided relative to the tibial component, of

sorte qu'aucune prise de jeu n'apparaît, ou est très notablement retardée. that no decision game appears, or is significantly delayed.

Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, trois formes de réalisation possibles de la For a good understanding, the invention is again described below with reference to the attached schematic drawing showing, as non-limiting examples, three possible embodiments of the

prothèse qu'elle concerne. prosthesis which it relates.

1 5 La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un élément tibial et d'un plateau intermédiaire que comprend cette prothèse, selon une première forme de réalisation, l'élément tibial et le plateau intermédiaire étant vus sous deux angles différents; 1 5 Figure 1 is an exploded perspective view of a tibial component and an intermediate plate which this prosthesis comprises, in a first embodiment, the tibial component and the intermediate plate being viewed from two different angles; la figure 2 est une vue de cet élément tibial et de ce plateau intermédiaire après assemblage, le plateau intermédiaire et un plot que comprend cet élément tibial étant vus en coupe passant par l'axe de ce plot; FIG 2 is a view of the tibial component and the intermediate plate after assembly, the intermediate plate and a pad that comprises the tibial component being viewed in section through the axis of the pad; la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 d'un élément tibial et d'un plateau intermédiaire selon la deuxième forme de réalisation, et la figure 4 est une vue similaire à la figure 2 d'un élément tibial Figure 3 is a view similar to FIG 2 of a tibial component and an intermediate plate according to the second embodiment, and Figure 4 is a view similar to Figure 2 of a tibial element

et d'un plateau intermédiaire selon la troisième forme de réalisation. and an intermediate plate according to the third embodiment.

Par simplification, les éléments ou partie d'éléments qui se retrouvent d'une forme de réalisation à l'autre sont désignés par les mêmes For simplification, the elements or part of elements found from one embodiment to another are given the same

références numériques. reference numerals.

La figure 1 représente un élément tibial 1 et un plateau intermédiaire 2 d'une prothèse de genou dans laquelle le plateau 2 est 1 shows a tibial element 1 and an intermediate plate 2 of a knee prosthesis in which the tray 2 is

mobile en pivotement par rapport à l'élément tibial 1. pivotally movable relative to the tibial element 1.

Cette prothèse comprend également un élément fémoral This prosthesis also comprises a femoral component

reproduisant les condyles fémoraux et la trochlée de l'articulation naturelle. reproducing the femoral condyles and the trochlea of ​​the natural joint.

Cet élément fémoral est d'un type bien connu en lui-même de sorte qu'il This femoral component is of a type well known in itself so that

n'a pas été représenté au dessin. has not been shown in the drawing.

L'élément tibial 1 comprend une paroi supérieure 3, une tige The tibial element 1 comprises a top wall 3, a rod

médullaire 4, des ailes latérales 5 et un plot 6. medullary 4, side wings 5 ​​and a pin 6.

La paroi 3 est en forme de plateau et est destinée à prendre The wall 3 is plate-shaped and is intended to take

appui sur le plateau réséqué du tibia et à recevoir le plateau 2. supported on the resected tibial tray and receiving tray 2.

La tige 4 est destinée à être engagée dans le canal médullaire du tibia et les ailes 5, reliées à la paroi 3 et à cette tige 4, sont destinées à être insérées dans l'os spongieux du tibia de manière à assurer la stabilité The rod 4 is intended to be engaged in the medullary canal of the tibia and wings 5, connected to the wall 3 and the rod 4, are intended to be inserted into the cancellous bone of the tibia so as to ensure stability

en rotation de l'élément tibial 1 par rapport à l'os. rotation of the tibial element 1 with respect to the bone.

Le plot 6 fait saillie de la face de la paroi 3 opposée à celle comportant la tige 4 et les ailes 5. Il est placé en position médiane sur Stud 6 protrudes from the face of the wall 3 opposite that comprising the rod 4 and the flanges 5. It is placed in median position on

cette paroi 3 et permet d'assurer le guidage du pivotement du plateau 2. this wall 3 and ensures guiding the pivoting of the plate 2.

Comme le montrent les figures 1 et 2, ce plot 6 a une forme extérieure cylindrique et comprend un évidement intérieur tronconique 7, débouchant dans sa face supérieure, dont la section va en augmentant en As shown in Figures 1 and 2, the pin 6 has a cylindrical outer shape and includes a frustoconical recess 7 inside opening into its upper face, the section of which is increasing in

s'éloignant de la paroi 3. away from the wall 3.

Le plateau 2 a pour fonction d'assurer le glissement des éléments tibial et fémoral l'un par rapport à l'autre lors des mouvements de The plate 2 has the function of ensuring the sliding of the femoral and tibial components relative to each other during movements of

l'articulation, et est à cet effet réalisé en polyéthylène à haute densité. the joint, and is for this purpose made of high density polyethylene.

Il comprend deux cavités glénodes 8 destinées à recevoir les condyles de l'élément fémoral et a une face inférieure plane 9 destinée à Glénodes it comprises two recesses 8 for receiving the condyles of the femoral element and has a lower plane face 9 for

venir prendre appui sur la paroi 3. bear against the wall 3.

Le plateau 2 comprend une cavité cylindrique 10 aménagée en lui, de diamètre légèrement supérieur à celui du plot 6. Ce dernier peut ainsi être reçu de manière ajustée dans cette cavité 10 pour assurer le The tray 2 includes a cylindrical cavity 10 arranged in it, slightly higher than that of the stud 6. This diameter can thus be received snugly in the cavity 10 to ensure

guidage du plateau 2. guiding the plate 2.

Comme le montrent les figures 1 et 2, le plateau 2 comprend en outre un bossage 11 faisant saillie du fond de la cavité 1 0, conformé pour être reçu de manière ajustée, mais avec possibilité de pivotement, dans As shown in Figures 1 and 2, the plate 2 further comprises a boss 11 projecting from the bottom of the cavity 1 0, shaped to be received snugly but pivotably in

l'évidement 7 lorsque la face 9 du plateau 2 est en appui contre la paroi 3. the recess 7 when the face 9 of the plate 2 abuts against the wall 3.

L'évidement 7 permet ainsi d'augmenter la surface d'appui The recess 7 thus increases the bearing surface

qu'offre le plot 6 au plateau 2 dans la direction parallèle à l'axe de ce plot. offered by the pad 6 to the plate 2 in the direction parallel to the axis of the stud.

Cette surface d'appui permet de réduire l'usure susceptible d'apparaître This bearing surface to reduce wear may appear

entre le plot 6 et les parois du plateau 2 délimitant la cavité 10. between the pad 6 and the walls of the tray 2 defining the cavity 10.

De plus, la réception, de manière ajustée, du bossage 11 dans l'évidement 7 lorsque la face 9 est en appui contre la paroi 3 permet au plateau 2 de rester parfaitement guidé par rapport à l'élément 1 même en cas de début d'usure au niveau des parois du plateau 2 qui délimitent latéralement la cavité 10. Il en résulte qu'aucune prise de jeu susceptible d'augmenter l'usure du plateau 2 n'apparaît, ou est très notablement retardée. In addition, the reception of fitting manner, the boss 11 into the recess 7 when the face 9 rests against the wall 3 enables the tray 2 remain perfectly guided relative to the element 1 even in the event of early wear of the walls of the tray 2, which laterally delimit the recess 10. It follows that no decision-game capable of increasing the wear of the plate 2 is shown, or is significantly delayed. La figure 3 montre que le bossage 11 peut présenter une partie de base de forme tronconique et une partie d'extrémité libre arrondie ou hémisphérique. Figure 3 shows that the boss 11 can have a base portion and a frusto-conical free end portion rounded or hemispherical. La figure 4 montre quant à elle que le bossage 11 peut présenter une forme conique, à fort angle de pente dans l'exemple Figure 4 shows in turn that the boss 11 may have a conical shape, with a high slope angle in Example

1i0 représenté, de sorte que ce bossage 1 1 a une hauteur limitée. 1I0 shown, so that this boss 1 1 has a limited height.

Ainsi qu'il apparaît de ce qui précède, l'invention apporte une amélioration déterminante à la technique antérieure, en fournissant une prothèse de genou à plateau intermédiaire mobile, dans laquelle ce plateau intermédiaire a une usure plus lente et moins prononcée, à quantités de As appears from the foregoing, the invention brings a decisive improvement to the prior art, by providing a knee prosthesis with mobile intermediate plate, wherein said intermediate plate has a slower and less pronounced wear in quantities of

1 5 sollicitations égales, qu'une prothèse existante. 1 5 equal stresses, an existing prosthesis.

Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation entrant dans le champ de It goes without saying that the invention is not limited to the embodiment described above by way of example but that it encompasses all alternative embodiments falling within the scope of

protection défini par les revendications ci-annexées. protection defined by the appended claims. Ainsi, l'élément 1 peut Thus, the element 1 can

présenter tout type d'ancrage osseux approprié autre que la tige 4 et les ailes 5 montrées au dessin; have any type of suitable bone anchoring other than the rod 4 and wings 5 ​​shown in the drawing; le bossage 1 1, et donc l'évidement 7, peuvent présenter toutes formes de nature à augmenter la surface de contact entre the protrusion 1 1 and thus the recess 7 may have any shape such as to increase the contact surface between

le plot 1i1 et le plot 6, notamment une forme purement hémisphérique. 1i1 the pad and the pad 6, in particular a purely hemispherical shape.

Claims (8)

    REVENDICATIONS
  1. 1 - Prothèse totale d'articulation du genou à plateau (2) mobile, comprenant un élément fémoral, un élément tibial (1), et un plateau intermédiaire (2) venant reposer l'élément tibial (1) et recevant l'élément fémoral, l'élément tibial (1) ou le plateau intermédiaire (2) comprenant un plot (6) en saillie, reçu dans une cavité (10) aménagée dans, respectivement, le plateau intermédiaire (2) ou l'élément tibial (1) , pour guider le mouvement du plateau intermédiaire (2) par rapport à l'élément tibial (1); 1 - total joint prosthesis knee tray (2) movable, comprising a femoral component, a tibial component (1), and an intermediate plate (2) coming to rest the tibial component (1) and receiving the femoral component , the tibial component (1) or the intermediate plate (2) comprising a stud (6) protruding, received in a cavity (10) provided in, respectively, the intermediate plate (2) or the tibial element (1) for guiding the movement of the intermediate plate (2) relative to the tibial component (1); prothèse (1) caractérisée en ce que le plot (6) comprend un évidement (7) aménagé en lui, débouchant dans sa face supérieure, tandis que la pièce (2) comprenant ladite cavité (1 0) présente un bossage (11) faisant saillie du fond de cette cavité (10), ce bossage (11) étant conformé pour être reçu de manière ajustée dans ledit évidement (7) lorsque le prosthesis (1) characterized in that the stud (6) comprises a recess (7) formed in it, opening into its upper face, while the workpiece (2) comprising said cavity (1 0) has a boss (11) which projecting from the bottom of this cavity (10), this boss (11) being shaped to be received snugly in said recess (7) when the
    plateau intermédiaire (2) est en appui contre l'élément tibial (1). intermediate plate (2) rests against the tibial component (1).
  2. 2 - Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément tibial (1) comporte le plot (6) et en ce que la cavité (10) est 2 - A prosthesis according to claim 1, characterized in that the tibial component (1) comprises the lug (6) and in that the cavity (10) is
    aménagée dans le plateau intermédiaire (2). arranged in the intermediate plate (2).
  3. 3 - Prothèse selon la revendication 2, caractérisée en ce que le plot (6) a une forme extérieure cylindrique et en ce que la cavité (10) est 3 - A prosthesis according to claim 2, characterized in that the stud (6) has a cylindrical external shape and in that the cavity (10) is
    cylindrique (10), de diamètre légèrement supérieur à celui du plot (6). cylindrical (10), of slightly greater diameter than the stud (6).
  4. 4 - Prothèse selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que le plot (6) est placé en position médiane sur 4 - A prosthesis according to claim 2 or claim 3, characterized in that the stud (6) is placed in median position on
    l'élément tibial (1). the tibial component (1).
    - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée - A prosthesis according to one of claims 1 to 4, characterized
    en ce que l'évidement (7) et le bossage (1 1) sont tronconiques. in that the recess (7) and the protrusion (1 1) are frustoconical.
  5. 6 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée 6 - A prosthesis according to one of claims 1 to 4, characterized
    en ce que le bossage (11) présente une partie de base de forme in that the boss (11) has a shaped base portion
    tronconique et une partie d'extrémité libre arrondie ou hémisphérique. and a frustoconical free end portion rounded or hemispherical.
  6. 7 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée 7 - A prosthesis according to one of claims 1 to 4, characterized
    en ce que le bossage présente une forme hémisphérique. in that the recess has a hemispherical shape.
  7. 8 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée 8 - A prosthesis according to one of claims 1 to 4, characterized
    en ce que le bossage présente une forme conique. in that the recess has a conical shape.
  8. 9 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée 9 - A prosthesis according to one of claims 1 to 8, characterized
    en ce que le plateau (2) présente deux cavités glénodes (8) destinées à in that the plate (2) has two glénodes cavities (8) for
    recevoir les condyles de l'élément fémoral. receive the condyles of the femoral element.
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