FR3007270A1

FR3007270A1 - Nouvelle prothese pour l'articulation du genou

Info

Publication number: FR3007270A1
Application number: FR1355780A
Authority: FR
Inventors: Michel Bercovy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2014-12-26
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: FR3007270B1

Abstract

L'invention concerne une prothèse de l'articulation du genou comprenant : - un composant prothétique fémoral (I) réalisé par une pièce unique présentant un condyle médial (8) et un condyle latéral (9), séparés par une échancrure intercondylienne (10) évidée permettant la conservation des deux ligaments croisés (11) avec leurs attaches osseuses, - un composant prothétique tibial (II) présentant une glène médiale (12) et une glène latérale (13) de coopération avec respectivement le condyle médial (8) et le condyle latéral (9). Selon l'invention, le composant prothétique tibial (II) comporte un premier élément tibial (IIa) présentant la glène médiale (12) et un deuxième élément tibial (IIb) présentant la glène latérale (13), les deux éléments tibiaux (IIa, IIb) étant indépendants l'un de l'autre en étant complètement séparés l'un de l'autre par la totalité de la partie centrale (41) de la surface supérieure du tibia depuis son bord postérieur jusqu'à son bord antérieur, sans liaison fixe entre lesdits éléments tibiaux.

Description

La présente invention concerne une nouvelle prothèse de l'articulation du genou visant à remplacer l'articulation naturelle du genou constituée par la conformation épiphysaire basse du fémur, par la conformation épiphysaire complémentaire haute du tibia et par l'élément rotulien.

D'une manière générale, le genou naturel comporte trois compartiments. En avant de l'extrémité inférieure du fémur, l'articulation de la trochlée s'articule avec la rotule. De part et d'autre de l'extrémité inférieure du fémur, le condyle médial ou intérieur et le condyle latéral ou extérieur s'articulent respectivement avec les surfaces articulaires ou glènes du plateau tibial correspondant, à savoir les glènes médiale et latérale. Le genou comporte ainsi : - un compartiment trochléo-rotulien ou fémoro-patellaire, - deux compartiments fémoraux-tibiaux, l'un médial et l'autre latéral. La technique antérieure a formulé un très grand nombre de propositions se rapportant au domaine des implants visant à remplacer l'articulation naturelle du genou. Il existe ainsi une première catégorie de prothèses à savoir les prothèses unicompartimentales (UKA acronyme de Unicompartmental Knee Arthroplasty) qui remplacent un seul des trois compartiments à savoir : - une prothèse unicompartimentale fémoro-tibiale médiale, - ou unicompartimentale fémoro-tibiale latérale, ou unicompartimentale fémoro-patellaire. Une deuxième catégorie de prothèses dites bicompartimentales (BKA acronyme de Bicompartmental Knee Arthroplasty) permettent de remplacer deux compartiments sur les trois, à savoir : -une prothèse bicompartimentale fémoro-tibiale médiale et latérale, cette prothèse pouvant comporter un composant unique fémoral ne recouvrant que les deux condyles et un composant unique recouvrant les deux glènes tibiales ou bien deux prothèses unicompartimentales séparées, l'une pour la partie médiale et l'autre pour la partie latérale. - ou bien une prothèse bicompartimentale fémoro-tibiale médiale et fémoro-patel la ire.

Il existe une troisième catégorie de prothèses à savoir les prothèses tricompartimentales remplaçant les trois compartiments du genou à savoir le compartiment fémoro-patellaire et les deux compartiments fémoro-tibiaux médial et latéral.

La prothèse selon l'invention relève de cette dernière catégorie à savoir des prothèses tricompartimentales puisqu'elle remplace le compartiment fémoro-patellaire et les deux compartiments fémoro-tibiaux. Indépendamment de la prothèse implantée, il apparaît le besoin de conserver tout ou partie des ligaments croisés du genou pour permettre une cinématique la plus physiologique possible entre la partie tibiale de la prothèse et la partie fémorale de la prothèse. Ainsi la demande de brevet US2005/0171612 décrit une prothèse bicompartimentale qui remplace l'un des compartiments fémoro-tibiaux (en général le compartiment médial) et le compartiment fémoro-patellaire permettant de conserver les ligaments croisés intacts. Toutefois, cette prothèse bicompartimentale ne donne pas satisfaction en pratique comme indiqué dans l'article 1.3 Arthroplasty. 2011 Sep;26(6 Suppl):40-5. doi : 10.1016/j.arth.2011.03.026 Epub 2011 May 8. Initial experience of the Journey-Deuce bicompartmental knee prosthesis: a review of 36 cases.

Dans le domaine des prothèses tricompartimentales, le brevet FR 2 446 630 propose une prothèse comportant un composant fémoral comportant deux condyles et une trochlée, les deux condyles étant séparés par une large échancrure permettant le fonctionnement naturel des deux ligaments croisés. Le composant tibial est posé à la surface du tibia et comporte deux éléments latéraux, l'un médial l'autre latéral reliés par un pont antérieur. Les deux éléments latéraux sont situés de part et d'autre de l'éminence osseuse dite massif des épines tibiales lequel porte l'attachement tibial des deux ligaments croisés. Il est à noter que le pont antérieur reliant les deux éléments latéraux nécessite la résection de l'os situé en avant du massif des ligaments croisés, ce qui représente près d'un tiers ou la moitié de la partie supérieure du tibia.

La prothèse décrite dans ce brevet FR 2 446 630 comporte deux éléments latéraux plats de polyéthylène reposant sur deux embases métalliques en alliage d'acier chrome/cobalt ou en titane. Dans cette forme particulière de réalisation, la partie en polyéthylène est fixe par rapport à la partie métallique. Dans une autre variante de réalisation décrite notamment par la demande de brevet EP 1 011 542, la partie fémorale est identique de part et d'autre des ligaments croisés avec deux condyles comportant un large espace de part et d'autre des ligaments croisés tandis que les parties en polyéthylène de la partie tibiale sur lesquelles reposent les deux condyles fémoraux sont mobiles en étant guidées dans un rail. Même si ces deux types de prothèses conservent les deux ligaments croisés, il doit être considéré que la perte de l'élément osseux antérieur en avant du massif des épines du fait de l'existence du pont reliant les éléments tibiaux fragilise le massif des épines et entraîne des fractures fréquentes au cours de l'intervention ou ultérieurement. Ces fractures conduisent à une gêne au fonctionnement de l'articulation qui entraînent soit une détente des ligaments et donc une instabilité de l'articulation prothétique, soit des tensions anormales dans les ligaments croisés lesquels sont particulièrement sensibles à la tension. Il en résulte des douleurs pour le patient. Par ailleurs, ce type de prothèse où les éléments tibiaux prothétiques sont posés sur l'os des plateaux tibiaux anatomiques et reliés par un pont métallique, présente un effet trimaran. En effet, la résultante des forces exercées sur le genou par le poids du corps et l'activité musculaire est asymétrique. La résultante des forces passe par l'élément médial et non pas par le centre du genou, de sorte que la pression exercée par le condyle médial sur l'élément tibial médial est plus importante que la pression exercée par le condyle latéral sur l'élément tibial latéral. Il s'ensuit un enfoncement de l'élément tibial médial dans l'os et un soulèvement de l'élément tibial latéral hors de l'os, ce qui a pour effet le descellement de la prothèse tibiale par son élément latéral. En d'autres termes il apparait une pression inversée dans l'élément tibial latéral par rapport à l'élément tibial médial. Par ailleurs, dans le modèle décrit dans la demande de brevet EP 1 011 542, il apparaît également que le déplacement vers l'avant et vers l'arrière des inserts en polyéthylène des plateaux tibiaux génère des tensions anormales dans les ligaments croisés générant ainsi des douleurs. Par ailleurs, le rail de guidage 5 est souvent envahi par la pousse secondaire du tissu osseux, ce qui bloque le coulissement d'avant en arrière des éléments tibiaux. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une nouvelle prothèse pour l'articulation du genou conçue pour conserver les deux ligaments croisés et pour ne pas 10 fragiliser le massif des épines tibiales tout en présentant un fonctionnement n'entraînant pas un descellement des composants de la prothèse. Pour atteindre un tel objectif, la nouvelle prothèse d'articulation du genou comprend un composant prothétique fémoral réalisé par une pièce unique comportant une partie antérieure définissant une trochlée et une 15 partie distale présentant un condyle médial et un condyle latéral, lesdits condyles étant séparés par une échancrure intercondylienne évidée permettant la conservation des deux ligaments croisés avec leurs attaches osseuses, un composant prothétique tibial présentant une glène médiale et une glène latérale de coopération avec respectivement le condyle médial et 20 le condyle latéral. Selon l'invention, le composant prothétique tibial comporte un premier élément tibial présentant la glène médiale et un deuxième élément tibial présentant la glène latérale, les deux éléments tibiaux étant indépendants l'un de l'autre en étant complètement séparés l'un de l'autre par la totalité de la partie centrale de la surface supérieure du tibia depuis 25 son bord postérieur jusqu'à son bord antérieur, sans liaison fixe entre lesdits éléments tibiaux. La prothèse d'articulation selon l'invention comporte, en outre, en combinaison l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - un système d'assemblage temporaire des deux éléments tibiaux 30 entre eux, positionné à l'extérieur du bord antérieur de la surface supérieure entière du tibia, ce système d'assemblage temporaire étant relié à un instrument de positionnement du composant prothétique tibial, - chaque glène médiale ou latérale de l'élément tibial présente dans le plan frontal, un profil congruent avec le profil du condyle correspondant de l'élément fémoral avec lequel cette glène coopère, - chaque glène médiale ou latérale de l'élément tibial présente dans le plan sagittal, un profil congruent avec le profil du condyle correspondant de l'élément fémoral avec lequel cette glène coopère, - les glènes médiale et latérale des éléments tibiaux présentent dans le plan sagittal, des profils avec des rayons de courbure différents, - le condyle médial et le condyle latéral du composant fémoral présentent chacun au moins un rayon de courbure différent dans le plan sagittal et coopèrent avec respectivement la glène médiale et la glène latérale des composants tibiaux, présentant dans le plan sagittal des profils avec des rayons de courbure différents, - chaque élément tibial est pourvu d'un système de fixation sur le tibia, - chaque élément tibial comporte un support de fixation pour une glène, ce support de fixation étant réalisé en un matériau différent de celui de la glène, - chaque élément tibial est réalisé sous la forme d'une pièce 20 monobloc. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La f"` g u re 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation 25 d'une prothèse tricompartimentale conforme à l'invention. La figur- 2 est une vue en coupe élévation de face montrant l'implantation des deux éléments tibiaux permettant de préserver les deux ligaments croisés. La f 3 est une vue en perspective montrant la prothèse 30 tricompartimentale en position montée. La est une vue de face de la prothèse conforme à l'invention permettant d'expliciter les avantages de la prothèse selon l'invention.

La 1 gure 5 est une vue de dessus d'un exemple de réalisation d'un système d'assemblage temporaire des deux éléments tibiaux entre eux afin de faciliter leur implantation. Tel que cela ressort plus précisément de la t.gure 1, l'objet de l'invention concerne une prothèse tricompartimentale 1 de l'articulation du genou puisqu'elle remplace le compartiment fémoro-patellaire et les deux compartiments fémoro-tibiaux. La prothèse 1 selon l'invention comprend un composant prothétique fémoral I et un composant prothétique tibial II destinés à être adaptés respectivement sur l'épiphyse basse fémorale 3 et sur l'épiphyse haute tibiale 4 comme cela sera décrit plus précisément dans la suite de la description. Conformément à l'invention, le composant prothétique fémoral I est réalisé par une pièce unique tandis que le composant prothétique tibial II est composé par un premier composant tibial IIa et par un deuxième composant tibial IIb, le premier élément tibial lia et le deuxième élément tibial IIb étant indépendants l'un de l'autre. En d'autres termes, la prothèse 1 de l'articulation du genou selon l'invention comporte outre le composant rotulien s'articulant avec la trochlée selon l'état de l'art, trois pièces différentes à savoir une pièce unique pour le composant prothétique fémoral I et deux pièces séparées, lia, IIb en ce qui concerne le composant prothétique tibial II. Le composant prothétique fémoral I comporte une partie antérieure 5 définissant une trochlée destinée à s'articuler avec l'élément rotulien qu'il soit naturel ou prothétique et une partie distale 6 présentant par sa surface extérieure, un condyle médial 8 et un condyle latéral 9. Le condyle médial 8 et le condyle latéral 8 sont séparés par une échancrure intercondylienne 10 évidée permettant comme cela sera montré dans la suite de la description, de conserver les deux ligaments croisés 11 ainsi que leurs attaches osseuses.

Le composant prothétique fémoral I, qui peut être réalisé en tous matériaux adaptés et connus de l'homme du métier, présente selon un plan sagittal une forme sensiblement en «U» délimitant par sa surface interne un logement destiné à emboîter l'épiphyse basse fémorale 3. En tant que tels, les condyles médial 8 et latéral 9 doivent être considérés comme relevant de l'état de la technique connu largement et possédé par l'homme du métier. Le premier élément tibial lia présente une glène médiale 12 destinée à 5 coopérer avec le condyle médial 8 du composant fémoral I tandis que le deuxième élément tibial Ilb présente une glène latérale 13 destinée à coopérer avec le condyle latéral 9 du composant fémoral I. Chaque élément tibial lia et Ilb est pourvu d'un système 15 de fixation sur le tibia. Les systèmes de fixation 15 des éléments tibiaux lia et Ilb sont 10 réalisés de toutes manières appropriées. Par exemple, ces systèmes de fixation 15 sont réalisés par des queues s'étendant en saillie à partir des éléments tibiaux lia et Ilb et/ou par l'intermédiaire de vis d'ancrage implantées dans l'épiphyse tibiale 4, ou encore collés par une résine PMMA (polyméthacrylate de méthyle) ou encore par l'intermédiaire d'une surface 15 rugueuse recouverte ou non d'hydroxyapatite destinée à la repousse de l'os sur la prothèse. La forme des glènes des éléments tibiaux IIa et IIb peuvent prendre différentes formes en relation du profil des condyles de l'élément fémoral I. Selon un exemple de réalisation, chaque glène médiale 12 ou latérale 20 13 d'un élément tibial Ha, Ilb présente dans le plan frontal, un profil congruent avec le profil du condyle de l'élément fémoral I correspondant avec lequel cette glène coopère. Selon un autre exemple de réalisation, chaque glène médiale 12 ou latérale 13 d'un élément tibial IL, IIb présente dans le plan sagittal, un 25 profil congruent avec le profil du condyle de l'élément fémoral I correspondant avec lequel cette glène coopère. Selon un autre exemple de réalisation, les glènes médiale 12 et latérale 13 des éléments tibiaux lia et IIb présentent dans le plan sagittal, des profils avec des rayons de courbures différents. Selon cette dernière variante 30 de réalisation, il est à noter que le condyle médial 8 et le condyle latéral 9 du composant fémoral I présentent chacun au moins un rayon de courbure différent dans le plan sagittal et coopèrent avec respectivement la glène médiale 12 et la glène latérale Li des composants tibiaux présentant dans le plan sagittal, des profils avec des rayons de courbure différents. Outre le fait que le ou les rayons de courbure des condyles dans le plan sagittal peuvent être différents, il est à noter que ces rayons de courbure peuvent être multiples comme, par exemple, une spirale à plusieurs rayons. Par ailleurs, les éléments tibiaux Ha et Mb peuvent être réalisés de différentes manières. Par exemple comme illustré sur les dessins, chaque élément tibial Ira et Mb comporte un support 14 de fixation sur l'os réalisé sous la forme d'un plateau de réception pour une glène 12, 12. Il peut être prévu que les glènes 12, 13 se trouvent réalisées en un matériau différent de celui des supports de fixation 14. Ainsi il peut être envisagé de réaliser chaque support de fixation 14 d'un élément tibial en un matériau métallique ou céramique tandis que la glène 12, 13 montée sur le support est réalisée en polyéthylène par exemple.

Selon une autre variante de réalisation, chaque élément tibial lia et Mb est réalisé en un seul bloc, c'est-à-dire sous la forme d'une pièce monobloc de préférence réalisée en polyéthylène. Selon cette variante de réalisation, chaque élément tibial Ma, Mb est monobloc en présentant la glène et son système de fixation 15 qui selon cette variante est préférentiellement collé avec un ciment en PMMA (polyméthacrylate de méthyle). Tel que cela ressort plus précisément de la figure 2, la prothèse selon l'invention 1 permet la conservation des deux ligaments croisés 11 dans une prothèse de genou afin d'obtenir un fonctionnement cinématique optimal du genou opéré de cette prothèse mais en évitant les inconvénients générés par les modèles de l'état de la technique. Tel que cela apparaît clairement sur les figurer 7_, 3 et 4, l'implantation des éléments tibiaux lia, Mb nécessite la résection uniquement des parties latérales de la surface osseuse de l'épiphyse haute du tibia laissant intact la totalité de la partie centrale de cette surface. Les deux éléments tibiaux Ha et Mb sont ainsi séparés par la totalité du massif osseux d'insertion 41 des ligaments croisés 2 du patient, la totalité s'entend depuis le bord postérieur ..ta jusqu'au bord antérieur 4b de la surface osseuse de l'épiphyse haute 4 du tibia. De cette manière, il peut être conservé la partie osseuse entière située en avant de ce massif et jusqu'au bord antérieur de l'os sans interruption. Il peut ainsi être conservé ce massif osseux naturel contrairement à l'art antérieur qui prévoit une résection pour la mise en place d'un pont reliant les deux éléments tibiaux.

Tel que cela apparaît clairement sur les figur-7 3 et 4, il n'apparaît aucun lien mécanique entre le premier élément tibial IIa et le deuxième élément tibial Ilb. Tel que cela ressort plus précisément à la figure 4, il doit être considéré que les deux éléments tibiaux IIa et Mb sont toujours en compression de sorte qu'il ne se produit pas de pression inversée sur l'élément latéral source conduisant à une possibilité de descellement de ce dernier. Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être envisagé de relier préalablement à leur mise en place, le premier élément tibial lia et le deuxième élément tibial Mb à l'aide d'un système d'assemblage temporaire 20 permettant le positionnement et la mise en place de ces deux éléments tibiaux. Ce système d'assemblage temporaire 21 est destiné à être relié à un instrument permettant le positionnement du composant prothétique tibial II sur l'épiphyse haute tibiale 4. Par exemple, un tel système d'assemblage 20 peut être réalisé par tous 20 moyens appropriés pouvant être facilement détaché après l'implantation des deux éléments tibiaux IIa et Mb sans détérioration de la surface osseuse Bien entendu, ce système d'assemblage est aménagé pour être toujours positionné à l'extérieur de la surface antérieure supérieure du tibia pour ne pas détériorer cette surface supérieure entière tibiale. Dans l'exemple illustré, 25 les deux éléments tibiaux Ha et Mb sont reliés par une arche d'assemblage qui se trouve facilement séparable par rapport aux éléments tibiaux IIa et IIb.

Claims

REVENDICATIONS1. Prothèse de l'articulation du genou comprenant : - un composant prothétique fémoral (I) réalisé par une pièce unique comportant une partie antérieure (5) définissant une trochlée et une partie distale (6) présentant un condyle médial (8) et un condyle latéral (9), lesdits condyles , étant séparés par une échancrure intercondylienne (10) évidée permettant la conservation des deux ligaments croisés (11) avec leurs attaches osseuses, un composant prothétique tibial (II) présentant une glène médiale (12) et une glène latérale (13) de coopération avec respectivement le condyle médial (8) et le condyle latéral (9), caractérisé en ce que le composant prothétique tibial (II) comporte un premier élément tibial (lia) présentant la glène médiale (12) et un deuxième élément tibial ('lb) présentant la glène latérale (13), les deux éléments tibiaux (lia, IIb) étant indépendants l'un de l'autre en étant complètement séparés l'un de l'autre par la totalité de la partie centrale (41) de la surface supérieure du tibia depuis son bord postérieur jusqu'à son bord antérieur, sans liaison fixe entre lesdits éléments tibiaux.
2. Prothèse de l'articulation du genou selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce que qu'il comporte un système d'assemblage temporaire ( ) des deux éléments tibiaux (lia, III) entre eux, positionné à l'extérieur du bord antérieur de la surface supérieure entière du tibia, ce système d'assemblage temporaire (20) étant relié à un instrument de positionnement du composant prothétique tibial.
3. Prothèse de l'articulation du genou selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque glène médiale (12) ou latérale (13) de l'élément tibial (lia, 'lb) présente dans le plan frontal, un profil congruent avec le profil du condyle correspondant (8, 9) de l'élément fémoral (I) avec lequel cette glène coopère.
4. Prothèse de l'articulation du genou selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque glène médiale (12) ou latérale (13) de l'élément tibial (IL, IIb) présente dans le plan sagittal, un profil congruent avec le profil du condyle correspondant (8, 9) de l'élément fémoral (I) avec lequel cette glène coopère.
5. Prothèse de l'articulation du genou selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les glènes médiale (12) et latérale (13) des éléments tibiaux (lia, 'lb) présentent dans le plan sagittal, des profils avec des rayons de courbure différents.
6. Prothèse de l'articulation du genou selon la revendication 5 caractérisée en ce que le condyle médial (t ') et le condyle latéral (i ) du composant fémoral (I) présentent chacun au moins un rayon de courbure différent dans le plan sagittal et coopèrent avec respectivement la glène médiale (12) et la glène latérale (13) des composants tibiaux (lia, IIb), présentant dans le plan sagittal des profils avec des rayons de courbure différents.
7. Prothèse de l'articulation du genou selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque élément tibial (lia, IIb) est pourvu d'un système de fixation (1.) sur le tibia.
8. Prothèse de l'articulation du genou selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque élément tibial (lia, IIb) comporte un support de fixation (14) pour une glène (12, 13), ce support de fixation (14) étant réalisé en un matériau différent de celui de la glène (12, 13).
9. Prothèse de l'articulation du genou selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque élément tibial (lia, IIb) est réalisé sous la forme d'une pièce monobloc.