WO1999026561A1 - Implant tibial pour prothese du genou - Google Patents

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Gérard Saillant
Gérard SENLY
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Fabrique D'implants Et D'instruments Chirurgicaux F.I.I. (S.A.)
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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    • A61F2/384—Special connection between upper and lower leg, e.g. constrained hinged, i.e. with transverse axle restricting the movement
    • A61F2/385—Special connection between upper and lower leg, e.g. constrained hinged, i.e. with transverse axle restricting the movement also provided with condylar bearing surfaces

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of knee joint prostheses comprising a femoral implant cooperating with a tibial implant.
  • the invention finds a particularly advantageous application, in the case of a total knee prosthesis, which comprises a femoral element receiving a transverse articulation axis mounted with free rotation relative to a cylindrical rod, engaged in a sheath integral with the tibial element, as is apparent from the teaching of the patent FR 2,696,927.
  • the tibial element comprises a base receiving a polyethylene plate which is mounted with limited rotational displacement capacity in a horizontal plane on said base.
  • the tibial plateau receives the femoral element in support with angular flexion capacity.
  • the femoral plate is mounted with limited rotational displacement capacity, relative to the sheath secured to the tibial base.
  • the tibial plateau which is drilled right through to allow the free engagement of the sheath, has a collar intended to bear on a determined part of the tibial plateau thus ensuring its coupling relative to the tibial base.
  • the problem which the invention proposes to solve is to be able to easily and instantaneously couple a tibial plateau relative to a tibial base fitted with a sheath cooperating with the articulation rod of the femoral element, while having the possibility of give the tibial plateau a limited rotational movement relative to said sheath.
  • the plate has along its axis of symmetry and from its rear edge, a profiled and shouldered notch delimiting a constricted entry, for, on the one hand being engaged by elasticity around the sheath and, on the other hand, be held in the locked position relative to a flange presented by said sheath, while having a movement of freedom in rotation relative to the sheath, said flange cooperating with a shouldered area formed from the opening of the constricted entrance.
  • the shouldered area is formed at a distance from the base of the plate corresponding substantially to the height separating the bearing face of the base from the underside of the flange.
  • the shoulder area has, on the side of the opening of the notch, two parallel rectilinear edges which are tangentially connected with an edge semicircular, delimiting a support area for the collar.
  • the notch has, on the side of its opening, and in top view, two rectilinear edges oriented in a divergent manner to be connected with two parallel rectilinear segments themselves connected to the bottom of the notch in the form of a semi circular rim which corresponds to the diameter of the sheath and extends beyond a half circumference, to enclose said sheath and create a clipping effect while allowing limited rotation of the plate.
  • the inlet of the two divergent straight edges has a width less than the diameter of the sheath to ensure elastic expansion of the bottom of the notch in order to allow the engagement of the sheath under a pressure force.
  • FIG. 1 is a perspective view of the tibial implant, before placement of the tray relative to the base.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tibial implant after coupling of the plate on the base.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 3.3 of Figure 2.
  • - Figure 4 is a cross-sectional view taken along line 4.4 of Figure 3.
  • FIG. 5 is a sectional view of the entire prosthesis.
  • the tibial implant finds a particularly advantageous application in the case of a total knee prosthesis, of the type described in patent FR 2696927, of which the applicant for this is also holder.
  • the tibial implant comprises a polyethylene plate (1) and a metal base (2).
  • the base (2) is equipped with a sheath (3) intended to receive a rod secured to a transverse axis presented by the femoral element.
  • the sheath (3) is mounted on the posterior side of the tibial base (2).
  • the sleeve (3) is engaged in a well (2a) of the base, being fixed there by any known and appropriate means, in particular by welding.
  • the sheath (3) has, at a determined distance (d) from the bearing surface of the tibial base, a bearing and abutment collar (3a).
  • the sleeve (3) and the collar (3a) are of circular cross section in order to act as a pivot axis at the tibial plateau (1) by giving it degrees of freedom of rotational movement, in a horizontal plane.
  • a profiled notch delimits a constricted entry (lai) in order, on the one hand, to be engaged by elasticity around the sheath (3) and, on the other hand, to be held in the locked position, relative to the flange ( 3 a), while having a movement of freedom in rotation, with respect to said sheath.
  • the profiled notch (la) has on the side of its opening (la2), a shouldered zone (la3) for the engagement of the collar (3a) of the sleeve.
  • the shoulder area (la3) is formed at a distance (dl) from the base of the plate, corresponding very substantially to the distance (d) separating, as indicated above, the support base from the base (2) from the underside of the collar (3a).
  • the shoulder area (la3) has, on the side of the opening (la2) of the notch (la), two parallel straight edges (a) (b) which are tangentially connected with a semi-circular edge (c) delimiting a support area (la4) for the collar (3a).
  • the notch (la) has, still on the side of its opening (la2) and in top view, corresponding to the bearing and sliding face of the tibial plateau, two straight edges (d) (e), divergently oriented to connect with two straight segments parallel (f) and (g) themselves connected to the bottom (la5) of the notch in the form of a semi-circular rim which corresponds to the diameter of the sheath and which extends beyond a half circumference.
  • the two rectilinear edges (f) and (g) have a width (1) less than the diameter of the sheath (3) to ensure elastic expansion of the bottom (la5) of the notch, in order to allow the engagement of said sheath ( 3) under pressure.
  • the bottom (la5) of the groove (la) in which is positioned in support the sheath (3) delimits a semi-circular edge extending beyond a half circumference.
  • the engagement of the plate relative to the sheath has the effect, at the time of the introduction, of spreading the notch in order to allow the engagement of said sheath then, after having crossed the zone narrowed (fg), its relaxation by elasticity, in order to close concomitantly on the cross section of said sheath, thus obtaining, in known manner, a clipping effect.

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Abstract

Cet implant est remarquable en ce qu'une embase tibiale métallique (2) recevant un plateau tibial en polyéthylène (1), ladite embase (2) étant équipée d'un fourreau tubulaire (3) pour l'engagement et le guidage d'un doigt articulé sur une partie d'un implant fémoral destiné à coopérer avec le plateau tibial notamment, caractérisé en ce que le plateau (1) présente selon son axe de symétrie et à partir de son bord postérieur, une échancrure profilée et épaulée (1a) délimitant une entrée étranglée (1a1), pour, d'une part être engagée par élasticité autour du fourreau (3) et, d'autre part, être maintenue en position de verrouillage par rapport à une collerette (3a) que présente ledit fourreau, tout en ayant un mouvement de liberté en rotation par rapport au fourreau (3).

Description

IMPLANT TIBIAL POUR PROTHESE DU GENOU.
L'invention se rattache au secteur technique des prothèses d'articulation du genou comprenant un implant fémoral coopérant avec un implant tibial.
Plus particulièrement, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse, dans le cas d'une prothèse totale du genou, qui comprend un élément fémoral recevant un axe transversal d'articulation monté à libre rotation par rapport à une tige cylindrique, engagée dans un fourreau solidaire de l'élément tibial, comme il ressort de l'enseignement du brevet FR 2.696.927. Ces dispositions permettent d'obtenir en combinaison, des mouvements de flexion et de rotation.
L'élément tibial comprend une embase recevant un plateau en polyethylene qui est monté avec capacité de déplacement en rotation limité dans un plan horizontal sur ladite embase. Le plateau tibial reçoit en appui, l'élément fémoral avec capacité de flexion angulaire.
Le plateau fémoral est monté avec capacité de déplacement en rotation limité, par rapport au fourreau solidaire de l'embase tibiale. Dans ce but, le plateau tibial, qui est percé de part en part pour permettre le libre engagement du fourreau, présente une collerette destinée à prendre appui sur une partie déterminée du plateau tibial assurant ainsi son accouplement par rapport à l'embase tibiale.
A partir de cette conception de base, on a voulu améliorer et faciliter le montage du plateau tibial par rapport à l'embase. En effet, selon les dispositions techniques indiquées précédemment, pour le montage du plateau par rapport à l'embase, il est nécessaire de positionner préalablement le plateau sur l'embase, puis de mettre en place le fourreau, en l'engageant au travers de trous percés respectivement dans l'épaisseur dudit plateau et de ladite embase. La collerette du fourreau vient en appui, comme indiqué, sur une partie correspondante du plateau tibial. On procède ensuite à la fixation du fourreau.
Il apparaît donc que la mise en place du fourreau ne peut être effectuée qu'après avoir positionné le plateau sur l'embase. Autrement dit, il n'est pas possible, selon cette technique antérieure, d'équiper préalablement l'embase tibiale du fourreau destiné à recevoir la tige de l'élément fémoral.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir accoupler facilement et instantanément un plateau tibial par rapport à une embase tibiale équipée d'un fourreau coopérant avec la tige d'articulation de l'élément fémoral, tout en ayant la possibilité de conférer au plateau tibial, un mouvement de rotation limitée par rapport audit fourreau.
Pour résoudre un tel problème et selon une caractéristique à la base de l'invention, le plateau présente selon son axe de symétrie et à partir de son bord postérieur, une échancrure profilée et épaulée délimitant une entrée étranglée, pour, d'une part être engagée par élasticité autour du fourreau et, d'autre part, être maintenue en position de verrouillage par rapport à une collerette que présente ledit fourreau, tout en ayant un mouvement de liberté en rotation par rapport au fourreau, ladite collerette coopérant avec une zone épaulée formée à partir de l'ouverture de l'entrée étranglée.
La zone épaulée est formée à une distance de la base du plateau correspondant sensiblement à la hauteur séparant la face d'appui de l'embase de la face de dessous de la collerette.
Pour résoudre le problème posé d'assurer l'accouplement du plateau tibial par rapport au fourreau de l'embase, la zone épaulée présente, du côté de l'ouverture de l' échancrure, deux bords parallèles rectilignes qui se raccordent tangentiellement avec un bord demi circulaire en délimitant une zone d'appui pour la collerette.
Le problème posé d'assurer la mise en place du plateau tibial par rapport à l'embase et son accouplement par rapport au fourreau de cette dernière, est avantageusement résolu par les caractéristiques suivantes :
- Féchancrure présente, du côté de son ouverture, et en vue de dessus, deux bords rectilignes orientés d'une manière divergente pour se raccorder avec deux segments rectilignes parallèles eux mêmes raccordés au fond de l'échancrure sous forme d'un rebord semi circulaire qui correspond au diamètre du fourreau et s'étend au delà d'une demi circonférence, pour enserrer ledit fourreau et créer un effet de clipage tout en permettant une rotation limitée du plateau.
- l'entrée des deux bords rectilignes divergents présente une largeur inférieure au diamètre du fourreau pour assurer une expansion par élasticité du fond de l'échancrure afin de permettre l'engagement du fourreau sous un effort de pression. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective de l'implant tibial, avant mise en place du plateau par rapport à l'embase.
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'implant tibial après accouplement du plateau sur l'embase.
- la figure 3 est une vue en coupe considérée selon la ligne 3.3 de la figure 2. - la figure 4 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4.4 de la figure 3.
- la figure 5 est une vue en coupe de l'ensemble de la prothèse.
Comme indiqué, l'implant tibial, selon les caractéristiques de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le cas d'une prothèse totale du genou, du type de celle décrite dans le brevet FR 2696927, dont le demandeur de la présente est également titulaire.
De manière connue, l'implant tibial comprend un plateau en polyethylene (1) et une embase métallique (2). L'embase (2) est équipée d'un fourreau (3) destiné à recevoir une tige solidaire d'un axe transversal que présente l'élément fémoral. Le fourreau (3) est monté du côté postérieur de l'embase tibiale (2). Dans ce but, le fourreau (3) est engagé dans un puits (2a) de l'embase, en y étant fixé par tous moyens connus et appropriés, notamment par soudure. Le fourreau (3) présente à une distance déterminée (d) de la surface d'appui de l'embase tibiale, une collerette d'appui et de butée (3a). Bien évidemment, le fourreau (3) et la collerette (3a) sont de section transversale circulaire afin de faire office d'axe de pivotement au plateau tibial (1) en lui donnant des degrés de liberté de mouvement de rotation, dans un plan horizontal.
Afin de permettre l'accouplement du plateau tibial (1) par rapport à l'embase (2), en autorisant, comme indiqué, des mouvements de rotation limitée du plateau (1) par rapport au fourreau (3), ledit plateau présente du côté de son bord postérieur, une échancrure profilée (la). Cette échancrure profilée (la) délimite une entrée étranglée (lai) pour, d'une part, être engagée par élasticité autour du fourreau (3) et, d'autre part, être maintenue en position de verrouillage, par rapport à la collerette (3 a), tout en ayant un mouvement de liberté en rotation, par rapport audit fourreau.
L'échancrure profilée (la) présente du côté de son ouverture (la2), une zone épaulée (la3) pour l'engagement de la collerette (3a) du fourreau. La zone épaulée (la3) est formée à une distance (dl) par rapport à la base du plateau, correspondant très sensiblement, à la distance (d) séparant, comme indiqué précédemment, la base d'appui de l'embase (2) de la face de dessous de la collerette (3a).
La zone épaulée (la3) présente, du côté de l'ouverture (la2) de l'échancrure (la), deux bords parallèles rectiligne (a) (b) qui se raccordent tangentiellement avec un bord demi circulaire (c) en délimitant une zone d'appui (la4) pour la collerette (3a).
Par ailleurs, l'échancrure (la) présente, toujours du côté de son ouverture (la2) et en vue de dessus, correspondant à la face d'appui et de glissement du plateau tibial, deux bords rectilignes (d) (e), orientés de manière divergente pour se raccorder avec deux segments rectilignes parallèles (f) et (g) eux mêmes raccordés au fond (la5) de l'échancrure sous forme d'un rebord semi-circulaire qui correspond au diamètre du fourreau et qui s'étend au delà d'une demi circonférence.
Les deux bords rectilignes (f) et (g) présentent une largeur (1) inférieure au diamètre du fourreau (3) pour assurer une expansion par élasticité du fond (la5) de l'échancrure, afin de permettre l'engagement dudit fourreau (3) sous un effort de pression. On rappelle que le fond (la5) de la gorge (la) dans lequel est positionné en appui le fourreau (3), délimite un bord semi circulaire s'étendant au delà d'une demi circonférence.
Ces dispositions permettent d'enserrer la section transversale du fourreau (3), en créant un effet de clipage. Le diamètre du fourreau (3) et le diamètre du fond de gorge (la5) sont déterminés pour créer un jeu fonctionnel permettant une rotation limitée du plateau (1) par rapport audit fourreau.
Compte tenu de ces caractéristiques, il est donc possible de prééquiper l'embase tibiale (2) du fourreau (3) équipé de sa collerette de verrouillage (3 a).
Il suffit ensuite d'engager par glissement le plateau tibial (1) sur l'embase (2), de manière à engager l'échancrure (la) sur le fourreau (3) dont la collerette (3 a) vient en appui sur la zone épaulée semi circulaire (la3), la section dudit fourreau étant engagée dans le fond de l'échancrure (la5). Comme indiqué, l'engagement du plateau par rapport au fourreau a pour effet, au moment de l'introduction, d'écarter l'échancrure afin de permettre l'engagement dudit fourreau puis, après avoir franchi la zone rétrécie (f-g), son relâchement par élasticité, afin de se refermer de manière concomitante sur la section transversale dudit fourreau, obtenant ainsi, de manière connue, un effet de clipage.
Bien évidemment, les dispositions telles que définies précédemment, s'appliquent à tous types de prothèses du genou, la surface d'appui de l'embase tibiale recevant le plateau, pouvant être entièrement lisse ou présenter éventuellement des aspérités.
Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle la possibilité d'accoupler le plateau tibial par rapport à l'embase tibiale préalablement équipée d'un fourreau qui assure une liaison avec l'élément fémoral, tout en permettant une rotation limitée dans un plan horizontal, du plateau tibial.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
-1- Implant tibial pour prothèse du genou comprenant une embase tibiale métallique (2) recevant un plateau tibial en polyethylene (1), ladite embase (2) étant équipée d'un fourreau tabulaire (3) pour l'engagement et le guidage d'un doigt articulé sur une partie d'un implant fémoral destiné à coopérer avec le plateau tibial notamment, caractérisé en ce que le plateau (1) présente selon son axe de symétrie et à partir de son bord postérieur, une échancrure profilée et épaulée (la) délimitant une entrée étranglée (lai), pour, d'une part être engagée par élasticité autour du fourreau (3) et, d'autre part, être maintenue en position de verrouillage par rapport à une collerette (3 a) que présente ledit fourreau, tout en ayant un mouvement de liberté en rotation par rapport au fourreau (3), ladite collerette (3a) coopérant avec une zone épaulée (la3) formée à partir de l'ouverture de l'entrée étranglée (lai).
-2- Implant selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la zone épaulée (la3) est formée à une distance de la base du plateau correspondant sensiblement à la hauteur séparant la face d'appui de l'embase de la face de dessous de la collerette (3 a).
-3- Implant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone épaulée (la3) présente, du côté de l'ouverture de l'échancrure, deux bords parallèles rectilignes qui se raccordent tangentiellement avec un bord demi circulaire (c) en délimitant une zone d'appui (la4) pour la collerette (3a). -4- Implant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échancrure présente, du côté de son ouverture, et en vue de dessus, deux bords rectilignes (d) et (e) orientés d'une manière divergente pour se raccorder avec deux segments rectilignes parallèles (f) et (g) eux-mêmes raccordés au fond (la5) de l'échancrure sous forme d'un rebord semi-circulaire qui correspond au diamètre du fourreau, et qui s'étend au-delà d'une demi- circonférence, pour enserrer ledit fourreau (3) et créer un effet de clipage tout en permettant une rotation limitée du plateau (1).
-5- Implant selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'entrée des deux bords rectilignes (f) et (g) présente une largeur inférieure au diamètre du fourreau (3) pour assurer une expansion par élasticité du fond de l'échancrure afin de permettre l'engagement du fourreau sous un effort de pression.
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