WO2005122967A1 - Prothese totale du genou - Google Patents

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WO2005122967A1
WO2005122967A1 PCT/EP2005/052490 EP2005052490W WO2005122967A1 WO 2005122967 A1 WO2005122967 A1 WO 2005122967A1 EP 2005052490 W EP2005052490 W EP 2005052490W WO 2005122967 A1 WO2005122967 A1 WO 2005122967A1
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WO
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femoral
condyles
intermediate element
femur
radius
Prior art date
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PCT/EP2005/052490
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English (en)
Inventor
Philippe Couette
Original Assignee
Transysteme S.A
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • 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
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2/3868—Joints for elbows or knees with sliding tibial bearing

Definitions

  • PROTHESETOTAL KNEE The present invention is in the field of medical techniques and more particularly joint prostheses. It relates to a total knee prosthesis.
  • a total knee prosthesis associates three elements, including a femoral element and a tibial component intended to be anchored respectively in the femur and tibia, and an intermediate element interposed between them.
  • the tibial element is shaped as a plateau equipped with an axial keel intended to be inserted inside a housing formed in the tibia, so as to bear against the end of the latter previously prepared by removal of bone material.
  • This tibial element itself comprises an axial housing for receiving a keel shoulder of the intermediate element, for their joining to each other in axial bearing of the intermediate element against the tibial element.
  • the intermediate element has on the opposite side of that of axial support against the tibial element, a housing consisting of a pair of cavities globally spherical scope, for the reception of respective right and left condyles of the femoral element. These cavities of the intermediate element are separated by a median boss promoting the support of the femoral element, which cooperates with a notch separating the condyles from each other.
  • the femoral element in addition to the condyles and the notch, has on the opposite face of the latter a double concavity and a boss, like those of the intermediate element, to house in correspondence the condyles and the notch previously prepared femur, to which femur the femoral component is fixed.
  • the major difficulty to overcome in the field lies in the reproduction as faithful as possible by the prosthesis conditions of anatomical mobility of the knee, including taking into account a frequent loss of cruciate ligaments.
  • Such mobility conditions must be obtained without loss of congruence, by optimizing the importance and consistency of the bearing surfaces of the femoral element on the intermediate element.
  • the ligamentous tensions must be maintained to allow permanent movement, they must not induce an inappropriate and unsuitable increase of these tensions, which are likely to cause fatigue and pain for the patient.
  • an inadequate general organization of the prosthesis can induce in the patient undue efforts to provide, in particular to compensate for inadequate support of the femoral component on the intermediate element during the passage between the stations of the patient. extension and the different successive stations of flexion of the knee.
  • this mobility must be preferably obtained by preserving the bone capital and by limiting the bone resections necessary for implantation of the prosthesis.
  • This difficulty is made all the more difficult to overcome, that the prostheses are designed to be implanted on any patient likely to have a knee joint conformation of their own. If the current use of a range of prostheses of the same conformation with different dimensions distributed in dimensional increments partially overcomes this difficulty, it nevertheless facilitates the efforts that have to be developed by the designers to organize a prosthesis that can be transposed to each of them. of these bearings. For the designers of the field, the result is a search for a compromise between the dimensional constraints of the prosthesis, from one size to another, and those related to its mobility.
  • the mobility offered by the prosthesis must allow rotation in flexion and extension in the sagittal plane, about a horizontal axis, of the femoral element on the intermediate element.
  • This rotation must be as close as possible to the normal anatomical conditions, and must not only take into account cinematic constraints of general mobility of the femoral component with respect to the tibial element, but also constraints relating to the stability that must offer the prosthesis in any bending and / or extension positions. It emerges that the congruence and the bearing surfaces of the femoral element on the intermediate element must be optimized, especially for positions of the prosthesis in which the support loads exerted by the patient are the most important.
  • these support positions correspond to different intermediate flexion stations, such as bending stations of the patient when he is progressing on a staircase.
  • both anteroposterior and rotatory must be offered taking into account a rotation in the horizontal plane between the intermediate element and the tibial element, while allowing, without loss of congruence , a tilting of one condyle to the other around an anteroposterior horizontal axis.
  • the mobility faculties offered for flexion should not, however, affect the attainment of an appropriate position of extension, and the organization of the range of the condyles of the femoral element on the cavities of the element. intermediary must take into account the transition from one to the other of these positions in the best stability conditions referred to above. It follows that it is desirable that the range of the condyles of the femoral element inside the intermediate element, organized in the posterior zone of the femoral element, extends towards the anterior zone of the latter with radii of curvature and inflection zones whose characteristics are elaborated according to the choices, constraints and compromises to be sought above, with regard to the arrangement and specific structures of the floor elements that make up the prosthesis.
  • EP1354571 (SCORE PTG), WO0106961 (BERCOVY), and WO03068109 (AFRIAT) which describe such prostheses and expose the problem.
  • the lever arm of the ball is reduced to a short distance during bending.
  • it is more particularly proposed to vary the curvature of the anterior part of the femoral element.
  • the constant radius guide zone extends over a range of the order of 90 °, being laterally arranged on the condyles of the femoral element, between which is formed a recess cooperating with a boss formed on the tibial element , so as to form an inter-condylar cage for receiving a posterior stabilization device.
  • the present invention is part of the constraints that have been exposed, and aims to provide a total knee prosthesis providing satisfactory comfort for the patient.
  • the prosthesis of the present invention is a total knee prosthesis composed of a plateau tibial element, a femoral element and an intermediate element interposed between the previous.
  • the tibial element is provided with means for anchoring and centering at the end of a tibia, and means for receiving a shoulder and a keel axial interlocking and centering of the intermediate element.
  • the femoral element is provided with means for anchoring and centering at the end of a femur, which are formed on an inner face conformation generally complementary to that of the natural condyles and notch of the femur previously prepared, so as to wrap them.
  • This internal face more particularly comprises two opposite facets, or the like, which are distant from each other by a distance d4. It will be understood that, in the usual way in the field, this distance 4 is in particular decisive as to the choice of the size of the prosthesis to be implanted, among a dimensional range of these prostheses.
  • the femoral element also has an external face comprising a pair of condyles separated by a notch, which are formed on the posterior part of the femoral element to form a guiding surface of the femoral component. last on the intermediate element. The latter is interposed between the tibial element and the femoral element so as to allow mobility of the femoral element on the intermediate element.
  • This mobility associates a rotation of the femoral element on the intermediate element in the sagittal plane around a horizontal axis a, a tilting of a condyle to the other of the femoral element, and an axial pivoting of the femoral element.
  • intermediate element on the tibial element This intermediate element comprises on its outer face a housing composed of cavities separated from each other by a boss, for the reception respectively of the condyles and the notch of the femoral element.
  • a prosthesis of the above kind is recognizable in that it comprises the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the profile of these condyles extends along a constant radius of rotation Bl more important than the corresponding anatomical radius of the condyles of a femur.
  • These provisions aim in particular to optimize the contact surfaces by preserving the bone capital of the femur.
  • This constant radius R1 extends in particular over a range El of corresponding angular guide surface of the order of at least 150 °.
  • the bearing surfaces of the femoral element on the intermediate element are increased and the concentration of the charges on the posterior edge of the intermediate element is avoided.
  • it is possible to increase the distance between the anterior edge of the intermediate element and the bottom of the condyle receiving cavities of the femoral component which makes it possible to increase the anteroposterior stability.
  • the frontal radius of the condyles is likely to be reduced, which increases the rotational stability and reduce the lateral translation required for tilting from one condyle to another without loss of congruence.
  • the radius R1 of rotation can be maintained up to 105 °. Beyond 105 °, the tension on the lateral ligaments is reduced to facilitate the end of bending without inducing discomfort for the patient.
  • said radius B1 is of the order of 0.5 times the separation distance c of said opposite facets of the femoral element. It should be noted that this proportion is likely to be weighted according to the size of the prosthesis, plus or minus 15% without departing from the scope of the present invention.
  • the axis a of rotation of the condyles on the intermediate element is shifted in the sagittal plane towards the rear by a distance d1 with respect to the pivot axis ⁇ of the element intermediate on the tibial element.
  • Such an offset induces a significant moment of action in extension of the prosthesis, and increases the possibilities of bending by preventing premature contact between the posterior face of the femur and the posterior edge of the tibial element. Note that such an offset is made possible thanks to the aforementioned dimension of the constant radius of rotation Bl greater than the corresponding anatomical radius of the condyles of a femur.
  • said distance dl is of the order of 0.18 times the distance d of separation of said opposite facets of the femoral element. Note that this proportion is likely to be weighted according to the size of the prosthesis, plus or minus 10% without departing from the scope of the present invention.
  • the provisions relating to the abovementioned aspects allow the intermediate element to be raised by a retaining lip of the posterior end of the femoral component, the elevation of which by relative to the bearing surface of the condyles on the cavities is likely to be reduced to avoid discomfort for the patient.
  • the front edge of the intermediate element being preferably raised by a lip, this lip is advantageously arranged in extension of the one and the other of the cavities of the intermediate element, to confer in extension of the notch a conformation of the femoral element in anatomical trochlea.
  • such an arrangement of the lip allows to provide a separation distance ⁇ Z sufficient but limited, between the bottom of the cavities and the upper edge of the lip.
  • said distance d2 is of the order of 0.32 times the distance d4 of separation of said opposite facets of the femoral element. It should be noted that this proportion is likely to be weighted according to the size of the prosthesis by plus or minus 5% without departing from the scope of the present invention.
  • the angular displacement of the femoral element on the intermediate element between the extreme stations of extension and bending is in particular of the order of 120 °.
  • the bearing surfaces extend over an angular surface area of the order of 90 °, to best meet a compromise between a substantially constant range of the femoral element on the intermediate element, for bending angles which correspond to the most important loads that must support the prosthesis as organized by the present invention. More particularly, this range is substantially constant from the extension station at 0 ° verticality up to 90 ° flexion. This angular range is then reduced preferentially strongly up to 120 ° flexion.
  • Such arrangements in connection with any one or more of the abovementioned aspects of the invention, make it possible in particular to reduce the ligament tensions for the patient, in a station of efforts to exert the most consequent, without inversely causing such tensions unduly. when they are useless.
  • the radius R3_ of the cavities of the intermediate element is indicative of the order of 0.6 times the distance 4 of separation of said opposite facets of the femoral element, while the radius B2 of the boss of the intermediate element is in turn of the order of 10 mm.
  • these dimensions are weighted according to the size of the prosthesis, a value of the order of plus or minus 5% without departing from the scope of the present invention.
  • These provisions are such that the conformation of the boss provides a continuous and flexible mobility to the tilting of the one of the condyles from a reduced radius B2, to avoid inappropriate movements of the femoral element on the element intermediate.
  • the internal face of the femoral element comprises respective receiving cavities of the femoral condyles, which are disposed on either side of a boss corresponding to the opposite face of the notch of the femoral component, this boss being intended to cooperate with the notch of the femur.
  • These femoral condyle receiving cavities are advantageously each formed in a median plane comprising at least one anchoring pin of the femoral element in the femur, constituting said means for anchoring the femoral element inside the femur. previously prepared.
  • This median plane is bordered on both sides by 45 ° inclined planes, respectively anterior and posterior, themselves respectively bordered by anterior and posterior end planes forming said opposite facets.
  • anterior and posterior end planes together define an open angle to facilitate the impact of the femoral component on the femur without damaging the bone and its lining.
  • posterior part of the femoral element taken in the lateral sagittal plane relative to one and / or the other of the condyles, is preferentially prolonged by an anterior part of the femoral element with a large radius of curvature. , giving it a substantially straight profile, which is then strongly curved.
  • the guide surface of the condyles of the femoral element on the cavities of the intermediate element is higher than the corresponding natural surface of the posterior part of the condyles of a femur.
  • the effective bearing surface during patient load deflection movements is substantially kept constant over an angular range of about 90 °, to provide full frontal and sagittal plane congruence during these movements. while this range is reduced at the end of bending to reduce tension on the lateral ligaments of the patient. It follows that a concentration of the charges on the posterior edge of the intermediate element is avoided, the distance between the anterior edge of the intermediate element and the bottom of the cavities being able to be extended to promote anteroposterior stability of the prosthesis.
  • the frontal radius of the condyles of the femoral component is in turn capable of being reduced, to promote rotational stability while decreasing the lateral translation necessary for the tilting of the one to the other of the condyles, without significant loss of congruence.
  • a central stabilizing device can be avoided, thanks to the congruence obtained and the separation distance between the front edge and the bottom of the cavities of the intermediate element which can be increased.
  • the removal of the inter-condylar cage usually intended to receive the stabilizing posterior device makes it possible to produce an anatomical trochlea particularly adapted to the preservation of the natural patella, which remains congruent throughout the flexion.
  • FIGS. 1 and Fig.2 are illustrations of a total knee prosthesis according to a preferred embodiment of the present invention, respectively in perspective and in sagittal view.
  • FIGS. 3 and 4 are perspective illustrations according to internal and external viewing angles of a femoral component participating in the prosthesis illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • Fig.5 is an illustration in sagittal view of the femoral element shown in Fig.3 and Fig.4.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrammatic representations of a femoral component of a knee prosthesis, illustrating the comparison between the conformation of a prosthesis of the invention and a prosthesis of the prior art, respectively in view sagittal and in frontal view.
  • a total knee prosthesis is mainly composed of a tibial element 1, a femoral element 2, and an intermediate element 3 interposed between them 1 and 2.
  • the tibial element 1 comprises a support plate 4 at the end of the patient's tibia, and a centering pin 5 inside a clearance previously made in the latter.
  • This keel 5 preferably has lateral wings 14 for immobilizing the tibial element 1 in rotation on itself inside the shin of the patient.
  • the femoral component 2 has on its inner side pins, such as 6, anchoring inside the patient's femur, also previously prepared. It will be noted at this stage of the description that the prior preparation of the femur includes bone removal operations to receive corresponding planar areas of the internal face of the femoral component 2, which are arranged on either side of the femur. a boss 7 to be received by the natural notch of the femur. These planar zones comprise median planes 8, from which protrusions 6 are formed, these median planes 8 being prolonged by planes inclined at 45 °, respectively anterior 9 and posterior 9 ', then by respectively earlier end planes 10 and posterior 10 '.
  • anterior and posterior end planes 10 are substantially parallel to an angular difference of about 4 ° to jointly form an open angle, the anterior end plane 10 being formed on a curved area 11 of the femoral component 2.
  • anterior and posterior end planes 10 ' form facets of the femoral component 2 whose separation distance 4 is decisive for the surgeon's choice as to the size of the prosthesis to be implanted. This distance d4 is in particular between 40 mm and 58 mm depending on the size of the prosthesis.
  • the intermediate element 3 comprises meanwhile a centering keel 12 inside the tibial element 1, to bear against the upper face of the plate 4 of the tibial element 1 by means of a shoulder 13 the keel 12, like the support that takes the tibial element 1 at the end of the tibia.
  • the femoral element 2 is intended to bear against the intermediate element 3 for its guidance in mobility in rotation in the sagittal plane, around a horizontal axis a.
  • the femoral and intermediate elements 3 comprise complementary reliefs, including a pair of concave cavities 15, 15 'of the intermediate element 3 for the rotational reception of respective condyles 16, 16' of the femoral component 2
  • the cavities 15 and 15 'of the intermediate element 3 are separated from each other by a boss 17 intended to receive a notch 18 of the femoral element 2.
  • cavities 15 and 15 'of the intermediate element 3, taken in the frontal plane, is of a radius B3 of the order of between 24 mm and 32 mm depending on the size of the prosthesis, while in FIG. the concavity of the cavities 15 and 15 'of the intermediate element 3, taken in the lateralized sagittal plane, is strictly complementary to the convexity of the condyles 16 and 16' of the femoral element 2.
  • the radius B 1 of curvature of these condyles 16,16 'and 15,15' cavities in the sagittal plane, and thus of guiding the femoral element 2 in rotation on the intermediate element 3, is constant and is of the order between 20 mm and 30 mm depending on the size of the prosthesis, on a range El of guiding surface of the order of 155 ° of the femoral element, corresponding to its posterior zone.
  • the axis a of this guide radius B 1 is placed at the rear of the prosthesis, in the sagittal plane, with respect to the axis ⁇ of extension of the keel 12 of the intermediate element 3, and therefore of the axis of pivot on itself of the intermediate element 3 on the tibial element 1.
  • This shift towards the rear of the axis a is a distance d1 of between 7 mm and 11 mm depending on the size of the prosthesis.
  • this axis ⁇ of pivot is shifted towards the anterior zone of the intermediate element 3 with respect to the median axis of the plate 4 of the tibial element 1, of a distance dj3 of the order 0.035 times the distance d, that is to say a distance d2 of between 1.5 mm and 2.2 mm depending on the size of the prosthesis.
  • the posterior zone for guiding the femoral element 2 is prolonged by a curved central zone 19 with a large radius of curvature in the sagittal plane, this median zone 19 then being strongly curved to forming the anterior zone 11 of the femoral element 2.
  • the intermediate element 3 is raised in the extension of the cavities 15 and 15 'of a lip 20 formed by bulges formed on the side and other of the boss 17 of the intermediate element 3, and therefore on either side of the notch of the femoral element 2 when the latter is in abutment against the intermediate element 3.
  • the radius of B2 curvature of the boss 17 of the intermediate element 3, and therefore that corresponding to the notch of the femoral element 2 is of the order of 10 mm taken in the frontal plane.
  • the upper edge of the lip 20 is disposed at a distance d2 from the bottom of the cavities 15, 15 'of the intermediate element 3, of the order of between 13 mm and 18 mm depending on the size of the prosthesis.
  • the femoral component 2 of a knee prosthesis of the invention has a profile of the condyles 16, 16 'whose radius R1 is greater than the corresponding radius R0 of the natural condyles of a femur, and extends over a range of 150 ° at least.
  • a radius RO is at most corresponding to the natural radius of the condyles of a femur, and extends over a range of the order of 120 ° at most.
  • Such a radius R1 makes it possible to increase the distance d2 anteroposterior between the anterior edge 20 of the intermediate element 3, and the surface of the condyles 16,16 'of the femoral element 2 circulating at the bottom of the cavities 15, 15 'of the intermediate element 3, and preserves the bone capital of the patient.
  • Such an increase in the distance d2 allows the increase of the bearing surfaces S between the femoral element 2 and the intermediate element 3, and especially a forward refocusing of the charges, without changing the interepicondylar rotation axis and without loss of extension time.
  • the radius R4 is reduced significantly to spare the bent zone 11 of the femoral element 2.
  • the radius R 3 of the condyles 16, 16 'of the femoral element 2, corresponding to that of the concavity of the cavities 15 and 15' of the intermediate element 3, is also greater than that of the natural radius R0 'corresponding condyles of a femur, such a radius R0' is usually implemented in the prostheses of the prior art.
  • These provisions of the invention make it possible to optimize the congruence by optimizing the distance D5 of the rotary movement separating the bottom of the notch 18 of the femoral element 2 from the end of the condyles 16, 16 'of the latter. .
  • the arrangements provided by the present invention are particularly applicable to a total knee prosthesis because of the advantages provided, but are nonetheless transferable to half knee or unicompartmental prostheses by partial lateral reproduction for guiding one or the other. other condyles of the femoral element along a corresponding cavity of the intermediate element, or even a tibial element.

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Abstract

L'invention a pour objet une prothèse totale du genou composée d'un élément tibial (1), d'un élément fémoral (2) et d'un élément intermédiaire (3) interposé entre eux. Cet élément intermédiaire (3) comporte des cavités (15,15') de réception de condyles (16,16') de l'élément fémoral (2), pour autoriser une mobilité en rotation de ce dernier (2). Dans le plan sagittal latéralisé, le profil des condyles (16,16') de l'élément fémoral s'étend suivant un rayon R1 constant supérieur au rayon naturel des condyles anatomiques d'un fémur, sur une plage P1 de surface de guidage angulaire de l'ordre de 155°. L'élément intermédiaire (3) étant monté axialement pivotant sur l'élément tibial (1), l'axe a de rotation de l'élément fémoral (2) est décalé dans le plan sagittal vers l'arrière d1 par rapport à l'axe A de pivot de l'élément intermédiaire (3) sur l'élément tibial (1).

Description

PROTHESETOTALE DU GENOU. La présente invention est du domaine des techniques médicales et plus particulièrement des prothèses des articulations. Elle a pour objet une prothèse totale du genou.
On rappelle qu'une prothèse totale du genou associe trois éléments, dont un élément fémoral et un élément tibial destinés à être ancrés respectivement dans le fémur et le tibia, et un élément intermédiaire interposé entre eux. L'élément tibial est conformé en plateau équipé d'une quille axiale destinée à être insérée à l'intérieur d'un logement ménagé dans le tibia, de manière à prendre appui contre l'extrémité de ce dernier préalablement préparée par retrait de matière osseuse. Cet élément tibial comporte lui-même un logement axial de réception d'une quille épaulée de l'élément intermédiaire, pour leur jonction l'un à l'autre en appui axial de l'élément intermédiaire contre l'élément tibial. L'élément intermédiaire comporte à la face opposée de celle d'appui axial contre l'élément tibial, un logement composé d'un couple de cavités à portée globalement sphérique, pour la réception de condyles respectifs droit et gauche de l'élément fémoral. Ces cavités de l'élément intermédiaire sont séparées par un bossage médian favorisant l'appui de l'élément fémoral, qui coopère avec une échancrure de séparation des condyles l'un de l'autre. L'élément fémoral, outre les condyles et l'échancrure, comporte à la face opposée de ces derniers une double concavité et un bossage, à l'instar de ceux de l'élément intermédiaire, pour loger en correspondance les condyles et l'échancrure naturels du fémur préalablement préparés, auquel fémur l'élément fémoral est fixé.
La difficulté majeure à surmonter dans le domaine réside dans la reproduction la plus fidèle possible par la prothèse des conditions de mobilité anatomique du genou, y compris en prenant en compte une perte fréquente des ligaments croisés. De telles conditions de mobilité doivent être obtenues sans perte de congruence, en optimisant l'importance et la constance des surfaces d'appui de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire. Si les tensions ligamentaires doivent être maintenues pour autoriser en permanence le mouvement, celles-ci ne doivent néanmoins pas induire un surcroît inopportun et inadapté de ces tensions, qui sont susceptibles de provoquer une fatigue et des douleurs pour le patient. Il en ressort qu'une organisation générale inadéquate de la prothèse peut induire chez le patient des efforts inopportuns à fournir, pour notamment compenser une prise d'appui inadaptée de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire au cours du passage entre les stations d'extension et les différentes stations successives de flexion du genou. En outre, cette mobilité doit être préférentiellement obtenue en préservant le capital osseux et en limitant les résections osseuses nécessaires à l'implantation de la prothèse. Cette difficulté est rendue d'autant plus délicate à surmonter, que les prothèses sont élaborées pour être implantées sur de quelconques patients susceptibles de présenter une conformation d'articulation du genou qui leur est propre. Si l'utilisation courante d'une gamme de prothèses de même conformation à des dimensions diverses réparties par paliers dimensionnels permet de surmonter partiellement cette difficulté, elle n'en facilite pas moins les efforts que doivent développer les concepteurs pour organiser une prothèse transposable à chacun de ces paliers. Il en ressort pour les concepteurs du domaine la recherche d'un compromis entre les contraintes dimensionnelles de la prothèse, d'une taille à l'autre, et celles liées à sa mobilité.
Plus précisément, la mobilité offerte par la prothèse doit permettre une rotation en flexion et en extension dans le plan sagittal, autour d'un axe horizontal, de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire. Cette rotation doit être la plus proche possible des conditions anatomiques normales, et doit non seulement prendre en compte des contraintes cinématiques de mobilité générale de l'élément fémoral par rapport à l'élément tibial, mais aussi des contraintes relatives à la stabilité que doit offrir la prothèse en de quelconques positions de flexion et/ou d'extension. Il en ressort que la congruence et les surfaces d'appui de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire doivent être optimisées, surtout pour des positions de la prothèse dans lesquelles les charges d'appui qu'exerce le patient sont les plus importantes. Plus précisément, ces positions d'appui correspondent à différentes stations de flexion intermédiaires, telles que des stations de flexion du patient lorsqu'il progresse sur un escalier. En outre, une telle stabilité de la prothèse, tant antéro-postérieure que rotatoire, doit être offerte en prenant en compte une rotation dans le plan horizontal entre l'élément intermédiaire et l'élément tibial, tout en autorisant, , sans perte de congruence, un basculement d'un condyle à l'autre autour d'un axe horizontal antéro-postérieur. On relèvera que ces diverses mobilités des éléments composant la prothèse entre eux, relèvent encore de choix et de recherche de compromis auxquels sont soumis les concepteurs. II est notamment connu d'aménager à cet effet des moyens médians spécifiques de stabilisation latérale de l'élément fémoral par rapport à l'élément intermédiaire. La rotation de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire doit être autorisée sans pour autant induire un risque d'échappée des condyles au-delà de l'élément intermédiaire, susceptible de provoquer une luxation. l a été proposé de prolonger vers l'avant le bossage de l'élément intermédiaire par une lèvre de retenue. Cependant, la proéminence de cette lèvre tend à induire une gêne pour le patient et à accroître inconsidérément la taille de l'élément intermédiaire. Une telle solution implique de rendre la proéminence de la lèvre la plus faible possible, avec en corollaire une influence sur l'organisation de la mobilité de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire et de leur conformation complémentaire. Inversement, les facultés de mobilité offertes à la flexion ne doivent néanmoins pas porter atteinte à l'obtention d'une position idoine d'extension, et l'organisation de la portée des condyles de l'élément fémoral sur les cavités de l'élément intermédiaire doit prendre en compte le passage de l'une à l'autre de ces positions dans les meilleures conditions de stabilité susvisées. Il en ressort qu'il est souhaitable que la portée des condyles de l'élément fémoral à l'intérieur de l'élément intermédiaire, organisée en zone postérieure de l'élément fémoral, s'étende vers la zone antérieure de ce dernier avec des rayons de courbure et des zones d'inflexion dont les caractéristiques sont élaborées en fonction des choix, des contraintes et des compromis à rechercher susvisés, au regard d'agencement et de structures spécifiques des éléments étages qui composent la prothèse.
Pour connaître un environnement technologique proche de la présente invention, on pourra par exemple se reporter aux documents EP1354571 (SCORE PTG), WO0106961 (BERCOVY), et WO03068109 (AFRIAT) qui décrivent de telles prothèses et en exposent la problématique.
Il a aussi été proposé par US5725584 (WALKER et al.) d'organiser une prothèse de genou en un élément fémoral circulant en rotation sur un élément tibial. Pour éviter une perte de congruence lors du mouvement de flexion, le rayon de l'élément fémoral est un rayon constant. Cependant, une telle solution présente des inconvénients. En premier lieu, les efforts de torsion et de cisaillement sont transmis de l'un à l'autre des éléments de la ptothèse. En second lieu, la liberté de mouvement offerte pour une mobilité satisfaisante de la prothèse, et le mouvement de basculement limitant les tensions ligamentaires ne sont pas obtenus. En troisième lieu, le capital osseux n'est pas préservé, une résection osseuse importante étant requise en bout distal antérieur du fémur. En quatrième lieu, le bras de levier de la rotule est réduit à une courte distance en cours de flexion. Pour surmonter au moins en partie ces inconvénients, il est plus particulièrement proposé de faire varier la courbure de la partie antérieure de l'élément fémoral. La zone de guidage à rayon constant s'étend sur une plage de l'ordre de 90°, en étant latéralement ménagée sur les condyles de l'élément fémoral, entre lesquels est ménagé un évidement coopérant avec un bossage ménagé sur l'élément tibial, de manière à former une cage inter condylienne destinée à recevoir un dispositif de postéro stabilisation. Il a aussi été proposé par US4888021 (FORTE et al.) une prothèse du genou composée d'un élément fémoral, d'un élément tibial et d'un élément intermédiaire interposé entre eux, à la manière de l'art antérieur précédemment décrit. L'élément fémoral est relié en rotation à l'élément intermédiaire au moyen d'une pièce annexe portée par l'élément intermédiaire et d'un tourillon. De telles dispositions impliquent une perte du capital osseux du fémur, ne permettent pas un basculement d'un condyle à l'autre pour réduire les tensions ligamentaires du patient, notamment en charge, et n'offrent pas les conditions souhaitées requises d'une congruence totale quelle que soit la position de la prothèse.
La présente invention s'inscrit dans le cadre des contraintes qui ont été exposées, et vise à proposer une prothèse totale du genou offrant un confort satisfaisant pour le patient. La prothèse de la présente invention est une prothèse totale du genou composée d'un élément tibial à plateau, d'un élément fémoral et d'un élément intermédiaire interposé entre les précédents. L'élément tibial est pourvu de moyens d'ancrage et de centrage à l'extrémité d'un tibia, et de moyens de réception d'un épaulement et d'une quille d'emboîtement axial et de centrage de l'élément intermédiaire. L'élément fémoral est quant à lui pourvu de moyens d'ancrage et de centrage à l'extrémité d'un fémur, qui sont ménagés sur une face interne de conformation globalement complémentaire à celle des condyles et de l'échancrure naturels du fémur préalablement préparés, de manière à les envelopper. Cette face interne comporte plus particulièrement deux facettes opposées, ou analogues, qui sont distantes l'une de l'autre d'une distance d4. On comprendra qu'à la manière habituelle dans le domaine, cette distance 4 est notamment déterminante quant au choix de la taille de la prothèse à implanter, parmi une gamme dimensionnelle de ces prothèses. L'élément fémoral présente aussi une face externe comportant quant à elle un couple de condyles séparés par une échancrure, qui sont ménagés sur la partie postérieure de l'élément fémoral pour former une surface de guidage de ce dernier sur l'élément intermédiaire. Ce dernier est interposé entre l'élément tibial et l'élément fémoral de manière à autoriser une mobilité de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire. Cette mobilité associe une rotation de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire dans le plan sagittal autour d'un axe horizontal a, un basculement d'un condyle à l'autre de l'élément fémoral, et un pivotement axial de l'élément intermédiaire sur l'élément tibial. Cet élément intermédiaire comporte à sa face externe un logement composé de cavités séparées l'une de l'autre par un bossage, pour la réception respectivement des condyles et de l'échancrure de l'élément fémoral.
Selon la présente invention, une prothèse du genre susvisée est reconnaissable en ce qu'elle comporte les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Selon un premier aspect de la présente invention, et en considérant le plan sagittal latéralisé relatif à l'un et/ou l'autre des condyles de l'élément fémoral, le profil de ces condyles s'étend suivant un rayon Bl constant de rotation plus important que le rayon anatomique correspondant des condyles d'un fémur. Ces dispositions visent notamment à optimiser les surfaces de contact en préservant le capital osseux du fémur. Ce rayon R1 constant s'étend notamment sur une plage El de surface de guidage angulaire correspondante de l'ordre de 150° au moins.
Grâce à la portée de l'élément fémoral suivant un rayon constant plus important que le rayon naturel des condyles d'un fémur, les surfaces d'appui de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire sont augmentées et la concentration des charges sur le bord postérieur de l'élément intermédiaire est évitée. En outre, il est possible d'augmenter la distance entre le bord antérieur de l'élément intermédiaire et le fond des cavités de réception des condyles de l'élément fémoral, ce qui permet d'augmenter la stabilité antéro-postérieure. Par ailleurs, le rayon frontal des condyles est susceptible d'être réduit, ce qui permet d'augmenter la stabilité rotatoire et de diminuer la translation latérale nécessaire au basculement d'un condyle à l'autre, sans perte de congruence. Pendant toute la phase de flexion nécessaire aux mouvements en charge, de l'ordre supérieur à 100° de flexion, la congruence totale est maintenue dans le plan frontal et dans le plan sagittal, le rayon R1 de rotation pouvant être maintenu jusqu'à 105°. Au-delà de 105°, la tension sur les ligaments latéraux est réduite pour faciliter la fin de flexion sans induire un inconfort pour le patient.
A titre indicatif, ledit rayon Bl est de l'ordre de 0,5 fois la distance c de séparation desdites facettes opposées de l'élément fémoral. On relèvera que cette proportion est susceptible d'être pondérée selon la taille de la prothèse, de plus ou moins 15% sans sortir du cadre de la présente invention.
Selon un autre aspect de la présente invention, l'axe a de rotation des condyles sur l'élément intermédiaire est décalé dans le plan sagittal vers l'arrière d'une distance dl par rapport à l'axe Δ de pivotement de l'élément intermédiaire sur l'élément tibial. Un tel décalage induit un moment important d'action en extension de la prothèse, et augmente les possibilités de flexion en empêchant un contact prématuré entre la face postérieure du fémur et le bord postérieur de l'élément tibial. On notera qu'un tel décalage est notamment rendu possible grâce à la dimension susvisée du rayon Bl constant de rotation plus important que le rayon anatomique correspondant des condyles d'un fémur.
A titre indicatif, ladite distance dl est de l'ordre de 0,18 fois la distance d de séparation desdites facettes opposées de l'élément fémoral. On relèvera que cette proportion est susceptible d'être pondérée selon la taille de la prothèse, de plus ou moins 10% sans sortir du cadre de la présente invention.
On relèvera à ce stade de la description que les dispositions relatives aux aspects susvisés, prises préférentiellement en combinaison, permettent un rehaussement de l'élément intermédiaire par une lèvre de retenue de l'extrémité postérieure de l'élément fémoral, dont l'élévation par rapport à la surface de portée des condyles sur les cavités est susceptible d'être réduite pour éviter une gêne pour le patient. Plus précisément et selon un autre aspect de la présente invention, le bord antérieur de l'élément intermédiaire étant de préférence rehaussé d'une lèvre, celle-ci est avantageusement ménagée en prolongement de l'une et l'autre des cavités de l'élément intermédiaire, pour conférer en prolongement de l'échancrure une conformation de l'élément fémoral en trochlée anatomique. En outre, un tel agencement de la lèvre permet de ménager une distance ύZ de séparation suffisante mais néanmoins limitée, entre le fond des cavités et le bord supérieur de la lèvre. A titre indicatif ladite distance d2 est de l'ordre de 0,32 fois la distance d4 de séparation desdites facettes opposées de l'élément fémoral. On relèvera que cette proportion est susceptible d'être pondérée selon la taille de la prothèse, de plus ou moins 5% sans sortir du cadre de la présente invention. Le débattement angulaire de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire entre les stations extrêmes d'extension et de flexion est notamment de l'ordre de 120°. Les surfaces de portée s'étendent sur une plage de surface angulaire de l'ordre de 90°, pour répondre au mieux à un compromis entre une portée sensibfèment constante de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire, pour des angles de flexion qui correspondent aux charges les plus importantes que doit supporter la prothèse telle qu'organisée par la présente invention. Plus particulièrement, cette portée est sensiblement constante depuis la station d'extension à 0° de verticalité jusqu'à 90° de flexion. Cette plage angulaire se réduit ensuite préférentiel lement fortement jusqu'à 120° de flexion. De telles dispositions, en relation avec l'un quelconque au moins des aspects de l'invention susvisés, permettent notamment de réduire les tensions ligamentaires pour le patient, en station d'efforts à exercer les plus conséquents, sans inversement provoquer inopportunément de telles tensions lorsqu'elles sont inutiles. Pris dans le plan frontal, le rayon R3_ des cavités de l'élément intermédiaire est à titre indicatif de l'ordre de 0,6 fois la distance 4 de séparation desdites facettes opposées de l'élément fémoral, tandis que le rayon B2 du bossage de l'élément intermédiaire est quant à lui de l'ordre de 10 mm. On notera que ces dimensions sont à pondérer selon la taille de la prothèse, d'une valeur de l'ordre de plus ou moins 5% sans sortir du cadre de la présente invention. Ces dispositions sont telles que la conformation du bossage confère une mobilité continue et souple audit basculement de l'un à l'autre des condyles à partir d'un rayon B2 réduit, pour éviter des déplacements inopportuns de l'élément fémoral sur l'élément intermédiaire.
De préférence, la face interne de l'élément fémoral comporte des cavités de réception respective des condyles du fémur, qui sont disposées de part et d'autre d'un bossage correspondant à la face opposée de l'échancrure de l'élément fémoral, ce bossage étant destiné à coopérer avec l'échancrure du fémur. Ces cavités de réception des condyles du fémur sont avantageusement chacune conformées en un plan médian comportant au moins un picot d'ancrage de l'élément fémoral dans le fémur, constituant lesdits moyens d'ancrage de l'élément fémoral à l'intérieur du fémur préalablement préparé. Ce plan médian est bordé de part et d'autre par des plans inclinés à 45°, respectivement antérieur et postérieur, eux-mêmes respectivement bordés par des plans d'extrémité antérieur et postérieur formant lesdites facettes opposées. Ces plans d'extrémité antérieur et postérieur délimitent ensemble un angle ouvert pour faciliter Pimpaction de l'élément fémoral sur le fémur, sans endommager l'os et son revêtement. On relèvera que la partie postérieure de l'élément fémoral, prise dans le plan sagittal latéralisé relatif à l'un et/ou l'autre des condyles, est préférentiel lement prolongée par une partie antérieure de l'élément fémoral à large rayon de courbure, lui conférant un profil sensiblement droit, qui est ensuite fortement recourbée.
Il apparaît que grâce aux dispositions de l'invention, la surface de guidage des condyles de l'élément fémoral sur les cavités de l'élément intermédiaire est plus élevée que la surface naturelle correspondante de la partie postérieure des condyles d'un fémur. La surface effective de portée lors des mouvements de flexion en charge par le patient, est sensiblement maintenue constante sur une plage angulaire de l'ordre de 90°, pour offrir une congruence totale dans le plan frontal et dans le plan sagittal pendant ces mouvements, tandis que cette plage se trouve réduite en fin de flexion pour réduire les tensions sur les ligaments latéraux du patient. Il en ressort qu'une concentration des charges sur le bord postérieur de l'élément intermédiaire est évitée, la distance entre le bord antérieur de l'élément intermédiaire et le fond des cavités étant susceptible d'être étendue pour favoriser la stabilité antéro-postérieure de la prothèse. Le rayon frontal des condyles de l'élément fémoral est quant à lui susceptible d'être réduit, pour favoriser la stabilité en rotation tout en diminuant la translation latérale nécessaire au basculement de l'un à l'autre des condyles, sans perte significative de congruence. En outre, un dispositif central de stabilisation peut être évité, grâce à la congruence obtenue et à la distance de séparation entre le bord antérieur et le fond des cavités de l'élément intermédiaire qui peut être augmentée. La suppression de la cage inter condylienne habituellement destinée à recevoir le dispositif de postera stabilisation permet de réaliser une trochlée anatomique particulièrement adaptée à la conservation de la rotule naturelle, qui reste congruerite tout au long de la flexion.
La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la lecture de la description qui va en être faite d'une forme préférée de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : Les fig.1 et fig.2 sont des illustrations d'une prothèse totale du genou selon une forme préférée de réalisation de la présente invention, respectivement en perspective et en vue sagittale. Les fig.3 et fig.4 sont des illustrations en perspective selon des angles de vue interne et externe d'un élément fémoral participant de la prothèse illustrée sur les fig.1 et fig.2. La fig.5 est une illustration en vue sagittale de l'élément fémoral représenté sur les fig.3 et fig.4. Les fig.6, fig.7 et fig.8 sont des illustrations d'un élément intermédiaire participant de la prothèse représentée sur les fig.1 et fig.2, respectivement en perspective, en vue frontale et en vue sagittale. Les fig.9 et fig.10 sont des représentations schématiques d'un élément fémoral d'une prothèse de genou, illustrant la comparaison entre la conformation d'une prothèse de l'invention et une prothèse de l'art antérieur, respectivement en vue sagittale et en vue frontale.
Sur les fig.1 et fig.2, une prothèse totale du genou est principalement composée d'un élément tibial 1, d'un élément fémoral 2, et d'un élément intermédiaire 3 interposé entre eux 1 et 2. L'élément tibial 1 comporte un plateau 4 d'appui à l'extrémité du tibia du patient, et une quille 5 de centrage à l'intérieur d'un dégagement préalablement pratiqué dans ce dernier. Cette quille 5 comporte de préférence des ailes latérales 14 permettant d'immobiliser l'élément tibial 1 en rotation sur lui-même à l'intérieur du tibia du patient.
L'élément fémoral 2 comporte quant à lui à sa face interne des picots, tels que 6, d'ancrage à l'intérieur du fémur du patient, lui aussi préalablement préparé. On notera à ce stade de la description que la préparation préalable du fémur comporte les opérations de retrait de matière osseuse pour recevoir des zones planes correspondantes de la face interne de l'élément fémoral 2, qui sont disposées de part et d'autre d'un bossage 7 destiné à être reçu par l'échancrure naturelle du fémur. Ces zones planes comprennent des plans médians 8, en saillie desquels sont ménagés les picots 6, ces plans médians 8 étant prolongés par des plans inclinés à 45°, respectivement antérieur 9 et postérieur 9', puis par des plans d'extrémité respectivement antérieur 10 et postérieur 10'. On notera que ces plans d'extrémité antérieur 10 et postérieur 10' sont sensiblement parallèles à un écart angulaire près de l'ordre de 4° pour former conjointement un angle ouvert, le plan d'extrémité antérieur 10 étant ménagé sur une zone 11 recourbée de l'élément fémoral 2. Ces plans d'extrémité antérieur 10 et postérieur 10' forment des facettes de l'élément fémoral 2 dont la distance 4 de séparation est déterminante pour le choix du chirurgien quant à la taille de la prothèse à implanter. Cette distance d4 est notamment comprise entre 40 mm et 58 mm selon la taille de la prothèse.
L'élément intermédiaire 3 comporte quant à lui une quille 12 de centrage à l'intérieur de l'élément tibial 1, pour prendre appui contre la face supérieure du plateau 4 de l'élément tibial 1 par l'intermédiaire d'un épaulement 13 de la quille 12, à l'instar de l'appui que prend l'élément tibial 1 à l'extrémité du tibia.
En se reportant aux fig.3 à fig.5 d'une part, et aux fig.7 à fig.8 d'autre part, l'élément fémoral 2 est destiné à prendre appui contre l'élément intermédiaire 3 pour son guidage en mobilité en rotation dans le plan sagittal, autour d'un axe horizontal a. A cet effet, les éléments fémoral 2 et intermédiaire 3 comportent des reliefs complémentaires, dont un couple de cavités concaves 15,15' de l'élément intermédiaire 3 pour la réception en rotation de condyles respectifs 16,16' de l'élément fémoral 2. Les cavités 15 et 15' de l'élément intermédiaire 3 sont séparées l'une de l'autre par un bossage 17 destiné à recevoir une échancrure 18 de l'élément fémoral 2. Sur la fig.6 plus particulièrement, la concavité dés cavités 15 et 15' de l'élément intermédiaire 3, prise dans le plan frontal, est d'un rayon B3 de l'ordre de compris entre 24 mm et 32 mm selon la taille de la prothèse, tandis que sur la fig.5, la concavité des cavités 15 et 15' de l'élément intermédiaire 3, prise dans le plan sagittal latéralisé, est rigoureusement complémentaire à la convexité des condyles 16 et 16' de l'élément fémoral 2.
Le rayon Bl de courbure de ces condyles 16,16' et cavités 15,15' dans le plan sagittal, et donc de guidage de l'élément fémoral 2 en rotation sur l'élément intermédiaire 3, est constant et est de l'ordre compris entre 20 mm et 30 mm selon la taille de la prothèse, sur une plage El de surface de guidage de l'ordre de 155° de l'élément fémoral, correspondante à sa zone postérieure. En revenant à la fig.2, on remarquera que l'axe a de ce rayon Bl de guidage est placé à l'arrière de la prothèse, dans le plan sagittal, par rapport à l'axe Δ d'extension de la quille 12 de l'élément intermédiaire 3, et donc de l'axe de pivot sur lui-même de l'élément intermédiaire 3 sur l'élément tibial 1. Ce décalage vers l'arrière de l'axe a est d'une distance dl comprise entre 7 mm et 11 mm selon la taille de la prothèse. On remarquera aussi sur cette même figure que, dans le plan sagittal, cet axe Δ de pivot est décalé vers la zone antérieure de l'élément intermédiaire 3 par rapport à l'axe médian du plateau 4 de l'élément tibial 1, d'une distance dJ3 de l'ordre 0,035 fois la distance d , soit d'une distance d2 comprise entre 1 ,5 mm et 2,2 mm selon la taille de la prothèse. Sur les fig.3 à fig.5 plus particulièrement, la zone postérieure de guidage de l'élément fémoral 2 est prolongée par une zone médiane 19 courbe à grand rayon de courbure dans le plan sagittal, cette zone médiane 19 étant ensuite fortement recourbée pour former la zone antérieure 11 de l'élément fémoral 2. Sur les fig.6 à fig.8, l'élément intermédiaire 3 est rehaussé dans le prolongement des cavités 15 et 15' d'une lèvre 20 formée de renflements ménagés de part et d'autre du bossage 17 de l'élément intermédiaire 3, et donc de part et d'autre de l'échancrure de l'élément fémoral 2 lorsque ce dernier est en appui contre l'élément intermédiaire 3. On notera que le rayon de courbure B2 du bossage 17 de l'élément intermédiaire 3, et donc celui correspondant de l'échancrure de l'élément fémoral 2, est de l'ordre de 10 mm pris dans le plan frontal. Le bord supérieur de la lèvre 20 est disposé à une distance d2 du fond des cavités 15,15' de l'élément intermédiaire 3, de l'ordre comprise entre 13 mm et 18 mm selon la taille de la prothèse. En revenant à la fig.4, on remarquera la présence souhaitée de dégagements 21 ménagés à la face externe dans la zone médiane 19 de l'élément fémoral 2, pour la réception des bords supérieurs correspondants des lèvres 20. Sur la fig.9, l'élément fémoral 2 d'une prothèse du genou de l'invention présente un profil des condyles 16,16' dont le rayon R1 est supérieur au rayon correspondant R0 des condyles naturels d'un fémur, et s'étend sur une plage de 150° au moins. Selon l'art antérieur, un tel rayon RO est au plus correspondant au rayon naturel des condyles d'un fémur, et s'étend sur une plage de l'ordre de 120° au plus. Un tel rayon R1 selon la présente invention permet d'augmenter la distance d2 antéropostérieure entre le bord antérieur 20 de l'élément intermédiaire 3, et la surface des condyles 16,16' de l'élément fémoral 2 circulant en fond des cavités 15,15' de l'élément intermédiaire 3, et permet de préserver le capital osseux du patient. Une telle augmentation de la distance d2 permet l'augmentation des surfaces d'appui S entre l'élément fémoral 2 et l'élément intermédiaire 3, et surtout un recentrage vers l'avant des charges, sans changer l'axe de rotation interepicondylien et sans perte du moment d'extension. Au-delà de la plage de rotation définie par le rayon R1 , le rayon R4 se réduit significativement pour ménager la zone 11 recourbée de l'élément fémoral 2.
Sur la fig.10, le rayon R3 des condyles 16,16' de l'élément fémoral 2, correspondant à celui de la concavité des cavités 15 et 15' de l'élément intermédiaire 3, est lui aussi supérieur à celui du rayon naturel R0' correspondant des condyles d'un fémur, un tel rayon R0' étant habituellement mis en œuvre dans les prothèses de l'art antérieur. Ces dispositions de l'invention permettent d'optimiser la congruence grâce à une optimisation de la distance D5 du mouvement rotatoire séparant le fond de l'échancrure 18 de l'élément fémoral 2 de l'extrémité des condyles 16,16' de ce dernier.
On notera que les dispositions prévues par la présente invention sont notamment applicables à une prothèse totale du genou en raison des avantages procurés, mais sont néanmoins transposables à des prothèses de demi genou ou unicompartimentale par reproduction partielle latérale pour le guidage de l'un ou l'autre des condyles de l'élément fémoral le long d'une cavité correspondante de l'élément intermédiaire, voire d'un élément tibial.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Prothèse totale du genou, du genre de prothèse composée : *) d'un élément tibial (1) à plateau (4), qui est pourvu de moyens d'ancrage et de centrage (5) à l'extrémité d'un tibia et de moyens de réception d'un épaulement (13) et d'une quille (12) d'emboîtement axial et de centrage d'un élément intermédiaire (3), *) d'un élément fémoral (2) pourvu de moyens d'ancrage et de centrage (6) à l'extrémité d'un fémur, qui sont ménagés sur une face interne de conformation globalement complémentaire à celle des condyles et de l'échancrure naturels du fémur préalablement préparés, pour les envelopper entre deux facettes opposées (10,10') distantes l'une de l'autre d'une distance d , tandis qu'une face externe de l'élément fémoral comporte un couple de condyles (16,16') séparés par une échancrure (18), qui sont ménagés sur la partie postérieure de l'élément fémoral (2) pour former une surface de guidage de ce dernier sur l'élément intermédiaire (3), *) ledit élément intermédiaire (3), qui est interposé entre l'élément tibial (1 ) et l'élément fémoral (2) pour autoriser une mobilité de l'élément fémoral (2) sur l'élément intermédiaire (3), en rotation dans le plan sagittal autour d'un axe horizontal a, en basculement d'un condyle (16,16') à l'autre, et un pivotement axial de l'élément intermédiaire (3) sur l'élément tibial (1), cet élément intermédiaire (3) comportant à sa face externe un logement composé de cavités (15,15') séparées l'une de l'autre par un bossage (17), pour la réception respectivement des condyles (16,16') et de l'échancrure (18) de l'élément fémoral, caractérisée en ce que, pris dans le plan sagittal latéralisé relatif à l'un et/ou l'autre des condyles (16,16') de l'élément fémoral (2), le profil de ces condyles (16,16') s'étend suivant un rayon Bl constant de rotation plus important que le rayon anatomique correspondant des condyles d'un fémur, pour optimiser les surfaces de contact en préservant le capital osseux du fémur, ledit rayon constant s'étendant sur une plage El de surface de guidage angulaire correspondante de l'ordre de 150° au moins.
2.- Prothèse totale du genou selon la revendication 1 , caractérisée en ce que ledit rayon Bl est de l'ordre de 0,5 fois la distance d4 de séparation desdites facettes opposées (10,10') de l'élément fémoral (2), pondérée de plus ou moins 15% selon la taille de la prothèse.
3.- Prothèse totale du genou selon la revendication 1 , caractérisée en ce l'axe a de rotation des condyles (16,16') sur l'élément intermédiaire (3) est décalé dans le plan sagittal vers l'arrière d'une distance dl par rapport à l'axe Δ de pivotement de l'élément intermédiaire (3) sur l'élément tibial (1 ), de sorte que le moment d'action en extension de la prothèse soit important, et que les possibilités de flexion soient augmentées en empêchant un contact prématuré entre la face postérieure du fémur et le bord postérieur de l'élément tibial (1 ).
4.- Prothèse totale du genou selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite distance dl est de l'ordre de 0,18 fois la distance dé de séparation desdites facettes opposées (10,10') de l'élément fémoral (2), pondérée de plus ou moins 10% selon la taille de la prothèse.
5.- Prothèse totale du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bord antérieur de l'élément intermédiaire (3) étant rehaussé d'une lèvre (20), celle-ci est ménagée en prolongement de l'une et l'autre des cavités (15,15') de l'élément intermédiaire (3).
6.- Prothèse totale du genou selon la revendication 5, caractérisée en ce que la distance d2 de séparation entre le fond des cavités (15,15') et le bord supérieur de la lèvre (20) est de l'ordre de 0,32 fois la distance d de séparation desdites facettes opposées (10,10') de l'élément fémoral (2), pondérée de plus ou moins 5% selon la taille de la prothèse.
7.- Prothèse totale du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le débattement angulaire de l'élément fémoral (2) sur l'élément intermédiaire (3) entre les stations extrêmes d'extension et de flexion est de l'ordre de 120°, avec des surfaces de portée sur une plage de surface angulaire de l'ordre de 90° qui est sensiblement constante depuis la station d'extension à 0° de verticalité jusqu'à 90° de flexion, puis avec une surface de portée se réduisant fortement jusqu'à 120° de flexion.
8.- Prothèse totale du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, pris dans le plan frontal, le rayon B3 des cavités (15,15') de l'élément intermédiaire (3) est de l'ordre de 0,6 fois la distance d4 de séparation desdites facettes opposées (10,10') de l'élément fémoral (2), le rayon B2 du bossage (17) de l'élément intermédiaire (3) étant quant à lui de l'ordre de 10 mm.
9.- Prothèse totale du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face interne de l'élément fémoral (2) comporte, disposées de part et d'autre d'un bossage (7) qui correspond à la face opposée de l'échancrure (18) de l'élément fémoral (2) et qui est destiné à coopérer avec l'échancrure du fémur, des cavités de réception respective des condyles droit et gauche du fémur, qui sont chacune conformées en un plan *" médian (8) comportant au moins un picot (6) d'ancrage de l'élément fémoral (2) dans le fémur, ce plan médian (8) étant bordé de part et d'autre par des plans inclinés à 45° respectivement antérieur (9) et postérieur (9'), ces plans inclinés (9,9') étant respectivement bordés par des plans d'extrémité antérieur (10) et postérieur (10') formant lesdites facettes opposées, ces plans d'extrémité antérieur (10) et postérieur (10') délimitant ensemble un angle ouvert.
10.- Prothèse totale du genou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie postérieure de l'élément fémoral (2), prise dans le plan sagittal latéralisé relatif à l'un et/ou l'autre des condyles (16,16'), est prolongée par une partie antérieure (19) de l'élément fémoral (2) à large rayon de courbure, lui conférant un profil sensiblement droit, qui est ensuite fortement recourbée (11 ).
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