FR2702651A1 - Knee prosthesis - Google Patents
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Abstract
Description
PROTHèSE DU GENOU
La présente invention concerne une prothèse du genou.KNEE PROSTHESIS
The present invention relates to a knee prosthesis.
Une prothèse du genou comprend, généralement, un bouclier fémoral fixé à l'extrémité inférieure du fémur, un élément tibial fixé à l'extrémité supérieure du tibia et un plateau intermédiaire en matériau favorisant le glissement, tel qu'en polyéthylène. Le plateau intermédiaire est monté sur l'élément tibial et sa face supérieure sert de surface de glissement aux parties du bouclier fémoral qui reproduisent les condyles osseux. A knee prosthesis generally includes a femoral shield fixed to the lower end of the femur, a tibial element fixed to the upper end of the tibia and an intermediate plate made of a material that promotes sliding, such as polyethylene. The intermediate plate is mounted on the tibial element and its upper surface serves as a sliding surface for the parts of the femoral shield which reproduce the bone condyles.
Un implant rotulien, monté sur la face interne de la rotule, peut compléter la prothèse. A patellar implant, mounted on the internal face of the patella, can complete the prosthesis.
La demande de brevet FR 91 02765 décrit plus spécifiquement une prothèse de ce type, destinée à être fixée sans ciment, dont l'élément tibial comprend deux nervures à section transversale en queue d'aronde, orientées dans le sens antéro-postérieur, et dont le plateau intermédiaire comprend deux rainures complémentaires desdites nervures, c'est-à-dire permettant un montage par coulissement du plateau intermédiaire sur l'élément tibial, avec possibilité d'interchangement. Les moyens de fixation ainsi constitués sont standards et sont les mêmes pour plusieurs tailles de plateaux intermédiaires ou d'éléments tibiaux, ce qui permet d'associer de façon immédiate un élément tibial adapté à la taille spécifique du tibia d'un patient et un plateau intermédiaire correspondant à un bouclier fémoral adapté à la taille spécifique du fémur. Patent application FR 91 02765 more specifically describes a prosthesis of this type, intended to be fixed without cement, the tibial element of which comprises two ribs with a dovetail cross section, oriented in the anteroposterior direction, and of which the intermediate plate comprises two complementary grooves of said ribs, that is to say allowing a sliding assembly of the intermediate plate on the tibial element, with the possibility of interchange. The fixing means thus formed are standard and are the same for several sizes of intermediate plates or tibial elements, which makes it possible to immediately associate a tibial element adapted to the specific size of the tibia of a patient and a plate intermediate corresponding to a femoral shield adapted to the specific size of the femur.
Une vis de fixation peut être engagée au travers du plateau intermédiaire et de l'élément tibial, pour les immobiliser l'un par rapport à l'autre. A fixing screw can be engaged through the intermediate plate and the tibial element, to immobilize them relative to each other.
Dans certains cas, les ligaments croisés postérieurs de l'articulation sont détériorés, voire même sectionnés, et n'assurent que très imparfaitement ou même plus du tout leur rôle de limitation du mouvement des os de l'articulation. Les contraintes que subit alors la liaison élément tibial-plateau intermédiaire sont importantes et s'exercent en cisaillement sur la vis, ce qui peut amener, à la longue, un affaiblissement de l'ancrage de celle-ci à l'os. In certain cases, the posterior cruciate ligaments of the joint are deteriorated, or even severed, and only very imperfectly or even more at all play their role of limiting the movement of the bones of the joint. The stresses which the tibial element-intermediate plate connection then undergoes are significant and are exerted in shearing on the screw, which can lead, in the long run, to a weakening of the anchoring thereof to the bone.
La présente invention vise à fournir une prothèse du genou assurant une fixation du plateau sur l'élément tibial apte à résister à des contraintes importantes, sans solliciter l'ancrage de l'élément tibial et sans pour autant remettre en cause l'interchangeabilité facile et rapide du plateau intermédiaire, que permet le montage par coulissement. The present invention aims to provide a knee prosthesis ensuring a fixation of the plate on the tibial element capable of withstanding significant stresses, without requesting the anchoring of the tibial element and without however calling into question the easy interchangeability and fast of the intermediate plate, which allows the assembly by sliding.
A cette fin, dans la prothèse selon l'invention, qui est du type précité comprenant un bouclier fémoral, un plateau intermédiaire en matériau favorisant le glissement et un élément tibial comprenant deux nervures pour le montage par coulissement sur l'élément tibial du plateau intermédiaire
- le plateau intermédiaire comprend un évidement formant une glissière, permettant son engagement par coulissement sur les nervures, le plateau venant coulisser sur les parois latérales extérieures des nervures jusqu'à venue en butée de sa paroi délimitant le fond de 1' évidement contre 1' extrémité des nervures
- les parois latérales intérieures des nervures délimitent entre elles une glissière, dans laquelle une pièce comprenant une paroi d'appui peut être engagée du côté du plateau opposé à celui par lequel il est engagé sur les nervures, grâce à un évidement qu'il comprend, et peut coulisser jusqu'à venue de ladite paroi d'appui en butée contre le plateau ; et
- des moyens sont prévus pour immobiliser cette pièce par rapport à l'élément tibial dans la position de butée de sa paroi d'appui contre le plateau.To this end, in the prosthesis according to the invention, which is of the aforementioned type comprising a femoral shield, an intermediate plate of material promoting sliding and a tibial element comprising two ribs for mounting by sliding on the tibial element of the intermediate plate
- The intermediate plate comprises a recess forming a slide, allowing its engagement by sliding on the ribs, the plate sliding on the outer lateral walls of the ribs until it comes into abutment with its wall delimiting the bottom of the recess against 1 ' end of ribs
- The internal lateral walls of the ribs delimit between them a slide, in which a part comprising a bearing wall can be engaged on the side of the plate opposite to that by which it is engaged on the ribs, thanks to a recess which it comprises , and can slide until said bearing wall comes into abutment against the plate; and
- Means are provided for immobilizing this part relative to the tibial element in the abutment position of its bearing wall against the plate.
Ainsi, le plateau intermédiaire est immobilisé, dans son sens d'engagement sur les nervures de l'élément tibial, par les parois délimitant le fond de son évidement permettant cet engagement et, dans le sens inverse, par ladite paroi d'appui, qui est immobilisée par rapport à l'élément tibial. Thus, the intermediate plate is immobilized, in its direction of engagement on the ribs of the tibial element, by the walls delimiting the bottom of its recess allowing this engagement and, in the opposite direction, by said bearing wall, which is immobilized with respect to the tibial element.
Cette fixation du plateau à l'élément tibial peut subir des contraintes importantes, sans solliciter l'ancrage de l'élément tibial, et ne remet pas en cause les possibilités d'interchangement facile et rapide de plateaux de différentes tailles sur l'élément tibial. This fixing of the plate to the tibial element can undergo significant stresses, without requiring the anchoring of the tibial element, and does not call into question the possibilities of easy and rapid interchange of plates of different sizes on the tibial element. .
Avantageusement, les moyens pour l'immobilisation de ladite pièce par rapport à l'élément tibial sont constitués par
- un alésage taraudé aménagé dans le plot de l'élément tibial qui est destiné à être inséré dans la tête du tibia ;
- une vis pouvant être engagée dans cet alésage
- une encoche aménagée dans ladite pièce parallèlement à l'axe de coulissement de celle-ci, dont la partie principale est de largeur supérieure au diamètre du corps de la vis précitée tout en étant inférieure au diamètre de la tête de la vis, et dont le fond, de diamètre légèrement supérieur à celui de la tête de la vis, vient se positionner concentriquement à celle-ci lorsque la pièce est en position de butée ; et
- un trou traversant le plateau et venant en face de la tête de la vis lorsque le plateau est mis en place sur l'élément tibial, de manière à donner accès aux moyens de manoeuvre que comprend la vis.Advantageously, the means for immobilizing said part with respect to the tibial element are constituted by
- a tapped bore arranged in the stud of the tibial element which is intended to be inserted into the head of the tibia;
- a screw that can be engaged in this bore
- A notch arranged in said part parallel to the sliding axis thereof, the main part of which is wider than the diameter of the body of the aforementioned screw while being less than the diameter of the head of the screw, and of which the bottom, slightly larger in diameter than the head of the screw, is positioned concentrically with the latter when the part is in the stop position; and
- A hole passing through the plate and coming in front of the head of the screw when the plate is placed on the tibial element, so as to give access to the maneuvering means that the screw includes.
Cette dernière est partiellement dévissée lors de la mise en place du plateau sur l'élément tibial, de telle sorte que la pièce puisse être engagée sous la tête de la vis grâce à l'encoche qu'elle comprend. Le serrage de la vis, après mise en place du plateau, réalise l'engagement de la tête de la vis dans le fond de l'encoche et, par conséquent, l'immobilisation de la pièce par rapport au plateau tibial. The latter is partially unscrewed when the plate is placed on the tibial element, so that the part can be engaged under the head of the screw thanks to the notch which it comprises. The tightening of the screw, after positioning of the plate, achieves the engagement of the head of the screw in the bottom of the notch and, consequently, the immobilization of the part relative to the tibial plate.
De préférence, le plateau intermédiaire comprend un plot dont la face postérieure est concave dans le plan vertical antéro-postérieur et convexe dans le plan horizontal, et le bouclier fémoral comporte un axe intercondylien en forme de diabolo, de rayon de courbure correspondant à celui de la convexité de la face arrière du plot, destiné à venir prendre appui contre cette face arrière. Preferably, the intermediate plate comprises a stud whose posterior face is concave in the anteroposterior vertical plane and convex in the horizontal plane, and the femoral shield comprises an intercondylar axis in the form of a diabolo, with a radius of curvature corresponding to that of the convexity of the rear face of the stud, intended to come to bear against this rear face.
Grâce à la parfaite immobilité du plateau intermédiaire par rapport à l'élément tibial, ce plot et ce diabolo constituent une butée permettant de limiter les mouvements antéro-postérieurs des os l'un par rapport à l'autre et, donc, de suppléer à l'insuffisance des ligaments croisés postérieurs. Thanks to the perfect immobility of the intermediate plate with respect to the tibial element, this stud and this diabolo constitute a stop making it possible to limit the antero-posterior movements of the bones relative to each other and, therefore, to supplement insufficiency of the posterior cruciate ligaments.
Avantageusement, le diabolo est solidaire d'une platine pouvant être vissée contre la paroi interne du bouclier fémoral, ce qui rend ledit bouclier rapidement adaptable lorsque l'état des ligaments rend obligatoire l'emploi d'un plateau muni d'un tel plot. Advantageously, the diabolo is secured to a plate which can be screwed against the internal wall of the femoral shield, which makes said shield quickly adaptable when the state of the ligaments makes it compulsory to use a plate provided with such a stud.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de la prothèse du genou qu'elle concerne. In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of nonlimiting example, a preferred embodiment of the knee prosthesis that it relates to. .
La figure 1 en est une vue en perspective éclatée
la figure 2 en est une vue après implantation, en coupe dans le plan médian antéro-postérieur ; et
la figure 3 en est une vue de dessus.Figure 1 is an exploded perspective view
Figure 2 is a view after implantation, in section in the anteroposterior median plane; and
Figure 3 is a top view.
Les figures représentent sous différents angles une prothèse du genou 2 comprenant un élément tibial 3 destiné à être fixé à l'extrémité supérieure du tibia 4, un bouclier fémoral 5 destiné à être fixé à l'extrémité inférieure du fémur 6 et un plateau intermédiaire 7 en matériau favorisant le glissement, tel qu'en polyéthylène de haute densité. The figures represent from different angles a knee prosthesis 2 comprising a tibial element 3 intended to be fixed to the upper end of the tibia 4, a femoral shield 5 intended to be fixed to the lower end of the femur 6 and an intermediate plate 7 in a material promoting sliding, such as in high density polyethylene.
L'élément tibial 3 comprend un plateau 3a destiné à supporter le plateau intermédiaire 7 et un plot 3b, comprenant des ailes 10 faisant saillie, permettant son insertion dans la tête du fémur 4. Le plateau 3a comprend
- deux nervures parallèles 11, à section transversale en queue d'aronde, orientées dans le sens antéro-postérieur ;
- deux trous latéraux 12 permettant la mise en place de vis d'ancrage ; et
- un alésage taraudé 13, aménagé entre les nervures 11 dans le plot 3b, dans lequel peut être engagée une vis 14 de type "à six pans creux".The tibial element 3 comprises a plate 3a intended to support the intermediate plate 7 and a stud 3b, comprising wings 10 projecting, allowing its insertion into the head of the femur 4. The plate 3a comprises
- Two parallel ribs 11, of cross section in dovetail, oriented in the antero-posterior direction;
- two side holes 12 allowing the installation of anchor screws; and
- A threaded bore 13, arranged between the ribs 11 in the stud 3b, in which a screw 14 of the "hexagon socket" type can be engaged.
Le bouclier fémoral 5 comprend, solidaires de sa face interne, deux axes filetés parallèles 20, sur lesquels peut être engagée et fixée, grâce à des écrous 21, une platine 22 comprenant une paroi 23 en forme d'étrier, cette paroi supportant un axe intercondylien 24, en forme de diabolo. The femoral shield 5 comprises, integral with its internal face, two parallel threaded axes 20, on which can be engaged and fixed, using nuts 21, a plate 22 comprising a wall 23 in the shape of a stirrup, this wall supporting an axis intercondylar 24, in the shape of a diabolo.
Le plateau intermédiaire 7 comprend
- un évidement 30 dont les parois latérales 30a forment une glissière permettant son engagement par coulissement sur l'élément tibial 3, lesdites parois latérales 30a venant coulisser sur les parois latérales extérieures des nervures 11 jusqu'à venue en butée de la paroi délimitant le fond de l'évidement 30 contre l'extrémité des nervures 11 (figure 1) ;
- une rainure 31 permettant le coulissement du plateau 7 lorsque la vis 14 est partiellement dévissée ;
- un évidement, apparaissant sur la figure 1, aménagé du côté du plateau 7 opposé à celui où débouche l'évidement 30, en alignement avec ce dernier
- deux surfaces latérales concaves 32, reproduisant les surfaces glénoïdes du tibia et servant de surfaces de glissement aux parties du bouclier fémoral 5 reproduisant les condyles osseux ;;
- un trou 33 traversant le plateau 7 et venant en face de la vis 14 lorsque le plateau 7 est complètement engagé sur l'élément tibial 3, de manière à donner accès aux moyens de manoeuvre que comprend la vis 14 ; et
- un plot 34 faisant saillie de la face supérieure du plateau 7, dont la face postérieure 34a est concave dans le plan vertical antéro-postérieur et convexe dans un plan horizontal, ainsi que cela apparaît en référence aux figures 2 et 3, le rayon de courbure de cette convexité étant complémentaire de celui de l'axe 24.The intermediate plate 7 includes
- A recess 30 whose side walls 30a form a slide allowing its engagement by sliding on the tibial element 3, said side walls 30a sliding on the outer side walls of the ribs 11 until abutment of the wall defining the bottom the recess 30 against the end of the ribs 11 (FIG. 1);
- A groove 31 allowing the sliding of the plate 7 when the screw 14 is partially unscrewed;
- A recess, appearing in FIG. 1, arranged on the side of the plate 7 opposite to that where the recess 30 opens, in alignment with the latter
- Two concave lateral surfaces 32, reproducing the glenoid surfaces of the tibia and serving as sliding surfaces for the parts of the femoral shield 5 reproducing the bone condyles;
- A hole 33 passing through the plate 7 and coming in front of the screw 14 when the plate 7 is fully engaged on the tibial element 3, so as to give access to the operating means that includes the screw 14; and
a stud 34 protruding from the upper face of the plate 7, the rear face 34a of which is concave in the anteroposterior vertical plane and convex in a horizontal plane, as appears with reference to FIGS. 2 and 3, the radius of curvature of this convexity being complementary to that of the axis 24.
La prothèse 2 comprend, en outre, une pièce 40 présentant un corps 40a et une paroi d'appui 40b, perpendiculaire au corps 40a. Ce dernier comprend deux surfaces latérales inclinées, complémentaires des surfaces latérales intérieures des nervures 11, et une encoche 41 aménagée parallèlement à l'axe longitudinal du corps 40a, dont la partie principale 41a est de largeur supérieure au diamètre du corps 14a de la vis 14 tout en étant inférieure au diamètre de la tête 14b de celle-ci et dont le fond 41b, de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la tête 14b de la vis 14, est destiné à venir se positionner concentriquement à la vis 14 lorsque la paroi 40b de la pièce 40 vient au contact du plateau 7, ainsi que cela est visible sur la figure 1. The prosthesis 2 further comprises a part 40 having a body 40a and a bearing wall 40b, perpendicular to the body 40a. The latter comprises two inclined lateral surfaces, complementary to the internal lateral surfaces of the ribs 11, and a notch 41 arranged parallel to the longitudinal axis of the body 40a, the main part 41a of which is greater than the diameter of the body 14a of the screw 14 while being less than the diameter of the head 14b thereof and whose bottom 41b, of diameter slightly greater than the diameter of the head 14b of the screw 14, is intended to come to be positioned concentrically with the screw 14 when the wall 40b of the part 40 comes into contact with the plate 7, as can be seen in FIG. 1.
En pratique, le plateau 7 est engagé par coulissement sur les nervures 11 après que la vis 14 ait été mise en place dans l'alésage 13. In practice, the plate 7 is slidably engaged on the ribs 11 after the screw 14 has been put in place in the bore 13.
Après venue en butée des parois du plateau 7 délimitant le fond de l'évidement 30 contre les extrémités des nervures 11, la pièce 40 est engagée dans la glissière que forment les parois latérales intérieures de ces dernières, jusqu'à ce que sa paroi 40b vienne au contact du plateau 7, comme le montre la figure 1. Dans cette position, la partie 41b de l'encoche 41 est positionnée concentriquement à la vis 14, ce qui permet le serrage de cette dernière au moyen d'une clé appropriée introduite dans le trou 33. After abutment of the walls of the plate 7 delimiting the bottom of the recess 30 against the ends of the ribs 11, the part 40 is engaged in the slide formed by the inner side walls of the latter, until its wall 40b comes into contact with the plate 7, as shown in Figure 1. In this position, the part 41b of the notch 41 is positioned concentrically with the screw 14, which allows the tightening of the latter by means of a suitable key introduced in hole 33.
Ainsi, le plateau 7 est immobilisé, dans son sens d'engagement sur les nervures 11, par les parois précitées délimitant le fond de son évidement 30 et, dans le sens inverse, par ladite paroi d'appui 40b. Thus, the plate 7 is immobilized, in its direction of engagement on the ribs 11, by the aforementioned walls delimiting the bottom of its recess 30 and, in the opposite direction, by said bearing wall 40b.
Cette fixation du plateau 7 à l'élément tibial 3 peut subir des contraintes importantes, sans pour autant solliciter l'ancrage de l'élément tibial 3 qui est ainsi obtenue, et ne remet pas en cause les possibilités d'interchangement facile et rapide du plateau 7. This fixing of the plate 7 to the tibial element 3 can undergo significant stresses, without requesting the anchoring of the tibial element 3 which is thus obtained, and does not call into question the possibilities of easy and rapid interchange of the tray 7.
Grâce à la parfaite immobilisation du plateau 7 par rapport à l'élément tibial 3 qui est ainsi obtenue, le plot 34 et le diabolo 24 constituent une butée permettant de limiter les mouvements antéro-postérieurs des os l'un par rapport à l'autre, et, donc, de suppléer à l'insuffisance des ligaments croisés postérieurs. Thanks to the perfect immobilization of the plate 7 relative to the tibial element 3 which is thus obtained, the stud 34 and the dolly 24 constitute a stop making it possible to limit the antero-posterior movements of the bones relative to each other , and, therefore, to compensate for the insufficiency of the posterior cruciate ligaments.
L'amovibilité de la platine 22 par rapport au bouclier fémoral 5 permet d'adapter rapidement et facilement un bouclier 5 standard à une prothèse 2 comprenant un plateau intermédiaire 7 muni dudit plot 34. The removability of the plate 22 with respect to the femoral shield 5 makes it possible to quickly and easily adapt a standard shield 5 to a prosthesis 2 comprising an intermediate plate 7 provided with said stud 34.
Claims (4)
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