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LIGAMENT ARTIFICIEL ET SON PROCEDE DE CONFECTION
~ a pr~sente in~ention concerne un ligamenk
artificiel et son proc~d~ de confection.
On connaît un grand nombre de type de ligaments
ar*ificiels destinés au remplacement de ligamen~s
articulaires. En particulier, on connaît les ligaments
form~s par pliage ou roulage de bandes ~extiles d'un
mat~riau biocompatible, tissées ou tricot~es de manière
laisser libres ou, au con~raire/ ~ lier entre elles les
fibres longitudinales du 1igament. A cet ~gard, il a ~t~
propos~ de r~aliser des ligaments tressés t avec une
torsion plus ou moins gxande, dans l'objectif d'am~liorer
les qualit~s d'~lasticit~ des ligaments artificiels par
d~formation réversible des spires ainsi form~es le long
desdits ligaments. On a ~galement proposé d'enrober, sur
toute QU partie de leur longueur, les ligaments ainsi
tress~s ou toro~n~s avec des r~sines biocompati~les visco-
tiques. On a enfin préconis~ d'associer plusieurs
faisceaux individualis~s les uns des autres dans un m~e
ligament, ces faisceaux étant ou:non croisés.
Tous ces ligaments ant~rieurs pr~sentent
incontestablement des qualit~s dynanom~triques ~lev~es. La
: pr~sente invention, sans remettre en cause les techniques
: pr~c~dentes, ~ise ~: am~liorer encore Ia r~ponse des
: ligaments actuels aux sollicitations auxquelle~ ils sont
.
soumis une:fois im~lant~s dans le~ articulations lésées en
: proposant ;de~ 8 ' approcher au plus pr~s de la g~om~trie et
~: de la: configuration des fihres d'un ligament articulaire
naturel. A cet~effet, la pr~sente invention ~oncerne un
ligament artificiel pour le remplac~ment d'un ligament
30~ naturel~'articulaire, comportant deux parties extrêmes
: : in~ra-osseuses et une partie interm~diaire intxa-
:articulaire, caract~rlsé en ce qu~au moins ladike partie
intxa-articulaire est form~e de deux cord~n~ de fibres
longitudinales ind~pendan~s, obtenus par roulage sur
elles-memes de deux laizes tricot~es~ ou de deux demi-
laizes d'une laize tricot~e unique partiellement fendue en
: sa partie médiane sur une longueur au moins ~gale ~ celle
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de ladite par~ie intra-articulaire, les deux parties
extrêmes intra-osseuses étant tordues d'au moins un quart
de tour l'une par rspport ~ l~autre lorsque le ligament
est mis en place dans l'articulation.
Pr~f~rentiellement, la longueur sur laquelle la
laize est fendue est au plus ~gale a celle de la partie
intra-articulaire du 1 ~ ament, de sorte que les deux
cordons de fibres du ligament ne sont ind~pendants l~un de
l'autre ~'au milieu de la zone intra-articulaire
d'implantation dudit ligament.
Dans une autre variante exactement oppos~e, le
ligament pourra etre fabriqué à par~ir de deux demi-laizes
roul~es qui ser~nt ensuite cousues aux deux extr~mit~s sur
une longueur adé~uate pour constituer les parties intra-
osseuses.
On a mis en ~vidence qu'un ligament à deux` cordonspxésentait des qualités de résistance ~ la traction tr~s
sup~rieures à celles d~un ligament obtenu par roulage en
un seul cordon de la m~me laize, qu'il présente ~u non une
torsion. A cet ~gard, on a même pu constater que,
: contrairement ~ l'opinion g~n~ralement admise, une torsion
trop important~ du cordon 5 ' av~r~it ~tonnemenk néfaste
: la r~sistance en traction. En fait, on comprend que la
r~partition des efforts entre les deux cordQns l~gèrement
tordus d'un ligament artificiel selon l'invention soit
r~lativement bonne, et en tout cas meilleure que celle que
: 1'on: peut ~obtenir~ avec un ensemble multifilamentaire
:: ~ tress~ avec une: korsion beaucoup plus importante, chaque
, ~
` fibre de cet ens~e~ble~ne travaillant alors plus dans sa
dir~ction longitudinale : propre.; En ou~re, des ~tudes
m~caniques ont d~montr~ qu'un ligament ar~ificiel id~al
serait ~ons~itu~ de fibres lon~itudinales agenc~es
librement autour de plusieurs centres, normalement deux,
: ce :qui pexmet~ de ~reconstituer assez fid~lement la
: 35 progressivit~ et la sp~cificit~ du recrutement
:
:~: ligamentaire lors de la flexion-extensîon.
D~un~autre côt~, la structur~ en deux cordons tordus
du ligament selon l'invention procure, pour le
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remplace~ent du ligament crois~ ant~rieur du genou, un
avantage biom~canique tout ~ fait nouv~au et surprenant
par rapport aux ligaments ant~rieurement connus. En effet,
on sait que le ligament croi~ antérieur subit une torsion
d'en~iron un quart de tour lorsque le genou passe de sa
po~ition de flexion ~ sa position d'extension maximales ;
en implantant un ligament artificiel torsad~ dans le m~me
sens que ce mouvement naturel de torsion entre le tibia et
le condyle f~moral interne sur le genou en flexion, on
peut faire en sorte que, en position d'extension du genou,
les deux cordons roul~s fo~mant le ligament se d~tordent,
présentant alors une structure parfaikement parall~le. Si,
dans cette g~om~trie, on a pr~vu de r~aliser le ligament à
partir d'une laize tricotée pr~s~r~ant le parall~lisme des
fibres longitudinales, ces derni~res pourront alors
æupporter les effor~s appliqu~s au ligament implanké
suivant leur direction longitudinale propre.
Cette disposition permet donc aux fibres
longitudinales de se retrou~er parall~les entre elles
lorsque le genou est proche de l'extension t c'est-~-dire
dans la position o~ il est habituellement traumatis~ lors
des entorses ; il se produit ainsi un recrutement
progressif des fibres lors des efforts de tension, qui
s'accompagne d'un effet d'amortisseur comparable ~ celui
:: 25 d'un ligament naturel.
On observera n~anmoins que c~t effet n'est ~raimen~
sensible sur un lig~ment artificiel, ~ue dans la mesure o~
un nombre su~isant de fibres longitudinales, entourant au
plus prbs la fibre neutre isom~trique, sont mises en
action d'embl~e ; ~ cet ~gard, on rappelle que la fibre
I Ineutre ~ d'un ligament e~t celle ~ui passe p~lr l'axe
isom~trique joignant les points isom~triques des tetes
~: osseuses de l'articulation concern~e (dans le cas du
~ remplacement d'un ligament crois~ ant~rieur du genou, il
:: 35 s'agit, bien entendu, d s points isom~triques du ~ibia et
du f~mur).
Sur genou fl~chi à 90, les deux cordons du ligament
crois~ ant~rieur sont tordus dans le sens horaire pour le
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genou gauche, et dans le sens anti-horaire pour le genou
droit. De ce fait, suivant une caractéristique
compl~mentaire de l'in~ention sp~cifique à la plas~ie du
genou, on imprimera un sens de rotation diff~rent aux deux
cordons du ligam~n~ artificiel selon que l'on désirera
obtenir un ligament crois~ antérieur gauche ou un ligament
croiæ~ ant~rieur droit.
Un proc~d~ de confe~tion d'un ligament artificiel
deux cordons présentant toutes le~ caract~ristiques
pr~céden~e~ consiste ~uccessivement en ce que :
- on ixa à plat une laize, tricotée sur toute ou
partie de sa longueur, dans un dispositif d'en~rainement
longitudinal t parall~le aux lisières de ladite laize,
- on fait progresser la laize vers une ouverture
circulaire calibrée, au tra~ers d'une tuy~re convergente,
sym~trique dans le ens longitudinal, tou~ en appliquant
sur ladite laize un effort destin~ ~ la maintenir à plat,
au moins en son milieu,
- on fait passer la laize, ainsi roul~e en deux
cordons serrés l'un contre l'autre, dans un disposikif
d'entrainement ~ galets rapprochant les derni~res spires
: ~ des deux cordons l'une de l'autre,
- on coud les derni~xes spir~s des cordons ainsi
: rappr~ch~s.: :
:
La l~g~re rotation du ligament artificiel sur lui-
meme peut-8tre obtenu de deux mani~res -
soit le ligament est progressi~ement pivot~ sur
lui-m~me d'au moins un quart de tour avant d'etre cousu.
- ~oi~t, ;pr~f~rentiell~ement, les fibres
longitudinales de ~a~laize servant ~ former le ligament
~sont toronn~es au moment~du tricotage de ladite laize~ de
sorte qu'apr~s:roulage, les extr~mit~s du ligament soient
torsad~es sur au ~oins un quart de ~our l'une par rapport
autre. L'importance de la rotation des deux cordons
pourra: bien sûr ~tre~:parfaitement~ détermin~ au moyen de
di~ers essais effectu~ au moment du tricotage.
Les deux techniques prc~dentes ne sont d'ailleurs
pas exclusives l'une de l'autre. En outre, meme un
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ligament ~ deux cordons non tordus au repos pourra ~tre
tordu ~ust~ au momen~ de la pose par le pra~icien ; un tel
ligament une fois pos~ ne saurait bien entendu sortir du
cadre de la pr~sen~e inv~n~ion.
5D'autres caract~ristiques et avantages de la
pr~sente invention ressortiront mieux de la de~cription
~ui va suivre d~un mode d~ex~cution d~un ligament
proth~tique pour le remplacement du ligament crois~
antérieur du genou, donn~ ~ titre d'exemple non limitatif
en réf~rence aux dessins annex~s sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective
partiellement ~clatée du ligament artificiel conforme à
l'invention,
- la figure 2 est une ~ue en plan de la laize
tricotée et fendue servan~ à obtenir par roulage convolute
le ligament repr~senté sur la figure 1,
- les ~igures 3 ~ 5 sont des vues en coupe ~agittale
de 1'articulation tibio-f~morale montrant 1~ pi~otement
:~: sur lui mame du ligament crois~ ant~rieur du genou entre
la position d'extension et la position de flexion
:~maximales.
e ligament articulaire représenté sur les figures
comporte deux parties extr~mes intra-osseuses 1 et une
partie intra-articulaire 2, :qui sont obtenus ~ par~ir
d'une laize textlle 3 trico~e pr~sentant, suivant un axe
~ longitudinal m~dian,~une fen~e 3 destin~e ~ former, apr~s
;;: : roulage convolute de ladite lai~e 4 parall~lem~nt ~ ~es
bords lateraux,: une ouvertùre 5 s~par~n~ deux cordons 6 de
la partie intra-articulaire 2 du ligament.
~: 30La fente:3 pr~sente une longueur telle que les
pàrties~ - intra osseuses 1; comportant deux cordons la
jointifs, li~s entre eux par une cou~ure transversale lb.
.
: Par cons:truction, les deux cord~ns:intra-articulaires 6 du
` ligament sont donc de longueurs idantiques/ de sorte que
la~r~partition des efforts de traction ~e r~par~issent de
mani~re uniforme entre Ies deux cordons 6.
~: En outrè, les moyens da réalisation du ligament/ par
exemple ceux qul seront d~crits par la suite/ permettent
~:
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d~imprimer une rotation d~finitive d~environ 1809 entre
les deux parties intra-osseuseæ 1 du ligament. A cet
~gard, la rotation sera dextrogyre ou l~vogyre selon le
type de ligament droit ou gauche r~alis~.
Pr~f~rentiellement, les fibres longitudinales, dites
techniques, de la laize servant ~ la réalisation du
liyament sont maint0nues entre elle$ par un tricotage-
chaine, c'est-~-dire un tricot à mailles jet~es offxant
une grande rugosit~ et limitant le déport desdites fibres
longitudinale~ par rapport ~ leur axe. La rugosité est
utile dans les zones intra-osseuse pour permettre une
bonne réabilitation oss~use du ligamen~ implant~.
On a montr~, sur les figures 3 ~ 5, un exemple
d'implantation du ligament articulaire artificiel
repr~sent~ sur les figures 1 et 2 en lieu et place du
ligament crois~ nt~rieur du genou. Sur la figure 3, le
genou est repr~sent~ en position d'extension maximale ;
: dans cette positionr le ligament artificiel est tendu
entre le tibia 9 et le condyle i~terne du f~mur 10 en
pr~sentant ses deux cordons 8 parall~les entre eux. Les
fibres longitudinales composant le ligament sont alors
~: recrutees pxogressivement avec un effet amortisseur déj~
:: mentionné plus haut. Sur la fig~re 4, le genou est
l~g~rement fl~chi, ce qui pro~oque un d~but de tor~ion du
25~ ligament au fur et ~ mesure que les condyles du f~mur 10
roulent sur les plateaux tibiaux. Enfin, sur la figure 5,
le ~ genou est en ~:flexion~maximale ; ~ ce m~ment,
l'extr~mit~ du~ ligament implant~ dans le tunnel f~moral a
pratiquement pivot~ d'un angle de 180~. C'est dans cette
derni~r~position gue les ligaments arti~i~iels crois~s
ant~rieurs ~ont g~n~ralemen~ implantés ; on comprend idonc
;~ ~: que le ligament pré-torsad~ conforme ~ l~invention
convienne particuli~rement ~bîen a cette op~ration
proth~tique et pr~sente, dans ce:dernier cas, des quali~is
biom~canique de sta~ilité et d'is~m~rie presque id~ales.
~ 'invention n'est bien entendu pa~ limi~e ~ la
des~ription qui ~ient d~en ~itre donn~e mais s'~tend au
contraire ~ la r~alisation de tout ligament articulaire
:
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"., ~.~
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proth~tique couramment implant~, tel que les ligarnents
lat~raux ou croi~és du genou ~ les ligaments rac:hidiens et
les ligam~n~s d ' ~paule .
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