Genou - Followknee
Le projet followknee
L’arthroplastie totale du genou (ATG) est un traitement chirurgical de l’arthrose du genou. Elle vise à soulager la douleur et restaurer la fonction gravement dégradée des articulations du genou. Les parties usées au niveau de l‘articulation (cartilage et os) sont réséquées et remplacées par une prothèse de genou. Celle ci est constituée d’un composant tibial métallique, d’un composant fémoral métallique et d’un insert en polyéthylène.
Il s’agit d’une des procédures les plus courantes, représentant environ 60 % des chirurgies de remplacement aussi bien en termes de volume qu’en termes de coûts.
Toutefois, l’arthroplastie totale du genou se trouve à un tournant de son histoire : le système de santé fait face à une demande de plus en plus importante mais également à une forte attente de la part de patients plus jeunes et plus actifs. Avec une projection de croissance de 673 %, jusqu’à 3,48 millions de procédures aux États-Unis d’ici 2030, la demande d’arthroplastie totale du genou (ATG) va également devenir de plus en plus importante en Europe. Ces deux marchés représentent plus de 70 % des implants du genou dans le monde.
Cette augmentation est basée sur 3 facteurs principaux :
Vieillissement de la population
Dû à la génération du baby-boom.
Augmentation de la prévalence de l'obésité
Une des causes favorisant l’arthrose
Population plus jeune
Plus active et plus exigeante.
Le remplacement de l’articulation se fait à un âge plus précoce (<65 ans). Le traitement de la douleur n’est plus le seul objectif de la chirurgie, la récupération d’une très bonne mobilité est devenue d’une importance primordiale. Pour faire face à ces grands défis, le projet FollowKnee a été imaginé et construit pour les relever.
Qu'est ce que c'est ?
FollowKnee est un projet de recherche et d’innovation dans le domaine du traitement chirurgical de l’arthrose du genou. Il vise à développer une prothèse de genou sur mesure et connectée permettant de révolutionner la prise en charge globale du patient depuis le diagnostic jusqu’à son suivi post-opératoire. Étant partenaire du projet et fabricant légal, SLS France a pour mission la conception et le développement de cette prothèse innovante ainsi que des ancillaires associés.
L’objectif du projet FollowKnee est de proposer un flux opératoire totalement innovant dans le domaine de l’arthroplastie totale du genou en réponse aux changements démographiques de la population pour les 20 prochaines années. Il cherche à définir un ensemble de solutions technologiques pour diminuer le nombre de révisions :
- une conception personnalisée de l’implant adapté à l’anatomie de chaque patient,
- l’utilisation de la réalité augmentée en salle d’opération pour optimiser les techniques chirurgicales,
- l’intégration d’une nouvelle génération de capteurs dans l’implant pour améliorer le suivi postopératoire.
FollowKnee est un projet soutenu par l’État français et géré par l’Agence Nationale de la Recherche dans le cadre du programme d’investissement d’avenir sous la référence ANR-17-RHUS-0005.
Axes de travail
Pour ce projet nous avons 3 grands axes de travail :
Prothèses totales de genou et instruments sur mesure
Une prothèse personnalisée avec les ancillaires associés seront conçues et fabriquées à l'aide d'une technologie d'impression 3D. Utiliser cette technologie nous permet d’optimiser le flux opératoire de la chirurgie d’arthroplastie du genou et permet au patient de récupérer une mobilité prémorbide.
Positionnement précis pendant l’intervention chirurgical
Le projet FollowKnee a pour but de développer un système de réalité augmentée. Il permettra au chirurgien d'avoir directement tous les paramètres de pose dans son champ de vision pendant la chirurgie.
Programme de rééducation personnaliséE, suivi postopératoire adapté et détection précoce des infections
Le projet FollowKnee vise à mettre en place une prothèse connectée qui, grâce à des capteurs intégrés, enverra directement des informations aux différents utilisateurs (médecins, chercheurs, patients...). Cette connectivité et les informations envoyées permettront également la mise en place d'un programme de rééducation personnalisé.
Les partenaires
De la recherche universitaire à la recherche industrielle, des partenaires publics aux partenaires privés, FollowKnee réunit une équipe multidisciplinaire axée sur l’innovation dans le domaine de la santé et des soins.
Partenaires publics
Partenaires industriels et institutionnels
Nos missions
Avec un budget de 4 millions d’euros, dont 1,6 millions de subventions, SLS France a pour mission de concevoir et fabriquer une prothèse totale de genou sur mesure, ainsi que les ancillaires sur mesure associés dont les guides de coupe.
Les guides de coupe sur mesure (PSI)
SLS France est en charge de la conception et fabrication de l’instrumentation sur mesure, spécifique à la pose de la prothèse de genou sur mesure FollowKnee.
Nous visons à développer des instruments permettant de réaliser les coupes osseuses de façon reproductible et précise s’intégrant dans le flux opératoire innovant pour une arthroplastie totale du genou visé dans ce projet FollowKnee.
À partir d’une imagerie de type tomodensitométrie (TDM) ou à résonance magnétique (IRM), un modèle 3D du genou du patient est reconstruit et intégré dans un logiciel de planification pré-opératoire KneePlaner générant le planning préopératoire de chirurgie. Ainsi la taille de l’implant peut être estimé avant l’opération permettant de prévoir les instruments associés. Les plans de coupe sont également définis en phase pré-opératoire en fonction du positionnement et de l’orientation prévue pour la prothèse à implanter. Une fois le plan validé par le chirurgien, nous mettons en fabrication les guides de coupe sur mesure.
Ces guides sont ensuite envoyés à l’établissement de santé pour la réalisation de l’ATG. Ces instruments sont prévus pour être compatibles avec un système de Réalité Mixte développé dans le projet aidant les chirurgiens au bloc opératoire à optimiser la pose de la prothèse.
Des TP cadavres sont organisés régulièrement avec des chirurgiens à Brest de façon à valider l’efficacité de notre système dans ce flux opératoire totalement innovant.
La prothèse totale de genou sur mesure
Un peu d’histoire…
Les premières interventions sur l’articulation du genou remontent aux années 1820 où il s’agissait d’interposition de tissus divers (ex…. Glück en ivoire, Kuhan et Potter en nylon…). Depuis, les designs de prothèses ont évolués en commençant par des prothèses partielles fémorales ou tibiales. Les premières prothèses totales sont à charnière (1947 avec le frères Judet), réduisant la mobilité du genou à un seul mouvement de flexion-extension, puis à pivot (1971 avec Bousquet et Trillat). Ensuite arrivent les prothèses totales à glissement (1965 avec Gunston) où il n’y a pas de lien mécanique entre le composant fémoral et tibial. Ces prothèses vont se décliner et offrir au fur et à mesure plusieurs variantes, l’objectif étant toujours de proposer le meilleur confort possible en termes de mobilité :
- avec ou sans conservations de croisés,
- à insert mobiles dans l’idée d’offrir une cinématique du genou plus physiologique
- version HF (High Flexion permettant une flexion supérieure à 120°)
- les Ultra Congruents (UC) pour minimiser l’usure du PE
- Médial pivot tentant d’imiter la cinématique normale du genou
- Et plus récemment les implants anatomiques s’adaptant à la morphologie des patients
Nos challenge
Dans ce contexte le challenge est de taille car il ne s’agit plus de rétablir simplement une mobilité. Les patients étant de plus en plus jeunes et actifs, l’objectif est de rétablir une mobilité avec une prothèse permettant des mouvements de plus en plus amples et de plus en plus fluide, avec une survie plus longue et une usure extrêmement réduite.
Le défi se trouve à trois niveaux :
Design de la prothèse
Proposer un meilleur confort
en terme de mobilité
Choix des matériaux
Proposer une meilleure survie
de
la prothèse (usure et stabilité)
Fabrication
Proposer une prothèse
économiquement viable