Brevet FR2248820A1 — publié le 19750523

La présente invention concerne une prothèse totale de l'articulation entre deux os entre lesquels doit intervenir un mouvement relatif. On sait que les prothèses d'arficulation sont constituées de deux pièces qui sont implantées de façon rigide, respectivement dans l'un des deux os à articuler l'un à l'autre. En général, ces prothèses connues tentent de reconstituer l'articulation osseuse naturelle et comportent, de ce fait, d'une part un bloc femelle présentant une cuvette en portion de sphère qui est fixé à l'un des os et, d'autre part un bloc mâle en forme de sphère qui est fixé à l'autre os, le bloc sphérique mâle étant engagé dans le bloc femelle. Mais ce type d'articulation présente l'inconvénient de pouvoir se déboîter, surtout dans le cas d'articulations travaillant en traction. De plus, les prothèses de ce type sont relativement encombrantes et, en outre, elles ne permettent pas des amplitudes de mouvements aussi importantes que l'articulation naturel le. La présente invention propose un type de prothèse totale d'articulation de conception totalement nouvelle et éliminant les inconvénients ci-dessus. Selon un aspect général de l'invention, la prothèse est constituée de deux pièces destinées à s'implanter dans les os à réunir et elle présente une liaison permanente articulée qui accouple les deux pièces de façon à empêcher leur séparation quels que soient les mouvements et les efforts auxquels est soumise l'articulation0 On réalise donc une prothèse qui ne pourra jamais se luxer. Selon un aspect plus particulier de l'invention, la liaison permanente est constituée par deux anneaux toriques fermés engagés l'un dans l'autre, l'un au moins des anneaux étant monté de façon mobile dans l'une des pièces fixées aux os. Ainsi, l'anneau mobile pourra etre prolongé par un axe de rotation monté de façon tournante dans un logement pratiqué dans ladite pièce. De préférence, le second anneau sera solidaire de l'autre pièce et en suivra tous les déplacements. Selon un aspect plus spécifique de l'invention, la prothèse s'est révélée d'un intéret particulier lorsqu'elle est utilisée pour les articulations travaillant presque exclusivement en traction et très peu en compression. Le type d'une telle articulation est celle de l'épaule. Une articulation prothétique d'épaule doit répondre à certaines conditions et, entre autres - elle doit permettre la conservation des mouvements de grande am plitude qui sont ceux de l'épaule normale ; l'articulation de l'épaule a des amplitudes de mobilité très importantes autour de trois axes : transversal, antéropostérieur et vertical Il s'y ajoute des mouvements de rotation de l'humérus autour de son axe. La combinaison de ces différents mouvements élémentaires entrarne la possibilité de mouvements de circumduction dans lesquels le bras occupe une infinie variété de positions et d'orientations ; - elle doit être de faible encombrement pour pouvoir être mise en place en conservant toutes les insertions musculaires et tendineuses entourant l'articulation de l'épaule.En pratique, son encombrement ne doit pas être supérieur à celui de la tête de l'humérus, c'est-à-dire de la position de l'os encroûté de cartilage, seule zone dépourvue d'insertions et elle ne doit pas gêner le jeu des éléments musculo-aponévrntiques péri-articulaires ; - elle doit pouvoir être mise en place sans créer de dég ts irréparables dans les structures péri-articulaires ; - elle doit avoir une bonne tenue dans l'omoplate qui est un os de faible volume, aux corticales minces, à l'épaisseur réduite.La fixation dans l'omoplate doit résister aux efforts d'arrachement correspondant au poids du membre supérieur au repos et aux contraintes développées par les sollicitations exercées sur la prothèse lors des mouvements du bras ; - elle doit avoir une bonne tenue dans l'humérus et résister aux efforts de traction exercés dans l'axe du membre ; - elle doit être inluxable, faute de quoi elle perd tout intérêt phy siologique. La difficulté de mettre au point une prothèse de faible encombrement, respectant le jeu complexe des éléments péri-articulaires, autorisant des mouvements de grande amplitude et ne se luxant pas, nia pas permis d'obtenir des résultats vraiment satisfaisants avec les modèles d'articulation prothétique d'épaule qui ont pu être proposés jusqu'à présent et qui étaient du type indiqué plus haut à cuvette et tête sphériques. La prothèse selon l'invention répond aux conditions ci-'dessus et pour s'adapter au cas de l'épaule, la pièce destinée à être insérée dans l'humérus est constituée par une tige allongée solidaire d'un des anneaux à une extrémité et terminée à son extrémité opposée par un crochet, la tige étant implantée obliquement dans l'os et le crochet se logeant radialement dans une perforation de la corticale externe de laos. L'ensemble est ensuite cimenté et grâce à cette dis position, les contraintes de traction ne peuvent entraider le descellement de la prothèse comme ce serait le cas avec une tige démunie de crochet à-son extré mité . De plus, la pièce destinée à être fixée à Itornoplate est constituée d'une platine épousant sensiblement la forme de la cavité glénoide dans laquelle elle sera fixée par des vis, ladite platine présentant à sa partie supérieure un ergot en forme de crochet qui est conçu pour être enfoncé dans l'épaisseur de l'omoplate, au-dessus de la cavité glénolde. Cet ergot oppose une bonne résistance aux contraintes d'arrachement s'exerçant verticalement de haut en bas, ce qui est le sens des sollicitations mécaniques les plus dangereuses. L'encombrement de la prothèse d'épaule est tel qu'il est très réduit et comparable à celui de la tête humérale, laquelle est réséquée pour la mise en place de la prothese. Ce faible encombrement autorise la mise en place par une voie chirurgicale économique, habituelle en chirurgie de l'épaule et dont la réparation ne pose pas de problème. Il faut noter que la mobilité de l'épaule prothétique selon l'invention dépasse la mobilité d'une épaule classique et ne sera limitée que par la mise en tension de l'appareil capsulo-ligarnentaire péri-articulaire. En effet, l'anneau mobile logé dans l'omoplate en tournant sur luimême engendre une sphère et permet à l'anneau solidaire de l'humérus de se placer dans tous les plans de l'espace. La prothèse autorisera donc tous les mouvements naturels de l'épaule avec leur amplitude maximale. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une prothèse selon l'invention destinée à l'épaule, en référence aux dessins annexés dans les quels - la figure 1 est une vue générale d'une prothèse d'épaule montée entre l'omoplate et l'humérus ; - la figure 2 est une vue en élévation à plus petite échelle de la prothèse de l'invention ; - les figures 3 et 4 sont des vues de dessus et de coté de la prothèse de la figure 2, et - la figure 5 est une vue en coupe partielle à plus grande échelle de la prothèse. A la figure 1, on a représenté une omoplate 1 (face antérieure) reliée à l'humérus droit 2 par la prothèse d'épaule de l'invention. En 3 on a indi qué la surface de la cavité glénoïde de l'omoplate sur laquelle la prothèse est fixée par des vis 4e La tête humérale a été réséquée en 5 et le' canal médullaire évidé pour permettre l'introduction de la prothèse scellée en place par un ciment 6. Comme on pourra le voir plus particulièrement en référence aux figures 2 à 5, la prothèse est constituée de deux pièces 7 et 8 reliées l'une à l'autre de façon indétachable par une articulation à anneaux toriques. A cet effet, la partie 8 de la prothèse destinée à être insérée dans l'humérus est constituée par une tige 9, de préférence de section non circulaire (par exemple polygonale) se terminant à une extrémité par un anneau torique 10 et s'effilant progressivement vers son autre extrémité qui est recourbée pour constituer un crochet 11 destiné à s'engager, lorsque la prothèse est mise en place, dans un orifice 12 pratiqué radialement dans l'humérus comme on le voit bien à la figure 1. On comprend immédiatement que, pour que le crochet 11 occupe cette position, la tige 9 sera implantée dans l'os de façon inclinée par rapport au canal médullaire. Quant à la partie 7 de la prothèse (voir en particulier la figure 5), elle est constituée d'une platine 13 de forme légèrement bombée dont la face convexe 14 est destinée à s'appliquer sur la surface 3 de la cavité glénolde de l'omoplate. Cette platine qui présente, vue de face (voir figure 4) une forme sensiblement elliptique comporte, de préférence, une surépaisseur centrale 15, du côté de sa face concave 16 et est percée centralement d'un trou 17 dans lequel est engagé, de façon tournante, un axe 18 solidaire d'un anneau torique 19. L'anneau 19 et son axe 18 sont libres de tourner autour de l'axe géo- métrique X-X' mais ne peuvent se déplacer en translation par rapport à la platine par le fait qu'une collerette 20 située entre l'axe et l'anneau se trouve en appui contre la face plane de la surépaisseur 15 et que sur l'extrémité 21 de l'axe est fixée (par exemple par soudure) une couronne de butée 22 prenant appui contre une partie plane de la face convexe de la platine. On notera qu'entre l'axe 18 et le trou 17 il n'existera pratiquement aucun jeu, les tolérances étant cependant ajustées pour permettre une rotation douce et aisée entre ces organes ; par contre, de préférence, on ménagera un jeu 23 d'environ 0,1 mm entre la couronne 22 et la platine. Un chapeau 24 vient coiffer l'extrémité de l'axe 18, ce chapeau étant soudé à la platine 13. De plus, un ergot 25 en forme de crochet prolonge la platine 13 sur son grand axe, cet ergot étant contrecoudé de façon à être placé du côté de la face convexe de la platine, son extrémité 26 dentelée étant orientée vers l'axe X-XI. Cet ergot est appelé à s 'insérer et être cimenté dans un logement 27 prati qué dans l'épaisseur de l'omoplate, au-dessus de la cavité glénolde (voirfigure 1). Enfin, la platine est percée de six trous 28 disposés régulièrement. On notera à ce propos que la platine ne sera fixée à l'omoplate que par quatre vis, comme on le voit à la figure 1, à savoir deux vis V1 disposées selon le grand axe de la platine et qui existeront pour les prothèses d'épaule droite et gauche et deux vis V2 qui seront placées d'un côté ou de l'autre du grand axe selon que l'on a affaire à une prothèse droite ou gauche. Ainsi, avec une prothèse d'épau le droite, comme représenté, les vis V2 occuperont la position représentée sur la figure 1. On signalera que les deux anneaux toriques 10 et 19 engagés l'un dans l'autre présenteront entre eux un léger jeu 30 nécessaire à un bon fonction ment, par exemple un jeu compris entre 0,05 et I mm. En ce qui concerne le processus permettant de réaliser l'articulation et notamment l'engagement des anneaux 10 et 19 l'un dans l'autre, on comprendra qu'il pourrait être quelconque. Ainsi, par exemple, on pourrait procéder de la manière suivante, l'un des anneaux se présentant ouvert, l'autre anneau (fermé) est introduit dans l'anneau ouvert qui est ensuite fermé, par exemple par soudure ou par déformation suivie de soudure. On comprendra, toutefois, que toutes les techniques appropriées pourront etre utilisées. Comme le montrent les figures 2 et 3, la prothèse permet théoriquement, par sa conception, des amplitudes de mouvement très importantes. Ainsi, la ligne 31 de la figure 2 délimite le débattement vertical possible alors que la ligne 32 de la figure 3 montre le débattement dans le plan horizontal, la pointe des flèches indiquant les positions limites que peut prendre la tige 9. Naturellement, les amplitudes réelles seront moins importantes et limitées par les insertions musculaires et tendineuses autour de l'articulation. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur un exemple détaillé, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Prothèse d'articulation constituée de deux pièces destinées à être implantées de façon rigide, respectivement dans l'un des deux os entre lesquels doit intervenir un mouvement relatif, caractérisée en ce qu'elle comporte une liaison permanente articulée accouplant les deux pièces. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la liaison permanente est constituée par deux anneaux toriques engagés l'un dans l'autre0 3 Prothèse selon les revendications ï et 2 prises ensemble, caractérisée en ce que l'un au moins des anneaux est monté de façon mobile dans l'une des pièces. 4. Prothèse selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'anneau monté de façon mobile dans la pièce correspondante est prolongé par un axe de rotation monté de façon tournante dans un logement pratiqué dans ladite pièce. 5. Prothèse selon les revendications 3 et 4 prises ensemble, caractérisé en ce que l'axe de rotation de l'anneau mobile est immobilisé en translation0 6. Prothèse selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisé en ce que le deuxième anneau torique est solidaire de l'autre pièce et en suit les déplacements. 7. Prothèse selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 conçue notamment pour l'articulation d'épaule et destinée à relier l'humérus à llomopla- te, caractérisée en ce que la pièce destinée à être insérée dans l'humérus est constituée par une tige allongée solidaire d'un des anneaux à une extrémité et terminée à son extrémité opposée par un crochet, la tige étant implantée à l'intérieur de l'os et sensiblement obliquement de façon que le crochet vienne se loger radialement dans une perforation de la corticale externe de l'os. 8. Prothèse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la piè- ce destinée à être fixée à l'omoplate est constituée d'une platine destinée à être fixée dans la cavité glénoïde par des vis, ladite platine présentant à sa partie supérieure un ergot en forme de crochet destiné à être enfoncé dans l'épaisseur de l'os au-dessus de la cavité glénolde.