Brevet FR2558721A1 — publié le 19850802

PROTHESE POUR ARTICULATION TEMPORO-MANDIBULAIRE ET PROCEDE DE POSEDE LA PROTHESE La présente invention concerne une prothèse pour articulation temporo-mandibulaire ainsi qu T un procédé de pose de la prothèse pour remplacer une articulation temporo-mandibulaire. Une articulation temporo-mandibulaire, dite également articulation temporo-maxillaire, est une diarthrose qui assure la relation entre le crâne et la face. Elle réalise un aboutissement philo-génétique tel que, chez lthomme, ses caractéristiques anatomo-physiologiques particulieres ne se retrouvent ni chez les mammifères, ni chez les autres primates. En effet, il stagit d'une articulation "suspendue" au crâne à la fois par des moyens de soutien qui lui sont propres et par les muscles élévateurs. L'articulation temporo-mandibulaire est délimitée par une surface articulaire crânienne sous-jacente au temporal et par une surface articulaire sus-jacente à la mandibule, dite également maxillaire inférieur. La surface articulaire temporale présente un versant antérieur qui seul est articulaire. Cependant, la cavité concave de l'articulation est pellucide puisque l'épaisseur osseuse qui isole la cavité du massif crânien sus-jacent est comprise entre quelques dixièmes de millimètres et 2 mm au maximum. La surface articulaire mandibulaire est constituée par le condyle qui surmonte la branche montante de la mandibule, le versant antérieur condylien correspondant à son homologue temporal. Entre les surfaces articulaires temporale et mandibulaire se trouve un ménisque fibro-cartilagineux de forme bi-concave. Le ménisque coiffe le condyle mandibulaire et est en continuité avec le muscle ptérygoldien externe de sorte que le ménisque est en partie responsable des mouvements d'ouverture de la bouche. En effet, en position dite de repos, les dents étant au contact, le condyle mandibulaire coiffé du ménisque est situé dans la cavité glénoide dans une position moyenne telle que l'interligne articulaire postérieur est respecté. Peu de pression s'exerce alors au niveau de la surface temporale et la presque totalité des forces est absorbée au niveau des dents. Lors de ltouverture de la bouche, le mouvement d'abaissement de la mandibule résulte de la combinaison d'une rotation et d'une translation. Initialement, on observe une rotation du condyle mandibulaire sur son axe rapidement suivie d'une translation en avant ; le condyle mandibulaire, accompagné du ménisque qui lui est solidaire, vient alors se placer en regard du condyle temporal correspondant. La fermeture de la bouche, favorisée par la contraction des muscles élévateurs et le relâchement des muscles abaisseurs, reproduit le mouvement inverse. L'articulation temporo-mandibulaire peut exécuter d'autres mouvements tels que notamment des mouvements de diduction ou latéralité à droite et a gauche. Comme les précédents, les mouvements de latéralité mettent en jeu de façon symétrique et synchrone les deux articulations temporo-mandibulaires. Par exemple, le condyle mandibulaire de droite pivote sur son axe vertical sous le ménisque, alors que le condyle mandibulaire gauche subit une translation eu avant qui le projette sous le condyle temporal correspondant. La dynamique très particulière des articulations temporo-mandibulaires s'établit au sein d'une enveloppe de mouvements propre à l'espèce humaine. On voit alors l'intéret à reconstruire les articulations temporo-mandibulaires lorsqu'elles sont devenues inefficaces au point d'annihiler la fonction masticatrice. La présente invention a pour but de fournir- une prothèse offrant des caractéristiques mécaniques répondant aux impératifs anatomo-pathologiques d'une articulation temporo-mandibulaire. A cette fin, une prothèse pour articulation temporo-mandibulaire est caractérisée en ce qu'elle comprend une première pièce sous la forme d'une tige filetée surmontée d'une tête à rotule, et une seconde pièce ayant une surface externe en partie de révolution et une cavité sphérique recevant la rotule. Un procédé de pose de la prothèse selon l'invention, pour remplacer une articulation temporo-mandibulaire est caractérisé en ce qu'on fore la branche montante de la mandibule de l'articulation temporo-mandibulaire, en ce qu'on visse la tige filetée dans le trou ainsi foré dans la mandibule sans que l'extrémité de la tige filetée atteigne le paquet vasculo-nerveux au niveau de l'épine de Sp ix, et en ce que la surface de révolution de la seconde pièce est mobile dans la cavité glénoide de l'articulation temporo-mandibulaire et est au contact de la surface temporale de l'articulation. La prothèse ainsi posée présente principalement les propriétés suivantes - double mobilité de la seconde pièce simplement introduite dans la cavité glénoide qui n'est fragilisée ni par du ciment ni par tout autre moyen de fixation mécanique ; la tige filetée étant simplement vissée, aucun scellement plastique ne vient fragiliser l'os de la branche montante de la mandibule - facilité de dépose et d'interchangeabilité de la seconde pièce en cas de nécessité ; - restitution de la dynamique mandibulaire ; la prothèse permet les mouvements d > ouverture et de fermeture de la bouche ainsi que les mouvements de latéralité, qui sont conformes à la dynamique physiologique - répartition homogène des forces dans la seconde pièce, l'essentiel des pressions verticales étant absorbé au niveau des dents. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels - la Fig. 1 est une vue longitudinale partiellement en coupe axiale d'une prothèse pour articulation temporo-mandibulaire selon l'invention ; la Fi. 2 est une vue longitudinale de la première pièce de la prothèse à fixer à la mandibule de l'articulation - la Fig. 3 est une Zue axiale en coupe de la seconde pièce de la prothèse à loger dans la cavité glénoide et sous la surface temporale de l'articulation ; et - la Fig. 4 est une vue longitudinale partiellement en coupe de la prothèse avec une inclinaison maximale de la première pièce par rapport à la seconde pièce. Comme montré à la Fig. 1, une prothèse pour articulation temporo-mandibulaire selon l'invention comprend une première pièce, dite pièce mandibulaire 1, et une second pièce, dite pièce temporale 2. Les pièces 1 et 2 sont assemblées par une articulation à rotule. En référence à la Fig. 2, la pièce mandibulaire 1 est sous la forme d'une vis ayant une tige filetée 10 en partie inférieure, une tête à rotule 11 en partie supérieure, ainsi qu'un collet de préhension 12 à section transversale polyédrique entre la tige et la tête. La tige filetée 10 a un filetage analogue au filetage d'une vis à bois. Typiquement, le filetage -a une longueur approximativement égale à 15 mm, un diamètre nominal extérieur compris entre 2,8 et 3 sm, une profondeur de filet approximativement égal à 0,5 mm et un pas approximativement égal à 1,5 mm. L'extrémité de la tige filetée 10 à l'opposé du collet 12 est un petit cône à sommet arrondi 13. Typiquement, le petit cone 13 a une hauteur égale à 4 mm et un angle au sommet de 200. La tige 10 est vissée dans la branche montante de la mandibule, ce qui évite tout scellement nocif, source de nécrose, d'autant que l'épaisseur transversale de l'os excède rarement à ce niveau 6 mm entre les deux corticoles. La longueur de la tige 10 est déterminée de sorte que l'extrémité 13 de la tige n'atteigne jamais le paquet vasculo-nerveux au niveau de l'épine de Sp ix. La pose de la tige filetée 10 dans l'os de la mandibule est réalisée par autotaraudage, bien que, selon une autre variante, le taraudage dans l'os peut être réalisé au moyen d'un taraud adéquat, Le matériel ancillaire pour la pose de la prothèse comprend une tete miniature motrice et rotative. La tête rotative est destinée à recevoir successivement des forets de plus en plus long pour forer la mandibule le long de l'axe de la branche montante formant le condyle de la mandibule dont l'accès est barré par le surplomb zygomatique. Pendant l'opération, le nerf facial est protégé et maintenu, de façon atraumatique, "à distance" de la zone opératoire par un écarteur-cuillère malléable. Le collet 12 de la pièce mandibulaire 1 est destiné au vissage de la tige filetée 10. La section transversale du collet 12 est de préférence un octogone ayant des pans plats 14. La longueur de l'apothème de ltoctogone est typiquement égale à 3 mm. Selon une autre variante, le collet 12 a une section hexagonale. Le vissage de la tige filetée 10 dans le trou foré et, le cas échéant, déjà taraudé dans la tête condylienne sous le surplomb zygomatique est réalisé au moyen d'une clé de vissage à pans complémentaire du collet 12. Le collet s'appuie contre la tête condylienne de la mandibule en fin de vissage. Au-dessus du collet 12, la tête 11 de la pièce mandibulaire 1 est constituée d'un tronc de cône 15, en partie inférieure, et d'une rotule sphérique 16, en partie supérieure. Le diamètre de la grande base du tronc de cône 15 est sensiblement égal au diamètre d'un cercle circonscrit par la section polyédrique du collet. Le diamètre de la petite base du tronc de cône 15 est inférieur au diamètre de la rotule 16, qui est approximativement égal à 4 mm. La longueur L entre la face inférieure du collet 12 et le sommet de la rotule 16 est comprise généralement entre 12 mm et 14 mm. La rotule 16 est la pièce mâle de l'articulation de la prothèse et est propre à tourner dans une cavité sphérique complémentaire pratiquée dans la pièce temporale 2 jouant le rôle de pièce femelle de l'articulation. La pièce temporale 2 comprend un noyau de préférence cylindrique, en polyéthylène 20 et une cupule métallique 21 enveloppant le noyau. Dans le noyau 20 est ménagée centralement une cavité sphérique 22 pour recevoir la rotule 16 de la pièce mandibulaire 1, avec un faible jeu. La cavité 22 débouche vers la base inférieure du noyau 20 à travers un petit conduit de resserrement, tel qu'un alésage axial 23. Le diamètre de l'alésage 23 est plus petit que le diamètre de la rotule 16 et de la cavité 22 et est plus grand que le diamètre de la petite base supérieure du tronc de cône 15 afin que, après introduction à force de la rotule 16 dans la cavité 22 à travers l'alésage 23, la rotule soit maintenue dans la cavité avec une faible rétention, comme montré à la Fig. 1. Le diamètre de l'alésage 23 est en pratique compris entre 3,5 et 4 mm et choisi en fonction du degré désiré de rétention de la rotule 16 dans la cavité 22.La base inférieure de l'alésage 23 est sensiblement fraisée en un chanfrein circulaire 24 pour faciliter l'introduction à force de la rotule 16 dans la cavité 22 du noyau. La cupule 21 est une calotte de révolution de préférence sphérique, ou bien ellipsoidique, dans laquelle est pratiquée une cavité cylindrique centrale pour recevoir à fond le noyau cylindrique 20. La base supérieure du noyau 20 est appliquée contre le fond de la cavité de la cupule 21. La base supérieure du noyau 20 et le fond de la cavité de la cupule 21 sont plats, comme illustré dans les figures, ou sont de révolution, de préférence en calotte sphérique sensiblement concentrique aux surfaces sphériques de la cupule 21 et de la cavité 22. La base inférieure du noyau 20 est coplanaire à la face plane inférieure 25 de la cupule 21 et est serti à celle-ci. La surface externe sphérique 26 de la cupule 21 est de préférence concentrique à la cavité sphérique 22 et a un diamètre compris typiquement entre 10 et 14 mm. Ainsi, en pratique, après fixation de la pièce mandibulaire 1, le diamètre de la rotule 16 de l'articulation de la prothèse demeure constant, et la pièce temporale 2, ou éventuellement la cupule 21, peut être changée. L'interchangeabilité de la pièce temporale 2 permet de sélectionner le diamètre de la surface externe 26 de cupule 21 en fonction de la haute#ur de la cavité glénoïde de l'articulation temporo-mandibulaire, l'épaisseur de la cupule variant en proportion du diamètre de la cupule. Par contre, comme déjà dit, le diamètre de la rotule 16 et donc de la cavité 22 dans le noyau 20 est constant et -est sensiblement égal à celui de la tête prothétique condylienne de la mandibule. La mise en place de la prothèse selon l'invention implique le protocole chirurgical suivant : 1) Abord du tronc du nerf facial et contrôle du contingent temporo-facial 2) Abord de l'arcade zygomatique 3) Exposition des lésions articulaires ; 4) Ostéotomie du col au niveau de l'échancrure sygmolde et/ou exérèse du condyle fracturé ; 5) Forage de la branche montante de la mandibule selon un axe oblique de dedans en delsors et vissage de la pièce mandibulaire 1, comme déjà dit. Après la pose de la prothèse, la rotule 16 est mobile en rotation dans le noyau 20 de la pièce temporale 2, laquelle est mobile dans la cavité glénoide. Selon l'invention, la pièce temporale 2 est libre sous la surface articulaire temporale, et s'appuie à glissement contre la surface articulaire temporale. La prothèse respecte ainsi le versant articulaire crânien, En# effet, il est impossible d'envisager le scellement de la cupule 21 sur la surface articulaire temporale dont l'épaisseur n'excède pas 2 mm, sans risquer d'ouvrir les espaces extra-duraux. La cupule 21 non scellée de la prothèse répond donc à cet impératif. La suppression de toute fixation de la cupule 21 à la surface articulaire temporale et l'absence de tout moyen mécanique, tel que ciment ou scellement plastique notamment, pour fixer la tige 10 à la mandibule respectent le tissu osseux et ne fragilise pas la cavité glénoïde de l'articulation temporo-mandibulaire. En outre, la prothèse selon l'invention, en reconstituant la hauteur articulaires corrige la disgrâce morphologique et notamment l'asymétrie faciale statique et surtout l'asymétrie faciale dynamique, La stabilité de l#articuIation réalisée par la prothèse est assurée par le jeu musculaire constitué essentiellement par le tempo al, le lars-séter et le ptérygoïdien interne, ainsi que par la hauteur correcte du col. La mécanique de la prothèse ainsi posée confère un double mouvement assure par yeux articulations, savoir une première art-Lculation entre la ovule 16 et la pièce temporale 2 et une seconde articulation entre la pièce temporale 2 et la cavité gîrnoide, ce qui répartlt mieux les contraintes appliquées sur les surfaces mises en jeu. La rotation de la rotule 16 dans la cavité retentrice 22 confère un déplacement angulaire de la pièce mandibulaire l # l'intérieur d'un cône de révolution. Ce cône- a pour sommet le centre 0 de la cavité 22, un axe Y perpendiculaire à la face plate inférieure 25 de la pièce temporale 2 et un apothème A défini par la mise en'butée du tronc de cône 15 contre l'alésage 23 et, plus précisément, contre le chanfrein 24, comme montré à la Fig. 4. Typiquement, le demi-angle au sommet a du cône décrit par l'axe de la pièce mandibulaire 1 est de tordre de 20 . Le déplacement angulaire et rotatif de la pièce mandibulaire 1 relativement à la pièce temporale 2 permet des amplitudes de mouvement importantes et la reproduction de tous les mouvements de l'articulation temporo-mandibulaire. La rotation du condyle de l'os mandibulaire au niveau de l'articulation mandibulo-méniscale est fidèlement reproduite au sein de l'articulation rotule 16 - cavité 23 ; le second mouvement composant le mouvement d'abaissement et d'élévation dans l'articulation temporo-mandibulaire, correspondant à la fermeture et à l'ouverture de la bouche, est au niveau de la seconde articulation pièce temporale 2 - cavité glénoïde.Les mouvements de propulsion et de rétropulsion se traduisant par l'avancée et le recul de la mandibule respectivement, ainsi que les mouvements de latéralité droite et gauche déplaçant la mandibule à droite et à gauche respectivement sont également reproductibles, en respectant la dynamique physiologique, grâce notamment au déplacement angulaire de la pièce mandibulaire 1 dans le cône de révolution défini en référence à la Fig. 4. La prothèse pour articulation temporo-mandibulaire selon l'invention est principalement réservée à l'adulte et est recommandée pour 1) des indications traumatiques telles que - traumatisme frais, ou - séquelles de fractures articulaires avec retentissement fonctionnel et morphologique ; 2) l'ankylose temporo-mandibulalre ; la prothèse répond alors aux deux impératifs suivants - redonner la fonction d'ouverture et de fermeture buccale ainsi que la latéralité ; et - permettre -ne dynamique fonctionnelle immédiate en autor#sant la propulsion mandibulaire, condition essentielle pour éviter la récidive 3) certaines indic tions tumorales pour lesquelles la tumeur constitue un obstacle à la fonction articulaire. REVENDICATIONS 1 - Prothèse pour articulation temporo-mandibulaire caractérisée en ce qu'elle comprend une première pièce (1) sous la forme d'une tige filetée (10) surmontée d'une tête (11) à rotule (16), et une seconde pièce (2) ayant une surface externe en partie de révolution (26) et une cavité sphérique (22) recevant la rotule (16). 2 - Prothèse conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que la tige filetée (10) est autotaraudeuse pour autotarauder un trou de la branche montante de la mandibule de l'articulation temporo-mandibulaire. 3 - Prothèse conforme à-la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le filetage de la tige filetée (10) est analogue au filetage d'une vis à bois. 4 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la tige filetée (10) a une longueur inférieure à la distance entre la tête condylienne de la mandibule de l'articulation temporo-mandibulaire et le paquet vasculo-nerveux au niveau de l'épine de Spix. 5 - Prothèse conforme à l'une quelconque des-revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le filetage de la tige filetée (10) a une longueur approximativement égale à 15 mm, un diamètre nominal compris entre 2,8 et 3 mm, une profondeur de filet approximativement égale à 0,5 mm et un pas approximativement égal à 1,5 mm. 6 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la première pièce (1) comprend entre la tige filetée (10) et la rotule (16) un collet de préhension (12) à section transversale polyédrique (14). 7 - Prothèse conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que la section transversale (14) du collet (12) est hexagonale ou octogonale. 8 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendicatIons 1 à 7, caractérisée en ce que la cavité sphérique (22) débouche vers l'extérieur de la seconde pièce (2) à travers un conduit de resserrement (23), tel qu'un alésage, ayant un diamètre inférieur au diamètre de la cavité (22) afin que la rotule (16) soit retenue par la cavité (22), et en ce que la première pièce (1) comprend un tronc de révolution de préférence conique (15) entre la rotule (16) et la tige filetée (10), une base du tronc de révolution (15) étant sous-jacente à la rotule (16) et ayant un diamètre inférieur au diamètre du conduit (23). 9 - Prothèse conforme à la revendication 8, caractérisée en ce que le diamètre de la rotule (16) et de la cavité sphérique (22) est sensiblement égal au diamètre de la tête condylienne de la mandibule de l'articulation temporo-mandibulaire. 10 - Prothèse conforme à la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le diamètre de la rotule (16) et de la cavité sphérique (22) est approximativement égal à 4 mm et le diamètre du conduit (23) est compris entre 3,5 et 4 mm. 11 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la hauteur (L) de la tête (ll) est comprise entre 12 et 14 mm. 12 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'axe de la première pièce (1) est déplaçable angulairement dans un cône (0, Y, A) ayant un demi-angle au sommet (a) approximativement égal à 20 , lors de la rotation de la rotule (16) dans la cavité sphérique (22). 13 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12, carac-#érisée en ce que la seconde pièce (2) est constituée Jar un noyau (20), de préférence en polyéthylène, ayant ladite cavité sphérique (22) et par une cupule (21) sous la forme d'une calot@e de @évolution, de préférence métallique, enveloppant le noyau 20), 14 - Prothèse conforme à la revendication 13, caractérisée en ce que le noyau (20) es;; cylindrique, ou partiellement cylindrique, ayant une sacre plate et de rév@lution de préférence en calotte sphérique. 15 - Prothèse conforme à la revendication 13 ou 14, alacterisee en ce que c noyau (20) est serti à la cupule (215. 1 = Prothèse conf-rine à lenel'une quelconque des revendications i à 15, caractérisée en c que les dimensions de la seconde pièce (2) sont telles que la seconde pièce (2) peut être contenue dans la cavité glénoïde de l'articulation temporo-mandibulaire. 17 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que la surface externe de révolution (26) de la seconde pièce (2) est sphérique et a de préférence un diamètre compris entre 10 et 14 ma. 18 - Prothèse conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que la seconde pièce (2) ou un élément (21) de la seconde pièce ayant ladite surface externe en partie de révolution (26) est interchangeable par rapport à la première pièce (1), afin d'adapter les dimensions (diamètre, épaisseur) de la seconde pièce (2) à la hauteur de la cavité glénoide de l'articulation temporo-mandibulaire.