Brevet FR2606997A1 — publié le 19880527

-1 - PROTHESE FEMORALE MECANIQUE AUTO-BLOQUEE ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE. L'invention concerne une prothèse fémorale à implanter dans l'extrémité supérieure du fémur quand il y a lieu de remplacer la tête fémorale en cas notamment de traumatisme ou d'arthrose. Elle concerne son procédé de mise en oeuvre. En général, chaque prothèse fémorale comporte une tige plus ou moins longue qui s'encastre dans le fût fémoral. La partie qui en émerge est inclinée sur la tige ou queue d'environ 120 et sert d'embase à une sphère qui est destinée à remplacer la tête fémorale. Des milliers d'opérations de la sorte sont effectuées chaque année, opérations qui redonnent une vie normale à des invalides. Pour cela, une grande variété, quant à la forme et quant à la conception, de prothèses existe mais ces prothèses présentent certains inconvénients. Au départ, on s'est contenté d'une tige standard qu'on bloquait dans la diaphyse fémorale avec du ciment, mais le ciment perd à la longue ses propriétés mécaniques et presque toutes les prothèses fémorales de ce type finissent par se desceller au fil des années. L'idéal est donc de se passer de ciment et de bloquer la prothèse d'emblée par un moyen quelconque. Certaines tentatives ont été faites en implantant des prothèses ajustées recouvertes de micro-aspérités, enfoncées à force, remplissant le fémur au maximum et qui sont réhabitées par l'os dans les mois qui suivent l'opération. Cette technique présente en fait deux inconvénients, le premier étant la grande quantité de prothèses en stock nécessaire pour avoir la taille qui s'adapte exactement au fémur du malade, et le second étant le risque d'éclatement de la partie supérieure du fémur dû à l'enfoncement en force de ces prothèses. Des compromis ont été trouvés tels que la prothèse auto-bloquante du type "MUller" qui est universellement connue. Sa forme est spécialement étudiée mais elle utilise malgré tout une mince couche de ciment. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précédemment exposés et concerne une prothèse dont la queue comporte -2 - une fente dans laquelle est introduit un mécanisme capable d'écarter, une fois la prothèse mise en place librement dans la cavité médullaire, l'une des pièces constituant la queue, jusqu'à ce que la prothèse se bloque contre les corticales. - Elle concerne plus précisément une prothèse fémorale mécanique autobloquée comportant un cône morse (3), une queue (5) présentant avec ce cône (3) un angle correspondant à l'angle cervico-diaphysaire (o"), caractérisée en ce qu'elle comporte deux parties (7) et (7') ainsi qu'une fente (f) de largeur (1) aménagée dans la queue (5) sur toute sa longueur, fente dans laquelle est introduit un mécanisme capable d'assurer un déplacement latéral contrôlé de l'une des parties (7) dite mobile par rapport à l'autre partie (7') dite fixe, en fonction des dimensions de la cavité médullaire concernée. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de la prothèse à l'état initial d'introduction dans le fût fémoral; - la figure 2 est une section de cette prothèse suivant (AA); - la figure 3 est une coupe brisée suivant (BB) de la figure 2, la prothèse étant à l'état initial d'introduction dans le fût fémoral; - la figure 4 est également une coupe brisée suivant (BB) dans une configuration correspondant à une prothèse élargie par le mécanisme interne conforme à l'invention. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références sur toutes les figures. La prothèse (1), objet de l'invention, représentée sur la figure 1 en vue extérieure, reprend le même angle cervico-diaphysaire (c), le même profil externe de la prothèse (2) et le même cône morse (3) susceptible de recevoir une tête adaptée, tels qu'on les retrouve dans' la prothèse de MUller. Les faces latérales supérieures de la prothèse sont striées (4) pour assurer une meilleure tenue de la prothèse dans le fût fémoral et l'état de surface général est granité pour permettre la réhabitation par l'os. La ressemblance avec une prothèse de l'art connu s'arrête là. En effet, une des caractéristiques importantes de l'invention réside dans le fait que la partie opposée au cône morse (3) de la prothèse, c'est-à- -3 - dire la queue (5), comporte une fente (f) de largeur (1). Dans cette fente, on introduit une crémaillère à cames (6) coopérant avec une partie mobile (7) de la queue (5) destinée à se déplacer latéralement suivant (F) sous l'action de la poussée verticale de la crémaillère (6). Des pions de guidage (55,56) sont prévus ainsi que des stries (4), comme cela a été dit précédemment. Ce mécanisme interne de la prothèse, objet de l'invention, est plus clairement représenté sur les figures 3 et 4. Sur la figure 3, le mécanisme interne est montré à l'état initial, avant introduction de la prothèse (1) dans le fût fémoral. Ce mécanisme est tout d'abord constitué d'une crémaillère à cames (6) introduite dans la fente verticale (f) de largeur (1) aménagée de haut en bas dans le corps de prothèse jusqu'à l'extrémité de la queue (5), dans une partie fixe (7) de celle-ci. Cette crémaillère (6) a une épaisseur égale à la largeur (1) de la fente (f). Elle va coulisser librement dans la fente (f) en prenant appui dans le fond de la fente (f) sur le plan (p) de la partie (7') de la queue (5). Sur le côté opposé à ce plan (p) de frottement de la crémaillère (6), trois cames (61, 62, 63) sont usinées. Ces trois cames (61, 62, 63) ont une forme trapézoïdale rectangle et sont uniformément réparties sur toute la hauteur de la crémaillère (6). Pour maintenir cette crémaillère (6) appliquée contre le fond (p) de la fente (f) sans entraver son libre glissement vertical, deux pions (55) et (56) situés au sommet et à la base de la prothèse traversent de part en part le corps et la queue (5) de celle-ci. Une vis (8) placée verticalement dans la partie supérieure du corps de la prothèse (1) vient par vissage appuyer sur le sommet (60) de la crémaillère (6) qui, prisonnière entre le fond (p) de la fente (f) et les pions (55) et (56), ne peut que glisser verticalement. Le mécanisme de la prothèse (1), objet de l'invention, est également constitué par une partie mobile (7) dont le profil extérieur (c) est complémentaire au profil (d) de la prothèse (1). Cette partie mobile (7) est positionnée dans la fente (f) de telle manière qu'elle glisse librement mais seulement latéralement. Ce glissement est obtenu grâce à la crémaillère (6) et aux cames (61, 62, 63). Pour cela, le profil intérieur de cette partie mobile (7) est identique 4- à celui de la crémaillère du côté des cames (61, 62, 63) de telle sorte que ces deux profils de la partie mobile (7) et de la crémaillère (6) viennent s'embotter l'un sur l'autre. A l'état initial (figure 3), la partie mobile (7) se trouve en position rentrée dans la prothèse (1), la tête de la vis (8) affleurant le plan supérieur (P) de la prothèse. Afin d'éviter tout mouvement vertical de cette partie mobile (7), des trous oblongs horizontaux (70) ont été pratiqués dans les zones les mieux appropriées de la partie mobile (7) et coopèrent avec des pions (75) qui traversent de part en part le corps de la prothèse (1). Ils servent de guide latéral à cette partie mobile (7) qui peut ainsi sortir de la fente (f) latéralement, sans subir de mouvement vertical. Un dégagement (560) a été pratiqué dans le bord intérieur de la partie mobile (7) afin de dégager l'espace occupé par le pion (56) de guidage de la crémaillère (6). Ainsi assemblée avec son mécanisme interne selon l'invention, la prothèse (1) est prête à l'utilisation. Après préparation par le chirurgien de la cavité diaphysaire, la prothèse est alors enfoncée, libre dans cette cavité diaphysaire. Il ne restera plus qu'à agir sur la vis (8) pour bloquer définitivement la prothèse (1), objet de l'invention, dans le fémur. C'est ce que montre la figure 4 o l'on voit la vis (8) enfoncée dans son logement, sur une certaine longueur prise arbitrairement et à titre d'exemple. En la vissant, la base de cette vis (8) attaque le sommet (60) de la crémaillère (6) qui, en se déplaçant verticalement, repousse vers l'extérieur la partie mobile (7) par glissement l'un sur l'autre des plans (600) et (700) de chaque came (61, 62, 63). Les pions (75) empêchant tout mouvement vertical de la partie mobile (7), celle-ci ne peut que s'écarter latéralement par glissement des trous oblongs (70) sur les pions (75). Ainsi, par un simple enfoncement de la vis (8), la partie mobile (7) vient se plaquer contre la paroi interne de l'os, assurant le blocage mécanique de la prothèse (1) dans l'os sans utilisation de ciment. La prothèse, objet de l'invention, peut ainsi être élargie à la dimension souhaitée, au moyen du mécanisme interne lorsque la prothèse (1) est introduite librement dans le fémur de manière à la bloquer parfaitement contre les corticales, selon une caractéristique essentielle de l'invention. Les contraintes étant réparties uniformément sur toute la hauteur -5- du fémur, il n'y a pas à craindre d'usure prématurée des zones portantes; au contraire, on sait que les corticales mises en contrainte s'épaississent et se fortifient donnant un aspect radiologique très rassurant. Il n'y a pas de risque de voir la prothèse mal posée en varus avec conflit entre l'extrémité de la queue de la prothèse et la corticale externe et possibilité de fracture de fatigue soit du fémur, soit de la queue de la prothèse, le serrage de la vis et l'écartement des deux pièces de la queue devant remettre automatiquement la prothèse dans l'axe exact de la cavité médullaire. On remarque que 'l'épaule de prothèse" (coin supéro- externe) est plus proéminente que dans les prothèses classiques dites de "MUller", de telle sorte qu'elle vient littéralement s'incruster dans les masses spongieuses du trochanter. Avec en stock un ou deux types de prothèses selon l'invention, on peut opérer à peu près tous les malades.' Une prothèse qui correspond, fermée, à une prothèse de 10, peut prendre grâce au mécanisme, objet de l'invention, une fois ouverte la taille d'une prothèse de 15. Un autre modèle qui serait de taille 15 fermé, pourrait s'adapter aux cavités médullaires particulièrement larges. Puisqu'on ne cherche pas à mettre ces prothèses en force, il n'y a donc pas de risque d'éclatement du fémur. La prothèse est enfoncée libre après une préparation de la cavité diaphysaire. De nombreux problèmes rencontrés avec les prothèses actuelles sont ainsi résolus, et en particulier: - l'absence de ciment; - la suppression d'un stock de nombreuses prothèses couteuses de toutes tailles, - la suppression du risque d'éclatement du fémur dû à l'enfoncement à force de la prothèse. Un autre avantage important de la prothèse fémorale, objet de l'invention, est qu'elle autorise la marche immédiate avec appui, ce qui n'est pas toujours le cas avec les prothèses actuelles sans ciment. Dans la prothèse réalisée conformément à l'invention, il n'y a pas de pièce particulièrement fragile, pas d'axe recevant des contraintes, pas de ressort notamment, et pas de pièces en mouvement. Il s'agit de masses métalliques glissant l'une sur l'autre, usinées de façon très précise afin d'éliminer tout jeu. Une fois en place, elles ne bougeront plus. -6 - De plus, elle est réalisée dans une variante préférée, mais non limitative, en titane qui semble à l'heure actuelle le matériau le mieux adapté aux implants prothétiques de la hanche. Enfin, si dans un premier temps, ce type de prothèse est réservé au remplacement simple de la tête fémorale dans les fractures cervicales vraies du fémur, rien ne s'oppose à son utilisation dans la chirurgie de la coxarthrose avec un cotyle prothétique du modèle de son choix, dans le cadre d'une plastie complète de l'articulation cosco-fémorale, c'est- à-dire une prothèse totale de la hanche. -7- REVENDICATIONS 1) Prothèse fémorale mécanique auto-bloquée comportant un cône morse (3), une queue (5) présentant avec ce cône (3) un angle correspondant à l'angle cervico-diaphysaire (oc), caractérisée en ce que la queue (5) comporte deux parties dont une mobile (7), ainsi qu'une fente (f) réalisée dans la partie fixe (7'), fente dans laquelle est introduit un mécanisme capable d'assurer un déplacement latéral contrôlé de l'une des parties (7) dite mobile par rapport à l'autre partie (7') dite fixe, en fonction des dimensions de la cavité médullaire concernée. 2) Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme est constitué d'une crémaillère (6) dont une face s'appuit sur le fond (p) de la fente (f) et la face opposée comporte une pluralité de cames (61, 62, 63), cette crémaillère étant destinée à coopérer avec la partie mobile (7) qui présente une pluralité de plans de glissement (700) correspondant aux plans (600) des cames (61, 62, 63) de telle sorte que tout déplacement vertical de la crémaillère (6) entraîne un déplacement latéral selon (F) de la partie mobile (7). 3) Prothèse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le déplacement vertical de la crémaillère (6) est assuré au moyen d'une vis (8) s'appuyant sur l'extrémité haute (60) de cette crémaillère (6). 4) Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un jeu de pions (55,56) empêche tout déplacement latéral de la crémaillère. ) Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une combinaison de pions (75) coulissant dans des trous oblongs (70), répartie sur toute la hauteur de la queue (5) empêche tout déplacement vertical de la partie mobile (7). 6) Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les profils extérieurs (c) et (d) des deux parties (7) et (7') sont complémentaires.