Brevet FR2599245A1 — publié le 19871204

"Prothèse d'extrémité supérieure du fémur à appui métaphysaire . - La présente invention concerne une prothèse de l'extrémité supérieure du fémur, prothèse comportant notamment un cône tel qu'un cône morse pour recevoir la tête de la prothèse. De telles prothèses de l'extrémité supérieure du fémur sont déjà connues. Elles ont pour but de remplacer la tête fémorale. L'accrochage de cette prothèse dans le fémur est assuré par le prolongement inférieur appelé "queue de la prothèse". Actuellement, toutes les prothèses# ont une queue avec appui diaphysaire alors que la métaphyse, c'est-à-dire la partie intermédiaire du fémur entre la tête et le col en haut et la diaphyse en bas, n'est pas sollicitée ; les charges sont transmises directement de la tête du fémur à la diaphyse. Cette technique ne présente pas de grandes difficultés dans le cas d'une prothèse cimentée car la transmission des efforts vers la métaphyse se fait par l'intermédiaire du ciment. Par contre, lorsque la prothèse est posée sans ciment, il y a des inconvénients importants résultant d'un excès de contraintes de la diaphyse provoquant des douleurs diaphysaires et une déminéralisation progressive de la métaphyse qui n'est plus sollicitée. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer une prothèse de l'extrémité supérieure du fémur susceptible d'être notamment mise en place sans ciment, et qui permette un appui métaphysaire. A cet effet, l'invention concerne une prothèse du type ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps large et épais en forme de tromblon destiné à se loger dans la métaphyse du fémur et une petite queue qui ne s'appuie qu'à la naissance des corticales dipahysaires. Cette prothèse permet un appui métaphysaire et transmet les charges à l'ensemble de la métaphyse. La forme de tromblon de la prothèse épouse la forme de tromblon de la métaphyse. Comme cette prothèse ne comporte qu'une très petite queue, elle ne s'appuie que sur la naissance des corticales diaphysaires. La prothèse étant épaisse, c'est-à-dire large dans les deux plans dans la partie supérieure de son corps, elle transmet la plus grande partie de la charge aux premières zones de la métaphyse tant sur les corticales interne et externe que sur les corticales antérieure et postérieure. Suivant une caractéristique particulièrement intéressante, le bord interne est fortement incurvé et la face latérale est rectiligne et aplatie dans le plan sagital. Suivant une caractéristique particulièrement intéressante, les premiers centimètres du corps de la prothèse sont munis de pointes d'ancrage sur toute la périphérie, ce qui permet une réhabitation au niveau de cette zone où existe le maximum de charge. Les pointes d'ancrage ont de préférence une section triangulaire, la pointe étant chaque fois tournée vers le bas. De manière avantageuse, ces pointes sont formées par l'intersection de sillons longitudinaux et de sillons transversaux réalisés sur le corps de la prothèse. Suivant une autre caractéristique, l'extrémité inférieure de la prothèse est de forme conique. Dans le cas d'un fémur à antéversion importante, la prothèse selon l'invention, est caractérisée en ce qu'elle est courbe, vue en profil. De façon générale, la partie supérieure de la prothèse comporte un traitement de surface tel que par exemple les pointes ci-dessus pour augmenter l'accrochage sur les corticales métaphysaires antérieure postérieure, externe et interne, et formant une véritable collerette interne sur toute la périphérie. Ce traitement de surface notamment les pointes permettent une excellente accroche. Enfin, il est à remarquer que, contrairement à certaines solutions connues qui ont cherché à concentrer l'effort sur l'éperon de Merckel par l'intermédiaire d'une collerette s'appuyant sur la partie supérieure de l'éperon de Merckel, la prothèse selon l'invention permet de répartir, de façon plus large, les forces sur toute la surface interne de l'éperon de Merckel en s'étendant sur les parties antérieure et postérieure de l'éper-on de Merckel. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de face de la prothèse selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de profil de la prothèse de la figure 1 - la figure 3 est une vue de face de la prothèse selon l'invention avec le traitement de surface permettant la réhabitation - la figure 4 est une vue de profil de la prothèse de la figure 3 - la figure 5 montre le détail des dents de la prothèse selon les figures 3 et 4 - les figures 6A, 6B et 6C sont les coupes correspondant aux plans VIA, VIB et VIC de la figure 1 - la figure 7 est une vue schématique de face de l'extrémité supérieure d'un fémur - la figure 8 est une vue schématique de face de la prothèse selon l'invention adaptée à un fémur - la figure 9 est une vue schématique de profil de l'extrémité supérieure du fémur - la figure 10 est une vue de profil schématique de la prothèse placée dans l'extrémité supérieur du fémur - la figureltA est une vue de profil analogue à celle de la figure 10 dans le cas d'un fémur à antéversion importante. Les figures 1 et 2 montrent de manière schématique un premier mode de réalisation d'une prothèse pour l'extrémité supérieure du fémur ; cette prothèse se compose d'une extrémité supérieure 1 se terminant par un cône morse 2 destiné à recevoir et à bloquer la tête sphérique de la prothèse. La partie supérieure 1 se prolonge vers le bas par un corps 3 oblong destiné à se loger dans la métaphyse du fémur ; le corps 3 se termine lui-même par une petite queue 4 destinée à ne s'appuyer qu'à la naissance des corticales diaphysaires. Le bord interne 5 du corps 3 est fortement incurvé alors que la face latérale 6 est rectiligne et aplatie dans le plan sagital. L'extrémité inférieure ou queue 4 de la prothèse est de forme conique à bout 7 arrondi. La figure 1 montre les dimensions A, B qui pourront varier afin d'élargir ou de rétrécir la prothèse pour s'adapter aux différentes tailles de fémur. Dans ce cas, le bord interne et la face externe restent identiques mais s'écartent ou se rapprochent. Simultanément, l'épaisseur de la prothèse variera et les dimensions (largeur supérieure, longueur inférieure C)et D (figure 2) diminueront ou augmenteront. Le rapport C/A et D/B égal à 0,65 sur le dessin pourra varier mais il sera habituellement supérieur à 0,5 et inférieur à 0,8. Les longueurs L et 1 pourront varier et ceci de façon proportionnelle à la largeur de la prothèse. L'angle alpha pourra également varier mais sera habituellement voisin de 130O Selon les figures 3, 4, 5, la partie supérieure 8 du corps 3 comporte un traitement de surface constituant sur les faces latérales des pointes d'ancrage pour coopérer avec les corticales métaphysaires antérieure, postérieure, externe et interne. Ce traitement de surface correspond en fait à des sillons transversaux 9 et des sillons verticaux 10. Les sillons transversaux sont à section oblique de bas en haut et de dedans en dehors, réalisant en conjonction avec les sillons verticaux 10 des pointes d'ancrage 11 orientées vers le bas. La section de ces pointes est telle que la face inférieure est horizontale s'opposant à la descente de la prothèse et que la face supérieure oblique de bas en haut et de l'extérieur à l'intérieur de la prothèse ne s'oppose pas à l'ascension de cette prothèse donc à son retrait éventuel. Les sillons verticaux 10 se prolongent sur toutes les faces et jusqu'à la partie inférieure 4 de la prothèse afin de permettre une réhabitation osseuse à effet anti-rotatoire mais ne s'opposant pas au retrait. Ce traitement de surface ou état de surface permet d'augmenter le contact os-prothèse dans la partie supérieure 8 de la métaphyse, réalisant une véritable collerette interne sur toute la périphérie. Les figures 6A, 6B , 6C sont des vues en coupe respectives du corps et de la queue de la prothèse suivant les plans VIA, VIB, VIC de la figure 1. Selon la figure 6A,#au niveau du plan de coupe 6A, le corps a une forme large dans les deux plans (plan transversal et plan longitudinal). Cette figure 6A montre la face latérale 6 rectiligne aplatie et le bord interne 5 courbe. Cette forme évolue en diminuant selon la figure 6B qui correspond sensiblement à la moitié de la longueur du corps. Enfin, au niveau de la partie inférieure 4 qui correspond habituellement à la queue, la forme de la section de la prothèse est circulaire. Les coupes selon les figures 6A, 6B, 6C montrent le caractère renflé de cette prothèse dont l'épaisseur antéro-postérieure est importante avec un rapport épaisseur sur largeur compris entre 0,5 et 0,8. La face latérale est aplatie jusqu'aux 2/3 inférieurs de la prothèse où celle-ci devient conique puis arrondie. Ces coupes montrent également les sillons longitudinaux. Les figures 7 à 10A montrent d'une part un fémur et, d'autre part, la mise en place d'une prothèse selon l'invention dans un fémur. La figure 7 représente l'extrémité supérieure du fémur avec la région métaphysaire intermédiaire qui transmet les forces de la tête 21 puis du col 22 à la diaphyse (A). Elle est pourvue de deux tubérosités, le grand trochanter 23 et le petit trochanter 24. Sa partie interne est fortement corticalisée, reflet d'une importante répartition des charges à cet endroit et réalisant l'éperon de Merckel25. En effet, le fait que la tête fémorale ne soit pas dans le prolongement de la diaphyse met en porte à faux interne avec répartition asymétrique des charges. La métaphyse (B) dans sa partie supérieure (épiphyse C) est en compression au niveau interne correspondant à l'éperon de Merckel et r traction au niveau externe correspondant au grand trochanter sur lequel viennent s'insérer les muscles fessiers. Plus bas, les corticales, externe26 et interne 27 naissent dans la métaphyse (B) puis se rapprochent réalisant comme le goulot d'un entonnoir pour devenir diaphysaires, cette diaphyse étant cylindrique. La figure 8 montre la prothèse 100 mise en place. Cette prothèse 100 à appui métaphysaire vue de face s'adapte de façon intime à la métaphyse. La forme fortement incurvée du bord interne 5 lui permet de s'appliquer intimement à la corticale interne et de transmettre les charges, en particulier, sur l'éperon de Merckel 25 où existe le maximum de courbure et où le traitement de surface permet une adhérence maximum. La face latérale 6 de la prothèse rectiligne et aplatie dans le plan sagital est en haut au contact avec le grand trochanter. Les pointes d'ancrage de cette face facilitent la réhabitation osseuse. Plus bas, elle permet d'augmenter la surface d'appui latéral, ce qui contribue à vaincre les forces varisantes, c'est-à-dire la basule autour de l'éperon de Merckel 25 la tête fémorale étant en charge. En bas, la forme conique de la prothèse 100 épouse la zone de transition entre la métaphyse B et la diaphyse A ; elle est courte, ne pénètre pas dans la partie cylindri#que de la diaphyse A et permet ainsi d'éviter les surcharges à cet endroit. Le cone morse 2 pourra recevoir les têtes de prothèse de taille variable. Selon les figures 9 et 10, l'extrémité supérieure du fémur, vue de profil et la prothèse s'adaptent de façon satisfaisante. La prothèse 100 est large, en haut, permettant un appui sur les corticales antérieures 31 et postérieure 32 de la métaphyse B. La corticale antérieure du col fémoral est ha##tuellement beaucoup plus épaisse que la corticale postérieure, ce qui permet de compenser l'angulation liée au fait que le col fémoral est souvent anteversé, c'est-à-dire dirigé vers l'avant. Dans de nombreux cas, la prothèse 100 vue de profil pourra donc être rectiligne d'autant plus qu'elle est courte et qu'elle n'est pas obligée de s'adapter dans la diaphyse mais lorsque l'anteversion sera importante, il pourra être nécessaire de réaliser des prothèses 200 courbes, de profil, qui garderont exactement les mêmes caractéristiques, elles seront, en effet, plus larges en haut qu'en bas (figure lOA). Dans tous les cas, un traitement de surface à la partie supérieure de la prothèse permet d'augmenter l'ancrage sur les corticales métaphysaires, antérieure et postérieure 31, 32, interne et externe 25, 26. Enfin, bien que de manière intéressante la prothèse est réalisée en titane, elle peut également être réalisée en d'autres matériaux tels que l'acier inox et le carbone. REVENDICATIONS 1) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur, comportant un cône, notamment un cône morse pour recevoir la tête de prothèse, prothèse caractérisée en ce qu'elle a un corps (3) large et épais, en forme de tromblon destiné à se loger dans la métaphyse (B) du fémur pour donner le maximum d'appui à cet endroit, et une petite queue (4) qui ne s'appuie qu'à la naissance des corticales diaphysaires (31, 32). 2) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord interne (5) est fortement incurvé et en ce que la face latérale (6) est rectiligne et aplatie dans le plan sagital. 3) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur selon la revendication 1, #aractérisée en ce que toute la périphérie de la partie supérieure (8) de la prothèse a un traitement de surface augmentant l'ancrage sur les corticales métaphysaires antérieure et postérieure (31, 32), interne et externe, en formant une véritable collerette interne sur toute la périphérie. 4) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur selon la revendication 3, caractérisée en ce que le traitement de surface est constitué par des pointes d'ancrage ayant une section triangulaire, la pointe étant tournée vers le bas. 5) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces antérieure et postérieure sont bombées donnant à la partie supérieure du corps un grand diamètre antéropostérieur, avec un rapport largeur su##rieure, largeur inférieure C/A compris entre 0,5 et 0,8. 6) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure (4) de la prothèse est de forme conique. 7) Prothèse de l'extrémité supérieure du fémur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (3) comporte des sillons longitudinaux (10) et des sillons transversaux (9) formant des pointes d'ancrage (11).