Brevet FR2620932A1 — publié le 19890331

-- I -- L'invention concerne une prothèse d'articulation de doigt et plus particulièrement une prothèse métacarpo- phalangienne ou inter-phalangienne, comportant deux élé- ments coopérants, constituant l'articulation proprement dite, chacun des éléments étant muni d'une queue implan- table dans les canaux médullaires des os, l'un des élé- ments de l'articulation se présentant sous la forme d'un bottier ouvert, selon le plan sagittal, sur un côté pal- maire et un de'ses côtés adjacents, l'autre desdits côtés adjacents portant la queue d'implantation, l'autre élément d'articulation comportant une tête susceptible de se loger dans le bottier et tournant contre une partie concave pré- vue dans le fond du bottier, la tête étant séparée de la queue d'implantation par une collerette sensiblement per- pendiculaire à l'axe de la queue. La destruction des articulations des doigts, causée par un traumatisme, par des rhumatismes dégénératifs ou inflammatoires, et plus rarement par une infection, provo- que un handicap sérieux que l'on a tenté de combler par l'implantation de prothèses métacarpo-phalangiennes ou inter-phalangiennes. C'est ainsi que le brevet français 2.242.067 décrit une prothèse constituée d'une pièce en matière flexible présentant transversalement, en son milieu, une partie amincie formant une charnière flexible. Les extrémités de la pièce constituent des queues d'implantation qui sont enfoncées dans les canaux médullaires. De telles prothèses permettent de retrouver une certaine mobilité mais présentent toutefois une limitation de la mobilité de l'articulation. On a en outre observé de nombreux cas de réactions osseuses autour des queues des prothèses, par suite de l'usure du matériau et de l'émission de corps étranger dans l'os. L'inconvénient le moins grave qui résultait du glissement répété de la queue dans le canal médullaire était l'agrandissement éventuel de ce dernier. Le brevet français 2.450.600 évitait cet inconvé- nient en prévoyant sur les éléments d'articulation des -2- broches susceptibles de coulisser librement dans des douilles formées dans des tampons scellés dans les canaux médullaires. Le maintien en place de l'articulation est alors assuré uniquement par les ligaments et tendons. L'articulation est constituée d'une tête de forme cylindrique, montée sur la broche coulissant dans un des embouts médullaires, coopérant avec la surface concave d'une coupelle plastique, logée dans un bottier monté sur la broche coulissant dans l'autre embout. L'axe arti- culaire est l'axe longitudinal de la tête cylindrique. Afin d'obtenir un certain degré de liberté dans le plan radio-cubital de l'articulation, les extrémités de la tête cylindrique sont hémisphériques. Le maintien et le rappel de l'articulation se fait par les ligaments et tendons naturels. Comme les prothèses à charnière, celle-ci présente des pertes d'extension et de flexion dues au fait que les tendons extenseurs et fléchisseurs ne peuvent assurer leur fonction d'adaptation à la longueur variable des doigts entre les positions d'extension et de flexion. En effet, si l'on mesure la face dorsale d'un doigt, on constate que le doigt est plus court en exten- sion qu'en flexion. Cette différence s'explique par le fait que les phalanges en flexion se mettent les unes de- vant les autres (figure 1) et ne tournent pas autour d'un axe unique. A chaque angle de flexion correspond un axe de rotation. La partie distale des métacarpiens ainsi que des phalanges, présente dans le plan sagittal, une tète asymétrique par rapport à l'axe du métacarpien ou de la phalange faisant saillie dans la direction palmaire. Les mécanismes de compensation existant sur les tendons fléchisseurs et les tendons extenseurs permettent le rattrapage des différences de longueur par exemple, par le rapprochement et l'écartement des bandelettes latérales des extenseurs en extension et en flexion (figures 2A, 2B). L'invention vise à l'obtention d'une articulation multiaxiale correspondant à la physiologie des articula- 3- tions normales. La prothèse selon l'invention est remarquable en ce que le bottier forme une chape comportant un côté dorsal, susceptible de prolonger une partie de la diaphy- se, reliant deux ailes, parallèles au plan sagittal pas- sant par le plan de symétrie principal de la chape, les bords palmaires des ailes étant asymétriques du côté dorsal de la chape par rapport à l'axe de la diaphyse et faisant saillie par rapport & la partie palmaire de la diaphyse pour former une courbe convexe raccordée selon une courbe continue avec les bords adjacents également de forme convexe, pour former une courbe multicentrique, et en ce que l'élément d'articulation comporte une tête dont le plan de symétrie correspond au plan sagittal, sé- parée de la queue d'implantation par une collerette per- pendiculaire à l'axe de la queue, présentant de part et d'autre de la tête, parallèlement au plan sagittal, des saignées concaves dont la courbure correspond sensible- ment à la courbure des bords faisant face à la collerette lorsque la prothèse est en position d'extension, lesdites saignées coopérant avec les bords de la chape lors de la flexion. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemples permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue dans le plan sagittal des articulations interphalangiennes en flexion. - Les figures 2A et 2B montrent la position des bandelettes du tendon extenseur dans le mécanisme de com- pensation, les phalanges étant respectivement en extension et en flexion. La figure 3 est une vue en perspective et éclatée d'une prothèse selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe partielle de la prothèse de la figure 3 en extension (en trait plein) et en flexion (en trait interrompu). La figure 5 est une vue selon F de la figure 1. -4- La figure 6 est une vue selon F d'une autre forme de réalisation de la figure 3. La figure 7 est une vue en perspective éclatée d'une autre forme de réalisation de la prothèse selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective et éclatée d'une première forme de réalisation d'une articulation selon l'invention. Cette prothèse est plus particulièrement destinée au remplacement des articulations métacarpo-phalangiennes et inter-phallangiennes après résection des parties osseu- ses articulaires distale et proximale et préparation des diaphyses. L'articulation est constituée de deux éléments 1,2 munis de queues de scellement 3,4 destinées à etre implantées dans les canaux médullaires des os. L'élément d'articulation 1 se présente sous la forme d'un bottier formant chape dont le plan de symétrie principal est le plan sagittal S. Le bottier est ouvert selon ce même plan sur le côté palmaire 5 et un des côtés adjacents 6 au côté palmaire. L'autre côté adjacent 7 au côté palmaire porte perpendiculairement à sa face, la queue de scellement 3. Selon la forme de réalisation représentée figures 3, 5 et 6, le côté dorsal du bottier-chape est de forme approximativement cylindrique d'axe sensiblement parallèle à l'axe de la queue et présente en coupe transversale une courbure correspondant approximativement & celle des diaphyses 8 qu'il prolonge. Les bords 50 des ailes de la chape, parallèles au plan sagittal du côté palmaire 5, sont asymétriques du côté dorsal de la chape par rapport & l'axe de la queue d'implantation correspondant sensiblement à l'axe des diaphyses métacarpiens ou phalangiennes et forment dans le plan sagittal une courbe convexe raccordée selon une cour- be continue avec les bords -également convexes 60 du côté 6 de la chape. La courbe convexe formée par les côtés 5 et 6 ne présente pas de centre de courbure unique. - 5 - La courbure des bords est prévue de manière que le déplacement longitudinal de la phalange de la position en extension à la position en flexion soit comparable au dé- placement qui se produit dans l'articulation physiologi- que. Ceci se traduit pour la chape par une hauteur supé- rieure à sa longueur, la longueur étant déterminée selon l'axe de la queue d'implantation et la hauteur, perpendi- culairement à la longueur, à la partie la plus haute au sommet de la convexité des bords 50. Dans l'exemple de réalisation figurée, le bottier chape, fixé de préférence sur le métacarpien pour les prothèses métacarpo-phalangiennes et sur la première pha- lange pour les articulations inter-phalangiennes proxima- les, sera désignée sous le terme de "pièce proximale", tandis que l'élément d'articulation 2 sera désigné par le terme de "pièce distale". L'élément d'articulation 2 ou pièce distale, com- porte une tête 9 dont le plan de symétrie correspond au plan sagittal. Les dimensions de la tête sont telles que sa largeur correspond approximativement à la largeur inté- rieure la plus faible, comprise entre les côtés parallèles de la chape 1 et que sa partie dorsale 10 est en contact avec le fond de la chape dans la position d'extension. La tête est séparée de la queue d'implantation 4 par une collerette 11 perpendiculaire à l'axe de la queue et qui présente de part et d'autre de la tête, pa- rallèlement au plan sagittal, des saignées concaves 12 dont la courbure correspond sensiblement à la courbure de la partie des bords 60 de la pièce proximale 1, faisant face à la collerette 11, dans la position d'extension. Ces saignées, ainsi que la forme de la tête, empêchent la rotation et les mouvements latéraux. Selon la forme de réalisation représentée, l'extrémité de la tête a un profil de came convexe prévu pour coopérer au moins partiellement avec un chemin de glissement 13, formé à l'intérieur de la chape, sur le côté dorsal et la partie 7 portant la queue d'implantation 3. Pendant le glissement de la pièce distale le long du - 6- bord de la chape de la pièce proximale, le contact est maintenu au moins partiellement, d'une part, entre la tète à profil de came 9 et le chemin de glissement 13 et d'autre part, entre les saignées concaves 12 de la collerette 11 et les bords convexes 50 et 60 de la chape. Les côtés sagittaux de la chape empochent les mouvements de latéralité et remplacent les ligaments latéraux (figure ). Selon une forme de réalisation plus particulière- ment adaptée aux articulations métacarpo-phalangiennes qui présentent des mouvements de latéralité en extension, on forme un évasement 14 (figure 6) & la partie supérieure voisine du fond de la chape, afin de permettre à la pièce distale, des mouvements de latéralité modérés correspon- dant aux mouvements physiologiques. Selon une forme de réalisation représentée figures 3, 4, les queues d'implantation 3 et 4 sont pyramidales à base rectangulaire. La section rectangulaire des queues est prévue de manière à pouvoir pénétrer dans les canaux médullaires de forme ovale des métacarpiens et des phalan- ges. Les espaces existant entre les faces des queues et le-canal médullaire, permettent la reconstitution osseuse assurant le maintien de la prothèse. Les queues sont prévues, selon un exemple de réa- lisation, en polyéthylene renforcé axialement sur au moins une partie de leur longueur par une tige métallique 15, 16. La chape est réalisée en un métal physiologiquement compatible, tel par exemple, le titane. La tige de renfort 15 est alors également en titane et est fixée dans la paroi métallique 7 de la chape. La pièce distale, comportant la tète, la collerette et la queue, est réalisée en polyéthylène renforcé axiale- ment sur au moins une partie de leur longueur par une tige métallique. De préférence, la tige affleure l'extré- mité de la tète, o elle forme une surface de glissement du profil de came sur le chemin de glissement de la chape. 7 - La limitation de la longueur de la tige à environ la moitié de longueur des queues, permet l'ajustement de la longueur des queues à la profondeur de la partie prépa- rée du canal médullaire par simple sectionnement de la partie de polyéthylène superflu. La tige de renfort a pour but d'éviter, lors de la mise en place ou du retrait des parties proximale et distale, la séparation par rupture de la chape ou de la tète d'avec la-queue d'implantation. La tète 9 présente sur son bord palmaire, une encoche 17 qui permet d'augmenter l'angle de flexion (fi- gure 4) de la pièce distale avant qu'elle ne parvienne en butée avec le côté 7 de la chape. Selon un deuxième exemple de réalisation représenté figure 7, la chape est remplacée par un bouclier 18 dont la surface courbe correspond aux bords de forme convexes et 60 de la chape de l'exemple précédent. Cette forme de réalisation est utilisée lorsque la plaque palmaire de l'articulation est en bon état et peut être conservée. Dans cette nouvelle forme de réalisation, les éléments semblables à ceux du premier exemple, portent les mêmes références. La technique de mise en place des prothèses méta- carpo-phalangienne est connue et se pratique soit par la voie d'abord dorsale soit par la voie d'abord antérieu- re. La voie d'abord antérieure est recommandée dans la polyarthrite rhumatoide ou si l'on soupçonne une atteinte de la plaque palmaire importante avec subluxation antérieure de l'articulation. La mise en place des prothèses inter-phalangiennes se fera par voie latérale, & l'union des peaux dorso-pal- maires du côté interne pour le deuxième et troisième doigt et du côté externe pour le quatrième et cinquième. REVENDICATIONS 1. Prothèse d'articulation de doigt et plus parti- culièrement une prothèse métacarpo-phalangienne ou inter- phalangienne comportant deux éléments coopérants, consti- tuant l'articulation proprement dite, chacun des éléments étant muni d'une queue implantable dans les canaux médul- laires des os, l'un des éléments de l'articulation se pré- sentant sous la forme d'un bottier ouvert, selon le plan sagittal, sur un côté palmaire et un de ses côtés adja- cents, l'autre desdits côtés adjacents portant la queue d'implantation, l'autre élément d'articulation comportant une tète susceptible de se loger dans le bottier et tour- nant contre une partie concave prévue dans le fond du bot- tier, la tète étant séparée de la queue d'implantation par une collerette sensiblement perpendiculaire à l'axe de la queue, caractérisée en ce que le bottier forme une chape (1) comportant un côté dorsal, susceptible de pro- longer une partie de la diaphyse, reliant deux ailes, parallèles au plan sagittal (S) passant par le plan de symétrie principal de la chape, les bords palmaires (50) des ailes étant asymétriques du côté dorsal de la chape par rapport à l'axe de la diaphyse et faisant saillie par rapport & la partie palmaire de la diaphyse, pour for- mer une courbe convexe raccordée selon une courbe conti- nue, avec les bords adjacents (60), également de forme convexe pour former une courbe multicentrique, et en ce que l'élément d'articulation (2) comporte une tête, dont le plan de symétrie correspond au plan sagittal, séparée de la queue d'implantation (4) par une collerette (11), perpendiculaire à l'axe de la queue, présentant de part et d'autre de la tète, parallèlement au plan sagittal, des saignées concaves (12) dont la courbure correspond sensi- blement & la courbure des bords (60) faisant face & la collerette, lorsque la prothèse est en position d'exten- sion, lesdites saignées coopérant avec les bords de la chape lors de la flexion. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chape a une forme de bouclier (18) présentant - 9 - une surface courbe multicentrique, susceptible de coopérer avec les saignées concaves (12) de l'élément distal (2) lors de l'extension et de la flexion des doigts. 3. Prothèse selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que la tête (9) de la pièce distale (2) présente un profil de came convexe prévu pour coopérer au moins partiellement avec un chemin de glissement (13), formé à l'intérieur de la chape, sur le côté dorsal et la partie (7) portant la queue d'implantation (3), lors de la flexion des doigts. 4. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les queues d'implantation (3, 4) sont pyramidales à base rectangulaire. 5. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les queues sont en polyéthylène. 6. Prothèse selon la revendication 5, caractérisée en ce que la queue comporte, selon son axe longitudinal et sur au moins une partie de sa longueur une tige métal- lique de renfort (15). 7. Prothèse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la tige de renfort est fixée à une extrémité à un côté (7) de la chape (1). 8. Prothèse selon la revendication 6, caractérisée en ce que la tige de renfort traverse la tête (9). 9. Prothèse selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que l'on forme un évasement (14) & la partie supérieure du fond de la chape (1) ou du bouclier permettant les mouvements latéraux en extension du doigt.