Brevet FR2621814A1 — publié le 19890421

PROTHESE ORTHOPEDIQUE, EN PARTICULIER POUR LA TETE DU FEMUR La présente invention se rapporte à une prothèse orthopédique, en particulier pour la tête du fémur. Des reconstitutions artificielles de la tête du fémur sont connues, par exemple des documents US-A-3.707.006 et 4.227.2s5. Certaines reconstitutions sont réalisées de manière à permettre l'association de la tête du fémur avec les os du bassin, ces reconstitutions devant ressembler d'aussi prêt que possible à l'articulation naturelle du point de vue fonctionnel. Dans une forme de réalisation connue, la reconstitution est réalisée en fixant, sur l'extrémité supérieure du fémur, un ergot dont la partie supérieure est légèrement en forme de tronc de cône et qui s'insère dans un siège, lui aussi en forme de tronc de cône, complémentaire du premier, pourvu d'une tête prothétique qui est conformée pour s'adapter précisément à la cavité cotyloidienne du bassin, et reproduisant la tête de fémur naturelle. La tête prothétique est normalement composée d'une coupelle d'acier à laquelle est soudée une base pourvue du siège, en forme de tronc de cône, pour l'ergot qui est à son tour associé rigidement à la tête au moyen d'une bague élastique, d'une façon en soi connue dans la technique. La tête est naturellement réalisée en différentes dimensions, puisque la cavité cotyloldienne est de dimensions variables, selon la structure physique de la personne, tandis que l'ergot et son siège complémen- taire peuvent avoir des dimensions standard. Ce type de prothèse fonctionne bien et bénéficie d'une résistance mécanique remarquable, mais a aussi un important inconvénient. Pendant la marche, le fémur est continuellement sujet à une série de petits chocs que la tête, étant en acier (donc très rigide), transmet intégralement au bassin. Avec le temps, la partie osseuse entourant la cavité cotyloîdienne réagit à ces chocs continuels en durcissant et en devenant de ce fait plus cassante. Des chocs exceptionnellement forts ou simplement le temps qui suit ce durcissement entraînent la formation de fissures qui parcourent la cavité cotyloldienne et causent une douleur intense, compromettant gravement la fonctionnalité de l'articulation. Le but principal de la présente invention est d'éliminer ce grave inconvénient au moyen d'une prothèse qui a un degré d'élasticité, et par suite une capacité d'absorption des chocs qui approche celle d'un os naturel. Dans ce cadre, un important objet de l'invention est de procurer une prothèse qui a des caractéristiques fonctionnelles et de résistance mécanique optimales. Un autre objet est de procurer une prothèse structurellement simple, c'est-à-dire composée d'un nombre limité de composants, de sorte que sa réalisation ne présente pas de difficultés particulières, en obtenant ainsi un produit qui est également avantageux du point de vue économique, en n'affectant en aucun cas les caractéristiques fonctionnelles. Un objet non négligeable de l'invention est de procurer une prothèse ayant une structure qui permette d'utiliser des matériaux les plus souhaitables dans le domaine médical, compte tenu en particulier des problèmes de rejet sur la partie du corps. Ces résultats, aussi bien relatifs à ce qui précède qu'à d'autres buts qui apparaîtront ci-après, sont obtenus par une prothèse orthopédique, en particulier pour la tête du fémur, comprenant un premier élément apte à être inséré dans la cavité cotyloldienne du bassin et un second élément adaptable rigidement sur l'extrémité supérieure du fémur, un élément intermédiaire ayant une structure apte à absorber les chocs étant interposé entre ce premier et ce second élément, cet élément intermédiaire constituant la liaison physique entre le premier et le second élément. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un exemple préférentiel, mais non limitatif, de réalisation de cette prothèse, en référence aux dessins annexés, dans lesquels Figure 1 est une vue frontale schématique et en élévation d'une tête de fémur conforme à l'invention, articulée dans la cavité cotyloY- dienne du bassin ; Figure 2 est une vue éclatée en coupe des composants de la tête de fémur conforme à l'invention ; Figure 3 est une vue en coupe, similaire à la figure 2, de la tête de fémur assemblée Figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de figure 3. En référence aux figures ci-dessus définies, la prothèse conforme à l'invention, généralement désignée par la référence 1, comprend une tête 2 liée à l'extrémité supérieure du fémur 3 au moyen d'une soie 4 et articulée dans la cavité cotyloldienne 5 du bassin 6. La soie 4 est d'un modèle connu et comporte une base 4a, fixée rigidement d'une manière connue à l'extrémité supérieure du fémur, et un ergot 4b en forme de tronc de cône apte à être engagé dans la tête 2. La tête 2 comprend substantiellement une coupelle creuse 7, qui reçoit à l'intérieur un élément intermédiaire 8 ayant une structure apte à assurer une fonction d'absorption des chocs et qui est à son tour pourvu d'un siège 9 qui reçoit un organe de fixation 10. La coupelle 7 est pourvue d'une cavité 11 qui communique avec l'extérieur par l'ouverture 12 qui constitue substantiellement la base de la coupelle 7. La configuration extérieure de la coupelle 7 est substantiellement sphérique et telle qu'elle s'adapte précisément à la cavité cotyloldienne du bassin ; bien entendu, la coupelle est réalisée en différentes dimensions, afin d'être utilisable sur toute sorte de patient. Les matériaux dans lesquels la coupelle est réalisée sont préférentiellement l'acier, des alliages chrome-cobalt, des alliages de titane et également des matériaux céramiques; ces matériaux sont couramment utilisés dans ce domaine en raison de leurs excellentes propriétés du point de vue de la tolérance corporelle. Comme mentionné, la coupelle 7 est pourvue d'une cavité 11 ouverte à la base 12 de la coupelle. L'élément amortisseur intermédiaire 8 est installé dans la cavité 11, cet élément amortisseur étant avantageusement constitué d'un corps solide conformé de façon complémentaire de façon à se marier à la partie interne de ladite cavité 11. La fixation de l'élément amortisseur intermédiaire 8 à l'intérieur de la coupelle est réalisée préférentiellement au moyen de bagues élastiques 13 intercalées, parallèlement à la base 2, entre la surface extérieure de l'élément amortisseur 8 et la surface de la cavité 11. En outre, les bagues 13 reposent sur des sièges annulaires adaptés 13a et 13b, prévus respectivement sur la surface de la cavité 1 1 et sur la surface extérieure de l'élément amortisseur 8. L'élément amortisseur 8 doit être réalisé en matériaux ayant un certain degré de déformation élastique ; pour cette raison, on utilisera préférentiellement des matériaux plastiques tels que, par exemple, du polyéthylène haute densité, un matériau synthétique dénommé "debrin" (marque déposée de E.l. Dupont de Nemours & Co.) et des matériaux silicones, qui sont couramment utilisés en chirurgie plastique en raison de leur bonne tolérance par cette partie du corps. Un siège d'adaptation 9 pour l'élément de fixation 10 est prévu dans l'élément amortisseur 8 pour le couplage à la soie 4 fixée sur le fémur 3. Le siège 9 a préférentiellement une forme de tronc de cône et l'élément de fixation est composé d'un manchon 10, lui aussi en forme de tronc de cône et bien entendu ouvert à son extrémité correspondante à la base 12 de la coupelle. Le manchon 10 est préférentiellement constitué d'un matériau rigide, par exemple le même que celui qui constitue la coupelle 7, et est fixé dans le siège 9, avantageusement au moyen de bagues élastiques 14. Les bagues élastiques sont préférentiellement au nombre de deux, l'une d'elles étant placée au voisinage de l'extrémité close du manchon 10 et l'autre au voisinage de l'extrémité ouverte dudit manchon, et sont placés dans des sièges annulaires complémentaires 14a et 14b prévus respectivement à la surface du siège 9 et sur la surface extérieure du manchon 10. Les bagues élastiques 14 et 13 sont préférentiellement constituées d'un matériau plastique, choisi parmi ceux couramment utilisés en chirurgie plastique, en raison des problèmes ci-dessus mentionnés de tolérance de cette partie du corps. La partie interne du manchon 10 définit un siège 15 en forme de tronc de cône apte à recevoir l'ergot 4b de la soie 4, de façon connue en soi. Brièvement, le couplage de l'ergot 4b en forme de tronc de cône à l'intérieur du siège 15 a lieu par l'interposition d'une bague 17 s'ajustant partiellement dans un siège annulaire 16 prévu sur la face du siège 15, de façon adjacente à l'ouverture du manchon 10. Il a déjà été indiqué que la coupelle 7 est réalisée en différentes dimensions de façon à s'adapter à chaque type de personne; il est en effet évident que les dimensions des os de bassin, et par suite de la cavité cotyloidienne, sont différentes selon la taille, l'âge, le sexe et la constitution physique de chaque individu. En conséquence, les dimensions de la cavité 11 sont variables ainsi que par suite les dimensions extérieures de l'élément amortisseur 8, alors que les dimensions du siège 9 peuvent être avantageusement standardisées, de façon à permettre l'utilisation d'un seul type de soie 4 pour différents types de coupelles. Enfin, la partie de l'élément amortisseur 8 située à la base 12 est pourvue d'un chanfrein 18, afin d'éviter les chocs contre les bords de la cavité cotyloidienne lors des mouvements extrêmes de la tête 2. L'assemblage de la tête 2 comprend l'insertion de l'élément amortisseur 8 dans la cavité 11 de la coupelle 7 avec interposition des bagues élastiques 13, puis l'insertion du manchon 10 dans le siège 9 avec interposition des bagues élastiques 14. Pour ce faire, la tête 2 est apte à être accouplée, d'une manière en soi connue, à la soie 4 par insertion de l'ergot 4b dans le manchon 10 après interposition de la bague 17. Il a été observé en pratique que la prothèse conforme à l'invention procure pleinement l'effet attendu, permettant l'obtention d'une articulation ressemblant d'aussi près que possible à l'articulation naturelle. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que l'on obtient des caractéristiques mécaniques élevées par une prothèse qui est simple du point de vue constructif, et qui est donc économique également. En outre, les caractéristiques structurelles de la prothèse permettent l'utilisation des matériaux les plus indiqués dans le domaine de la chirurgie plastique, afin d'éviter les problèmes liés à la tolérance de cette partie de l'organisme. Ce dispositif est susceptible, sans sortir du cadre de l'invention, d'être réalisé selon de nombreuses variantes; de plus, tous les éléments de détail peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents. En pratique, les matériaux utilisés, ainsi que leurs dimensions, peuvent être de toute sorte, en fonction des besoins et de l'état de la technique. REVENDICATK) NS 1 - Prothèse orthopédique, en particulier pour la tête du fémur, comportant un premier élément (7) apte à s'insérer dans la cavité cotyloldienne du bassin et un second élément (4) apte à être fixé rigidement sur l'extrémité supérieure du fémur, caractérisée en ce qu'au moins un élément intermédiaire (8) ayant une structure capable d'absorber les chocs est interposé entre ledit premier (7) et ledit second élément (4), ledit élément intermédiaire constituant la liaison physique entre le premier (7) et le second élément (4). 2 - Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier élément (7) est une coupelle substantiellement sphérique, pourvue d'une cavité (11) et ouverte à sa base, ledit élément intermédiaire (8) étant imbriqué, au moins partiellement, dans ladite cavité (11). 3 - Prothèse selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit élément amortisseur intermédiaire (8) est pourvu d'un siège principal (9) apte à recevoir ledit second élément t4). 4 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un élément rigide de fixation (10) est interposé entre le second élément (4) et le siège principal (9). 5 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément rigide (10) est un manchon en matériau rigide s'adaptant dans le siège principal (9) et apte à recevoir dans un siège intérieur (15) un ergot supérieur (4b) dudit second élément (4). 6 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit élément amortisseur (8) est fixé dans ladite cavité par interposition d'une première paire (13) de bagues élastiques dans des premiers sièges annulaires complémentaires (1 3a, 1 3b) prévus à la surface de ladite cavité (11) et sur la surface externe dudit élément amortisseur (8), lesdites bagues élastiques (13) étant substantiellement parallèles à la base (12) de la coupelle (7). 7 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le siège intérieur (15), le siège principal (9), le manchon~ (10) et l'ergot supérieur (4b) dudit second élément (4), ont substantiellement la forme d'un tronc de cône dont la grande base est placée à la base (12) de la coupelle (7). 8 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le manchon (10) est fixé au siège principal (9) par interposition d'une deuxième paire (14) de bagues élastiques installées dans des deuxièmes sièges annulaires complémentaires (14a,14b) prévus respectivement à la surface du siège principal (9) et sur la surface externe du manchon (10), ces bagues élastiques (14) étant substantiellement parallèles à la base (12) de la coupelle (7). 9 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'élément amortisseur (8) dépasse de la cavité (11) à la base de la coupelle (7) et est pourvue d'un bord annulaire chanfreiné (18). 10 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'ergot supérieur (4b) du second élément (4) est maintenu à l'intérieur du manchon (10) par interposition d'une bague placée partiellement dans un siège annulaire (16) prévu sur la surface interne de ce manchon (10).