Brevet FR2622791A1 — publié le 19890512

PROTHESE DU TYPE FEMORAL La présente invention concerne les prothèses destinées à etre logées dans un orifice réalisé dans l'extrémité d'un os long, par exemple un fémur, un humérus, etc, et que les techniciens désignent sous le nom générique de 'prothèses fémorales . il arrive parfois que, suite à une maladie ou un accident, il soit nécessaire de placer une prothèse dans une articulation d'un patient, pour qu'il puisse recouvrer l'usage de l'un de ses membres dans des conditions satisfaisantes. L'une des maladies la plus courante dans ce domaine est celle qui affecte l'articulation de la hanche, c'est-à-dire l'articulation entre la tête du fémur et l'os du bassin. Il est alors nécessaire de pratiquer la pose d'une prothèse. Une telle prothèse est généralement constituée par une pièce oblongue surmontée d'une embase comportant la partie mâle d'une rotule apte à coopérer avec la partie femelle dite cupule cotylofdienne". La pièce oblongue est généralement positionnée dans un orifice longitudinal pratiqué dans l'os, par exemple le fémur, tandis que la cupule est implantée dans l'os du bassin. Il est évident qu'un problème relativement délicat peut se poser, celui de la solidarisation de la pièce oblongue avec l'os dans l'orifice pratiqué dans celui-ci. Pour résoudre ce problème, il a été élaboré différents systèmes. Parmi ceux-ci, il en existe notamment un qui consiste à réaliser une pièce oblongue généralement de forme conique comportant sur sa périphérie un filetage. Pour placer une telle prothèse, on réalise donc dans l'os, suivant son axe longitudinal, un avant-trou de forme conique mais de section inférieure à celle de la pièce oblongue, puis on effectue un taraudage de cet avant-trou. On vient ensuite tout simplement visser la pièce oblongue dans cet orifice qui, du fait de sa conicité et de son taraudage, permet à la pièce oblongue de s'y auto-coincer. Théoriquement, cette technique donne de bons résultats. Cependant, il arrive que le patient souffre de la présence de cette prothèse implantée dans son articulation. En effet, à force d'agir sur l'os, notamment lors de la marche, il arrive que la pièce oblongue se désaccouple de celui-ci et prenne du jeu, contribuant, de ce fait, à faire souffrir le patient. On constate que ce désaccouplement est essentiellement dû au fait que, outre toutes les contraintes auxquelles sont soumises de telles prothèses, l'intérieur d'un os long est d'une structure très particulière et non homogène. En effet, un os long comporte deux extrémités dites "épiphyses" essentiellement constituées d'une masse de tissu osseux spongieux relativement friable et une partie médiane dite "diaphyse" comportant un canal central médulaire bordé par une paroi constituée d'un tissu osseux compact. Cette différence de dureté entre ces deux tissus osseux fait que, suite à toutes les contraintes auxquelles est soumise une prothèse, la pièce oblongue conique arrive, petit à petit, à effriter la partie de l'os voisine de sa grande base.Au fur et à mesure que s'effrite la matière spongieuse de la tête du fémur, les mouvements de glissement, rotation ou frottement dus au jeu, dans la tête du fémur, de la partie de la pièce oblongue située dans cette tête se transmettent le long de la pièce jusqu'à son extrémité vers la petite base de la forme conique, ce qui peut entraîner une désolidarisation complète de la pièce oblongue d'avec le fémur. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus et de réaliser une prothèse du type fémoral au sens générique, qui permette une implantation plus sécurisée et dont la durée de vie de la tenue est nettement supérieure à celle des implantations selon l'art antérieur et qui, de plus, permette aux praticiens de l'implanter et d'effectuer le réglage de son positionnement en toute facilité et en toute sécurité pour le malade. Plus précisément, la présente invention a pour objet une prothèse apte à être logée dans un orifice réalisé longitudinalement dans un os long comportant une extrémité en tissu osseux spongieux suivie d'une partie tubulaire en tissu osseux compact comme, par exemple, un fémur, ladite prothèse comportant une pièce oblongue de forme sensiblement conique et une embase portant la partie mâle d'une rotule apte à coopérer avec la partie femelle de ladite rotule, ladite pièce oblongue comportant sur sa périphérie un filetage d'un pas donné, caractérisée par le fait que ledit filetage comporte au moins deux parties, une première partie sur la portion de section la plus faible de la pièce conique, ayant un profil de type trapézoldal et étant apte à coopérer avec la paroi intérieure de ladite partie tubulaire en tissu osseux compact, et une seconde partie sur la portion de section la plus grande de la pièce conique, ayant un profil du type triangulaire et étant apte à coopérer avec le tissu osseux spongieux, la hauteur du profil triangulaire étant plus grande que celle du profil trapézoidal. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif dans lesquels - la figure 1 représente, dans une vue en coupe, un mode de réalisation de la pièce oblongue entrant dans la constitution d'une prothèse selon l'invention, - les figures 2 et 3 représentent respectivement deux détails à une plus grande échelle du mode de réalisation de la pièce oblongue selon la figure 1, - la figure 4 représente un mode de réalisation de l'embase entrant dans la constitution d'une prothèse selon l'invention, et, - la figure 5 représente, en perspective, une prothèse selon les figures 1 à 4 dans son application comme prothèse de la hanche. L'ensemble des figures représentant un meme mode de réalisation, les memes références y désignent les mêmes éléments quelles que soient les figures sur lesquelles elles apparaissent. En revenant plus particulièrement à la figure l, celle-ci représente la partie oblongue de la prothèse qui est destinée à être placée dans un orifice réalisé dans un os long. Cette pièce oblongue 1, généralement réalisée en titane, affecte la forme générale d'une pièce conique délimitée entre une grande base 2 et une petite base 3. Sur la périphérie 4 de cette pièce, est réalisé un filetage 5 ayant tout le long de cette périphérie 4 le même pas, ce filetage étant schématisé à la manière de la représentation des dessins industriels. Comme explicité au préambule, une telle pièce l est destinée à être introduite dans un orifice réalisé dans un os comportant, à l'entrée dudit orifice, un tissu osseux spongieux, donc relativement friable, et, dans le fond de l'orifice, une paroi en tissu osseux compact et donc relativement rigide et solide. Pour obtenir une bonne tenue de la pièce oblongue dans l'os, le filetage 5 comporte une première partie 6 dont le filet 7 représenté figure 3 affecte la forme d'un profil de type trapézoidal, la rainure hélicoidale 8 ayant une profondeur relativement faible, du fait que le filet ait été tronqué.Cette première partie se situe à proximité de la petite base 3 de la pièce conique l et est destinée, comme il sera explicité ci-après, à coopérer avec le tissu osseux compact. Le filetage 5 comporte une deuxième partie 9 située à proximité de la grande base 2 dans laquelle sa section 10 affecte un profil de type triangulaire, la profondeur de la rainure hélicoldale 11 étant beaucoup plus grande que celle de la rainure 8 et le sommet 12 du profil du filet étant relativement effilé. Comme il sera explicité ci-après, cette partie 9 du filetage est plus particulièrement destinée à coopérer avec le tissu osseux spongieux de l'os. Entre ces deux parties 9 et 6 du filetage 5, la pièce conique 1 comporte une partie 13 de transition dans laquelle le profil du filet passe progressivement du profil dit triangulaire au profil dit trapézoidal, le fond de la rainure étant sur la même surface conique que celui des rainures 8 et 11. Pour obtenir une bonne tenue du filet avec l'élément avec lequel il doit coopérer, il est avantageux de donner à ce filet une section de profil dissymétrique dite "en dents de scie' ayant un flanc abrupt 14 et un flanc à pente plus inclinée 15 sur l'axe longitudinal 16 de la pièce oblongue 1, la pente plus inclinée 15 étant tournée vers la petite base 3 de la pièce conique 1. Comme mentionné ci-avant, cette pièce oblongue l est destinée à être enfichée dans un orifice réalisé dans un os long. Afin de favoriser le guidage de l'extrémité 17 de section la plus faible de la pièce conique 1, la pièce oblongue comporte un embout 18 de forme profilée qui peut être, par exemple, constitué par une demi-sphère disposée sur la petite base 3, la section de cette demi-sphère étant sensiblement égale à celle de la petite base 3. Comme cette pièce oblongue peut être introduite dans un orifice pré-taraudé, le filetage 5 réalisé sur la périphérie de la pièce 1 comporte des saignées 19, 20, ... Cette discontinuité dans le filet constitue une partie de taraud permettant à la pièce oblongue, lors de son vissage, d'effectuer un taraudage complémentaire de la paroi de l'orifice, pour que le filet 5 soit parfaitement lié à celle-ci. De même, étant donné qu'il est bien connu que certains os longs ne sont pas absolument rectilignes, l'orifice étant réalisé dans un tel os suivant le canal médulaire, il est avantageux que la pièce oblongue puisse légèrement se déformer dans son extrémité du côté de la petite base 3, pour bien épouser la paroi latérale intérieure de la partie tubulaire de l'os en tissu osseux compact. Pour cela, l'extrémité 17 de la pièce oblongue 1 comporte avantageusement des moyens qui lui confèrent un affaiblissement afin qu'elle présente une certaine souplesse pour se déformer, par exemple en flexion. Dans un mode avantageux de réalisation, ces moyens peuvent être constitués par au moins une rainure 21 réalisée longitudinalement suivant l'axe 16 de la pièce oblongue, et même par une pluralité de ces rainures 21, 22, ..., ces rainures étant suffisamment profondes pour pouvoir se réunir sensiblement au centre de cette extrémité 17 et constituer ainsi un évidement 23. Comme précisé précédemment, la prothèse comporte en outre une embase 60 comprenant un pied 30 et la partie mâle 31 d'une rotule constituée, par exemple, par une portion de sphère solidaire d'une partie latérale 61 du pied 30, par exemple par emboitement conique. La figure 4 représente un mode de réalisation du pied 30, la partie mâle 31 de la rotule n'apparaissant que sur la figure 5. Ce pied 30 est destiné, plus particulièrement par son embout 32 de forme conique, à être positionné dans un logement axial i3 réalisé dans la pièce oblongue 1 et débouchant en 34 sur sa grande base 2. La paroi 35 du logement 33 a avantageusement une forme complémentaire de la paroi extérieure 36 de l'embout 32, de façon que l'embout 32 puisse s'enficher dans le logement 33 et s'y bloquer. Etant donné qutil est absolument nécessaire que l'embase 60 soit parfaitement solidaire de la pièce oblongue 1, elle comporte des moyens de fixation avec celle-ci. Dans le mode de réalisation avantageux tel qutilîustré, ces moyens de fixation sont essentiellement constitués par une percée axiale 37 traversant de part en part le pied 30, avantageusement de forme cylindrique et comportant, sur sa paroi intérieure, au moins un épaulement 38.Par ailleurs, le fond 39 du logement 33 réalisé dans la pièce oblongue 1 comporte une partie taraudée 40 ayant une section inférieure à celle de la percée 37 et de l'épsulement 38 de celle-ci, de façon que, lorsque l'embout 32 est enfiché dans le logement 33, une vis 41 puisse être introduite dans la percée 37 par son ouverture 42 et venir, par son extrémité 43, se visser dans la partie taraudée 40 du logement 33 jusqu a ce que sa tête 44 vienne fermement se bloquer contre l'épaulement 38. Cette configuration de l'embase 60 présente un avantage particulièrement intéressant, notamment dans le cas d'une prothèse de hanche. En effet, comme il est connu, la tête du fémur présente une orientation particulière par rapport à l'axe général de la diaphyse, que les techniciens connaissent par "position d'antéversion". Aussi est-il nécessaire de pouvoir parfaitement régler la position de l'embase par rapport à la pièce oblongue quand elle est définitivement fixée dans l'os comme représenté sur la figure 5. Comme cette position n'est pas obligatoirement la même pour tous les individus, le praticien doit chercher la bonne position par essais successifs. Or, pour pouvoir trouver la meilleure de ces positions, il faut que l'embase 60 soit dans sa position définitive, c'est-à-dire complètement enfoncée dans le logement 33 par son'embout 32. Comme cet enfichage se fait par emboitement conique, il arrive parfois que l'embase se bloque dans le logement et que le praticien ait alors des difficultés pour l'en extraire afin de la mettre dans une autre position si cette précédente ne convient pas. Pour faciliter cette extraction, la paroi intérieure 45 de la percée axiale 37 du pied 30 comporte des moyens d'accrochage, par exemple un taraudage 46 > mais d'un diamètre supérieur à celui du taraudage 40 effectué dans le fond du logement 33. Avec une telle caractéristique de la prothèse, le praticien peut donc, avec un outil adapté se vissant sur ce taraudage 46, effectuer une contre-poussée sur le fond 47 du taraudage 40 du logement 33 et extraire l'embase sans qu'il soit exercé un effort quelconque sur la paroi de l'os dans lequel est vissée la pièce oblongue 1. Bien entendu, pour pouvoir accéder à la vis 44 lors d'éventuelles interventions postérieures à la pose d'une telle prothèse, l'orifice 42 est apte à être obturé par un bouchon 48 amovible et en matériau inoxydable, par exemple en plastique. La prothèse telle que décrite ci-dessus s'utilise comme ci-après et présente les avantages suivants, cette description étant plus particulièrement faite en regard de la figure 5. Lorsqu'il est nécessaire de placer une telle prothèse dans un os long 50, on réalise, dans l'extrémité de celui-ci, un avant-trou 51 sensiblement conique dont les différentes sections sont légèrement inférieures aux sections correspondantes de la pièce oblongue 1 lorsque celle-ci sera logée dans l'os en position définitive. On effectue ensuite un pré-taraudage du même pas que le filetage de la pièce oblongue, mais avec une hauteur de filet inférieure à la plus faible des hauteurs du filet du filetage 5 réalisé à la périphérie de la pièce 1, c'est-à-dire, la profondeur de la rainure héfieordale 8 de la partie de filtage 6 définie ci-avant, figure 3.Quand ce pré-tauraudage est terminé, on introduit la pièce oblongue seule, que l'on visse dans cet orifice pré-taraudé, par exemple au moyen d'un tourne-à-gauche, ce qui permet de compléter le pré-taraudage au moyen des saignées 19, 20, ... réalisées le long du filet du filetage 5, de façon que ce filetage 5 pénètre parfaitement tout le long de l'orifice dans le tissu osseux constituant la paroi de cet orifice. En effet, selon certaines caractéristiques de la pièce oblongue explicitées ci-avant, la partie 6 du filetage va pouvoir mordre légèrement dans le tissu osseux compact 52 de l'os 50 et l'extrémité 17 de la pièce 1 va pouvoir, Si nécessaire, fléchir légèrement pour suivre la direction du canal médulaire défini à l'intérieur de la partie diaphyse de l'os. Par contre, la deuxième partie 9 du filetage qui présente un profil plus effilé et une hauteur de filet plus importante va pouvoir pénétrer plus profondément dans le tissu osseux spongieux 53 de ltépiphyse, sans provoquer d'effritement de cet os spongieux, car la surface de contact sur les deux flancs 14, 15 plus importante permet de mieux répartir les efforts de pression sur l'os.On voit donc l'avantage d'une telle pièce, de créer des appuis aussi solides quelle que soit la nature du tissu osseux dans lequel elle est positionnée et d'éviter ainsi les inconvénients du désaccouplement tels qu'explicités au préambule. Quand cette pièce oblongue est parfaitement logée dans l'orifice longitudinal réaLisé dans l'os 50, l'embase 30, par son embout 32, est positionnée dans le logement 33, son positionnement optimal étant recherché comme explicité ci-avant. Quand la bonne position est trouvée, l'embase est définitivement bloquée au moyen de la vis 41 introduite dans la percée 37 par l'orifice débouchant 42 et vient se visser par son extrémité 43 dans le taraudage 40 du fond du logement 33, et ce, jusqu'à ce que les bords de sa tête 44 viennent en appui se bloquer contre l'épaulement 38. L'orifice 42 est ensuite obturé au moyen du bouchon 48, et la partie mâle 31 de rotule est placée sur la partie latérale de l'embase 60. Bien entendu, une cupule 54 sera placée, par exemple dans l'os du bassin, afin de pouvoir coopérer de façon connue avec > ;, partie mâle 31 de la rotule. La configuration de prothèse décrite ci-dessus permet, notamment grâce aux rainures 21, 22, ... de laisser un espace libre au niveau du tissu osseux compact 52. Comme celui-ci est vivant, par le phénomène d'autogreffage, il pourra compléter l'espace libre et donc ainsi mieux ancrer la pièce oblongue dans ltos compact, l'ancrage au niveau du tissu osseux spongieux étant favorisé, lui, par la forme triangulaire de la section du filet. REVENDICATIONS 1. Prothèse apte à être logée dans un orifice (51) réalisé dans un os long (50) comportant une extrémité en tissu osseux spongieux (53) suivi d'une partie tubulaire en tissu osseux compact (52) comme, par exemple, un fémur, ladite prothèse comportant une pièce oblongue (l) de forme sensiblement conique et une embase (60) portant la partie mâle (31) d'une rotule apte à coopérer avec la partie femelle (54) de ladite rotule, ladite pièce oblongue comportant sur sa périphérie un filtage (5) d'un pas donné, caractérisée par le fait que ledit filtage comporte au moins deux parties (6,9), une première partie (6) sur la portion de section la plus faible de la pièce conique, ayant un profil du type trapézoidal (7) et étant apte à coopérer avec la paroi intérieure de ladite partie tubulaire en tissu osseux compact, et une seconde partie (9) sur la portion de section la plus grande de la pièce conique, ayant un profil du type triangulaire (10) et étant apte à coopérer avec le tissu osseux spongieux, la hauteur du profil triangulaire étant plus grande que celle du profil trapézoldaî. 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit profil est un profil dissymétrique à flanc raide (14) et à flanc incliné (15), la pente dudit flanc incliné étant tournée vers la petite base (3) de ladite pièce oblongue conique (1). 3. Prothèse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'elle - comporte un embout (18) de forme profilée situé sur la petite base (3) de ladite pièce oblongue (1) pour favoriser l'introduction de ladite pièce oblongue dans ledit orifice (51). 4. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte des saignées transversales (19,20) audit filet (7,10) afin d'obtenir un taraudage complémentaire de l'os lors de l'introduction de ladite pièce oblongue dans ledit orifice. 5. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'extrémité (17) de ladite pièce oblongue située du cote de ladite petite base (3) comporte des moyens d'affaiblissement pour lui donner une certaine souplesse de déformation. 6. Prothèse selon la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens d'affaiblissement sont constitués par au moins une rainure (21,22) sensiblement longitudinale réalisée dans ladite extrémité (17). 7. Prothèse selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte une pluralité de rainures (21,22), lesdites rainures se réunissant sensiblement au centre de ladite extrémité pour réaliser un évidement (23). 8. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite embase (60) comporte un pied (30) comprenant un embout (32), la partie mâle (31) d'une rotule solidarisée latéralement audit pied, ladite pièce oblongue (1) comportant un logement axial (33) débouchant sur ladite grande base (2) de ladite pièce oblongue, la paroi (35) dudit logement ayant une forme sensiblement complémentaire de la paroi extérieure (36) dudit embout, de façon que celui-ci puisse s'enficher dans ledit logement, et des moyens pour bloquer ledit pied dans ledit logement réalisée dans ladite pièce oblongue. 9. Prothèse selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les moyens pour bloquer ledit pied dans ledit logement sont constitués par le fait que la paroi intérieure (35) dudit logement et la paroi extérieure (36) dudit embout (32) sont coniques. 10. Prothèse selon la revendication 9, caractérisée par le fait que lesdits moyens pour bloquer ledit pied dans ledit logement sont constitués, en outre, par le fait que ledit embout comporte une percée axiale (37) le traversant de part en part et un épaulement interne (38) sur la paroi de ladite percée, et que le fond dudit logement (33) comporte un taraudage (40) d'une section inférieure à celle de ladite percée (37), et par une vis (41) apte à être positionnée dans ladite percée pour coopérer avec ledit épaulement (38) et ledit taraudage (40) dans le fond dudit logement. 11. Prothèse selon la revendication 10, caractérisée par le fait que la paroi interne de ladite percée (37) comporte, sur au moins une partie, un taraudage (46) d'une section supérieure à celle du taraudage (40) réalisé dans le fond dudit logement. 12. Prothèse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit filetage (5) comporte une troisième partie (13) reliant lesdites première (6) et seconde (9) parties, le profil dudit filetage passant progressivement, dans cette troisième partie, d'un profil du type trapézoidal à un profil du type triangulaire.