Brevet FR2660854A1 — publié le 19911018

DISPOSITIF DESTINE A PERMETTRE L'IMPLANTATION SANS CIMENT D'UNE QUEUE DE PROTHESE DE HANCHE, ET A ACCELERER L'OSTEOGENESE L'invention concerne un dispositif destiné à permettre l'implantation sans ciment d'une queue de prothèse de hanche, et à accélérer l'ostéogenèse. Elle s'étend en tant que moyens essentiels constituant ce dispositif à une queue de prothèse de hanche perfectionnée et à deux instruments spécialement conçus pour coopérer avec cette queue de prothèse en vue de son implantation. La technique classique d'implantation de queues de prothèse de hanche consiste à fixer ces dernières dans la cavité médullaire du fémur au moyen d'un ciment. Toutefois, cette technique présente plusieurs inconvénients conduisant à un pourcentage élevé d'échecs, à savoir, notamment, un défaut de tenue de la prothèse dû aux risques de fractionnement du ciment, ou une intolérance de l'organisme vis à vis du corps étranger que constitue ce ciment. Pour ces raisons, les recherches se sont orientées vers la conception de prothèses pouvant être implantées sans ciment, et ont abouti à la mise au point de queues de prothèses, telles que décrites dans les brevets français FR 2.356.465, FR 2.529.077, le brevet allemand DE 837294 ou le brevet US 3.905.047, présentant une surface externe adaptée pour permettre le développement du tissu osseux et assurer ainsi l'ancrage de ces queues de prothèse dans l'os. A cet effet, la surface de ces prothèses comporte notamment, soit des cannelures longitudinales (brevets allemand 837294 et français 2.529.077), soit des irrégularités de surface (brevet US 3.905.047), soit un revêtement constitué de billes (brevet français 2.356.465). Bien que ces types de queue de prothèse aient permis de réduire le pourcentage d'échecs, elles présentent toutefois des inconvénients.En effet, d'une part, la solidité de la fixation est aléatoire car les cellules osseuses de repousse ont souvent une vie éphémère due à la mauvaise irrigation sanguine de la zone où elles sont implantées. De plus, excepté pour la prothèse décrite dans le brevet français FR 2.529.077, lorsque le tissu osseux se développe de façon satisfaisante pour procurer un ancrage résistant, toute intervention destinée au remplacement de la prothèse s'avère très délicate. Une autre solution a consisté à réaliser une queue de prothèse, telle que décrite dans le brevet français FR 2.315.902, comportant des rainures longitudinales remplies d'un matériau apte à favoriser la repousse osseuse, maintenu dans ces rainures par une tôle métallique perforée ceinturant cette queue de prothèse. Cette solution permet d'obtenir une repousse durable du tissu osseux sur le pourtour de la queue de prothèse, et, par conséquent, une fixation solide et durable. Toutefois, l'inconvénient relatif à la difficulté d'un éventuel remplacement de la queue de prothèse n'est pas solutionné. De plus, la fabrication de telles prothèses nécessite une technologie évoluée qui en obère le court. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités des queues de prothèse connues, et a pour objectif essentiel de fournir un dispositif d'implantation comportant une queue de prothèse perfectionnée, de conception simple, et permettant d'obtenir un scellement rapide et durable de ladite queue de prothèse. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif comportant une queue de prothèse pouvant être extraite sans difficultés particulières, en cas de nécessité. (Pour faciliter la compréhension et simplifier la terminologie, la prothèse sera décrite et définie ci-après en la supposant dans sa position d'implantation). A cet effet, l'invention vise un dispositif destiné à permettre l'implantation sans ciment d'une queue de prothèse de hanche, et à accélérer l'ostéogenèse, caractérisé en ce qu'il comprend : - une queue de prothèse de hanche composée d'une tige fémorale et d'un pivot supérieur agencé de façon que son axe forme un angle par rapport à l'axe diaphysaire de la tige, ladite queue de prothèse comportant frontalement des rainures s'étendant au moins partiellement le long de la tige fémorale de façon à déboucher au niveau de l'extrémité haute métaphysaire de ladite tige, chacune desdites rainures présentant une section transversale de forme adaptée pour assurer la rétention d'un matériau introduit dans ces dernières, - un instrument, dit pousse-greffons présentant une tige de forme conjuguée de celle des rainures de la queue de prothèse de hanche, adaptée pour être introduite dans lesdites rainures par leur extrémité supérieure débouchante, en vue d'insérer une matière biocompatible dans ces dernières. Ce dispositif permet donc d'introduire dans les rainures de la queue de prothèse, et lors de l'intervention, un matériau biocompatible qui autorise une ostéogenèse et un scellement très rapides et durables de cette queue de prothèse, ces rainures assurant un maintien permanent du matériau pendant et après l'intervention grâce à leur forme rétentive. Selon un mode de réalisation préférentiel, les rainures débouchantes présentent une forme rétentive sur une longueur correspondant sensiblement à la moitié supérieure de la tige fémorale, et se prolongent sous la forme de stries dans la moitié inférieure de ladite tige. En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, la tige fémorale de la queue de prothèse présente des dimensions décroissantes du haut vers le bas, et les rainures rétentives sont ménagées parallèlement par rapport à l'axe diaphysaire. Ces dispositions permettent d'obtenir une queue de prothèse, d'une part, dont la longueur des rainures rétentives est suffisante pour assurer un ancrage résistant, et, d'autre part, dont l'extraction se trouve notablement facilitée dans le cas où une reprise s'avère nécessaire, du fait de la faible longueur de ces rainures et de leurs dimensions décroissantes depuis le haut vers le bas. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif comprend, en outre, un deuxième instrument, dit gouge, adapté pour permettre le prélèvement de carottes d'os spongieux, et comportant un embout tubulaire doté d'une face d'extrémité affutée et tranchante, et percé d'un alésage longitudinal débouchant au niveau de ladite face d'extrémité, ledit alésage comprenant au moins deux tronçons séparés par un épaulement : un premier tronçon d'extrémité, et un deuxième tronçon de section supérieure communiquant avec une lumière de récupération des carottes prélevées. Cet instrument est donc spécialement conçu pour le prélèvement de carottes d'os spongieux qui seront utilisées lors de l'implantation de la queue de prothèse. En outre, selon un mode de réalisation préférentiel le tronçon d'extrémité de l'embout tubulaire de la gouge présente une section conjuguée de celle de la tige du pousse-greffons, en vue de permettre de repousser les carottes prélevées vers le deuxième tronçon au moyen de ladite tige. Les deux instruments, pousse-greffons et gouge, sont donc conçus pour coopérer en vue de repousser les carottes prélevées vers le deuxième tronçon de l'embout tubulaire, d'où ces dernières ne peuvent plus s'échapper grâce à l'épaulement séparant les deux tronçons. Par ailleurs, la tige du pousse-greffons, et par conséquent le tronçon d'extrémité de la gouge, présentent préférentiellement une section de dimensions inférieures aux dimensions maximales des rainures rétentives, correspondant aux dimensions de ces rainures au niveau de leur extrémité haute. Cette caractéristique permet, en premier lieu, une introduction aisée de la tige du pousse-greffons dans les rainures de la tige fémorale. En outre, elle permet d'obtenir des carottes de section constante de dimensions sensiblement inférieures aux dimensions maximales des rainures. Du fait que ces rainures présentent une section décroissante, ces carottes vont donc venir en contact intime avec l'os sur une grande partie de leur longueur, accélérant ainsi l'ostéogenèse. L'invention s'étend également en tant que moyens essentiels constitutifs de ce dispositif, à une queue de prothèse de hanche perfectionnée, et aux deux instruments, pousse-greffons et gouge, conçus pour coopérer ensemble et avec cette dernière. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une vue en perspective d'une queue de prothèse de hanche conforme à l'invention, - les figures 2 et 3 en sont des coupes transversales respectivement par un plan A et un plan B, - la figure 4 est une vue en perspective du premier instrument, dit pousse-greffons, conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en perspective du deuxième instrument, dit gouge, conforme à l'invention, - la figure 6 est une coupe longitudinale par un plan C de cette gouge. Le dispositif représenté aux figures se compose de trois éléments : une queue de prothèse de hanche 1 destinée à être introduite dans la cavité médullaire d'un fémur, un pousse-greffons 2 destiné à introduire l'os spongieux ou un matériau biocompatible dans les rainures de la queue de prothèse 1, et une gouge 3 destinée à recueillir des carottes d'os spongieux. En premier lieu, la queue de prothèse 1 représentée à la figure 1 est composée d'une tige fémorale 4 surmontée d'une collerette 5. Cette dernière est prolongée par un col 6 lui-même prolongé par un pivot conique 7 de diamètre de base supérieur à celui dudit col, délimitant un épaulement 7a avec ce dernier. L'axe du col 6 forme en outre un angle de 1300 avec l'axe diaphysaire de la tige fémorale 4. De plus, en l'exemple, la collerette 5 déborde du côté interne pour former un appui Sa avec le calcar. La tige fémorale 4 se compose de deux parties affectant chacune approximativement, la moitié de la longueur de cette tige 4 : une partie basse diaphysaire 4a de section circulaire et une partie haute métaphysaire 4b de section ovoïde. Ces deux parties basse 4a et haute 4b présentent des dimensions croissantes depuis le bas vers le haut, et elles se raccordent sans discontinuité. La tige fémorale 4 comprend, en outre, deux rainures 8 ménagées frontalement dans le plan de symétrie antéro-postérieur, et débouchant au niveau de l'extrémité supérieure métaphysaire de cette tige. Ces rainures 8 sont, en outre, ménagées parallèlement à l'axe diaphysaire, et présentent par conséquent des dimensions maximales au niveau de leur extrémité haute débouchante, et décroissantes depuis le haut vers le bas. Sur une longueur correspondant sensiblement à la moitié supérieure de la tige fémorale 4, ces rainures 8 présentent une forme rétentive, tandis qu'elles se prolongent sous la forme de stries dans la moitié inférieure de la tiqe 4. Le caractère rétentif de ces rainures 8 est obtenu en conformant ces dernières de façon qu'elles présentent une forme générale oblongue, et comportent un fond plat relié à la surface externe de la tige fémorale 4 par deux parois en forme de secteurs arrondis. Enfin, cette tige fémorale 4 est dotée en partie haute, et parallèlement à chaque rainure rétentive 8 de deux stries 9, 10 longitudinales. Le premier instrument ou pousse-greffons 2 est destiné à permettre l'introduction d'os spongieux ou de matériau biocompatible à l'intérieur des rainures rétentives 8, une fois la queue de prothèse 1 implantée dans la cavité médullaire d'un fémur. Ce pousse-greffons comporte un manche tubulaire 11 dans le prolongement duquel s'étend une tige 12 de dimensions sensiblement inférieures aux dimensions maximales des rainures rétentives 8. Le deuxième instrument ou gouge 3 permet le prélèvement de carottes d'os spongieux en vue de l'introduction de celui-ci dans les rainures rétentives 8 de la tige fémorale 4. Cette gouge 3 comprend un manche tubulaire 13 de section externe carrée, percé d'un alésage longitudinal cylindrique. A l'intérieur de ce manche 13, est logé un axe cylindrique 14 de longueur supérieure à celle dudit manche, disposé de façon qu'une de ses extrémités affleure l'extrémité correspondante du manche 13. L'extrémité précitée de cet axe est, en outre, prolongée par un manchon fileté 15 faisant saillie à l'extérieur du manche 13, sur lequel vient se visser un capuchon de maintien 16 qui est ensuite soudé. La solidarisation en translation de l'ensemble manche 13/axe 14 est enfin assurée au moyen d'une clavette transversale 17. La face d'extrémité de la portion de l'axe 14 s'étendant dans le prolongement du manche 13, est percée d'un alésage taraudé dans le fond duquel débouche un évidement cylindrique longitudinal 18. En outre, la paroi périphérique de cet axe 14 comporte une lumière longitudinale 19 communiquant avec cet évidement cylindrique 18. La gouge 3 comprend enfin un embout tubulaire 20 venant se visser sur l'extrémité libre de l'axe 14 avant d'être soudé sur cet axe. Cet embout 20 présente extérieurement trois tronçons. Le premier tronçon 21 présente une forme cylindrique de même diamètre externe que celui de l'axe 14, et est surmonté d'un manchon fileté 22 adapté pour venir se visser dans l'alésage taraudé dudit axe. Le deuxième tronçon 23 s'étend dans le prolongement du premier auquel il est relié par un épaulement tronconique, et présente une forme cylindrique de diamètre inférieur à celui de l'axe 14. Le troisième tronçon 24 s'étend dans le prolongement du deuxième et présente une forme tronconique aplatie. Cet embout 20 est, en outre, percé d'un alésage longitudinal traversant, de section conjuguée de la forme externe dudit embout, c'est-à-dire présentant : un premier tronçon 25 de même diamètre que celui de l'évidement 18 de l'axe 14, formant un prolongement dudit évidement ; un deuxième tronçon 26 de diamètre inférieur, séparé du premier tronçon 25 par un épaulement tronconique ; et un troisième tronçon 27 de section conjuguée de celle de la tige 12 du pousse-greffons 2, et dont la plus grande longueur est sensiblement inférieure au diamètre du deuxième tronçon 26. Par ailleurs, l'extrémité de cet embout 20 est affûtée de façon qu'il présente une arête tranchante. Lors de l'intervention, cette gouge 3 est utilisée pour prélever des carottes d'os spongieux d'une longueur équivalant environ à celle des tronçons 26 et 27 et d'une section constante conjuguée de celle du tronçon d'extrémité 27. Ces carottes sont ensuite repoussées dans le tronçon 25, et l'évidement 18 au moyen de la tige 12 du pousse-greffons 2. Elles sont enfin récupérées par le biais de la lumière 19 de l'axe 14, en vue d'être introduites dans les rainures rétentives 8 de la tige fémorale 4. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif destiné à permettre l'implantation sans ciment d'une queue de prothèse de hanche (1), et à accélérer l'ostéogenèse, caractérisé en ce qu'il comprend - une queue de prothèse de hanche (1) composée d'une tige fémorale (4) et d'un pivot supérieur (6, 7) agencé de façon que son axe forme un angle par rapport à l'axe diaphysaire de la tige (4), ladite queue de prothèse comportant frontalement des rainures (8) s'étendant au moins partiellement le long de la tige fémorale (4) de façon à déboucher au niveau de l'extrémité haute métaphysaire de ladite tige, chacune desdites rainures présentant une section transversale de forme adaptée pour assurer la rétention d'un matériau introduit dans ces dernières, - un instrument (2), dit pousse-greffons présentant une tige (12) de forme conjuguée de celle des rainures (8) de la queue de prothèse de hanche (1), adaptée pour être introduite dans lesdites rainures par leur extrémité supérieure débouchante, en vue d'insérer une matière biocompatible dans ces dernières. 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la queue de prothèse (1) comprend deux rainures rétentives débouchantes (8) ménagées frontalement dans son plan de symétrie antéro-postérieur. 3/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les rainures débouchantes (8) de la queue de prothèse (1) présentent une forme rétentive sur une longueur correspondant sensiblement à la moitié supérieure de la tige fémorale (4), et se prolongent sous la forme de stries dans la moitié inférieure de ladite tige. 4/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes dont la tige fémorale (4) de la queue de prothèse (1) présente des dimensions décroissantes depuis le haut vers le bas, caractérisé en ce que les rainures rétentives (8) sont ménagées parallèlement par rapport à l'axe diaphysaire de ladite tige. 5/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures rétentives (8) présentent une forme générale oblongue et comportent un fond plat relié à la surface externe de la tige fémorale (4) par deux parois en forme de secteurs arrondis. 6/ - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pousse-greffons (2) comporte un manche tubulaire (11), et dan; le prolongement dudit manche, une tige (12) de dimensions sensiblement inférieures aux dimensions maximales des rainures rétentives (8), en vue de permettre une introduction aisée de ladite tige (12) dans lesdites rainures. 7/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième instrument (3), dit gouge, adapté pour permettre le prélèvement de carottes d'os spongieux, et comportant un embout tubulaire (20) doté d'une face d'extrémité affutée et tranchante, et percé d'un alésage longitudinal (25-27) débouchant au niveau de ladite face d'extrémité, ledit alésage comprenant au moins deux tronçons séparés par un épaulement un premier tronçon d'extrémité (27), et un tronçon (25) de section supérieure communiquant avec une lumière (19) de récupération des carottes prélevées. 8/ - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tronçon d'extrémité (27) de l'embout tubulaire (20) de la gouge (3) présente une section conjuguée de celle de la tige (12) du pousse-greffons (2), en vue de permettre de repousser les carottes prélevées vers le tronçon (25) au moyen de ladite tige. 9/ - Queue de prothèse de hanche (1) destinée à être implantée sans ciment et comportant une tige fémorale (4) et un pivot supérieur (6, 7) agencé de façon que son axe forme un angle par rapport à l'axe diaphysaire de la tige, ladite queue de prothèse étant caractérisée en ce qu'elle comprend, frontalement, des rainures (8) s'étendant au moins partiellement le long de la tige fémorale (4) de façon à déboucher au niveau de l'extrémité haute métaphysaire de ladite tige, chacune desdites rainures présentant une section transversale de forme adaptée pour assurer la rétention d'un matériau biocompatible introduit dans ces dernières. 10/ - Queue de prothèse (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que les rainures débouchantes (8) présentent une forme rétentive sur une longueur correspondant sensiblement à la moitié supérieure de la tige fémorale (4), et se prolong#ent sous la forme de stries dans la moitié inférieure de ladite tige. 11/ - Queue de prothèse (1) selon l'une des revendications 9 ou 10 comportant une tige fémorale (4) de dimensions décroissantes depuis le haut vers le bas, caractérisée en ce que les rainures rétentives (8) sont ménagées parallèlement à l'axe diaphysaire de ladite tige. 12/ - Queue de prothèse (1) selon l'une des revendications 9, 10 ou 11, caractérisée en ce que les rainures rétentives (8) présentent une forme générale oblongue et comportent un fond plat relié à la surface externe de la tige fémorale (4) par deux parois en forme de secteurs arrondis. 13/ - Instrument, dit pousse-greffons (2), destiné à être utilisé lors de l'implantation d'une queue de prothèse de hanche (1) conforme à l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une tige (12) de dimensions sensiblement inférieures à celles des rainures (8) de la prothèse de hanche (1), adaptée pour être introduite dans lesdites rainures par leur extrémité supérieure débouchante, en vue d'insérer une matière biocompatible dans ces dernières. 14/ - Instrument, dit gouge (3), destiné au prélèvement de carottes d'os spongieux en vue de l'introduction de ces dernières dans les rainures rétentives (8) d'une queue de prothèse de hanche (1) conforme à l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un embout tubulaire (20) doté d'une face d'extrémité affûtée et tranchante, et percé d'un alésage longitudinal (25-27) débouchant au niveau de ladite face d'extrémité, ledit alésage comprenant au moins deux tronçons séparés par un épaulement un premier tronçon d'extrémité (27), et un tronçon (25) de section supérieure communiquant avec une lumière (19) de récupération des carottes prélevées. 15/ - Gouge (3) selon la revendication 14, caractérisée en ce que le tronçon d'extrémité (27) de l'embout tubulaire (20) présente une section conjuguée de celle de la tige (12) du pousse-greffons (2) conforme à la revendication 13.