Brevet FR2718954A1 — publié le 19951027

Ensemble Drothétiqaue modulaire pour l'articulation de l'épaule. L'invention se rattache au secteur technique des prothèses d'épaules. D'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, ce type de prothèses comprend une tige humérale apte à être ancrée dans l'humérus, avec ou non un ciment orthopédique. Cette tige présente, au niveau de sa partie métaphysaire, une tête généralement sphérique, apte à coopérer en appui, soit directement avec la glène, lorsqu'elle est en bon état, soit avec un implant glénoîdien, dans le cas contraire. Différentes solutions ont été proposées pour tenter de se rapprocher le plus possible de l'anatomie naturelle de l'articulation gléno- humérale de l'épaule. Notamment, il s'avère important que l'articulation de l'épaule ne soit pas contrainte, c'est-à-dire que la tête humérale ne soit pas contrainte dans la glène, mais roule et glisse sur cette dernière. Un bon fonctionnement de l'épaule est basé sur l'équilibre des forces générées par l'ensemble musculaire. Des études anatomiques ont montré d'importantes variations d'un sujet à l'autre. L'anatomie d'un humérus peut essentiellement se définir par l'inclinaison humérale qui est de l'ordre de 130 à 140 et par la rétrotorsion humérale qui est l'angle que fait l'axe médian de la tête humérale avec l'axe de condyle du coude. Cette angle de rétrotorsion humérale est variable avec une amplitude qui peut aller de 5 à 45 , alors que la glène peut passer de 0 à 15 de rétroversion. Il s'avère particulièrement important, pour assurer la stabilité de l'élément prothétique, de tenir compte de l'orientation normale des surfaces articulaires, qui est la condition indispensable à un travail satisfaisant et stable de la musculature de la coiffe. Les différents types de prothèses proposés à ce jour, ne permettent pas de modifier si nécessaire, I'angle de rétrotorsion, pour jouer sur la tension musculaire. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sOre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir contrôler la rétrotorsion et la tension musculaire, en considérant les paramètres suivants: - positionnement de la prothèse en rétroversion correcte, - reconstitution de la longueur normale de l'humérus, - rayon de courbure et épaisseur de la tête, - rapports entre têtes et trochanters, - rayon de courbure longitudinal et transversal de la glène. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un ensemble prothétique modulaire pour l'articulation de l'épaule, qui comprend une gamme de tiges humérales aptes à recevoir, au niveau de sa partie métaphysaire, avec capacité de réglage angulaire, une gamme d'indexeurs interchangeables pour modifier, à volonté, la rétrotorsion humérale, chaque indexeur étant apte à recevoir une gamme de têtes humérales destinées à coopérer en appui avec un élément glénoidien qui fait également partie d'une gamme. Pour résoudre le problème posé de modifier à volonté l'angle de rétrotorsion, chaque indexeur comprend un corps apte à être positionné, avec capacité de déplacement circulaire horizontal, dans un logement de forme complémentaire formé dans la partie métaphysaire de la tige humérale, ledit corps recevant un col, disposé angulairement pour correspondre très sensiblement à l'inclinaison humérale anatomique, pour recevoir la tête humérale. Pour résoudre le problème posé d'assurer la liaison entre I'indexeur et la tige humérale, le corps de l'indexeur a une forme tronconique, pour assurer un auto-blocage dans le logement correspondant, formé dans la partie métaphysaire de la tige. Pour augmenter la sécurité de la fixation, le corps de l'indexeur reçoit une vis de fixation coopérant avec le logement. Pour résoudre le problème de modifier la rétrotorsion, la face de dessus du corps, recevant le col de fixation de la tête, est inclinée d'une manière correspondante à l'inclinaison de la partie proximale de la tige et présente des moyens de repérage aptes à être mis en correspondance avec un moyen d'indexation que présente le col. Pour résoudre le problème posé d'assurer la fixation de la tête humérale par rapport à la tige, en combinaison avec l'organe indexeur, chaque tête humérale présente une empreinte apte à coopérer avec le col de l'indexeur et un ergot coopérant avec une partie de l'indexeur pour le blocage angulaire de ladite tête. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir se restituer les fonctions de glissement de la tête humérale naturelle. Un tel problème est résolu en ce que la gamme de têtes humérales comprend, d'une part, des têtes hémisphériques pour une coiffe des rotateurs parfaitement saine et, d'autre part, des têtes à double courbure pour une coiffe des muscles rotateurs hypovalides. La double courbure est déterminée pour créer une surface de contacts importante entre la tête et l'élément glénoîdien aux environs de d'abduction. En ce qui concerne l'élément glénoTdien, ce dernier est soit constitué par un corps monobloc en polyéthylène, soit constitué par une embase métallique recevant un plateau d'appui en polyéthylène. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective avant montage des principaux éléments constituant l'ensemble prothétique selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective après assemblage des éléments. La figure 3 est une vue en coupe montrant l'impaction de l'élément prothétique. Les figures 4 et 5 sont des vues en plan montrant le réglage de la rétrotorsion. Selon l'invention, l'ensemble prothétique pour l'articulation de l'épaule comprend: - une gamme de tiges humérales (1), - une gamme d'organes indexeurs (2), - une gamme de têtes (3), - une gamme d'éléments glénoTdiens (4). La tige (1) est réalisée en plusieurs diamètres et en différentes longueurs, en considérant la moyenne pondérée d'une étude effectuée sur les coupes transversales de la métaphyse de plusieurs humérus. Cette tige présente un corps (la) apte à être impacté dans le canal médulaire de l'humérus. La partie proximale de cette tige présente, au niveau de sa métaphyse, une colerette d'appui inclinée (lb), apte à coopérer avec la partie réséquée de l'humérus. Cette tige peut présenter une ailette de réinsertion (1c) avec une série de trous (1ci) pour le positionnement et le maintien des fragments osseux. Cette ailette postérieure permet également d'assurer l'orientation lors du positionnement de la tige (1), en augmentant la stabilité rotationnelle. En outre, cette tige présente sur une partie de sa hauteur, des nervures longitudinales (ld) permettant de mieux compacter le ciment et d'en laisser s'échapper les quantités en excès. Cette tige cannelée augmente la stabilité à la torsion du canal médulaire. Chaque indexeur (2) comprend un corps (2a) apte à être positionné avec capacité de déplacement circulaire horizontal, dans un logement de forme complémentaire (le), formé dans la partie métaphysaire de la tige humérale (1). Le corps (2a) présente un col latéralisé (2b), disposé angulairement pour correspondre très sensiblement à l'inclinaison humérale et anatomique. Ce col (2b) est destiné à recevoir la tête humérale (3), comme il sera indiqué dans la suite de la description. Le corps (2a) a une forme tronconique pour assurer un auto- blocage dans le logement correspondant (le) de la tige humérale. Le corps (2a) présente un moyen d'indication visuel (2a1) apte à être mis en correspondance avec des repères (1bl) que présente la colerette d'appui (lb), pour indiquer en conséquence le positionnement angulaire du col (2b). Le corps (2a) est réalisé selon différentes hauteurs. Pour améliorer la fixation et éviter tout problème, I'organe indexeur (2) est maintenu dans le logement (le) formé dans la partie métaphysaire de la tige (1), au moyen d'une vis (5). Cette vis (5) est engagée dans un trou (2c) pour traverser le corps (2a) et être vissée dans le fond du logement (le). A noter que la face de dessus (2a2) du corps (2a) est inclinée d'une manière correspondante à l'inclinaison de la colerette (lb) de la tige. Le col (2b), de forme tronconique, coopère avec un logement de forme complémentaire (3a) formé dans l'épaisseur de la tête humérale (3). Le blocage en rotation de la tête (3) sur l'organe indexeur (2) s'effectue au moyen d'un ergot (3b) coopérant avec une partie de l'indexeur (2), notamment le trou (2c). Selon l'invention, la tête humérale est réalisée en plusieurs épaisseurs et selon deux modes d'éxécution principaux. Selon un premier mode, la tête (3) est sphérique, dans le cas d'une coiffe parfaitement saine. Selon une second mode, dans le cas d'une coiffe des muscles rotateurs hypovalides, la tête sphérique (3) présente une double courbure. Cette double courbure est déterminée pour créer une surface de contact importante, entre la tête et la glène, qui se réalise aux environs de 80 d'abduction. Cette double courbure résulte d'une simulation sur ordinateur. A noter que l'épaisseur et le rayon de courbure de la tête humérale ne doivent pas être inférieurs à ceux de l'épiphyse du patient. A titre indicatif, la tête humérale hémisphérique est disponible en trois dimensions de diamètre différent et selon trois épaisseurs différentes. L'élément huméral à double courbure peut varier également en diamètre et en épaisseur. Le fait que la tête humérale (3) soit séparée de la tige (1), offre la possibilité de la remplacer au cours de l'opération par des têtes de dimensions différentes et correspondant mieux aux exigences fonctionnelles constatées. Ces dispositions permettent également une reprise chirurgicale plus facile en cas de substitution de la glène. En ce qui concerne l'élément glénoidien (4), ce dernier peut être réalisé en polyéthylène haute densité et fixé au moyen de ciment, en étant disponible en deux épaisseurs. On prévoit également de réaliser l'élément glénoîdien de manière connue, avec une embase en titane, apte à recevoir un plateau d'appui en polyéthylène. L'embase est fixée dans la cavité, au moyen par exemple, d'une vis en combinaison avec des pivots périphériques. L'utilisation de l'ensemble prothétique selon l'invention s'avère particulièrement important et avantageux. L'opérateur met en place dans le canal médulaire, la tige humérale (1) en l'équipant de l'indexeur (2), qui est orienté en position intermédiaire zéro. Après avoir positionné la tige équipé de l'indexeur (2), des têtes humérales d'essais (3) sont mises en place sur le col (2b) de l'indexeur, afin de contrôler la rétrotorsion et la tension musculaire. Si la rétrotorsion n'est pas satisfaisante, le chirurgien démonte la tête (3) et modifie la rétrotorsion en tournant l'indexeur de quelques degrés en se repérant par rapport au repère (1bl) de la colerette (lb) de la tige (1) (figures 4 et 5). Lorsque le bon réglage est trouvé, l'organe indexeur est bloqué en position au moyen de la vis (5). La tension musculaire est réglée en choisissant la bonne épaisseur de la tête humérale (3), qui est impactée sur le col (lb), en étant bloqué angulairement par son ergot (3b). Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Ensemble prothétique modulaire pour l'articulation de l'épaule, caractérisé en ce qu'il comprend une gamme de tiges humérales (1) aptes à recevoir, au niveau de sa partie métaphysaire, avec capacité de réglage angulaire, une gamme d'indexeurs interchangeables (2) pour modifier, à volonté, la rétrotorsion humérale, chaque indexeur (2) étant apte à recevoir une gamme de têtes humérales (3) destinées à coopérer en appui avec un élément glénoidien (4) qui fait également partie d'une gamme. -2- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque indexeur (2) comprend un corps (2a) apte à être positionné, avec capacité de déplacement circulaire horizontal, dans un logement de forme complémentaire (lc) formé dans la partie métaphysaire de la tige humérale (1), ledit corps (2a) recevant un col (2b), disposé angulairement pour correspondre très sensiblement à l'inclinaison humérale anatomique, pour recevoir la tête humérale (3). -3- Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (2a) de l'indexeur (2) a une forme tronconique, pour assurer un auto- blocage dans le logement correspondant (le), formé dans la partie métaphysaire de la tige. -4- Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (2a) de l'indexeur reçoit une vis de fixation (5) coopérant avec le logement. -5- Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la face de dessus du corps (2a), recevant le col de fixation (2b) de la tête, est inclinée d'une manière correspondante à l'inclinaison de la partie proximale de la tige. -6- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tête humérale présente une empreinte (3a) apte à coopérer avec le col (2b) de l'indexeur (2) et un ergot (3b) coopérant avec une partie de l'indexeur pour le blocage angulaire de ladite tête et présente des moyens de repérage aptes à être mis en correspondance avec un moyen d'indexation que présente le col. -7- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gamme de têtes humérales comprend, d'une part, des têtes hémisphériques pour une coiffe des rotateurs parfaitement saine et, d'autre part, des têtes à double courbure pour une coiffe des muscles rotateurs hypovalides. -8- Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la double courbure est déterminée pour créer une surface de contacts importante entre la tête et l'élément glénoïdien (4) aux environs de 80 d'abduction. -9- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément glénofdien (4) est constitué par un corps monobloc en polyéthylène. -10- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément glénoïdien (4) est constitué par une embase métallique recevant un plateau d'appui en polyéthylène.