Brevet FR2742333A1 — publié le 19970620

Tiae fémorale à stabilisation bipolaire Pour prothèse de hanche non cimentée. L'invention se rattache au secteur technique des éléments prothétiques pour l'articulation de la hanche. Plus particulièrement, I'invention concerne les tiges fémorales devant être impactées sans ciment dans le canal médullaire du fémur. On rappelle tout d'abord, pour une meilleure compréhension de la suite de la description, que sur un plan anatomique, I'os débarrassé de tout son spongieux présente schématiquement une cavité cylindrique en diaphyse, une cavité pyramidale triangulaire inversée en métaphyse, avec un sommet inférieur et une base horizontale triangulaire à la partie haute. Dans la portion cervicale dont l'axe est incliné d'environ 1300 à 140 par rapport à l'ensemble précédent, la cavité correspondante présente une partie rétrécie d'avant en arrière au milieu, une partie supérointerne qui s'évase vers la tête, et une partie inféro-externe qui se raccorde à la base de la pyramide métaphysaire, étant rappelé que la face antérieure du col est en continuité avec celle de la métaphyse, alors qu'en arrière il existe un décalage et une différence de forme entre les deux éléments, la face postérieure du col allant rejoindre l'arête postérieure de la métaphyse. Enfin, cette architecture est complétée par une torsion hélicoïdale de l'os en rapport avec l'antéversion du col sur la métaphyse et accessoirement par une discrète incurvation à concavité antérieure. Compte-tenu de cette anatomie, on a proposé de nombreuses tiges présentant des profils et sections déterminés, dont le principe commun est de réaliser un remplissage massif pour améliorer l'ancrage primaire. Ces prothèses anatomiques, sont généralement conformées pour assurer un remplissage maximum de la cavité métaphysaire qui présente transversalement, comme indiqué, une section triangulaire et une forme générale pyramidale de profil dégressif en direction de sa partie diaphysaire. Dans ces conditions, pour pouvoir introduire dans le canal médullaire, ce type de prothèse, il est nécessaire de sacrifier l'ensemble du col du fémur, dont la cavité est rétrécie d'avant en arrière, et qui présente une corticale antérieure, dans le prolongement de celle de la métaphyse et une corticale postérieure, également résistante, mais située en retrait par rapport à l'arête postérieure de la métaphyse. II en résulte que le plan de coupe au niveau du col, est situé à un niveau très bas, et dans un plan sensiblement horizontal. Il est apparu que la stabilité en torsion résultant de cette section de forme triangulaire est insuffisante, étant donné que le seul point de résistance apparait au niveau de la jonction des parties métaphysaire et diaphysaire, donc uniquement au niveau polaire inférieur. Les prothèses anatomiques non cimentées présentent donc un défaut important de stabilité rotatoire et par conséquent, d'ancrage primaire. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Pour résoudre le problème posé de stabiliser correctement l'implant fémoral, il est apparu nécessaire de conserver la partie basse du col fémoral et de ne réaliser la résection de celui-ci, qu a un niveau où il sera suffisamment rétréci et résistant. II est donc apparu important de sectionner le col fémoral, dans un plan très sensiblement perpendiculaire à son axe, et très sensiblement au niveau de sa partie moyenne. Le problème posé est d'obtenir une stabilisation bipolaire de l'élément fémoral. Pour résoudre un tel problème, il a été nécessaire de modifier de manière importante, le profil et la section de la tige fémorale au niveau de sa partie métaphysaire. Dans ce but, selon l'invention, la tige présene, au niveau métaphysaire, une section transversale très sensiblement rectangulaire et non plus triangulaire. De plus, cette section est prolongée par un segment endo-cervical, jusqu'à très sensiblement la partie moyenne du col fémoral, ledit segment ayant une face interne de rayon de courbure concave et une face externe de rayon de courbure convexe pour obtenir une stabilisation bipolaire. II en résulte que la partie haute de la tige fémorale remonte jusqu'à la partie moyenne du col du fémur. Cette partie étant maintenue par un colier osseux résistant, le risque d'éclatement de l'extrémité supérieure du fémur, au cours de l'impaction de la tige, se trouve fortement diminué. Ce risque est également diminué par la section rectangulaire de la pyramide dont l'effet de coin est moins agressif que celui d'une section triangulaire. On observe également que la disparition de l'arête postérieure de la tige préserve l'os spongieux métaphysaire ce qui améliore la qualité de la repousse osseuse dans le revêtement poreux de l'élément prothétique, améliorant ainsi son ancrage secondaire. Le contact intime de la tige avec les corticales est donc respecté dans les zones à corticales épaisses dépourvues de spongieux, par où passent les lignes de force, mais disparait ailleurs, là ou les corticales sont fines et le spongieux épais, zones moins résistantes mais plus propices à la repousse osseuse. L'invention est également remarquable par la combinaison des caractéristiques suivantes: - le segment endo-cervical est limité à sa partie supérieure par le plan de section du col, lui même perpendiculaire à l'axe dudit col fémoral. - la face antérieure plaquée successivement contre la corticale antérieure du col et celle de la métaphyse, épouse l'hélitorsion de l'os à ce niveau, ainsi que l'incurvation à concavité antérieure, ce qui augmente encore la stabilité rotatoire. - la face interne de la section quandrangulaire est arrondie pour épouser intimement la corticale correspondante. - la section transversale de la tige passe progressivement depuis sa partie métaphysaire jusqu'à sa partie diaphysaire, de la section quadrangulaire jusqu'à une section très sensiblement ronde. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue montrant les niveaux de coupe du col du fémur selon l'état de la technique (C) et selon l'invention (C1). La figure 2 est une vue antérieure, côté droit, de la tige fémorale. La figure 3 est une vue interne correspondant à la figure 2. La figure 4 est une vue postéro-externe correspondant à la figure 2. Les figures 5, 6, 7 et 8 sont des vues en coupe transversales considérées respectivement selon les lignes 5.5, 6.6, 7.7 et 8.8 de la figure 2, avec pour chacune des coupes, la section d'os correspondante. Comme indiqué, I'invention concerne le domaine technique des éléments prothétiques pour l'articulation de la hanche qui comprennent, d'une manière connue, une tige fémorale et un implant de forme générale hémisphérique destiné à coopérer avec la cavité cotiloïde de l'os iliaque. Plus particulièrement, I'objet spécifique de l'invention concerne la tige fémorale, I'implant cotiloïdien demeurant réalisé à la façon connue. La tige désignée dans son ensemble par (1) présente, à son extrémité supérieure, un col (1f) recevant directement ou d'une manière rapportée, une tête sphérique non représentée, destinée à être introduite, avec capacité d'articulation, dans la cavité complémentaire de l'implant cotiloïdien. L'ensemble de la tige (1) est réalisé en tout matériau parfaitement connu pour un homme de métier, notamment en titane, et présente tous agencements tels que cannelures, revêtement poreux et autres, aptes à favoriser son ancrage dans le canal médulaire de l'os, étant rappelé que l'invention concerne les tiges fémorales impactées sans ciment. De la même façon, la tige (1) présente tout traitement de surface favorisant la repousse osseuse. La tige (1) a une forme générale pyramidale de section dégressive, depuis sa partie métaphysaire jusqu'à sa partie diaphysaire. Comme indiqué, le but recherché est d'obtenir une stabilisation bipolaire en conservant la partie basse du col fémoral et en ne procédant à la coupe de celui-ci qu'à un niveau suffisamment rétréci et résistant. Comme le montre la figure 1, la résection (C1) du col s'effectue très sensiblement perpendiculairement à son axe (X - X') et très sensiblement au niveau de sa partie moyenne. II en résulte un profil et une section spécifiques au niveau de la partie métaphysaire (la) de la tige fémorale (1). Comme le montre la figure 2, la tige (1) présente, au niveau de sa partie métaphysaire (la), un segment endo-cervical (lai) qui s'étend jusqu'à très sensiblement la partie moyenne du col fémoral. Ce segment (lai) est orienté très sensiblement en alignement avec l'axe (X X') du col fémoral. En outre, ce segment (lai) présente une face interne de rayon de courbure concave et une face externe de rayon de courbure convexe. On a illustré aux figures 2 et 3, par un tracé en traits mixtes, le profil au niveau de la partie métaphysaire d'une tige fémorale anatomique, selon l'état de la technique. On voit une différence essentielle qui apparait à ce niveau, par rapport aux caractéristiques de forme et de profil selon l'invention. Pour obtenir une stabilisation bipolaire, ce segment courbe (lai) est combiné avec une section, au niveau de la partie métaphysaire (la) de la tige, qui est quadrangulaire (il). On renvoie aux figures 5 et 6 des dessins qui montrent cette section transversale quadrangulaire (lob) en opposition au profil de section triangulaire que présente une prothèse anatomique selon l'état de la technique. Bien évidemment, comme déjà indiqué, le profil général de la tige est du type pyramidal renversé, c'est-à-dire de section dégressive en direction de la partie diaphysaire. La face interne (obi) de la section quadrangulaire (lob) est arrondie pour épouser intimement la corticale correspondante. La face postérieure (1b2) est légèrement convexe, presque plane, pour respecter I'os spongieux métaphysaire postérieur et améliorer ainsi la repousse osseuse. Avantageusement, comme l'illustrent les figures 3 et 4, la tige présente une double incurvation à concavité antérieure (lc) et interne(ld). La face antérieure, en contact étroit avec une corticale compacte, subit l'hélitorsion générale de l'os. Ces dispositions permettent à la tige d'être en appui au niveau des corticales antérieure et interne du col et de la métaphyse, et de la corticale métaphysaire immédiatement endessous du grand tronchanter. La section transversale de la tige (1) passe progressivement depuis sa partie métaphysaire jusqu'à sa partie diaphysaire, de la section quadrangulaire (lob) jusqu'à une section sensiblement ronde (le) (figures 5, 6, 7 et 8). L'extrémité distale de la tige est courte et fine du fait de la qualité de l'ancrage bipolaire obtenu. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - L'efficacité de l'ancrage obtenu, étant donné que la partie supérieure de la tige fémorale est maintenue par un collier osseux aplati et résistant, s'opposant à la torsion. - La réduction du risque d'éclatement de l'extrémité supérieure du fémur au moment de l'impaction de la tige par diminution de l'effet de coin. - La préservation de l'os spongieux au niveau d'une partie de la métaphyse améliorant ainsi la qualité de la repousse osseuse dans le revêtement poreux de la prothèse. La stabilisation bipolaire obtenue, supprimant ainsi les forces de cisaillement et en ne conservant que les forces d'impaction, ne peut qu'améliorer l'ancrage primaire. En outre, cette stabilité bipolaire a l'avantage de permettre l'affinement et le racourcissement de l'extrémité diaphysaire de la tige, étant donné qu'elle ne constitue plus un élément stabilisateur indispensable mais seulement un guide directionnel. Le principe de l'ancrage bipolaire, qui oblige à faire remonter la tige jusqu'à la partie moyenne du col anatomique, a une incidence sur le col de la prothèse au niveau de sa longueur et de son orientation. - La longueur du col est variable mais le plus souvent l'adaptation peut être assumée par la modularité de la tête. - L'orientation du col est définie par rapport: * au plan frontal, à savoir l'angle d'inclinaison qui est variable mais peut facilement être ramené à une valeur moyenne de 135 * au plan horizontal, à savoir l'angle d'antéversion lié à l'hélitorsion, en fonction de laquelle la présente tige se positionne automatiquement. Dans la plupart des cas, cet angle d'antéversion se situe dans une fourchette satisfaisante. A défaut, il convient de corriger cette antéversion ou de changer de prothèse. Compte-tenu de cette situation, soit le col est solidaire de la tige, avec une orientation fixe, le problème de la longueur étant réglé par la profondeur du cône morse de la tête, de sorte qu'il convient d'exclure des indications, les cols d'orientation ou de longueur trop anormale, soit le col est modulaire, indépendant de la tige, permettant de régler à la fois la longueur et l'orientation. REVENDICATIONS -1- Tige fémorale pour prothèse de hanche non cimentée présentant au niveau métaphysaire (la) une forme générale pyramidale de section dégressive en direction de sa partie diaphysaire, caractérisée en ce que la partie métaphysaire (la) a une section transversale très sensiblement quadrangulaire (lob) et est prolongée par un segment endo-cervical (lai) jusqu'à très sensiblement la partie moyenne du col fémoral, ledit segment (1a1) ayant une face interne de rayon de courbure concave et une face externe de rayon de courbure convexe pour obtenir une stabilisation bipolaire. -2- Tige fémorale selon la revendication 1, caractérisée en ce que le segment endo-cervical (lai) est limité à sa partie supérieure par le plan de section du col, lui même perpendiculaire à l'axe dudit col fémoral. -3- Tige fémorale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face interne (obi) de la section quandrangulaire (lob) est arrondie pour épouser intimement la corticale correspondante. -4- Tige fémorale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face antérieure, en contact étroit avec une corticale compacte, subit l'hélitorsion générale de l'os, et améliore ainsi la stabilité. -5- Tige fémorale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face postérieure (1b2) de la section quadrangulaire (lob) est légèrement convexe, presque plane, pour respecter l'os spongieux métaphysaire postérieur et améliorer ainsi la repousse osseuse. -6- Tige fémorale selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente une extrémité distale courte et fine résultant de l'ancrage bipolaire. -7- Tige fémorale selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section transversale de la tige passe progressivement depuis sa partie métaphysaire jusqu'à sa partie diaphysaire, de la section quadrangulaire (lob) jusqu'à une section très sensiblement ronde (lue).