Brevet FR2763835A1 — publié le 19981204

Implant carpometacarpien La présente invention concerne un implant carpométacarpien pour remplacer une articulation ou un os déficient de la main, particulièrement au niveau du pouce entre le scaphoïde et le premier métacarpien. Le choix des méthodes thérapeutiques applicables à l'arthrose péritrapézienne reste très vaste. Une des caractéristiques essentielles des interventions que l'on peut proposer doit être une bonne fiabilité à long terme, ce que de toute évidence toutes les interventions n'apportent à coup sûr. Si les ligamentoplasties ont pu apporter dans l'immédiat l'indolence et la stabilité dans les formes préradiologiques de l'arthrose, leur devenir à long terme n'est pas aussi favorable qu'aient pu le penser initialement les promoteurs. Les arthrodèses trapézométacarpiennes posent le problème à terme de la surcharge des articulations voisines trapézo-scaphoidienne et métacarpophalangienne. Le réglage de la position de fusion reste aussi une difficulté et un compromis ainsi que celui de la fusion même de l'articulation. Quelques indications marginales à l'arthrodèse trapézo-métacarpienne apparaissent encore subsister. C'est le cas des arthroses post-traumatiques, chez les sujets jeunes, en particulier travailleurs de force pour lesquels il n'y a aucune arthroplastie fiable dans le temps. Les remplacements prothétiques par prothèse couplée qui peuvent apporter à court terme des résultats brillants, ne semblent pas non plus être à l'abri de déboires de type mécanique plus ou moins précoces, tels que descellement, fracture de trapèze ou luxation de l'implant, et à ce titre, doivent voir leurs indications réduites ou du moins limitées en ce qui concerne l'arthrose habituelle du sujet d'âge moyen. Les trapézectomies simples apportent l'indolence. Leur défaut majeur est la lenteur des suites opératoires, le manque de force résiduel et le raccourcissement inéluctable du pouce. Les modifications de la dynamique de la colonne du pouce liées à ce procédé peuvent aussi être mal tolérées. Un remplacement trapézien complet artificiel en particulier de type SILASTIC, qu'il s'agisse d'implant complet avec ou sans queue intramédullaire, mis en place après une trapézectomie totale, ou d'implant partiel de type KESSLER ou ASHWORTH-BLATT apportent dans l'immédiat, au prix d'une technique rigoureuse, un pouce indolore conservant une bonne mobilité et une bonne stabilité. Ces implants présentent un risque majeur qui est celui de l'usure des matériaux, avec pour conséquences des synovites ou des réactions périphériques à corps étrangers. Le décentrage progressif de l'implant par usure asymétrique ou par destabilisation semble favoriser le risque de survenue de ces complications. De ce fait, ce type d'arthroplastie semble abandonné essentiellement en raison de l'insuffisance de résistance du matériau, les complications pouvant être redoutables à moyen terme et les thérapeutiques à y apporter extrêmement difficiles. La présente invention vise à remédier aux inconvénients des implants carpométacarpiens connus précités. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de fournir un implant carpométacarpien au moyen duquel une arthroplastie de la base du pouce transforme une articulation trapézo-métacarpienne et parfois scapho-trapézo-trapézoidienne arthrosique douloureuse et raide en une articulation indolente et mobile sans pour cela entraîner un raccourcissement du pouce ni une diminution des forces de pince et de prise comme c'est régulièrement le cas avec les autres arthroplasties connues. A cette fin, un implant carpométacarpien pour la main comprenant une queue ayant une collerette, un téton saillant sur la collerette le long d'un axe longitudinal de la queue, et une portion longitudinale s'étendant derrière la collerette et supportant un moyen pour empêcher une rotation de la queue autour de l'axe longitudinal, et une tête comportant un trou longitudinal pour recevoir partiellement le téton, comprend une rondelle souple qui est traversée par le téton et localisée entre la tête et la collerette. La rondelle est en élastomère, de préférence en polyuréthane, et le téton est logé avec un léger jeu, typiquement de quelques dizièmes de millimètre dans le trou de la tête, afin que la tête ait un débattement angulaire de l'ordre de 50 par rapport à l'axe longitudinal de la queue, comme dans la liaison carpométacarpienne dans le pouce, et les poussées relatives du scaphoïde et du premier métacarpien l'un vers l'autre soient amorties entre la tête et la collerette. L'implant de l'invention remplace un trapèze pathologique et particulièrement les surfaces portantes de celui-ci en contact avec le scaphoïde, le trapézoide et le premier métacarpien. Les matériaux de l'implant ont une résistance importante et des états de surface résistants durablement à des forces de frottement. L'amortissement produit par la rondelle intermédiaire entre la collerette de queue et la tête diminue la rigidité de l'implant de l'invention et limite ainsi, dans un but de tolérance à long terme, les pics de contrainte toujours néfastes aux cartilages résiduels sur lesquels l'implant est en appui. Le moyen pour empêcher une rotation de la queue peut comprendre au moins une nervure se dressant dans un plan sensiblement diamétral au téton. Par exemple deux nervures triangulaires sont croisées sur des faces longitudinales de ladite portion longitudinale, sous la collerette, et sont complètement noyées dans du ciment biocompatible lors de l'implantation de la queue, empêchant toute rotation axiale de celle-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'implant comprend un moyen pour empêcher une translation longitudinale de la queue vers la tête, afin que la queue reste liée au premier métacarpien. Selon une première réalisation, le moyen pour empêcher une translation longitudinale de la queue comprend des créneaux transversaux s'étendant successivement longitudinalement à ladite portion longitudinale, par exemple situés sur une ou deux faces opposées longitudinales de ladite portion longitudinale. Selon une seconde réalisation pouvant être combinée avec la première réalisation pour plus d'efficacité, le moyen pour empêcher une translation longitudinale de la queue comporte des dents tronconiques s'étendant successivement longitudinalement sur une extrémité de ladite portion longitudinale, laquelle extrémité peut être elle-même tronconique. De préférence, la tête est cylindrique, sensiblement de forme analogue à l'os trapèze à remplacer, et comporte un lamage, cylindrique ou tronconique, pour recevoir partiellement la rondelle et ainsi maintenir centrée la rondelle sous la tête. Le trou dans le second élément peut avoir une hauteur au plus sensiblement égale à la différence de hauteurs du téton et de la rondelle. La tête peut comporter un évidement sensiblement en calotte sphérique dans une face de la tête opposée à celle en contact avec la rondelle afin que la tête soit en contact glissant avec la capsule distale du scaphoïde. Selon une autre caractéristique de l'invention, un ligament en matière synthétique a des brins appliqués contre un épaulement entre la collerette et la portion longitudinale et est ajouté pour renforcer et stabiliser la liaison entre l'assemblage de l'implant à queue, tête et rondelle avec le premier métacarpien et le scaphoide. Plus précisément, le ligament peut comporter une boucle, contournant le muscle grand palmaire, à partir de laquelle les brins s'étendent pour être appliqués sensiblement diamétralement opposés contre ledit épaulement, sensiblement parallèlement aux nervures précitées, et ont des portions croisées sensiblement contre la tête, avec des extrémités saturées à la capsule du scaphoide. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels - la figure 1 est une vue de face palmaire partielle schématique du squelette d'une main droite - la figure 2 est une vue de face éclatée, partiellement en coupe axiale, d'un implant prothétique carpométacarpien selon l'invention - la figure 3 est une vue de côté de l'implant prothétique assemblé selon l'invention - la figure 4 est une vue de face palmaire analogue à la figure 1, après dissectomie totale du trapèze et partielle du trapézoïde de la main de la figure 1, montrant une boucle d'un ligament stabilisateur associé à l'implant prothétique de l'invention - la figure 5 est une vue de face palmaire partiellement en coupe axiale de l'implant prothétique implanté dans le premier métacarpien et à la place du trapèze de la main montrée à la figure 1 et - la figure 6 est une vue de côté de l'implant déjà implanté comme dans la figure 5. La figure 1 montre la disposition relative des os d'une main droite entre le carpe et le métacarpe, dans le pouce PO et l'index IN. Au niveau du pouce PO, l'os trapèze T, dit également "trapèze", est situé entre le scaphoide SC et le premier métacarpien M1. Au niveau de l'index IN, l'os trapèzoïde TR, dit également "trapèzoîde11, est situé entre le grand os GO et le deuxième métacarpien M2. Le trapèze T et le trapèzoïde TR sont accolés dans la deuxième rangée du carpe de la main. Dans la figure 1 est également représenté le muscle grand palmaire GP qui s'étend de l'épitrochlée de l'humérus jusqu'au deuxième métacarpien M2. Comme montré aux figures 2 et 3, un implant prothétique carpométacarpien selon l'invention comprend essentiellement des premier et deuxième éléments monolithiques rigides 1 et 2 en métal, tel que titane, ou bien en matière plastique résistante, telle que polyéthylène, et une pièce intermédiaire 3 en matière amortissante souple comme certains élastomères par exemple un polyuréthane. Le premier élément est une queue distale "métacarpienne" 1 pour être implantée dans le premier métacarpien. Le second élément est une tête cylindrique proximale trapèzoldale 2 pour remplacer le trapèze. La pièce intermédiaire est une rondelle 3 située sur la queue et sous la tête. Ces trois éléments ont des profils symétriques par rapport à un axe longitudinal trapézoïdo-métacarpien YY'. Comme on le verra dans la suite, l'implant comprend également un ligament stabilisateur 4 en matière synthétique, telle que polyester. La queue 1 comporte essentiellement un téton de centrage 11, une collerette 12 et une portion longitudinale 13-14 s'étendant successivement suivant le sens trapèzoido-métacarpien le long de l'axe YY'. Le téton de centrage 11 est cylindrique lisse pour pénétrer avec un faible jeu de quelques dizaines de millimètre dans un trou cylindrique borgne 21 de la tête 1 à travers la rondelle 3. Le diamètre interne de la rondelle 3 est égal au diamètre du téton 11. La collerette circulaire 12 offre un diamètre externe sensiblement égal à celui de la tête 2 et quelque peu supérieur au diamètre externe de la rondelle 3. La collerette 12 constitue un socle d'appui pour la rondelle et a un diamètre typiquement de 13 mm environ. La portion longitudinale 13-14 de la queue 1 comprend un portion intermédiaire antirotation et antitranslation 13 et une portion distale antitranslation 14. La portion intermédiaire 13 a une forme générale parallèlépipédique avec une section transversale quasiment carrée complètement inscrite dans le contour de la collerette 12, et naît à partir de la collerette 12, à l'opposé du téton de centrage 11. Chacun de deux côtés parallèles moins larges de cette portion intermédiaire 13 est crénelé longitudinalement et présente, selon la réalisation illustrée, quatre créneaux linéaires transversaux 131 à 134 qui sont équirépartis longitudinalement depuis la collerette, et dont le premier 131 forme un épaulement latéral sous-jacent à la collerette. Sur les deux autres côtés de la portion intermédiaire 13 saillent perpendiculairement deux nervures médianes 135 en triangle rectangle dont des petits côtés sont diamétralement opposés sous la collerette 12 et dont des grands côtés sont parallèles à l'axe YY' . Les deux nervures 135 sont sensiblement inscrites dans un triangle équilatéral dont deux côtés sont sensiblement colinéaires aux hypothénuses des nervures et dont un côté diamétral est colinéaire aux petits côtés des nervures. La portion distale antitranslation 14 de la queue est sensiblement conique, avec une base proximale située sensiblement aux sommets distaux des nervures triangulaires 135 et un angle au sommet distal de quelques degrés, typiquement 5 environ. Sur cette portion distale 14 de la queue est prévue une dentelure tronconique qui comprend, selon la réalisation illustrée, sept dents tronconiques 141 équiréparties longitudinalement. Les dents 141 ont un angle au sommet de 20 à 250 environ et convergent chacune en direction distale, vers l'axe YY'. En variante, les sommets distaux des nervures 135 sont prolongés dans les dents 141 de manière à faciliter l'usinage des côtés de la portion 13 d'où sont dressées les nervures. Approximativement en fonction de la taille de la queue adaptée à la physiologie de la main où elle doit être implantée, la répartition des trois portions 11, 12, 13 et 14 par rapport à la longueur de la queue est la suivante : au plus 1/4 environ de longueur de queue de l'ordre de 30 à 35 mm pour le téton de centrage 11 et la collerette 12, entre 1/4 et 1/3 environ de longueur de queue pour la portion intermédiaire 13, et au plus 1/2 environ de longueur de queue pour la portion tronconique distale 14. La tête proximale 2 vient d'usinage d'une pièce cylindrique pleine métallique dans laquelle est pratiqué le trou cylindrique borgne 21 pour recevoir avec jeu le téton de centrage 11 de la queue distale 1. La profondeur du trou 21 est sensiblement égale à la demi-hauteur de la tête et sensiblement supérieure à la différence des hauteurs du téton de centrage 11 et de la rondelle 3, comme montré aux figures 5 et 6. Dans la face distale de la tête 2 située en regard de la collerette de queue 12 est ménagé un lamage peu profond 22 à l'embouchure du trou 21 pour y encastrer à glissement une courte portion proximale de la rondelle 3. La rondelle 3 et le lamage 22 sont sensiblement tronconiques et complémentaires, la rondelle ayant une grande base appliquée sur la collerette 12. Un évidement concave 23 est pratiqué dans la face proximale de la tête 2 pour épouser le contour de la capsule distale du scaphoïde SC. La hauteur axiale de l'évidement 23 est de 1 à 2 mm. La hauteur de la tête 2 avec la rondelle 3 encastrée dans le lamage 22 et le diamètre de la tête sont approximativement égaux à ceux du trapèze pathologique T à remplacer, respectivement. L'épaisseur de la rondelle 3 est de 2 mm environ, 1 mm de celle-ci étant logé dans le lamage 22, et la hauteur de la tête 2 est de 10 mm environ. L'implant carpométacarpien de l'invention est implanté de la manière suivante. Préalablement, le trapèze pathologique T, affaibli ou fragmenté, est abordé par voie externe ou palmaire. Une dissectomie du trapèze dégage un espace interosseux EO entre le scaphoïde SC et le premier métacarpien M1, devant le trapèzoide TR, comme montré à la figure 4. Puis une dissectomie partielle du trapèzoide TR, sur le côté de celui-ci face au trapèze, agrandit l'espace interosseux EO jusque dessous le muscle grand palmaire GP, comme cela apparaît en comparant les figures 1 et 4, de manière à loger ultérieurement la tête proximale 2. Puis on procède à une ablation de l'ostéophyte OT qui s'est développé à la périphérie de la capsule du premier métacarpien M1, notamment à proximité de l'extrémité proximale du second métacarpien M2, et à une dissection partielle du grand palmaire GP. Les parties osseuses ayant subi ainsi une dissectomie sont hachurées dans la figure 1. En référence maintenant aux figures 5 et 6, le canal médullaire du premier métacarpien M1 est évidé du spongieux au moyen d'un outil ayant une tige à section carrée avec une extrémité pointue, de longueur, typiquement de 28 mm, quelque peu supérieure à celle de la portion longitudinale de queue 13-14. La rotation d'une embase discoïde de la tige ayant quatre secteurs à bords tranchants radiaux, comme une fraise, et réglable en position le long de la tige prépare une surface d'appui plane SA pour la collerette 12 de la queue distale 1 sur la capsule proximale du premier métacarpien M1, sensiblement orthogonalement au canal médullaire. Puis au moyen d'une râpe tronconique, le canal médullaire est mis en forme en une cavité médullaire Cv destinée à accueillir une queue d'essai ayant un profil analogue à la queue 1 de l'implant carpométacarpien selon l'invention. Lorsque la cavité médullaire CV à l'intérieur du premier métacarpien M1 est sensiblement plus grande que le volume occupé par la queue 1, la cavité médullaire CV est remplie d'un ciment biocompatible CM. Les portions 13 et 14 de la queue i supportant la rondelle 3 appliquée contre la collerette 12 et la tête 1 auto-centrée sur le téton 11 sont plongées dans le ciment mou CM contenu dans la cavité Cv jusqu'à ce que la collerette 12 soit appliquée sur la surface d'appui osseuse SA, le ciment étant ainsi compressé entre la portion longitudinale 13-14 et la paroi de la cavité osseuse CV. Les nervures 135 sont orientées sensiblement parallèlement aux faces palmaire et dorsale de la main. Après durcissement du ciment, les nervures 135 stabilisent en rotation la queue 1 autour de l'axe YY' ; les créneaux transversaux 131 à 134 et les dents tronconiques 141 offrent des anfractuosités en contact intime avec le ciment CM qui empêchent toute translation de la queue, et en particulier tout retrait de la queue 1 de la cavité CA en direction de la tête 2. Lors du scellement de la queue 1 dans la cavité médullaire métacarpienne CV, le ligament synthétique 4 est passé derrière le grand palmaire GP pour former une boucle 40 devant la face réséquée du trapézoïde TR. A partir de la boucle 40 naissent des brins du ligament qui cheminent contre les épaulements formés par les premiers créneaux 131 entre la collerette 12 et la portion antirotation et antitranslation 13, sensiblement parallèlement aux nervures 135. Des tronçons intermédiaires 41 et 42 des brins sont ainsi noyés dans le ciment mou CM sous la collerette 12. Puis après avoir exercé une traction sur les extrémités des brins de ligament en direction de la tête 2 de manière à serrer la collerette 12 et le grand palmaire GP, des tronçons terminaux 43 et 44 des brins de ligament sont tendus et croisés contre la périphérie cylindrique de la tête 2, sensiblement à mi-hauteur de celle-ci, comme montré à la figure 6. Des portions des brins entre les tronçons 41, 42 et 43, 44 et des extrémités 45 et 46 des brins sont suturées respectivement sur la capsule proximale du premier métacarpien M1, sur ou à proximité de la surface d'appui SA de cette capsule arasée, et sur la périphérie de la capsule distale du scaphoïde SC. Le ligament 4 renforce ainsi -iF la liaison articulaire qui est située entre le premier métacarpien M1 et le scaphoïde SC. L'implant de l'invention fonctionne d'une manière similaire à l'articulation au niveau du pouce et de la paume de la main, grâce au glissement de la capsule distale du scaphoide SC sur l'évidement sphérique 23 de la tête 2 et grâce à la rondelle amortissante 3 qui peut plus ou moins être compressée particulièrement vers la face palmaire ou la face dorsale de la main suite à un faible basculement de la tête 2 de 50 environ par rapport à l'axe YY' du téton 11. L'utilisation du ligament stabilisateur synthétique 4, biologiquement bien toléré et réhabitable, stabilise définitivement l'articulation. La stabilisation périphérique assurée par le ligament fait partie intégrante du concept d'arthroplastie de remplacement par 1'implant amorti pour éviter les défauts de force si souvent rencontrés dans les suites des autres procédés chirurgicaux. Au total l'implant amorti et stabilisé tente de corriger la plupart des défauts des autres procédés mis en oeuvre dans les reconstructions des articulations détruites de la base du pouce. La mise en place de l'implant de l'invention amorti grâce à ia rondelle 3 et stabilisé notamment par le ligament 4 remédie aux inconvénients des implants de la technique antérieure précédemment décrits - en maintenant ou en apportant une mobilité physiologique à la base du pouce - en évitant le raccourcissement du pouce et les ennuis mécaniques des prothèses couplées - les matériaux des éléments de l'implant sont fiables tant pour leurs résistances à long terme que pour leurs capacités de frottement ; la pathologie par débris d'usure est ainsi évitée ; et - les propriétés d'amortissement apportées à l'implant par la rondelle souple limite les contraintes sur les cartilages scaphoidiens résiduels. REVENDICATIONS 1 - Implant carpométacarpien comprenant - une queue (1) ayant une collerette (12), un téton (11) saillant sur la collerette le long d'un axe longitudinal (YY') de la queue, et une portion longitudinale (13-14) s'étendant derrière la collerette et supportant un moyen (135) pour empêcher une rotation de la queue autour de l'axe longitudinal (YY'), et - une tête (2) comportant un trou longitudinal (21) pour recevoir partiellement le téton, caractérisé en ce qu'il comprend une rondelle souple (3) qui est traversée par le téton (11) et localisé entre la tête (2) et la collerette (12). 2 - Implant carpométacarpien conforme à la revendication 1, dans lequel la rondelle (3) est en élastomère, de préférence en polyuréthane. 3 - Implant carpométacarpien conforme à la revendication 1 ou 2, dans lequel le téton (11) est logé avec jeu dans le trou (21). 4 - Implant carpométacarpien conforme aux revendications 1 à 3, dans lequel le trou (21) dans le second élément (2) a une hauteur au plus sensiblement égale à la différence de hauteurs du téton (11) et de la rondelle (3). 5 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4 , dans lequel le moyen pour empêcher une rotation de la queue comprend au moins une nervure (135) se dressant dans un plan sensiblement diamétral au téton (11). 6 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un moyen (131-134, 141) pour empêcher une translation longitudinale de la queue (1) vers la tête (2). 7 - Implant carpométacarpien conforme à la revendication 5 ou 6, dans lequel le moyen pour empêcher une translation longitudinale de la queue comprend des créneaux transversaux (131-134) s'étendant successivement longitudinalement à ladite portion (13-14). 8 - Implant carpométacarpien conforme à la revendication 6 ou 7, dans lequel le moyen pour empêcher une translation longitudinale de la queue (1) comporte des dents tronconiques (141) s'étendant successivement longitudinalement sur une extrémité (14) de ladite portion longitudinale. 9 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la tête (2) est cylindrique. 10 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la tête (2) comporte un lamage (22) pour recevoir partiellement la rondelle ;). 11 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, d2ns lequel la tête (2) comporte un évidement (23) sensiblement en calotte sphérique dans une face de la tête opposée à celle en contact avec la rondelle (3). 12 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant un ligament en matière synthétique (4) ayant des brins (41, 42) appliqués contre un épaulement (131) entre la collerette (12) et la portion longitudinale (1314). 13 - Implant carpométacarpien conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant un ligament en matière synthétique (4) comportant une boucle (40) à partir de laquelle des brins (41, 42) sont appliqués sensiblement diamétralement opposés contre un épaulement (131) entre la collerette (12) et la portion longitudinale (13-14), et ont des portions (43, 44) croisées sensiblement contre la tête (2).