Brevet FR2828092A1 — publié le 20030207

La présente invention concerne une prothèse d'articulation, notamment d'un doigt, du type comprenant un corps d'articulation qui comporte d'une part une coque possédant une cavité intérieure et d'autre part une rotule reçue à rotation dans cette cavité, et, des moyens de liaison du corps d'articulation à deux os adjacents. Il est parfois nécessaire, en raison de polyarthrites rhumatoïdes, de rhumatismes déformants ou bien encore d'accidents, de remplacer une articulation par une prothèse munie de moyens articulés. On connaît des prothèses d'articulation du type précité, par exemple dans les brevets français FR-A- 2.692. 776 et FR-A-2.717. 071. Dans chacun des brevets français précités, l'assemblage du corps d'articulation se fait par encliquetage de la rotule dans un insert en matière plastique disposé dans la cavité intérieure de la coque. Ces prothèses, une fois implantées, soulèvent le problème de la stabilité de l'articulation. En effet, certaines contraintes exercées sur la prothèse peuvent entraîner un phénomène inverse de désolidarisation de la rotule et de la coque. Ces accidents se traduisent sur le plan physiologique par une luxation de l'articulation et sur le plan mécanique par une usure prématurée de la prothèse. Pour éviter ces phénomènes, des dispositifs de retenue de la rotule dans la cavité de la coque sont connus. Ainsi, le brevet US-A- 5.147. 386, met en jeu un élément supplémentaire de retenue de la rotule, par exemple réalisé sous l'aspect d'une barre de maintien qui traverse la rotule, ou encore d'un capot de retenue de la rotule disposé sur la coque en fin d'assemblage. Bien que le phénomène de luxation soit alors enrayé, de manière préjudiciable, au moins un degré de liberté de l'articulation est supprimé, cette dernière se trouvant de ce fait dans l'incapacité de reproduire un mouvement naturel. L'invention à pour but de fournir une prothèse d'articulation indémontable qui conserve les degrés de liberté naturels de l'articulation biologique. A cet effet, l'invention-a pour objet une prothèse d'articulation du type précité, caractérisée en ce que la cavité intérieure de la coque est formée par l'assemblage d'au moins deux parties de coque adaptées pour emprisonner la rotule. Suivant certains modes de réalisation de l'invention, la prothèse d'articulation présente l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : * la rotule et la cavité de la coque possèdent des surfaces adaptées pour coopérer directement l'une avec l'autre ; * les parties de coque sont au nombre de deux ; 'les parties de coque comportent des surfaces conjuguées cylindriques emboîtées l'une dans l'autre jusqu'à une position de butée ; * l'assemblage des parties de coque formant ladite cavité est à jeu négatif et est notamment effectué par frettage ; * la rotule possède une forme sphérique, et en ce que la cavité intérieure de la coque possède une surface formant une portion de sphère supérieure à une demi- sphère, tandis que chacune desdites parties de coque comporte une partie de cavité dont la surface est au plus égale à une demi-sphère ; * chaque partie de coque est réalisée en un matériau rigide, notamment métallique ; chaque partie de coque est réalisée en acier inoxydable ; la cavité de la coque et la rotule possèdent des surfaces nitrurées ; la coque présente la forme générale d'une demi- sphère creuse comportant un prolongement cylindrique, et pourvue d'une encoche située dans son plan de symétrie ; l'encoche est adaptée pour obtenir un angle de balayage de l'ordre de 1150 compris entre des positions de pliure maximale et d'extension maximale de l'articulation ; * lesdits moyens de liaison comprennent une tige en saillie solidaire de la rotule, et éventuellement une tige proximale en saillie solidaire d'une partie de coque, et la prothèse comprend en outre au moins un fourreau destiné à être ancré dans un os et adapté pour recevoir la ou chaque tige à coulissement ; * une tige et une seule comporte au moins un ergot en saillie latérale, reçu dans une rainure de guidage longitudinale du fourreau associé, notamment avec jeu angulaire. * la largeur de l'encoche est supérieure au diamètre de la tige à rotule en regard de cette encoche ; Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue de côté d'une prothèse d'articulation selon l'invention implantée dans le doigt d'un patient ; - la Figure 2 est une vue en perspective éclatée de la prothèse d'articulation de la Figure 1 sans les fourreaux d'ancrage ; - la Figure 3 est une vue de côté en coupe axiale de la même prothèse ; - la Figure 4 est une vue de dessus en coupe axiale de la partie de coque formant bague ; - la Figure 5 est une-vue de dessus en coupe axiale de la partie de coque proximale ; et - la Figure 6 est une vue de dessous de la prothèse d'articulation, sans les fourreaux d'ancrage. La Figure 1 montre l'implantation d'une prothèse d'articulation 1 entre la première phalange et la deuxième phalange de l'index d'une main. Cette prothèse d'articulation 1 comprend un corps d'articulation 2 guidé essentiellement en coulissement dans deux fourreaux d'ancrage 3 et 4 disposés fixement dans les os de chaque phalange adjacente. On voit sur la Figure 2 que le corps d'articulation est constitué de trois pièces métalliques : une coque en deux pièces, et une rotule sphérique 5 solidaire d'une tige distale en saillie 6 et reçue à rotation dans une cavité intérieure de la coque. Cette coque comporte une partie de coque formant bague 7 et une partie de coque proximale 8 solidaire extérieurement d'une tige proximale 9 en saillie. Les deux tiges 6 et 9, sont cylindriques, et possèdent un diamètre courant identique. La tige 6 porte à l'une de ses extrémités la rotule 5, et présente une partie de tige 10 de plus grand diamètre adjacente à la rotule 5. Un épaulement circulaire 11 délimite la partie 10. La partie de coque 7 présente la forme générale d'une demi-sphère creuse, comportant un prolongement proximal cylindrique 12 à tranche d'extrémité plane 13a. Elle comprend en outre à son extrémité distale un méplat radial 13b, doté d'une ouverture en forme de trèfle autorisant un débattement latéral de la tige 6 d'environ 2 X 110 degrés lorsque celle-ci est alignée selon l'axe général X-X de la prothèse, dans sa version métacarpo-phalangienne, qui est la seule nécessitant un tel débattement latéral. De plus, la surface externe de la partie de coque 7 est lisse et dépourvue d'arête vive pour ne pas traumatiser, une fois implantée, les ligaments de l'articulation naturelle. Enfin, la partie de coque 7 présente une face inférieure aplatie 13c pour diminuer l'encombrement du corps d'articulation. La tige 9 comporte deux ergots transversaux en saillie 14, diamétralement opposés sur la tige 9. Sur la Figure 3, on voit que les parties de coque 7 et 8 comportent respectivement des cavités intérieures 15a et 15b qui, une fois assemblées, forment une cavité sphérique 15 conjuguée de la rotule 5, supérieure à une demi-sphère, adaptée pour emprisonner la rotule. Par ailleurs, la partie de coque 7 comporte une encoche radiale 16a qui coupe la face inférieure 13c et pénètre dans le méplat 13b (Figure 2), tandis que la partie de coque 8 possède une encoche 16b prévue dans sa cavité hémisphérique 15b. Ces encoches 16a et 16b sont adaptées pour ne former qu'une seule encoche 16 une fois les deux parties de coque 7 et 8 assemblées. En outre, les deux fourreaux d'ancrage 3 et 4 possèdent une surface extérieure convergente à section grossièrement triangulaire, destinée à améliorer les forces d'ancrage de ces fourreaux dans les os où ils sont implantés. Les surfaces intérieures de ces fourreaux sont cylindriques et lisses pour assurer un bon coulissement des tiges 6 et 9 à l'intérieur desdits fourreaux. La tige distale 6 peut coulisser et pivoter librement dans le fourreau 3 distal, tandis que la tige proximale 9 ne peut que coulisser le long de deux rainures longitudinales 17 prévues dans la surface intérieure du fourreau proximal 4, et diamétralement opposées pour coopérer en guidage avec les ergots 14 de la tige proximale 9. Ainsi, toute rotation de la tige 9 dans le fourreau 4 est limitée à un faible jeu angulaire prévu entre les ergots 14 et les rainures correspondantes 17. On voit également à la Figure 3, qui est une coupe dans le plan de symétrie de l'articulation, les deux positions extrêmes pouvant être occupées par la tige distale 6 (en traits pointillés). L'encoche 16 formée par les deux encoches 16a et 16b assemblées est adaptée pour obtenir des positions d'extension et de pliure maximales de l'articulation, correspondant respectivement à des positions haute et basse de la tige 6. La position haute est de l'ordre de quelques degrés, par exemple 100, au-dessus de l'axe X-X, obtenue par butée de la partie de tige 10 contre l'extrémité supérieure circulaire de l'encoche 16. La position basse de la tige 6 forme un angle obtus avec l'axe X-X, par exemple 1050, qui est obtenu lorsque la partie 10 vient en butée avec le fond inférieur circulaire de l'encoche 16. L'articulation possède donc un angle de balayage de l'ordre de 1150. Par ailleurs, la largeur de l'encoche est telle que la partie 10 de la tige distale a une liberté de débattement latéral selon une direction normale au plan de la Figure, en position inclinée sur l'axe X-X, ce dans la version métacarpo-phalangienne de la prothèse. La Figure 3 montre également les deux fourreaux d'ancrage 3 et 4, possédant des formes extérieures identiques. Lorsque les tiges 6 et 9 sont respectivement disposées à l'intérieur des fourreaux 3 et 4, la tranche d'extrémité 18a du fourreau distal 3 vient en butée contre l'épaulement 11 de la tige 6, tandis que celle 18b du fourreau proximal 4 vient en butée à la fois contre une face annulaire proximale plane 19 de la partie de coque 8 et contre la tranche d'extrémité plane 13c. En effet, les surfaces des pièces 13c et 19 sont coplanaires. La Figure 4 montre la partie de coque 7 et fait apparaître le fond inférieur de l'encoche 16a, qui possède une forme circulaire pour accueillir la partie de tige 10 en butée dans la position basse. La Figure 6 montre la prothèse assemblée vue de dessous et fait apparaître que les encoches 16a et 16b des parties de coque 7 et 8 forment un seul fond d'encoche dans lequel vient en butée la partie de tige 10 en position basse. De plus, la partie de coque 7, non assemblée, comprend une cavité intérieure cylindrique 20a orientée longitudinalement selon l'axe X-X. Un épaulement annulaire 21 (Figure 4) délimite les cavités intérieures cylindrique 20a et sphérique 15a, la cavité cylindrique ayant le plus grand diamètre. La Figure 5 montre la partie de coque 8 solidaire de la tige proximale 9, sur laquelle sont visibles les ergots en saillie 14 diamétralement opposés. La partie de coque 8 possède une surface extérieure cylindrique orientée longitudinalement selon l'axe X-X, et d'un diamètre à peine supérieur à celui de la cavité cylindrique 20a. Les Figures 4 et 5 montrent en outre que la cavité intérieure 15a a une surface inférieure à une demi-sphère, tandis que la cavité intérieure 15b est hémisphérique, alors que la surface totale de la cavité résultante 15 de la coque une fois les deux parties de coque assemblées est supérieure à une demi-sphère. La prothèse d'articulation étant indémontable, l'assemblage des parties de coque et de la rotule se fait en usine. Ainsi, la rotule 5 est d'abord disposée dans la cavité interne 15a de la partie de coque 8, puis les parties de coque 7 et 8 sont emboîtées l'une dans l'autre jusqu'à une position de butée délimitée par le contact de la face distale de la partie de coque 8 contre l'épaulement 21. Cet assemblage est de préférence réalisé par frettage : la partie de coque 8 est refroidie tandis que la partie de coque 7 est chauffée, juste avant d'être emboîtées l'une dans l'autre. Les surfaces 20a et 20b, en raison de leurs dilatation et contraction respect-ives, sont alors dans un état permettant un emboîtement facile. Le blocage desdites pièces est rapidement obtenu après homogénéisation de la température. Par ailleurs, les trois pièces métalliques 5,7 et 8, sont constituées d'un même acier inoxydable. Pour diminuer le frottement direct métal/métal, les surfaces sphériques de la rotule 5 et des cavités internes 15a et 15b sont nitrurées. La prothèse d'articulation décrite en regard des Figures annexées est de préférence une prothèse digitale qui s'applique à l'articulation métacarpo-phalangienne comme à la première articulation inter-phalangienne. Pour sa mise en place au cours d'une intervention chirurgicale, on procède de la manière suivante : on positionne d'abord les deux fourreaux 3 et 4 respectivement dans des cavités médullaires préalablement ménagées dans les os distal et proximal de l'articulation naturelle à remplacer. Ensuite, on insère la tige 9 comportant les ergots 14 jusqu'à une position de butée dans le fourreau proximal 4, en suivant le guidage offert par les rainures 17. Enfin on plie le corps d'articulation 2 jusqu'à ce que la tige 6 soit dans sa position basse et l'on insère cette tige dans le fourreau distal 3. On déplie alors la prothèse d'articulation 1 et on termine l'opération. Le corps d'articulation décrit ci-dessous comporte deux tiges en saillie dont l'une est solidaire d'une rotule. Cependant, l'invention ne se limite pas à ce type de prothèses. En effet, des prothèses ne comportant qu'une seule tige sont connues pour des applications différentes de celles précitées. Par exemple, dans le cas d'une application à l'articulation trapézo-métarcarpienne, la faible dimension longitudinale du trapèze interdit l'implantation d'un fourreau d'ancrage trop long, mais autorise l'implantation directe d'une coque compacte. Ainsi le corps d'articulation est formé d'une coque, comportant de préférence une surface rugueuse, implantée directement dans le trapèze, et d'une tige distale en saillie insérée dans un fourreau disposé dans le métacarpe adjacent. Une telle prothèse d'articulation est envisageable à partir des caractéristiques de la présente invention. En effet l'invention se réfère à un mode d'emprisonnement d'une rotule dans une coque, au moyen de plusieurs parties de coques assemblées notamment par frettage. REVENDICATIONS 1. Prothèse d'articulation (1), comprenant un corps d'articulation (2) qui comporte d'une part une coque possédant une cavité intérieure (15), et, d'autre part une rotule (5) reçue à rotation dans cette cavité, et des moyens de liaison (3,4, 6,9) du corps d'articulation (2) à deux os adjacents, caractérisée en ce que ladite cavité (15) est formée par l'assemblage d'au moins deux parties de coque (7,8) adaptées pour emprisonner la rotule (5). 2. Prothèse d'articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rotule (5) et la cavité (15) de la coque possèdent des surfaces adaptées pour coopérer directement l'une avec l'autre. 3. Prothèse d'articulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les parties de coque (7, 8) sont au nombre de deux. 4. Prothèse d'articulation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les parties de coque (7,8) comportent des surfaces conjuguées cylindriques (20a, 20b) emboîtées l'une dans l'autre jusqu'à une position de butée. 5. Prothèse d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'assemblage des parties de coque (7,8) formant ladite cavité (15) est à jeu négatif et est notamment effectué par frettage. 6. Prothèse d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rotule (5) possède une forme sphérique, et en ce que la cavité intérieure (15) de la coque possède une surface formant une portion de sphère supérieure à une demi-sphère, tandis que chacune desdites parties de coque (7,8) comporte une partie de cavité (15a, 15b) dont la surface est au plus égale à une demi-sphère. 7. Prothèse d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque partie de coque (7,8) est réalisée en un matériau rigide, notamment métallique. 8. Prothèse d'articulation selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque partie de coque (7,8) est réalisée en acier inoxydable. 9. Prothèse d'articulation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la cavité (15) de la coque et la rotule (5) possèdent des surfaces nitrurées. 10. Prothèse d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la coque présente la forme générale d'une demi-sphère creuse comportant un prolongement cylindrique (12), et pourvue d'une encoche (16) située dans son plan de symétrie. 11. Prothèse d'articulation selon la revendication 10, pour articulation de doigt, caractérisée en ce que l'encoche (16) est adaptée pour obtenir un angle de balayage de l'ordre de 1150 compris entre des positions de pliure maximale et d'extension maximale de l'articulation. 12. Prothèse d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison comprennent une tige en saillie (6) solidaire de la rotule (5), et éventuellement une tige proximale en saillie (9) solidaire d'une partie de coque (8), et en ce que la prothèse comprend en outre au moins un fourreau (3,4) destiné à être ancré dans un os et adapté pour recevoir la ou chaque tige à coulissement. 13. Prothèse d'articulation selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'une tige et une seule (9) comporte au moins un ergot (14) en saillie latérale, reçu dans une rainure de guidage longitudinale (17) du fourreau associé (4), notamment avec un jeu angulaire. 14. Prothèse d'articulation selon les revendications 10 et 12 prises ensemble, caractérisée en ce que la largeur de l'encoche (16) est-supérieure au diamètre de la tige à rotule (6) en regard de cette encoche.