Brevet FR2831052A1 — publié le 20030425

GAMME DE TIGES FEMORALES FIXEES PAR UN LIQUIDE INJECTE PAR LEUR CENTRE L'invention se rattache au secteur technique des implants orthopédiques, notamment des tiges fémorales pour prothèses de hanches. D'une manière parfaitement connue, une tige fémorale est destinée à être impactée dans le canal médullaire du fémur. L'extrémité proximale de la tige reçoit, directement ou d'une manière rapportée, une tête fémorale coopérant avec la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque. Parmi ces différentes tiges fémorales, il convient de distinguer celles conformées pour être impactées avec du ciment, et celles conformées pour être impactées sans ciment. Les tiges cimentées sont utilisées soit de façon systématique par certains praticiens, soit en alternance avec des tiges sans ciment, voire en secours, par d'autres praticiens, quand la forme ou la qualité osseuse ne se prête pas à une implantation sans ciment. L'opérateur ne pouvant pas toujours prévoir avant l'intervention quel type d'implantation, cimentée ou sans ciment, il va devoir pratiquer, il est apparu important de pouvoir disposer, avec la même instrumentation de râpes, des 2 versions de tige susceptibles d'être impactées avec ou sans ciment, avec dans tous les cas, le meilleur mode de fixation de l'implant à l'os. Le degré de difficulté du passage des râpes de préparation osseuse et la stabilité de la dernière râpe utilisée étant en effet indicatifs de la nécessité de cimenter ou non l'implant définitif. Une solution avantageuse ressort de l'enseignement du brevet FR 2.793. 675. Ce brevet concerne un jeu de tiges fémorales comprenant, pour une même taille, une tige agencée pour être impactée avec du ciment, et une tige pour être impactée sans ciment. La section transversale de chacune des tiges, considérée au niveau métaphysaire, est différente et déterminée pour permettre leur impaction avec une même râpe qui est identique en dimensions à la tige sans ciment. La section transversale de la tige sans ciment est définie pour assurer un remplissage métaphysaire optimal, tandis que la section transversale de la tige cimentée est définie pour assurer à la fois sa stabilité et la mise en compression localisée, au niveau d'évidements latéraux, d'une couche de ciment d'épaisseur régulière. Selon cette solution, il n'apparaît pas de moyen mis en oeuvre pour améliorer 2 autres paramètres importants pour la longévité de la fixation d'une tige cimentée : son auto-centrage diaphysaire et l'homogénéité de composition de la couche cimentée. La tige est en effet mise en place sans guide diaphysaire calibré dans le fémur préalablement injecté de ciment selon la méthode classique de cimentage. Ce mode de cimentage laisse inclus dans le fourreau de ciment des bulles d'air et des résidus sanguins et graisseux affaiblissant à terme les caractéristiques de résistance dudit fourreau. A partir de cet état de la technique, notamment pour éviter de créer des inhomogénéités de composition et d'épaisseur de la couche de ciment et pour diminuer substantiellement le cisaillement de cette couche de ciment sous charge, il est apparu avantageux, dans un premier temps, de mettre en place la tige fémorale et, dans un deuxième temps, d'injecter le ciment et de remplir l'espace entre la tige et l'os, limité distalement par un bouchon- centreur-diffuseur et proximalement par une section de tige remplissant complètement l'espace intramédullaire. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un ensemble de tiges fémorales comprenant une tige agencée pour être impactée dans une cavité osseuse avec du ciment et une tige agencée pour être impactée dans ladite cavité sans ciment, remarquable en ce que : - la section transversale de chacune des tiges est différente et déterminée pour permettre leur mise en place après le passage d'une râpe unique qui est identique en dimension à la tige sans ciment dont ladite section transversale est déterminée pour assurer son auto-blocage immédiat à l'impaction ; - la tige agencée pour être impactée avec du ciment, est autocentrée en partie métaphysaire par une portion au niveau de coupe cervicale identique en dimension frontale et sagittale à la râpe et centrée en partie diaphysaire par un bouchon obturateur, ladite tige présentant un canal central débouchant pour l'injection du ciment et son refoulement à l'extérieur pour remplir l'espace entre la tige et l'os. Pour résoudre le problème posé d'assurer la rigidification du bouchon-obturateur-centreur monté à l'extrémité de l'implant au moment de leur introduction dans la cavité osseuse, le bouchon reçoit, avec capacité de démontage, une tige de rigidification destinée à coopérer avec le canal central de la tige fémorale et vissée au centre du bouchon. Pour résoudre le problème posé de remplir l'espace entre la tige et l'os, le bouchon est engagé en bout de l'extrémité distale de la tige fémorale et présente des trous pour l'évacuation du ciment et sa remontée dans la cavité osseuse, lesdits trous étant situés entre ladite extrémité distale et des ailettes de centrage et d'obturation que présente ledit bouchon. Pour résoudre le problème posé d'assurer l'injection en tant que telle du ciment, le canal central d'injection du ciment est prolongé en partie proximale de la tige d'un chambrage taraudé pour le vissage d'un connecteur apte à permettre l'injection du ciment en reliant l'extrémité de la seringue d'injection du ciment au trou central de l'implant. Selon une autre caractéristique, le chambrage taraudé reçoit, par vissage, un organe obturateur du canal central prolongé par une tige apte à assurer, après écoulement du ciment, le nettoyage du canal central de la tige. Pour résoudre le problème posé d'évacuer toute impureté hors de la couche cimentée, le bloc de centrage et de pression métaphysaire de la tige présente une limite inférieure arciforme dont le sommet de concavité est creusé d'évents d'évacuation du ciment résiduel et autres impuretés nuisant à l'homogénéité de composition de la couche de ciment (air, graisse, sang, ...). En ce qui concerne la tige fémorale destinée à être impactée sans ciment, cette dernière est conformée en section pour assurer un remplissage métaphyso-diaphysaire optimal du fémur et un auto-blocage immédiat à l'impaction. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face de la tige fémorale cimentée ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale considérée selon la ligne z 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue de face de la tige fémorale non cimentée ; - la figure 4 est une vue de face de la tige fémorale cimentée et de la râpe (de même dimension que la tige non cimentée) de taille équivalente superposées montrant l'espace ménagé pour le ciment ; - les figures 5, 6, 7, 8 montrent les principales phases opératoires pour la mise en place de la prothèse cimentée. Selon l'invention, pour chaque taille de râpe, la gamme de tiges fémorales comprend une tige (1) agencée pour être impactée avec du ciment et une tige (2) conformée pour être impactée sans ciment. En ce qui concerne la tige (2) conformée pour être impactée sans ciment, cette dernière est du type de celle décrite et illustrée dans le brevet précité FR 2.793. 675. La figure 3 montre un exemple d'une tige fémorale (2) conformée pour être impactée sans ciment. Les profils en section de cette tige sont déterminés pour assurer un remplissage métaphysodiaphysaire optimal et un auto-blocage immédiat à l'impaction. La tige (1) destinée, selon l'invention, à être impactée avec du ciment est autocentrée en partie métaphysaire par une portion (Id) au niveau de coupe cervicale identique en dimensions frontales et sagittales à la râpe et centrée en partie diaphysaire par un bouchon obturateur (3). Par ailleurs, la tige fémorale (1), présente un canal central débouchant (la) coopérant avec le bouchon obturateur (3) pour l'injection du ciment et son refoulement à l'extérieur en vue de remplir l'espace entre la tige (1) et l'os. Le bouchon (3) est avantageusement réalisé en polyéthylène. Ce bouchon présente une partie cylindrique conformée intérieurement pour être emmanchée à l'extrémité distale de la tige fémorale (1). La paroi inférieure de la partie (3a) est percée de trous disposés circulairement (3b) pour permettre l'évacuation du ciment (c) et son refoulement, comme il sera indiqué dans la suite de la description, dans la cavité fémorale. La partie cylindrique (3a) est prolongée par des ailettes (3c) conformées pour obturer parfaitement la cavité fémorale tout en assurant le centrage de la tige (1) dans le canal. Après mise en place du bouchon (3), à l'extrémité distale de la tige fémorale (1), les trous (3b) sont situés entre ladite extrémité distale percée du canal d'écoulement du ciment et les ailettes d'obturation (3c) du bouchon (3). La mise en place de la tige fémorale (1) cimentée s'effectue, comme indiqué ci-après, en se référant plus particulièrement aux figures 5,6, 7 et 8. La tige fémorale (1) est préalablement équipée du bouchon obturateur (3) dont la taille a été déterminée par un calibrage de la diaphyse fémorale. Une tige de rigidification (4) est alors engagée dans le canal central (la) de la tige fémorale (1) pour être vissée par son extrémité filetée (4a), dans un trou taraudé (3d) au centre du bouchon (3). Cette tige de rigidification (4) peut présenter un prolongement (4b) à l'extérieur du fût servant à guider et impacter la tige fémorale dans le fût. Une fois la tige fémorale en place, l'opérateur peut dévisser la tige de rigidification (4) pour procéder à l'injection du ciment (C) au-travers du canal (la) (figure 6). Pour cela, l'opérateur utilise un connecteur (5) vissé dans un chambrage taraudé (lob) à l'extrémité proximale du canal central de l'implant. Le connecteur (5), à son autre extrémité, est relié à l'embout d'une seringue à ciment, matériel connu pour l'injection du ciment selon le procédé classique de cimentage. Le ciment (C) est donc injecté dans le canal central (la) en étant refoulé au niveau de l'extrémité distale de la tige (1) à travers les trous (3b) du bouchon obturateur (3). Les ailettes (3c) assurant l'obturation de la cavité osseuse, le ciment aura naturellement tendance à remonter afin de remplir l'espace entre la tige (1) et l'os avant de rencontrer l'obstacle constitué par la portion (Id) de tige occupant tout l'espace intra-médullaire constituant ainsi un bloc de contre-pression (figure 7). Le canal central (la) peut ensuite être nettoyé et obturé par une tige (6) dont l'extrémité proximale, sous forme de bouchon, se visse dans le chambrage taraudé (1b) de la tige fémorale (1). A noter que la portion (Id) constituant un élément de centrage de l'implant et de pression sur le fourreau de ciment présente, au sommet concave de sa limite inférieure arciforme (le), des évents (le) pour l'évacuation du ciment résiduel et autres impuretés (air, graisse, sang,...). On rappelle que la section transversale de la tige cimentée (1) correspond sur une portion métaphysaire à hauteur de la résection cervicale à la section transversale d'une râpe de même taille nominale correspondant elle-même à la section transversale de la tige sans ciment (2) de même taille (figure 4). Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, la tige sans ciment (2) peut présenter un canal central débouchant pour l'écoulement d'un liquide de remplissage ou de fixation. En effet, dans des cas de reprise pour descellement ou fracture osseuse, il peut être avantageux de pouvoir injecter, dans le canal central de la tige sans ciment, un ciment biologique apte à combler les pertes osseuses ou à favoriser la synthèse de l'os facturé. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS - 1-Ensemble de tiges fémorales comprenant une tige (1) agencée pour être impactée dans une cavité osseuse avec du ciment et une tige (2) agencée pour être impactée dans ladite cavité sans ciment, caractérisé en ce que : - la section transversale de chacune des tiges (1) et (2) est différente et déterminée pour permettre leur mise en place après le passage d'une râpe u unique qui est identique en dimension à la tige sans ciment (2) dont ladite ni 1 1 c section transversale est déterminée pour assurer son auto-blocage immédiat à l'impaction ; - la tige (1) agencée pour être impactée avec du ciment, est autocentrée en partie métaphysaire par une portion au niveau de la coupe cervicale identique en dimensions frontale et sagittale à la râpe et centrée en partie diaphysaire par un bouchon obturateur (3), ladite tige (1) présentant un canal central débouchant (la) pour l'injection du ciment et son refoulement à l'extérieur pour remplir l'espace entre la tige et l'os. - 2-Ensemble selon la revendication l, caractérisé en ce que bouchon (3) reçoit, avec capacité de démontage, une tige de rigidification (4) destinée à coopérer avec le canal central (la) de la tige fémorale (1) et vissée au centre dudit bouchon (3). - 3-Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bouchon (3) est engagé en bout de l'extrémité distale de la tige fémorale (1) et présente des trous (3b) pour l'évacuation du ciment ou de tout type de produit de remplissage ou de fixation osseuse et sa remontée dans la cavité osseuse, lesdits trous étant situés entre ladite extrémité distale et des ailettes (3c) de centrage et d'obturation que présente ledit bouchon. - 4-Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal central (la) d'injection du ciment est prolongé en partie proximale de la tige (1) par un chambrage taraudé (1b) pour le vissage d'un connecteur (5) apte à permettre l'injection du ciment en reliant l'extrémité d'une seringue d'injection du ciment au canal central (la) de l'implant. - 5-Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le chambrage taraudé (lob) reçoit, par vissage, un organe obturateur (6a) du canal central prolongé par une tige (6) apte à assurer, après écoulement du ciment, le nettoyage du canal central (la) de la tige. - 6-Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de centrage et de pression métaphysaire de la tige (1) présente une limite inférieure arciforme (le) dont le sommet de concavité est creusé d'évents (le) d'évacuation du ciment résiduel et autres impuretés nuisant à l'homogénéité de composition de la couche de ciment. - 7-Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (2) est conformée en section pour assurer un remplissage métaphyso-diaphysaire optimal du fémur et un auto-blocage immédiat à l'impaction. - 8-Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en variante, la tige sans ciment (2) présente un canal central débouchant en vue de l'écoulement d'un liquide de remplissage ou de fixation.