Brevet FR2825263A1 — publié le 20021206

PROTHESE DE GLENE D'EPAULE A PLATEAU MOBILE La présente invention se rapporte à une prothèse d'épaule, et plus particulièrement à une prothèse de glène à plateau mobile susceptible d'être fixée à la cavité glénoïdienne de l'omoplate et de recevoir la tête de l'humérus ou d'un implant huméral. L'épaule humaine est un ensemble d'articulations qui unissent le membre supérieur au squelette thoracique. La partie essentielle de cet ensemble, l'articulation scapulo-humérale, relie la tête de l'humérus et la cavité glénoïde de l'omoplate. La présente invention s'intéresse plus particulièrement au prothèse de glène de cette articulation. Généralement, une prothèse de glène comprend un élément glénoïdien monobloc en polyéthylène, ancré à l'aide d'un ciment dans un espace préalablement préparé par résection osseuse dans l'omoplate au niveau de la cavité glénoïdienne naturelle défectueuse. On connaît également d'après les documents EP-776.636, FR- 2.683. 142, FR-2.695. 313 et EP-963.742 des prothèses de glène en deux parties, comprenant une embase fixée à l'omoplate et une pièce de contact fixe par rapport à l'embase, possédant une surface de glissement apte à recevoir la tête de l'humérus. Dans le cas du document EP-963.742, la pièce de contact peut se translater lors du montage par rapport à l'embase. Toutefois, une fois en place, cette pièce est immobilisée par rapport à l'embase grâce à une protubérance bloquée dans un logement qui assure une liaison complète et fixe entre l'embase et la pièce de glissement. Par ailleurs, le fait de concevoir une glène monobloc ou en deux parties immobiles l'une par rapport à l'autre permet de respecter au mieux l'anatomie et la physionomie de cette articulation. La jonction os/prothèse étant une zone soumise à de fortes contraintes, le principal inconvénient de ces dispositifs réside dans la relative fragilité de leur ancrage, qui est accentuée notamment lorsque la prothèse n'est pas correctement implantée. Or, il est indispensable que cette jonction soit la plus solide possible afin de permettre le mouvement de l'articulation et d'éviter les descellements. Aussi, de nombreux documents se focalisent sur les moyens d'ancrage et proposent de nombreuses solutions afin d'assurer la pérennité de la liaison entre la prothèse et l'os. Toutefois, malgré leur relative complexité, ces solutions ne donnent pas pleinement satisfaction en raison d'un pourcentage d'échec d'implantation relativement important, notamment lorsque l'implant n'est pas parfaitement placé. En effet, les efforts de cisaillement générés par la liaison gléno- humérale, c'est-à-dire l'action de la tête humérale sur l'implant glénoïdien, sont importants et tendent à déstabiliser l'implant glénoïdien dans le temps. Aussi, pour réduire les efforts de cisaillement, les implants actuels présentent une surface d'appui avec un rayon de courbure nettement supérieur au rayon de courbure de la cavité glénoïdienne anatomique correspondant sensiblement au rayon de courbure de la tête de l'humérus. Cependant, cette augmentation de rayon de courbure génère un contact quasi-ponctuel de la tête humérale sur la prothèse de glène en polyéthylène, entraînant une augmentation des contraintes de pression et de ce fait une usure accentuée dudit polyéthylène. Un autre inconvénient des prothèses de glène existantes réside dans le fait qu'une erreur d'implantation de la prothèse est difficilement rattrapable ultérieurement, voire impossible, ce qui contribue à augmenter le taux d'échec. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients des prothèses de glène d'épaule existantes en proposant une nouvelle prothèse garantissant une implantation solide et fiable dans le temps et un fonctionnement de l'articulation de l'épaule correct et sans douleur, même en cas d'erreur d'implantation. A cet effet, l'invention a pour objet une prothèse de glène d'épaule comprenant une embase liée à l'os par des moyens d'ancrage et un plateau présentant une surface d'appui et de logement d'une tête d'humérus, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de liaison entre ladite embase et ledit plateau susceptibles d'autoriser un mouvement relatif entre ces deux éléments une fois en place, notamment lors d'un mouvement de l'articulation. De préférence, les moyens de liaison comprennent au niveau des surfaces en contact de l'embase et du plateau mobile des formes conjuguées qui permettent de maintenir plaquées lesdites surfaces l'une contre l'autre, tout en autorisant un glissement entre elles. Avantageusement, les surfaces en contact de l'embase et du plateau mobile sont sensiblement sphériques. Selon un mode de réalisation, la surface de l'embase sur laquelle est susceptible de prendre appui le plateau mobile comprend à sa périphérie un rebord en saillie par rapport à ladite surface, définissant un logement susceptible de recevoir une partie du plateau mobile, un jeu étant prévu entre ledit rebord et la périphérie de la partie du plateau mobile de manière à autoriser un mouvement relatif entre le plateau et l'embase. En fonction de la disposition et de l'importance des jeux et de la forme du rebord, il est possible de maîtriser le degré de liberté du mouvement relatif et de définir une ou des directions de mouvement, ainsi que l'amplitude desdits mouvements. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de maintien en contact des surfaces d'appui de l'embase et du plateau mobile comportent au niveau du flanc de la partie du plateau mobile, une rainure dans laquelle est susceptible de se loger un retour, solidaire de l'extrémité libre du rebord, s'étendant sur la totalité de la périphérie dudit rebord, des moyens de déformation au niveau de la partie du plateau mobile étant prévus pour permettre son introduction dans le logement. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe dans un plan vertical d'une prothèse d'épaule selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'une prothèse de glène à plateau mobile, - la figure 3A est une vue en coupe se) on ! a direction)) !-))) de la figure 2 d'une première variante, - la figure 3B est une vue en coupe selon la direction II-III de la figure 2 d'une deuxième variante, - les figures 4A à 4E sont des vues schématiques de l'articulation d'épaule illustrant différentes combinaisons des surfaces de contact entre d'une part l'embase et le plateau mobile, et d'autre part, le plateau mobile et la tête de l'humérus, et - la figure 5 est une vue en coupe dans un plan horizontal d'une prothèse d'épaule illustrant une variante des moyens d'ancrage de la glène. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une articulation d'épaule, notamment l'articulation scapulo-humérale 10, reliant la tête d'un humérus 12 et la cavité glénoïde de l'omoplate 14 correspondante. A titre d'exemple, la tête de l'humérus 12 comprend une prothèse 16 telle que définie dans la demande de brevet WO 99/34756. Cette prothèse n'est pas plus détaillée car n'étant pas l'objet principal de l'invention. En complément, l'omoplate 14 comprend une prothèse 18 de glène disposée dans un espace préalablement préparé par résection osseuse dans ladite omoplate, au niveau de la cavité glénoïdienne naturelle défectueuse. L'étape de préparation préalable à l'implantation n'est également pas décrite en détail, car à la portée du praticien, la prothèse de l'invention ne nécessitant pas une préparation particulière. Selon l'invention, la prothèse de glène 18, représentée en détail sur la figure 2, comprend une embase 20 liée à l'os par des moyens d'ancrage 22 et un plateau mobile 24 présentant une surface 26 d'appui et de logement de la tête de l'humérus 12, ainsi que des moyens 28 de liaison entre ladite embase 20 et ledit plateau mobile 24 susceptibles d'autoriser un mouvement relatif entre ces deux éléments une fois en place, notamment lors d'un mouvement de l'articulation. Ce mouvement relatif entre l'embase 20 et le plateau mobile 24 permet de réduire sensiblement, au niveau des moyens d'ancrage 22, les effets des efforts de cisaillement générés par le mouvement de la tête de l'humérus 12 sur la surface 26 d'appui et de logement. Ainsi, lorsque le bras se lève comme illustré par la figure 1, la tête de l'humérus 12 génère au niveau de la surface 26 d'appui et de logement un effort de cisaillement qui tend à déplacer le plateau mobile par rapport à l'embase vers le haut, comme indiqué par la flèche 27, ce qui contribue à réduire fortement l'effet de ces efforts au niveau des moyens d'ancrage. Ainsi, en sollicitant moins ces moyens d'ancrage 22, on améliore implicitement leur résistance dans le temps, ce qui contribue à améliorer la qualité de l'ancrage et à réduire le taux d'échec des implants. La mobilité existante entre l'embase 20 et le plateau mobile 24 permet de diminuer le rayon de courbure de la surface 26 d'appui et de logement, et donc d'augmenter la surface de contact entre la tête de l'humérus et le plateau afin de diminuer les contraintes de compression au niveau de la zone de contact. D'autre part, ce mouvement relatif permet également de compenser les éventuelles erreurs de positionnement de la prothèse, grâce à un auto positionnement du plateau mobile 24, plus particulièrement de la surface 26 d'appui et de logement par rapport à la tête de l'humérus, cette surface pouvant se déplacer par rapport à l'ancrage. Cet auto-positionnement du plateau mobile empêche, en cas d'erreur d'implantation, l'apparition d'un moment, produit par l'effort de la tête de l'humérus 12 sur la prothèse de glène 14 lorsque ces derniers ne sont pas parfaitement alignés, qui est susceptible de détériorer rapidement l'ancrage. Selon un mode de réalisation, l'embase 20 comprend une première surface d'appui 30 en contact avec la glène anatomique, une seconde surface d'appui 32 sur laquelle est susceptible de prendre appui le plateau mobile 24 et une périphérie de préférence piriforme. Avantageusement, cette embase est métallique et la première surface d'appui 30, de préférence de forme convexe, est recouverte d'un matériel biocompatible poreux destiné à être ostéointégré. Le plateau mobile 24, de préférence en polyéthylène, comprend la surface 26 d'appui et de logement sur laquelle est susceptible de prendre appui la tête de l'humérus 12, une seconde surface 34 susceptible de prendre appui sur la surface 32 de l'embase et une périphérie de forme sensiblement identique à celle de l'embase. Sur les figures 4A à 4E, on a représenté de manière schématique différentes combinaisons de surfaces de contact entre d'une part l'embase 20 et le plateau mobile 24, et d'autre part, le plateau mobile 24 et la tête de l'humérus 12. Sur la figure 4A, l'embase 20 et le plateau mobile 24 ont des surfaces de contact planes, le plateau mobile 24 a une surface de contact avec la tête de l'humérus concave. Sur la figure 4B, l'embase 20 présente une surface de contact concave sensiblement sphérique avec le plateau mobile 24, et ce dernier présente également une surface de contact avec la tête de l'humérus 12 concave sensiblement sphérique. Sur la figure 4C, l'embase 20 présente une surface de contact concave sensiblement sphérique avec le plateau mobile 24, et ce dernier présente une surface de contact avec la tête de l'humérus 12 convexe sensiblement sphérique. Sur la figure 4D, l'embase 20 présente une surface de contact convexe sensiblement sphérique avec le plateau mobile 24, et ce dernier présente une surface de contact avec la tête de l'humérus 12 également convexe sensiblement sphérique. Sur la figure 4E, l'embase 20 présente une surface de contact avec le plateau mobile 24 convexe sensiblement sphérique, et ce dernier présente une surface de contact présente une surface de contact avec la tête de l'humérus 12 concave sensiblement sphérique. Les solutions illustrées par les figures 4B à 4E sont particulièrement avantageuses car elles permettent de réduire sensiblement les sollicitations sur les moyens 22 d'ancrage. Selon ces modes de réalisation, la résultante des efforts du plateau mobile 24 sur l'embase 20 passe toujours par le centre de la surface de contact sphérique si bien que cette résultante ne produit aucun moment par rapport audit centre. Ainsi, on peut réduire sensiblement les sollicitations sur les moyens 22 d'ancrage en positionnant de manière adéquate le centre de la surface sphérique par rapport auxdits moyens 22. Les moyens 28 de liaison comprennent au niveau des secondes surfaces d'appui 32,34 de l'embase et du plateau mobile des formes conjuguées qui permettent de maintenir plaquées ces deux surfaces l'une contre l'autre, tout en autorisant un glissement entre ces dernières. Selon un mode de réalisation, la surface d'appui 32 de l'embase comprend à sa périphérie un rebord 36 en saillie par rapport à ladite surface 32 définissant un logement 38 susceptible de recevoir une partie 40 du plateau mobile 24, la seconde surface d'appui 34 du plateau mobile venant en appui contre la surface 32. Un jeu est prévu entre le rebord 36 et la périphérie de la partie 40 du plateau mobile de manière à autoriser un mouvement relatif entre le plateau et l'embase. En fonction de la disposition et de l'importance des jeux et de la forme du rebord 36, il est possible de maîtriser le degré de liberté du mouvement relatif et de définir une ou des directions de mouvement, ainsi que l'amplitude desdits mouvements. Ainsi, sur la figure 3A, le rebord 36 comprend deux portions parallèles selon la direction B-B, parfaitement ajustées à la partie 40 du plateau selon la direction A-A et présente un jeu selon la direction B-B autorisant un mouvement de translation selon la direction B-B. Sur la figure 3B, il existe, quelle que soit la direction, un jeu entre le rebord 36 et la partie 40 si bien qu'un mouvement entre le plateau et l'embase est permis quelle que soit la direction. Des moyens de maintien en contact des secondes surfaces d'appui 32, 34 sont prévus et comportent au niveau de la partie 40 du plateau mobile, plus particulièrement au niveau de son flanc, une rainure 42 dans laquelle sont susceptibles de se loger un ou plusieurs ergots, ou un retour 44, solidaires de l'extrémité du rebord 36. Comme illustré par les différentes figures, les moyens de maintien comportent un retour 44 qui s'étend sur la totalité de la périphérie du rebord 36, des moyens de déformation au niveau de la partie 40 du plateau étant prévus pour permettre son introduction dans le logement 38. Selon un mode de réalisation, ces moyens comportent une ou plusieurs rainures 46 au niveau de la seconde surface d'appui 34 du plateau, disposées à proximité de la périphérie délimitant une ou des zones 48 déformables. Comme illustré par les différentes figures, et à titre d'exemple seulement, les moyens 22 d'ancrage comportent deux vis divergentes 50, disposées sensiblement dans l'alignement du pilier de l'omoplate et le pilier coracoïdien, engagées dans deux alésages 52, ménagées au niveau de l'embase 20, diamétralement opposées, assurant l'orientation angulaire divergente desdites vis. En complément, l'embase peut comprendre un plot 54 de positionnement, en saillie par rapport à la surface de l'embase orientée vers l'omoplate, de préférence de forme tronconique, et susceptible d'être engagé dans un logement conformé dans la glène anatomique. Sur la figure 5, on a représenté une autre variante des moyens d'ancrage comprenant au moins un élément incliné vers l'arrière du patient pour assurer un gain de place lors de la mise en place de la prothèse. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens 22 comprennent des picots 56 obliques par rapport à la surface 30, orientés vers le dos du patient, de préférence recouverts d'un matériau métallique poreux pour permettre la fixation à l'os, ainsi qu'une patte 58 plaquée contre l'os, de préférence préparé par résection, et maintenue grâce à une vis 60. selon un agencement préféré, deux picots 56 sont prévus, la vis étant disposée selon une direction verticale entre les deux picots 56. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens d'ancrage, les formes de l'embase et du plateau mobile, le degré de liberté et la direction des mouvements du plateau mobile par rapport à l'embase. REVENDICATIONS 1. Prothèse de glène d'épaule comprenant une embase (20) liée à l'os par des moyens d'ancrage (22) et un plateau mobile (24) présentant une surface (26) d'appui et de logement d'une tête d'humérus (12), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (28) de liaison entre ladite embase (20) et ledit plateau (24) susceptibles d'autoriser un mouvement relatif entre ces deux éléments une fois en place, notamment lors d'un mouvement de l'articulation. 2. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (28) de liaison comprennent, au niveau des surfaces en contact (32,34) de l'embase et du plateau mobile, des formes conjuguées qui permettent de maintenir plaquées lesdites surfaces l'une contre l'autre, tout en autorisant un glissement entre elles. 3. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 2, caractérisée en ce que les surfaces en contact (32,34) de l'embase et du plateau mobile sont sensiblement sphériques. 4. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'embase (20) présente une surface de contact avec le plateau mobile (24) concave. 5. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'embase (20) présente une surface de contact avec le plateau mobile (24) convexe. 6. Prothèse de glène d'épaule selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la surface d'appui (32) de l'embase sur laquelle est susceptible de prendre appui le plateau mobile (24) comprend à sa périphérie un rebord (36) en saillie par rapport à ladite surface (32) définissant un logement (38) susceptible de recevoir une partie (40) du plateau mobile (24), un jeu étant prévu entre ledit rebord (36) et la périphérie de la partie (40) du plateau mobile de manière à autoriser un mouvement relatif entre le plateau et l'embase. 7. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour définir le degré de liberté du mouvement relatif et régler les amplitudes de mouvement en fonction de la disposition et de l'importance des jeux et de la forme du rebord (36). 8. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que des moyens de maintien en contact des surfaces d'appui (32,34) de l'embase et du plateau mobile sont prévus, et comportent au niveau du flanc de la partie (40) du plateau mobile, une rainure (42) dans laquelle sont susceptibles de se loger un ou plusieurs ergots, ou un retour (44), solidaires de l'extrémité du rebord (36). 9. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de maintien comportent un retour (44) qui s'étend sur la totalité de la périphérie du rebord (36), des moyens de déformation au niveau de la partie (40) du plateau mobile étant prévus pour permettre son introduction dans le logement (38). 10. Prothèse de glène d'épaule selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de déformation comportent une ou plusieurs rainures (46) au niveau de la surface d'appui (34) du plateau mobile en contact avec l'embase, disposées à proximité de la périphérie délimitant une ou des zones déformables (48).