Brevet FR2846874A1 — publié le 20040514

PROTHESE DE HANCHE La présente invention concerne une prothèse de hanche destinée à remplacer l'articulation coxo5 fémorale (hanche). On connaît une prothèse de hanche du type dont le corps de prothèse, s'étend principalement selon un axe vertical, dont la forme est constituée d'un empilement de sections horizontales, et comprend, sur sa face 10 externe, un épaulement dont la base est adaptée à être disposée au niveau du petit trochanter quand la prothèse est placée dans le fémur. Une prothèse de ce type est par exemple décrite dans la demande de brevet EP 128 036. Dans cette 15 demande, la prothèse comporte un vrillage autour de l'axe vertical. La conformation de cette prothèse permet d'avoir une meilleure fixation dans le fut fémoral. Toutefois, la forme du corps de la prothèse n'est 20 pas parfaitement adaptée au fut du fémur, ce qui peut entraîner une mauvaise répartition des contraintes. Cette mauvaise répartition des contraintes peut générer des douleurs. La présente invention a pour objet de réaliser 25 une prothèse de hanche conformée de façon à avoir un calage optimum de la prothèse dans le fut fémoral et une surface d'appui maximum de façon à avoir une très bonne transmission des efforts de la prothèse au fémur. Dans la suite de la demande, on entend par face 30 avant, la face de la prothèse orientée vers l'avant du patient quand elle est implantée dans le fémur. Il en est de même des faces arrière, externe et interne. Selon l'invention, des sections horizontales sont décalées les unes par rapport aux autres par translation dans les directions frontale et sagittale de façon à former, outre les deux points d'appui 5 constitués par l'épaulement externe et par la partie de la face interne se trouvant sensiblement à la hauteur de l'épaulement externe, un troisième point d'appui situé sur la face arrière de la prothèse et constitué par un renflement postérieur adapté à être situé sous 10 le petit trochanter quand la prothèse est placée dans le fémur. Les deux points d'appui classiques que sont, d'une part, l'épaulement externe situé à la face externe, et, d'autre part, la partie de la face interne 15 se trouvant sensiblement à la hauteur de l'épaulement externe, sont complétés par un troisième point d'appui constitué par le renflement postérieur situé sur la face arrière de la prothèse. Les trois points d'appui de la prothèse selon la présente invention permettent 20 l'amélioration de la transmission des efforts de la prothèse au fémur. D'autres avantages et particularités de la présente invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs - La figure 1 est une vue en perspective dans le plan frontal de la face avant d'une prothèse selon la présente invention; - La figure 2 est une vue en perspective dans le plan sagittal de la face interne d'une prothèse selon la présente invention; - La figure 3 est une vue en perspective dans le plan sagittal de la face externe d'une prothèse selon la présente invention; - La figure 4 est une vue de dessous en 5 perspective d'une prothèse selon la présente invention; - Les figures 5 à 10 sont des vues en coupe de la prothèse selon les lignes V-V, VI-VI, VII-VII, VIIIVIII, IX-IX et X-X de la figure 1. Une prothèse de hanche 1 s'utilisant sans ciment, comprend un corps de prothèse 2 qui s'étend principalement selon un axe vertical 3 et qui comprend une face interne 4, une face externe 5, une face avant 6 et une face arrière 7, et un col 8 qui forme un 15 angle proche de 450 avec l'axe vertical 3 et qui est situé dans le prolongement de la face interne 4. Le corps 2 comprend, sur sa face externe 5, un épaulement 9 dont la base 10 est adaptée à être disposée au niveau du petit trochanter quand la 20 prothèse 1 est placée dans le fémur. Cet épaulement 9 constitue un premier point d'appui de la prothèse 1 dans le fémur. Le corps 2 comprend un deuxième point d'appui 46 constitué par la partie 46 de la face interne 4 qui se 25 trouve sensiblement à la hauteur de l'épaulement externe 9. Dans la présente demande, la zone supérieure 44 du corps 2 peut être définie comme étant la zone à partir de laquelle la face externe 5 s'incurve en 30 direction du col 8, la zone inférieure 45 peut être définie comme étant la zone dans laquelle les sections horizontales 11 sont circulaires, voire sensiblement circulaires, et la zone médiane 41 est définie comme étant située entre la zone inférieure 45 et la zone supérieure 44. Le corps 2 de la prothèse 1 peut être considéré 5 comme étant un empilement de sections horizontales 11. Selon l'invention, au moins les sections horizontales 11 empilées dans la zone médiane 41 sont décalées les unes par rapport aux autres par translation dans les directions frontale et sagittale 10 de façon à former, outre les deux points d'appuis cités ci-dessus (9,46), un troisième point d'appui qui est situé sur la face arrière 7 et qui est constitué par un renflement postérieur 12 adapté à être situé sous le petit trochanter quand la prothèse 1 est placée dans le 15 fémur. Plus précisément, dans le sens de la queue 13 de la prothèse 1 vers le col 8, les sections horizontales 11 sont translatées vers l'arrière dans la partie basse 42 de la zone médiane 41, et vers l'avant 20 dans la partie haute 43 de la zone médiane 41, de façon à former le renflement postérieur 12. Chaque section horizontale 11 comprend une extrémité interne 14 et une extrémité externe 15. Le corps 2 de la prothèse 1 comprend une courbe interne 16 25 et une courbe externe 17 définies comme étant l'empilement des extrémités interne 14 et externe 15 de chaque section horizontale 11. De façon connue, et comme on peut le voir à la figure 1, la projection 18 de la courbe interne 16 dans 30 le plan frontal peut être définie ainsi: dans la zone inférieure 45, la projection 18 est très légèrement incurvé vers le col 8 et fait un angle inférieur à 50 avec l'axe vertical 3; audelà, l'angle entre la projection 18 et l'axe vertical 3 croît continment jusqu'à atteindre une valeur proche de 30 . De même, de façon connue et comme on peut le voir 5 à la figure 1, la projection 19 de la courbe externe 17 dans le plan frontal peut être définie ainsi: dans la zone inférieure 45, la projection 19 est incurvée dans la direction opposée au col 8 et fait un angle avec l'axe vertical 3 proche de 50, dans la zone médiane 41, 10 l'angle croît jusqu'à atteindre environ 15 , puis décroît et, dans la zone supérieure 44, la décroissance est telle que la projection 19 s'incurve en direction du col 8 jusqu'à atteindre, à l'extrémité supérieure du corps 2, une valeur proche de 60 . Ainsi, la 15 projection 19 comporte un extremum El dirigé vers la face externe 5 correspondant à l'épaulement externe 9. Comme on peut le voir à la figure 2, la projection 20 de la courbe interne 16 dans le plan sagittal présente, dans la zone médiane 41, un 20 extremum E2 orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et correspondant au renflement postérieur 12. De même, et comme on peut le voir à la figure 3, la projection 21 de la courbe externe 17 dans le plan sagittal présente, dans la zone médiane 41, un 25 extremum E3 orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et correspondant au renflement postérieur 12. Ces deux projections 20,21 dans le plan sagittal sont similaires et peuvent être définies ainsi: dans 30 la zone inférieure 45, les projections 20,21 sont dans la direction de l'axe vertical 3; dans la partie basse 42 de la zone médiane 41, les projections s'incurvent vers la face arrière 7 puis, dans la partie haute 43 de la zone médiane 41, vers la face avant 8, la déportation des extremums E2 et E3 des projections 20,21 en arrière de l'axe vertical 3 étant de quelques millimètres, de préférence de 3 mm. Comme on peut le voir à la figure 4, la projection 22 de la courbe interne 16 dans le plan horizontal présente un extremum E4 qui est orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et qui correspond au 10 renflement postérieur 12. Par ailleurs, la projection 23 de la courbe externe 17 dans le plan horizontal présente un extremum E5 qui est orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et qui correspond au renflement postérieur 12, ainsi qu'un extremum E6 qui 15 est orienté vers la face externe 5 de la prothèse 1 et qui correspond à l'épaulement externe 9. Les figures 5 à 10 permettent de visualiser la forme des sections horizontales 11 le long de l'axe vertical 3. On peut y remarquer que la section horizontale 11 est circulaire sur la zone inférieure 45 de la queue 13 (figure 10), et au-delà, la section horizontale 11 s'étire dans la direction dite longitudinale (figures 5 à 9). On peut remarquer que chaque section horizontale 11 dans la zone médiane 41 présente une symétrie par rapport au segment longitudinal 24 qui est définie comme passant par l'extrémité interne 14 et l'extrémité externe 15 de la section horizontale 11 30 correspondante. L'angle 40 formé par la projection, dans le plan horizontal, du col 8 et par le segment longitudinal 24 d'une section horizontale 11 est le même, quelle que soit la section horizontale 11. Cet angle 40 définit donc le décalage angulaire entre le col 8 et le corps 2. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 10, le col est rétroversé de 100, ce qui 5 permet de rattraper l'antéversion de la section proximale de la prothèse, adaptée à la dernière section du col du fémur. Par ailleurs, chaque section horizontale 11 comprend un arc interne 25, un arc externe 26, un arc 10 avant 27 et un arc arrière 28, l'empilement de chacun de ces arcs 25,26,27,28 définissant les faces interne 4, externe 5, avant 6 et arrière 7 du corps 2 de la prothèse 1. Du fait de la symétrie de chaque section 15 horizontale 11 dans la zone médiane 21, par rapport au segment longitudinal 24, le rayon de courbure Rav de l'arc avant 27 est égal au rayon de courbure Rar de l'arc arrière 28. Pour chaque section horizontale 11 dans la zone 20 médiane 41, le rayon de courbure Rar de l'arc arrière 28 (et celui Rav de l'arc avant 27) est supérieur au rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 et au rayon de courbure Rit de l'arc interne 25. De plus, le rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 est supérieur à celui 25 de l'arc interne Rint. Par exemple, dans la zone adjacente au renflement postérieur 12, le rapport du rayon de courbure Rar de l'arc arrière 28 sur le rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 est compris entre 4,5 et 11, et le rapport 30 du rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 sur le rayon de courbure Rint de l'arc interne 25 est compris entre 1,3 et 2. Par exemple, dans l'exemple illustré aux figures 1 à 10, on a les rayons suivants pour les différentes coupes: - figure 5 (zone supérieure 44): Rar = 75 mm, Rext 5= 11,75 mm et Rint = 5,6 mm; - figure 6 (partie haute 43 de la zone médiane 41): Rar = 77,13 mm, Rext = 11 mm et Rint = ,6 mm; figure 7 (partie haute 43 de la zone 10 médiane 41): Rar = 50 mm, Rext = 10,25 mm et Rint = ,6 mm; - figure 8 (partie basse 42 de la zone médiane 41): Rar = 28 mm, Rext = 6,2 mm et Rint = 4 mm; - figure 9 (partie basse 42 de la zone 15 médiane 41): Rar = 11 mm, Rext = 4,6 mm et Rint = 4,2 mm; et - figure 10 (zone inférieure 45): Rar = 4,4 mm, Rext = 4,4 mm et Rint = 4,4 mm. On peut remarquer que, plus une section 20 horizontale 11 est proximale, plus le rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 est important. Chaque section horizontale 11 est ainsi constituée par la jonction de l'arc interne 25, de l'arc externe 26, de l'arc avant 27 et de l'arc 25 arrière 28, chaque arc étant joint aux deux arcs voisins de façon tangente. De cette façon, aucune section horizontale ne présente de point anguleux. Chaque section horizontale 11 comprend une extrémité arrière 29 qui est située à la jonction de 30 l'arc externe 26 avec l'arc arrière 28. La projection normale de l'extrémité avant 29 sur le segment longitudinal 24 se situe dans le tiers de ce segment 24 proche de l'extrémité externe 15. La projection 30 dans le plan sagittal de la courbe arrière 31 (qui est définie comme étant 5 l'empilement des extrémités arrière 29 de chaque section horizontale 11), présente, dans la partie haute 43 de la zone médiane 41, un extremum E7 qui est orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et qui correspond à la limite avant du renflement 10 postérieur 12. Il est ainsi possible de définir l'épaisseur du renflement postérieur 12 et donc la qualité de la surface d'appui de ce troisième point d'appui. Comme on peut le voir aux figures 2 et 3, la 15 déviation vers l'arrière de la courbe arrière 31, dans la partie basse 42 de la zone médiane 41, causée par la translation des sections horizontales 11 vers l'arrière (comme pour les courbes interne 16 et externe 17) est amplifiée par l'augmentation des rayons de courbure Rext 20 des arcs externes 26. La déportation de l'extremum E7 de la courbe arrière 31 en arrière de l'axe vertical 3 est compris entre 10 et 13 mm. Il est donc possible de jouer sur les deux paramètres (translation de la section horizontale et 25 rayon de courbure de l'arc externe) pour déterminer la dimension du renflement postérieur 12 ainsi que le profil de la partie de la tige introduite dans le fut fémoral. Bien évidemment la présente invention n'est pas 30 limitée au mode de réalisation décrit en relation avec les dessins annexés, de nombreuses modifications peuvent y être apportées. REVENDICATIONS 1. Prothèse de hanche (1) comprenant un corps de prothèse (2) qui s'étend principalement selon un axe 5 vertical (3), dont la forme est constituée d'un empilement de sections horizontales (11), et qui comprend, sur sa face externe (5), un épaulement (9) dont la base (10) est adaptée à être disposée au niveau du petit trochanter quand la prothèse (1) est placée 10 dans le fémur, caractérisée en ce que des sections horizontales (11) sont décalées les unes par rapport aux autres par translation dans les directions frontale et sagittale de façon à former, outre les deux points d'appui constitués par l'épaulement externe (9) et par 15 la partie (46) de la face interne (4) se trouvant sensiblement à la hauteur de l'épaulement externe (9), un troisième point d'appui (12) situé sur la face arrière (7) de la prothèse (1) et constitué par un renflement postérieur (12) adapté à être situé sous le 20 petit trochanter quand la prothèse (1) est placée dans le fémur. 2. Prothèse de hanche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le sens de la queue (13) de la prothèse vers le col (8), les 25 sections horizontales (11) sont translatées vers l'arrière dans la partie basse (42) de la zone médiane (41), et vers l'avant dans la partie haute (43) de la zone médiane (41), de façon à former le renflement postérieur (12). 3. Prothèse de hanche (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la projection (20), dans le plan sagittal, de la courbe Il interne (16) définie par l'ensemble des extrémités internes (14) des sections horizontales (11), présente, dans la zone médiane (41), un extremum (E2) orienté vers la face arrière (7) de la prothèse (1) et correspondant au renflement postérieur (12). 4. Prothèse de hanche (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la projection (21), dans le plan sagittal, de la courbe externe (17) définie par l'ensemble des extrémités 10 externes (15) des sections horizontales (11), présente, dans la zone médiane (41), un extremum (E3) orienté vers la face arrière (7) de la prothèse (1) et correspondant au renflement postérieur (12). 5. Prothèse de hanche (1) selon l'une des 15 revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la projection (22), dans le plan horizontal, de la courbe interne (16) définie par l'ensemble des extrémités internes (14) des sections horizontales (11), présente un extremum (E4) orienté vers la face arrière (7) de la 20 prothèse (1) et correspondant au renflement postérieur (12). 6. Prothèse de hanche (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la projection (23), dans le plan horizontal, de la courbe 25 externe (17) définie par l'ensemble des extrémités externes (15) des sections horizontales (11), présente un extremum (E5) orienté vers la face arrière (7) de la prothèse (1) correspondant au renflement postérieur (12), et un extremum (E6) orienté vers la 30 face externe (5) de la prothèse (1) et correspondant à l'épaulement externe (9). 7. Prothèse de hanche (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque section horizontale (11) présente une symétrie par rapport au segment longitudinal (24) passant par 5 l'extrémité interne (14) et l'extrémité externe (15) de la section horizontale (11) correspondante. 8. Prothèse de hanche (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'angle (40) formé par la projection dans le plan horizontal du 10 col (8) de prothèse et le segment longitudinal (24) d'une section horizontale (11) est le même pour chaque section horizontale (11) de la prothèse (1). 9. Prothèse de hanche (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'angle (40) 15 formé par la projection dans le plan horizontal du col (8) de prothèse et le segment longitudinal (24) d'une section horizontale (11) est une rétroversion de 100. 10. Prothèse de hanche (1) selon l'une des 20 revendications 1 à 9, caractérisée en ce que, dans la zone médiane (41), chaque section horizontale (11) comprend un arc interne (25), un arc externe (26) dont le rayon de courbure (Rext) est supérieur à celui (Rint) de l'arc interne (25), un arc avant (27) dont le rayon 25 de courbure (Rav) est supérieur à celui (Rext) de l'arc externe (26), et un arc arrière (28) dont le rayon de courbure (Rar) est égal à celui (Rav) de l'arc avant (27), chaque arc (25,26,27,28) étant joint aux deux arcs voisins de façon tangente. 11. Prothèse de hanche (1) selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'extrémité arrière (29) de chaque section horizontale (11), située à la jonction de l'arc externe (26) avec l'arc arrière (28), se trouve, selon la direction longitudinale, dans le tiers proche de l'extrémité externe (15). 12. Prothèse de hanche (1) selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que, dans la zone adjacente au renflement postérieur (12), le rapport du rayon de courbure (Rar) de l'arc arrière (28) sur le rayon de courbure (Rext) de l'arc externe (26) 10 est compris entre 4,5 et 11, et le rapport du rayon de courbure (Rext) de l'arc externe (26) sur le rayon de courbure (Rint) de l'arc interne (25) est compris entre 1,3 et 2.