Brevet FR2862865A1 — publié le 20050603

IMPLANT FEMORAL A ENCOCHES DE STABILISATION La présente invention se rapporte à un implant fémoral d'une prothèse de hanche. La présente invention se rapporte également à une prothèse de hanche comportant un implant fémoral suivant l'invention. En général, l'implant fémoral d'une prothèse de hanche est constitué d'une partie diaphysaire et d'une partie métaphysaire, la partie métaphysaire étant surmontée d'un col et d'une rotule destinée à être introduite dans le cotyle de la prothèse de hanche. La partie diaphysaire est constituée d'une tige d'ancrage, destinée à permettre le guidage et l'ancrage de la pièce fémorale dans le canal médullaire du fémur, tandis que la partie métaphysaire (ou partie supérieure de la pièce fémorale) est évasée vers le haut. Le point d'articulation de la rotule au niveau du col de la partie métaphysaire et la pointe de la partie d'ancrage définissent un axe mécanique de la prothèse. Un axe neutre faisant un angle a avec l'axe mécanique et partant également de la pointe de la quille d'ancrage peut être défini pour la prothèse. Cet axe neutre, qui correspond souvent à l'axe anatomique de la prothèse, est défini comme étant l'axe le long duquel les contraintes en traction et en compression que subit la prothèse lorsque l'on applique une charge au sommet de la tête de la prothèse, c'est-à-dire au niveau de la rotule, s'annulent. Sur la partie de la prothèse qui se trouve du côté extérieur par rapport à l'axe neutre, la prothèse subit une contrainte en traction. Sur l'autre côté, c'est-à- dire le côté interne, la prothèse subit une contrainte en compression. Il est déjà connu dans l'art antérieur de former des encoches dans la partie métaphysaire, notamment sous la forme de nervures s'étendant du côté extérieur jusqu'au côté intérieur des flancs de la prothèse. L'orientation des bords d'attaque (bord supérieur) des nervures est réalisée de manière à s'opposer à l'enfoncement de la prothèse dans le fémur. Ces prothèses de l'art antérieur présentent un certain nombre d'inconvénients. Une fois installée dans le fémur, la prothèse, et notamment sa partie fémorale, subit un certain nombre de contraintes liées aux mouvements de la hanche. Ces mouvements peuvent se faire aussi bien en traction qu'en compression. Du côté interne, ces efforts, en combinaison avec la présence des nervures, "travaillent" la matière osseuse dans laquelle la prothèse est ancrée, ce qui a pour effet de former et renforcer la matière osseuse et ainsi renforcer la bonne stabilité de la prothèse. Du côté extérieur, en revanche, aucune consolidation de la matière osseuse n'apparaît et bien au contraire il apparaît un appauvrissement de la matière osseuse, ce qui nuit au bon positionnement, à la bonne stabilité et à une grande durée de vie de la prothèse de hanche dans son ensemble et de la partie fémorale de la prothèse de hanche, en particulier. La présente invention vise à surmonter cet inconvénient en proposant une nouvelle partie fémorale de prothèse de hanche dans laquelle, une fois montée en position ancrée dans le fémur, la formation de matière osseuse est favorisée et ainsi le renforcement de son ancrage et de sa stabilité au sein du fémur et, par conséquent, augmente la durée de vie de la prothèse, en évitant en particulier l'appauvrissement en matière osseuse du côté externe de la partie métaphysaire. Suivant l'invention, une partie fémorale d'une prothèse de hanche, constituée d'une quille d'ancrage, ou partie diaphysaire, d'une partie métaphysaire, ou partie supérieure, et d'une partie de tête, destinée à recevoir une rotule pour coopérer avec la pièce cotyloïdienne de la prothèse de hanche, la prothèse ayant un axe neutre, c'est-à-dire un axe le long duquel les contraintes en traction et en compression s'annulent lorsqu'il est appliqué une charge sur le centre de la tête fémorale, parallèlement à l'axe neutre, des encoches étant formées sur les flancs de la partie métaphysaire, en étant réalisées sensiblement transversalement par rapport à l'axe neutre, et notamment perpendiculairement à l'axe neutre, est caractérisée en ce que les encoches s'étendent uniquement dans la partie intérieure de la prothèse, c'est-à-dire entre l'axe neutre et le côté intérieur de la prothèse, c'est-à-dire le côté de la prothèse par rapport à l'axe neutre où se trouve la tête de la prothèse, la partie extérieure de la partie métaphysaire, c'est-à-dire la partie du côté externe de l'axe neutre, ne comportant pas d'encoches transversales, et notamment pas d'encoches perpendiculaires à l'axe neutre, dont la forme s'oppose à l'enfoncement de la partie fémorale dans le fémur. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l'axe neutre correspond sensiblement à l'axe longitudinal de la prothèse. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu 35 des encoches parallèles à l'axe neutre dans la partie diaphysaire de la prothèse, et des encoches identiques dans la partie externe de la partie métaphysaire. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les nervures définissant les encoches transversales sont formées de manière à s'opposer à l'enfoncement de la prothèse dans le fémur, en particulier la section transversale des nervures est triangulaire, la pointe du triangle étant orientée vers le bas, c'est-à-dire vers le côté de la quille d'ancrage. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la partie métaphysaire comporte deux flancs latéraux, un flanc intérieur et un flanc extérieur, les encoches transversales qui s'opposent à l'enfoncement étant formées sur les parties des flancs latéraux se trouvant du côté interne de l'axe neutre et sur le flanc intérieur. Suivant un perfectionnement, il est prévu des encoches dans la partie extérieure de la partie métaphysaire dont l'orientation des nervures qui les définissent est telle qu'elle s'oppose au descellement de la partie fémorale du fémur, en particulier la section transversale des nervures est triangulaire, la pointe du triangle étant orientée vers le haut. A titre d'exemple non limitatif, on décrit maintenant un mode de réalisation d'une partie fémorale d'une prothèse de hanche suivant l'invention en se reportant en particulier aux dessins, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une partie fémorale d'une prothèse; la figure 2 est une vue de côté de la prothèse de la figure 1; la figure 3 est une vue de face de la prothèse de la figure 1, la figure 4 est une vue du côté opposé de la figure 3, les figures 5a et 5b sont des figures permettant de décrire le procédé permettant de définir l'axe neutre au sens de l'invention de la prothèse, la figure 6 représente à plus grande échelle une partie de la prothèse de la figure 1, et la figure 7 représente à plus grande échelle une partie de la prothèse de la figure 2. Aux figures, il est représenté une partie fémorale 1 d'une prothèse de hanche. Cette partie fémorale 1 comporte une quille d'ancrage 2, une partie supérieure 3 évasée et une tête 4. La partie 3 supérieure est également appelée partie métaphysaire de l'implant fémoral, tandis que la quille 2 d'ancrage est appelée également la partie diaphysaire. La tête 4 de la prothèse comporte un col destiné à recevoir une rotule qui sera montée dans le cotyle prothétique de la prothèse (non représenté aux figures). La partie 3 supérieure comporte deux flancs latéraux 5 et 6, un flanc extérieur 7 et un flanc intérieur 8. On entend par intérieur et extérieur le positionnement des flancs lorsqu'ils sont montés comme prothèse dans le corps d'un patient. La partie fémorale 1 de la prothèse présente un axe neutre 9. Cet axe neutre est calculé pour la prothèse comme représenté aux figures 5 et 6. La prothèse est encastrée à une hauteur de 80 mm du centre de la tête fémorale et il est appliqué une charge de 6.000 Newtons au sommet de cette tête, verticalement (parallèlement à l'axe longitudinal de la quille). Les contraintes sont ensuite évaluées, soit par calcul, soit en apposant des jauges de contrainte et de déplacement au niveau du corps de la prothèse. On obtient ainsi pour chaque point entre le bord externe et le bord interne de la prothèse un schéma représentatif des contraintes en traction et en compression. L'axe neutre correspond à l'ensemble des points, pour chaque hauteur de la prothèse (par rapport à la pointe de la quille) , où les contraintes en traction et compression s'annulent. Cet axe 9 neutre définit ainsi une partie extérieure et une partie intérieure de la partie métaphysaire. Sur la partie intérieure des flancs 5, 6 et 8 de la partie métaphysaire, il est réalisé des encoches 10 transversales par rapport à l'axe neutre et notamment sensiblement perpendiculaires à cet axe neutre. Chaque encoche 10 est définie par deux nervures 14 qui la délimitent. La série d'encoches 10 est réalisée de manière à ce que les nervures 14 s'opposent à l'enfoncement de la prothèse dans le fémur. Ainsi, la section transversale 11 des nervure 14 a une forme en "sapin", c'est à dire triangulaire dont la pointe 15 est orientée vers le bas, c'est-à-dire vers la quille d'ancrage (On définit les directions vers le haut et vers le bas par rapport à l'état montée de la prothèse dans le fémur). La quille d'ancrage, quant à elle, comporte des encoches longitudinales, c'est-à-dire parallèle à l'axe longitudinal de la quille. La partie extérieure des flancs de la partie diaphysaire, quant à elle, ne comporte pas d'encoches transversales tendant à s'opposer à l'enfoncement de la partie fémorale dans le fémur. En particulier, on peut prévoir de ne disposer aucune encoche. On peut également prévoir de disposer des encoches 12 longitudinales comme celles qui se trouvent sur les flancs de la quille d'ancrage. On peut également prévoir dans cette partie extérieure des flancs de la partie diaphysaire des encoches 13 dont l'orientation de la pointe 17 de la section transversale 18 des nervures 16 qui les définissent est vers le haut, et par conséquent s'oppose au descellement de la partie fémorale 1 dans un fémur. On entend par s'opposer au descellement de la prothèse le fait que les bords d'attaque des encoches viennent s'ancrer dans la paroi interne du fémur dans lequel on installe la prothèse en étant orienté vers le haut, et donc butent contre cette paroi lorsque l'on tente de la retirer du fémur. A l'inverse on entend par s'opposer à l'enfoncement le fait de s'ancrer dans la paroi interne du fémur en étant orienté vers le bas et donc en butant contre la paroi lorsque celle ci est enfoncée. Ainsi, l'orientation des nervures dans la partie intérieure de la prothèse et celle des nervures dans la partie extérieure sont opposées. En réalisant des encoches de ce genre, on assure une plus grande durée de vie de la prothèse. En effet, en position montée dans le fémur, la prothèse a tendance à subir des vibrations de bas vers le haut et de haut vers le bas. Les encoches vont avoir alors tendance à "gratter" la paroi du fémur et ainsi "travailler" l'os. L'os qui subit alors des petites forces de stimulation a tendance à grossir et à se développer. Cela renforce ainsi l'ancrage de la prothèse. Du côté externe, cette action est identique mais inversée par rapport à l'axe neutre. Par conséquent, en prévoyant des encoches d'orientation opposée (c'est-à-dire les nervures des encoches 13 ont une section en coupe transversale triangulaire, la pointe étant orientée vers le haut, c'est-à-dire dans la direction s'éloignant de la pointe de la quille), on obtient également un travail sur l'os du côté extérieur de l'implant fémoral et, par conséquent, également un meilleur ancrage de la prothèse dans le fémur de ce côté extérieur. REVENDICATIONS 1. Partie fémorale (1) d'une prothèse de hanche, constituée d'une quille (2) d'ancrage, ou partie diaphysaire, d'une partie métaphysaire (3), ou partie supérieure, et d'une partie de tête (4), destinée à recevoir une rotule pour coopérer avec la pièce cotyloïdienne de la prothèse de hanche, la prothèse ayant un axe neutre (9), c'est-à-dire un axe le long duquel les contraintes en traction et en compression s'annulent lorsqu'il est appliqué une charge sur le centre de la tête fémorale, parallèlement à l'axe neutre, des encoches étant formées sur les flancs de la partie métaphysaire, en étant réalisées sensiblement transversalement par rapport à l'axe neutre, et notamment perpendiculairement à l'axe neutre, caractérisée en ce que les encoches (10) s'étendent uniquement dans la partie intérieure de la prothèse, c'est-à-dire entre l'axe neutre et le côté intérieur de la prothèse, c'est-à-dire le côté de la prothèse par rapport à l'axe neutre où se trouve la tête de la prothèse, la partie extérieure de la partie métaphysaire, c'est-à-dire la partie du côté externe de l'axe neutre, ne comportant pas d'encoches transversales, et notamment pas d'encoches perpendiculaires à l'axe neutre, dont la forme s'oppose à l'enfoncement de la partie fémorale dans le fémur. 2. Partie fémorale suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe neutre (9) correspond sensiblement à l'axe longitudinal de la prothèse. 3. Partie fémorale suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu des encoches (12) parallèles à l'axe neutre dans la partie diaphysaire de la prothèse, et des encoches identiques dans la partie externe de la partie métaphysaire. 4. Partie fémorale suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie métaphysaire comporte deux flancs latéraux, un flanc intérieur et un flanc extérieur, les encoches transversales étant formées sur les parties des flancs latéraux se trouvant du côté interne de l'axe neutre et sur le flanc intérieur. 5. Partie fémorale suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les nervures définissant les encoches (10) transversales sont formées de manière à s'opposer à l'enfoncement de la prothèse dans le fémur, en particulier la section transversale des nervures est triangulaire, la pointe du triangle étant orientée vers le bas, c'est-àdire vers le côté de la quille d'ancrage. 6. Partie fémorale suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu' il est prévu des encoches (13) dans la partie extérieure de la partie métaphysaire dont l'orientation des nervures qui les définissent est telle qu'elle s'oppose au descellement de la partie fémorale du fémur. 7. Partie fémorale suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la section transversale des nervures définissant les encoches (13) est triangulaire, la pointe du triangle étant orientée vers le haut. 8. Prothèse de hanche comportant une partie fémorale suivant l'une des revendications 1 à 7.