Brevet FR2871368A1 — publié le 20051216

L'invention a trait à un jeu de composants huméraux pour une prothèse totale d'épaule, ainsi qu'à une prothèse et à une méthode de pose d'une telle prothèse. Dans le domaine des prothèses totales d'épaule, il est connu, par exemple de US -A-3,978,528, de EP-A-O 299 899 ou de FR-A-2 836 039, de constituer une prothèse dans laquelle une surface articulaire convexe est solidaire de la glène, alors qu'une surface articulaire concave est solidaire de l'humérus, la coopération de ces surfaces permettant de re- créer une articulation au niveau de l'épaule. Avec ces prothèses connues, il peut arriver, lors du mouvement d'adduction, qu'une portion de la partie métaphysaire du composant huméral vienne heurter le pilier de l'omoplate, ce qui limite ce mouvement et peut s'avérer douloureux, voire même induire un descellement de la prothèse. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un jeu de composants huméraux qui permet au chirurgien d'optimiser le positionnement relatif des composants prothétiques, en fonction de l'anatomie du patient. Dans cet esprit, l'invention concerne un jeu de composants huméraux pour prothèse totale d'épaule dans lequel chaque composant est formé d'une queue d'ancrage et d'une partie métaphysaire qui définit une surface concave d'articulation globalement en tronçon de sphère. Ce jeu de composants est caractérisé en ce que le décalage entre l'axe central de la partie métaphysaire et l'axe de symétrie de la surface concave d'articulation des différents composants est variable. Grâce à l'invention, la surface articulaire concave des différents composants huméraux peut être positionnée, par rapport à la surface externe de la partie méthaphysaire, d'une façon telle que les interférences de la partie métaphysaire avec le pilier de l'omoplate sont minimisées, voire supprimées. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires, un jeu de composants huméraux peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toutes combinaisons techniquement admissibles: - Pour chaque composant, l'axe de symétrie de la surface articulaire et l'axe central de la partie métaphysaire sont sensiblement parallèles. - Pour l'un au moins de ces composants, l'axe de symétrie de la surface articulaire est disposé, par rapport à l'axe central de la partie métaphysaire, à l'opposé d'un axe médian de la queue d'ancrage. Dans ce cas, la surface d'articulation de l'un au moins de ces composants s'étend avantageusement jusqu'au voisinage immédiat du bord de la partie métaphysaire, voire même est coupée par ce bord, à l'opposé de la partie du bord située globalement dans le prolongement de la queue d'ancrage. - Les différents composants ont sensiblement la 20 même forme, à l'exception de la position de la surface articulaire dans la partie métaphysaire. - L'angle d'inclinaison de l'axe de symétrie de la surface articulaire par rapport à l'axe médian de la tige a sensiblement la même valeur pour tous les composants. - Le décalage précité peut être nul pour l'un des composants huméraux, les axes étant alors confondus. L'invention concerne également une prothèse totale d'épaule qui comprend un composant huméral sélectionné dans un jeu de composants tel que précédemment décrit. Une telle prothèse est plus facilement adaptable à la morphologie du patient. Selon un aspect avantageux de l'invention, une telle prothèse comprend en outre un composant glénoïdien qui forme une surface d'articulation convexe centrée sur un axe de symétrie qui n'est pas perpendiculaire à une face arrière de ce composant destiné à venir en appui contre la glène. Cet aspect de l'invention permet de rattraper ou de compenser un défaut de parallélisme entre la surface réséquée de la glène contre laquelle vient en appui le composant glénoïdien et l'axe de la colonne vertébrale du patient. L'invention concerne enfin une méthode de pose d'une 10 prothèse totale d'épaule qui comprend des étapes consistant - préparer les os en vue de la mise en place d'un composant glénoïdien et d'un composant huméral; installer sur la glène un composant glénoïdien définissant une surface articulaire convexe; - sélectionner, dans un jeu de composants huméraux, un composant huméral pourvu d'une surface articulaire concave apte à coopérer avec une surface articulaire convexe du composant glénoïdien, ce composant n'interférant pas sensiblement ou interférant relativement peu avec le pilier de l'omoplate lors d'un mouvement d'adduction et installer le composant huméral sur l'humérus. La méthode de l'invention peut être mise en oeuvre par un chirurgien installant une prothèse totale d'épaule, la sélection du composant huméral le plus adapté pouvant être effectuée au cours de l'opération chirurgicale ou, de façon anticipée au cours du bilan pré-opératoire. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un jeu de composants huméraux conforme à son principe et de la pose d'une prothèse totale d'épaule au moyen de ce jeu de composants, donnée 20 uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique de principe d'une prothèse totale d'épaule installée sur un patient et comprenant un composant huméral représenté en coupe, issu d'un jeu de composants conforme à l'invention; - la figure 1A est une vue du détail A à la figure 1 en configuration d'interférence entre le composant huméral et le pilier de l'omoplate; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, alors que le composant huméral est différent de celui utilisé dans la prothèse de la figure 1; - la figure 3 est une représentation schématique d'un jeu conforme à l'invention de composants huméraux 15 représentés en coupe, et - la figure 4 est une vue analogue à la figure lA pour une prothèse dont le composant huméral est identique à celui de la figure 2, le composant glénoïdien étant différent. La prothèse P représentée à la figure 1 comprend un composant glénoïdien 10 qui est fixé à la glène G par tout moyen approprié, par exemple conformément à l'enseignement technique de FR-A-2 836 039, et qui définit une surface articulaire convexe S1 sensiblement en forme de demi-sphère. La prothèse P comprend également un composant huméral 20 formé d'une queue d'ancrage 21 et d'une partie métaphysaire 22. La queue 21 est globalement rectiligne et apte à être introduite dans le canal médullaire M de l'humérus H, alors que la partie métaphysaire 22 fait saillie au- delà de ce canal et définit une surface articulaire concave S2 en forme de tronçon de sphère. Sur les figures 1, lA et 2, la glène 4 et le composant 10 sont représentés en vue de côté, alors que l'humérus H et le composant 20 sont représentés en coupe longitudinale. Les surfaces S1 et S2 sont adaptées pour constituer une articulation glissante et ont des rayons sensiblement égaux. La partie métaphysaire 22 est de forme externe globalement cylindrique à base circulaire et l'on note 23 sa surface radiale externe. On note par ailleurs 24 sa surface d'extrémité qui est globalement plane et dans laquelle est creusée la surface concave S2. On note enfin 25 le bord périphérique externe qui relie les surfaces 23 et 24 et qui est circulaire comme la surface 23. On définit comme axe central X22 de la partie métaphysaire 22 un axe perpendiculaire à la surface 24 et passant par le centre imaginaire de cette surface. En pratique, l'axe X22 est un axe de symétrie du bord 25. Dans certaines configurations, la surface 24 peut être supprimée. Le bord 25 relie alors directement les surfaces S2 et 23. Dans ce cas, l'axe X22 est défini comme l'axe de symétrie du bord 25. L'humérus H est supposé subir des mouvements d'abduction représentés par la flèche F1 et des mouvements d'adduction représentés par la flèche F2 à la figure 1. En fin de course d'adduction, les parties de la surface 24 et du bord 25 les plus éloignées de la tige 21 sont susceptibles de heurter le pilier de l'omoplate G1, c'est-à-dire la partie de la glène G située au voisinage du composant 10 en dessous de celui-ci lorsque le patient se tient debout. Dans cette configuration d'interférence représentée à la figure 1A, le patient ressent une gêne, ce qui est préjudiciable à la réussite de l'opération. On comprend que cette configuration d'interférence n'est pas systématique dans la mesure où le pilier de l'omoplate G1 peut avoir différentes formes, comme représenté, en traits mixtes uniquement, à la figure 1. Conformément à l'invention, et ainsi qu'il ressort plus particulièrement de la figure 3, un jeu J de composants huméraux est prévu, dans lequel plusieurs composants 20, 20' et 20" sont préparés avec des géométries différentes. Comme il ressort de la figure 3, les différents composants 20, 20' et 20" du jeu J ont globalement la même forme extérieure, leurs queues respectives 21, 21' et 21" ayant sensiblement la même forme extérieure, de même que leurs parties métaphysaires 22, 22' et 22". En particulier, les surfaces radiales externes 23, 23' et 23" de ces différents parties métaphysaires ainsi que leurs bords 25, 25' et 25" ont sensiblement la même géométrie. On note respectivement X21, X'21 et X"21 les axes médians des queues d'ancrage 21, 21' et 21". On définit par ailleurs comme axe X2 l'axe de symétrie de la surface S2. Pour le composant 20, les axes X2 et X22 sont confondus. On définit comme précédemment l'axe X'22 comme l'axe central de la partie métaphysaire 22' pour le composant 20' et l'axe X'2 comme l'axe de symétrie de la surface d'articulation concave S'2 du composant 20'. Les axes X'2 et X'22 sont parallèles entre eux et décalés d'une distance d' non nulle. De la même façon, on définit les axes X"22 et X"2 comme étant respectivement l'axe central de la partie métaphysaire 22" et l'axe de symétrie de la surface S"2, ces axes étant parallèles et décalés d'une distance d" supérieure à la distance d'. On note a l'angle d'inclinaison entre les axes X21 et X22, cet angle étant également l'angle d'inclinaison entre les axes X2 et X21 puisque les axes X2 et X22 sont parallèles. L'angle a' entre les axes X'21 et X'22 et l'angle a" entre les axes X" 21 et X" 22 ont la même valeur que l'angle a. Cependant, une telle égalité des angles a, a' et a" n'est pas obligatoire dans la mesure où les axes X2 et X22, X12 et X' 22i X"2 et X"22 ne sont pas nécessairement parallèles. Les différents composants 20, 20' et 20" du jeu J se distinguent donc les uns des autres par le fait que leur surface d'articulation concave S2, S'2, S"2 est plus ou moins décalée par rapport à l'axe central de leur surface d'extrémité 24, 24' ou 24". Sauf pour le composant 20, les axes X'2 ou équivalents des surfaces articulaires concaves sont plus proches que les axes X'22 et X"22 de la partie du bord 25 la plus éloignée de l'axe X'21 ou équivalent. En d'autres termes, les surfaces S'2 et S"2 sont décalées vers le bas à la figure 3 par rapport à la position médiane qu'occupe la surface S2 vis-à-vis des surfaces 23 et 24 du composant 20. La surface concave S"2 du composant 20" se prolonge jusqu'au voisinage immédiat du bord 25" dans sa partie la plus éloignée de la tige 21", ce qui induit que la surface 24" est de largeur nulle pratiquement dans cette zone. Les risques d'interférences avec le pilier de l'omoplate G1 sont donc particulièrement limités dans ce cas. Ainsi, et comme représenté à la figure 2, une prothèse p équipée du composant 20" a moins de chance d'interférer avec le pilier G1 de l'omoplate, même si celui-ci a la même géométrie que celui représenté en trait plein à la figure 1. Lors de la pose d'une prothèse d'épaule, le chirurgien effectue les coupes osseuses et prépositionne le composant glénoïdien ou un composant fantôme. Il peut alors sélectionner dans le jeu J le composant huméral le plus adapté, éventuellement après essai avec des composants fantômes, pour minimiser les risques d'interférence. En variante, le chirurgien peut pré-sélectionner le composant huméral à utiliser lors du bilan préopératoire. L'invention permet donc au chirurgien, par une sélection raisonnée du composant huméral 20, 20', 20" ou équivalent dans le jeu J de composants, d'adapter la position relative des composants glénoïdien et huméral lorsque leurs surfaces d'articulation respectives coopèrent, tout en évitant ou en limitant dans une très large mesure les interférences entre un bord 25 ou équivalent du composant huméral et le pilier de l'omoplate. L'invention permet donc de rendre plus vertical ou de verticaliser l'humérus en fin de course d'adduction. Dans le jeu J, les composants huméraux ont sensiblement la même géométrie extérieure, à l'exception du positionnement de leur surface articulaire concave. Il est bien entendu que les différents jeux J peuvent être prévus dans différentes tailles pour s'adapter aux morphologies des patients à traiter ou qu'un jeu J de composants huméraux peut incorporer des composants de hauteurs différentes. En outre, le nombre de composants d'un même jeu n'est pas limité à trois et peut prendre toute valeur supérieure à deux, en fonction de la précision recherchée pour l'ajustement du décalage d ' , d " , etc... Selon une variante non représentée de l'invention, le décalage entre les axes X2 et X22 peut être encore plus important que celui référencé d" à la figure 3, auquel cas la surface S2 est coupée par le bord 25. Une telle variante permet de décaler encore plus la surface S2 vers le bas, étant entendu que le centre de rotation se situe sur la surface S2. Comme représenté à la figure 4, la surface fraisée SG de la glène n'est pas toujours parallèle à un axe vertical Z-Z' passant par le centre de la colonne vertébrale du patient qui se tient debout. Or, pour une bonne coopération des surfaces S1 et S1, il est préférable que l'axe de symétrie X1-X'1 de la surface hémisphérique S1 soit sensiblement perpendiculaire à l'axe Z-Z'. C'est pourquoi, dans le cas où la surface SG est inclinée comme représenté à la figure 4, on utilise un composant glénoïdien 10 dont la face arrière 11 n'est pas perpendiculaire à l'axe X1-X'1, ce qui permet de positionner le composant 10 de telle sorte que cet axe X1-X'1 est sensiblement perpendiculaire à l'axe Z-Z'. Le composant 10 peut être formé d'une embase 12 et d'une coiffe 13, définissant la surface S1 et montée sur l'embase 12. La face arrière 11 de l'embase 12 est alors avantageusement non parallèle à sa face avant sur laquelle est montée la coiffe 13. De façon avantageuse, un composant 10 tel que représenté à la figure 4 peut être sélectionné dans un jeu de composants présentant des différences d'orientation variables entre leurs faces arrières respectives et l'axe des surfaces S1 qu'ils définissent. L'invention a été représentée avec des composants huméraux monoblocs. En pratique et selon un aspect non représenté de l'invention, les parties métaphysaires de ces composants sont le plus souvent équipées de coupelles en matière plastique définissant les surfaces S2 de ces composants. Selon une variante non représentée de l'invention, l'axe de symétrie de la surface S1 peut être décalé, vers le bas lorsque le patient se tient debout, par rapport à l'axe de symétrie de l'embase sur laquelle est montée la coiffe définissant cette surface. Ceci peut être combiné avec la non perpendicularité de l'axe X1-X'1 et de la face arrière de la prothèse mentionnée ci-dessus en référence au mode de réalisation de la figure 4. 11 REVENDICATIONS 1. Jeu de composants huméraux pour prothèse totale d'épaule dans lequel chaque composant est formé d'une queue d'ancrage et d'une partie métaphysaire qui définit une surface concave d'articulation globalement en tronçon de sphère, caractérisé en ce que le décalage (d', d") entre l'axe de symétrie (X2, X'2, X"2) 2) de ladite surface (S2, S'2, S"2) 2) et l'axe central (X22, X'22, X"22) 22) de ladite partie métaphysaire (22, 22', 22") desdits composants (20, 20', 20") est variable. 2. Jeu de composants selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour chaque composant (20; 20', 20"), lesdits axes (X2, X'2, X"2, 2, X22, X'22, X"22) 22) sont sensiblement parallèles. 3. Jeu de composants selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour l'un au moins (20', 20") desdits composants, ledit axe de symétrie (X'2, X"2) est situé, par rapport audit axe central (X'22, X"22), à l'opposé d'un axe médian (X'21, X"21) de ladite queue (21', 21"). 4. Jeu de composants selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'articulation (S"2) de l'un au moins desdits composants s'étend jusqu'au voisinage immédiat du bord (25") de ladite partie métaphysaire (22"), à l'opposé de la partie dudit bord située globalement dans le prolongement de ladite queue (21"). 5. Jeu de composant selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'articulation de l'un au moins desdits composants est coupée par ledit bord de ladite partie métaphysaire, à l'opposé de la partie dudit bord située globalement dans le prolongement de ladite queue. 6. Jeu de composants selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différents composants (20, 20', 20") ont sensiblement la même forme, à l'exception de la position de ladite surface articulaire (S2, S'2, S"2) dans ladite partie métaphysaire (22, 22', 22"). 7. Jeu de composants selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison (a, a', a") dudit axe de symétrie (X2, X'2, X"2) par rapport à un axe médian (X21, X'21, X"21) 21) de ladite queue (21, 21', 21") a sensiblement la même valeur pour tous les composants (20, 20', 20"). 8. Jeu de composants selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour l'un (20) desdits 15 composants, ledit décalage est nul, lesdits axes (X2, X22) étant confondus. 9. Prothèse totale d'épaule caractérisée en ce qu'elle comprend un composant huméral sélectionné dans un jeu de composants selon l'une des revendications précédentes. 10. Prothèse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un composant glénoïdien (10) formant une surface d'articulation convexe centrée (S1) sur un axe de symétrie (X1-X' 1) qui n'est pas perpendiculaire à une face arrière (11) dudit composant destinée à venir en appui contre la glène (G).