Brevet FR2867060A1 — publié le 20050909

La présente invention concerne le domaine technique des implants orthopédiques et, plus particulièrement, des prothèses mises en oeuvre pour réhabiliter l'articulation de la hanche du corps humain. L'objet de l'invention est plus particulièrement dirigé vers la partie de la prothèse de hanche qui est mise en place dans le fémur, après résection de ce dernier, dans le cadre des interventions destinées à réhabiliter l'articulation coxo-fémorale. Dans le domaine technique ci-dessus, il est maintenant habituel d'implanter des implants fémoraux qui sont destinés à coopérer avec une cupule adaptée sur la hanche. De tels implants fémoraux ont fait l'objet de nombreuses propositions techniques qu'il est possible de classer en deux grandes familles, à savoir les implants fémoraux à tige droite et les implants fémoraux anatomiques qui présentent une tige courbe dont la concavité est orientée vers l'avant du patient. Les tiges de la première catégorie sont qualifiées de droite, compte tenu de leur conformation générale qui leur confère un aspect général de pièce mécanique plus que de prothèse biomécanique, de sorte que leur aspect conduit certains chirurgiens à ne pas les utiliser et que, de manière générale, les prothèses à tige droite sont fabriquées pour présenter des formes adoucies. Cependant, si de telles prothèses à tige droite donnent généralement satisfaction, il a été constaté que leurs performances après implantation pouvaient encore être améliorées et les inventeurs ont eu le mérite de mettre en avant le fait que cette amélioration pouvait être obtenue en poussant jusqu'au bout le concept de la tige droite et en abandonnant toute tentation d'adoucir la forme de la prothèse. Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne un implant fémoral pour prothèse de la hanche comprenant une tige intra-médullaire prolongée par un col, d'axe A de fixation d'une tête, la tige présentant, à partir du col, une partie métaphysaire d'axe D se prolongeant par une partie diaphysaire d'axe A', suivie d'une pointe d'extrémité distale. Selon l'invention, l'implant fémoral est caractérisé en ce que: ^ la partie métaphysaire comprend une face latérale, une face frontale et une face dorsale qui sont toutes trois sensiblement planes, les faces frontale et dorsale convergeant, d'une part, vers une face médiale et, d'autre part, vers la partie diaphysaire, ^ la partie diaphysaire comprend une face latérale, une face médiale, une face frontale et une face dorsale, qui sont toutes quatre sensiblement planes, les faces médiale et latérale convergeant vers la pointe d'extrémité distale, ^ les faces frontales et latérales des parties métaphysaire et diaphysaire forment à leur jonction une arête latérale frontale vive, ^ les faces dorsales et latérales des parties métaphysaire et diaphysaire forment, à leur jonction, une arête latérale dorsale vive, ^ les faces frontale et médiale de la partie diaphysaire forment, à leur jonction, une arête médiale frontale vive, ^ les faces dorsales et latérales de la partie diaphysaire forment, à leur jonction, une arête médiale dorsale vive. L'adoption de cette conformation, qui semble a priori anti-anatomique, combinant à la fois des arrêtes vives et des formes de coin pour les différentes parties constitutives de l'implant fémoral, permet, au contraire et de manière surprenante, d'obtenir un implant fémoral qui s'encastre dans les parois du canal médullaire et se coince dans celui-ci, de sorte qu'après son implantation, l'implant fémoral et plus particulièrement sa tige intramédullaire présente une très grande résistance à la rotation et offre alors une très grande sécurité pour le patient appareillé. Selon l'invention, par les termes arêtes vives il faut entendre des arêtes présentant, en section droite transversale, un rayon inférieur à 0, 8 mm et, de préférence, inférieur à 0,6 mm. Selon une caractéristique de l'invention, afin de favoriser la stabilité antéropostérieure de la tige dans le canal médullaire, les faces frontale et dorsale de la partie métaphysaire forment, en projection dans le plan sagittal, un angle a compris entre 9 et 14 et, de préférence, compris entre 9 45' et 13 . Selon une autre caractéristique de l'invention et toujours en vue de procurer une meilleure stabilité de la tige dans le canal médullaire, les faces dorsale et frontale de la partie métaphysaire forment, en section droite transversale, un angle b compris entre 5 et 7 et, de préférence, compris entre 5 45' et 6 . Il est à noter que, selon une caractéristique préférée mais non strictement nécessaire, de l'invention, les faces frontales, d'une part, et dorsales, d'autre part, des parties métaphysaire et diaphysaire de la tige ne sont pas coplanaires et présentent un angle de convergence différent. Ainsi selon l'invention et de manière préférée mais non strictement nécessaire, les faces frontale et dorsale de la partie métaphysaire présentent un angle de convergence a supérieur à l'angle de convergence c des faces frontale et dorsale de la partie diaphysaire. De même, afin de favoriser la stabilité de la tige, toujours dans le canal médullaire, selon une autre caractéristique de l'invention, les faces médiale et latérale de la partie diaphysaire forment, en projection dans le plan frontal, un angle e compris entre 2 et 4 et, de préférence, entre 2 50' et 3 . Selon une autre caractéristique de l'invention, les faces latérales des parties métaphysaire et diaphysaire forment, en projection dans un plan frontal, un angle f compris entre 7 et 10 et, de préférence, entre 8 et 9 . Selon l'invention, l'implant fémoral est, de manière préférée mais non strictement nécessaire, réalisé de manière à présenter une tige droite. Ainsi, les axes A, D et A' sont sensiblement coplanaires et contenus dans un plan parallèle au plan frontal. Toujours dans le sens d'une meilleure stabilité de la tige dans le canal médullaire, la partie métaphysaire présente, dans une région centrale et en section droite transversale à l'axe D, sensiblement la forme d'un trapèze isocèle, dit métaphysaire, dont la grande base correspond à la face latérale, les côtés correspondent aux faces frontale et dorsale, la petite base correspond à la face médiale. De manière préférée, les côtés du trapèze métaphysaire forment alors, avec la grande base, un angle g compris entre 86 et 88 et, de préférence, compris entre 87 et 87 15'. Dans le même sens, afin de favoriser la stabilité distale de la tige dans le canal médullaire, la partie diaphysaire présente, en section droite transversale à l'axe A', sensiblement la forme d'un trapèze isocèle, dit diaphysaire, dont la grande base correspond à la face latérale, les côtés correspondent aux faces frontale et dorsale, la petite base correspond à la face médiale. De manière préférée, les côtés du trapèze diaphysaire forment alors, avec la grande base, un angle h compris entre 88 et 89 et, de préférence, entre 88 40' et 88 50'. Selon une autre caractéristique de l'invention, les axes A, A' du col et de la partie diaphysaire forment un angle cervico-diaphysaire a, compris entre 125 et 140 . Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les axes D et A' de la partie métaphysaire et de la partie diaphysaire forment un angle (3 compris entre 158 et 162 et valant, de préférence, 160 . Bien entendu, selon l'invention, la tige peut être réalisée de manière à présenter différentes tailles. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description ci dessous effectuée en référence aux dessins annexés qui présentent une forme préférée non limitative de réalisation d'un insert fémoral selon l'invention. La fig. 1 est une vue de face, dans le plan frontal F, d'un implant fémoral gauche selon l'invention. La fig. 2 est une vue de côté, dans un plan sagittal S perpendiculaire au plan frontal F, de l'implant fémoral selon la fig. 1. La fig. 3 est une section droite selon la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une section droite selon la ligne IV-IV de la fig. 1. Un implant fémoral selon l'invention, tel qu'illustré aux fig. 1 et 2 et désigné dans son ensemble par la référence 1, comprend une tige intramédullaire 2 prolongée par un col 3. L'implant fémoral anatomique 1, illustré aux fig. 1 ét 2, est destiné à être adapté dans un fémur gauche. Bien entendu, l'invention concerne, indifféremment, des implants fémoraux gauches ou droits. Ainsi, un implant fémoral droit conforme à l'invention et destiné à être inséré dans un fémur droit de patient serait le symétrique de l'implant 1 par rapport au plan sagittal S, de sorte que les implants gauche et droit seraient énantiomorphes. Le col 3 est destiné à recevoir une tête d'articulation, non représentée. A cet effet, le col 3 présente, au niveau de son extrémité proximale 5, un cône d'adaptation 6 dont les caractéristiques sont largement connues de l'homme du métier. La tige intramédullaire 2 est, comme son nom l'indique, destinée à être engagée dans le canal médullaire du fémur appareillé et présente, à partir du col 3, une partie métaphysaire 8 se prolongeant par une partie diaphysaire 9 qui se termine par une pointe d'extrémité distale 10. Comme cela ressort de la fig. 1, la tige intramédullaire 2 présente, d'une part, une face latérale 11 qui possède une forme générale, vue dans le plan frontal F, convexe et, d'autre part, une face médiale 12 qui possède une forme générale, vue toujours dans le plan frontal F, concave. Selon une caractéristique de l'invention, l'axe A du col 3, l'axe D de la partie métaphysaire 8 et l'axe A' de la partie diaphysaire 9 sont coplanaires et, en projection dans le plan sagittal S, comme cela est illustré à la fig. 2, alignés, tandis qu'en projection dans un plan frontal F, comme cela est illustré en fig. 1, l'axe A du col 3 et A' de la partie diaphysaire 9 forment un angle cervico-diaphysaire a compris entre 125 et 140 et, de préférence mais non exclusivement, égal à 135 . De même, en projection dans le plan frontal F, les axes D et A' des parties métaphysaire 8 et diaphysaire 9 forment un angle valant, de préférence, 160 . Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, la partie métaphysaire 8 comprend une face frontale 8f, une face dorsale 8d et une face latérale 81 qui sont toutes trois sensiblement planes. La partie métaphysaire 8 comprend, également, à l'opposé de sa face latérale 81, une face médiale Sm qui présente, en projection dans le plan sagittal S, une forme courbe. Afin de permettre un bon calage de la tige et, plus particulièrement, de sa partie métaphysaire 8, les faces frontales 8 f et dorsale 8d convergent, d'une part, vers la partie diaphysaire 9, comme cela ressort de la fig. 2, et, d'autre part, vers la face médiale 8m de la partie métaphysaire, comme cela ressort de la section illustrée à la fig. 3. De manière préférée, les faces frontale 8f et dorsale 8d de la partie métaphysaire forment alors, en projection dans le plan sagittal S, un angle a compris entre 9 et 14 et, de préférence, compris entre 9 45' et 13 . De la même manière, Ies faces frontales 8f et dorsale 8d de la partie métaphysaire forment, en section droite transversale, un angle de convergence b compris entre 5 45' et 6 . Afin de contribuer à la stabilité de l'implant, la partie diaphysaire 9 comprend une face latérale 91, une face médiale 9m, une face frontale 9f et une face dorsale 9d qui sont toutes quatre sensiblement planes. Il est à noter que, de manière préférée, les faces frontales 9f et dorsale 9d de la partie diaphysaire 9 sont parallèles ou convergent vers la pointe d'extrémité distale 10 et forment, en projection dans le plan sagittal S, un angle c strictement inférieur à l'angle de convergence a des faces frontale 8f et dorsale 8d de la partie métaphysaire 8. Ainsi l'angle c pourra être compris entre 6 et 7 . Cette rupture angulaire entre, d'une part, les faces frontales 8f, 9f et, d'autre part, les faces dorsales 8d, 9d des parties métaphysaire et diaphysaire crée un effet de coin particulièrement favorable au blocage de la tige dans le canal médullaire. Par ailleurs, selon l'invention et de manière préférée mais non strictement nécessaire, les faces frontales 9f et dorsale 9d de la partie diaphysaire convergent, également, vers la face médiale 9m, en formant un angle d compris entre 2 30' et 3 30' et, de préférence, compris entre 3 et 3 15'. De plus, les faces médiale 9. et latérale 91 convergent vers la pointe d'extrémité distale et forment alors, en projection dans le plan frontal, un angle e compris entre 2 50' et 3 . La partie d'extrémité distale 10 présente alors une forme pyramidale ou ogivale en continuité avec la forme de la partie diaphysaire 9. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, afin de permettre un parfait calage ou blocage de la tige 2 dans le canal médullaire du fémur appareillé, les faces frontales et latérales des parties métaphysaire et diaphysaire forment, à leurs jonctions, une arête frontale vive 20, tandis que les faces dorsales et latérales de ces mêmes parties métaphysaire et diaphysaire forment, à leurs jonctions, une arête latérale dorsale vive 21. De la même manière, les faces frontales et médiales, d'une part, et dorsales et médiales, d'autre part, de la partie diaphysaire 9 forment, à leurs jonctions, respectivement, une arête médiale frontale vive 22 et une arête médiale dorsale vive 23. Le caractère acéré ou vif des arêtes 21, 20, 22 et 23 contribue alors à un bon encastrement de la tige intra-médullaire 2 dans le canal médullaire réséqué du fémur appareillé. Selon l'invention ce caractère vif des arêtes 21, 20, 22 et 23 correspond à une surface de jonction entre les faces concernées présentant un rayon de courbure, en section droite transversale, telle qu'illustrée fig. 3 et 4, inférieur à 0,8 mm et, de préférence, inférieur à 0,6 mm, 0,5 mm constituant un compromis optimum dans le cadre d'une fabrication de la tige par forgeage sans reprise ou affûtage des arêtes 21, 20, 22 et 23. De même, toujours en vue d'assurer une meilleure stabilité, les faces latérales 81 et 91 des parties métaphysaire 8 et diaphysaire 9 forment, en projection dans le plan frontal, un angle f compris entre 8 et 9 . Toujours afin de favoriser le blocage de la prothèse dans le canal intramédullaire, la partie métaphysaire présente, de préférence mais non nécessairement, dans la région centrale 15 et en section droite transversale à son axe D, sensiblement la forme d'un trapèze isocèle, dit métaphysaire, tel qu'illustré à la fig. 3, dont la grande base correspond à la face latérale 81 et la petite base à la face médiale 8m de la partie métaphysaire. Dans une forme préférée de réalisation, les côtés du trapèze métaphysaire, formés par les faces dorsale 8d et frontale 8f, forment, avec la grande base 81, un angle g compris entre 86 et 88 et, de préférence, compris entre 87 et 87 15'. De la même manière, la partie diaphysaire présente, de façon préférée mais non strictement nécessaire, en section droite transversale à l'axe à', comme cela est illustré à la fig. 4, sensiblement la forme d'un trapèze isocèle, dit diaphysaire, dont la grande base correspond à la face latérale 91 de la partie diaphysaire 9 et les côtés correspondent aux faces frontale 9f et dorsale 9d de cette même partie, tandis que la petite base correspond à la face médiale 9m. De manière préférée, les côtés du trapèze diaphysaire forment alors, avec la grande base 91, un angle h compris entre 88 40' et 88 50'. Par ailleurs, il doit être remarqué que, selon l'invention, la partie métaphysaire présente un côté d'une face supérieure 25 sensiblement plane et perpendiculaire à l'axe e' de la partie diaphysaire 9. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Implant fémoral, pour prothèse de hanche, comprenant une tige intramédullaire (2), prolongée par un col (3) d'axe A de fixation d'une tête (4), la tige présentant, à partir du col (2), une partie métaphysaire (8) d'axe D se prolongeant par une partie diaphysaire (9) d'axe A' puis une pointe d'extrémité distale (10), caractérisé en ce que: ^ la partie métaphysaire (8) comprend une face latérale (81), une face frontale (8f) et une face dorsale (8d) qui sont toutes trois sensiblement planes, les faces frontale (8f) et dorsale (8d) convergeant, d'une part, vers une face médiale (8m) et, d'autre part, vers la partie diaphysaire (9), ^ la partie diaphysaire (9) comprend une face latérale (91), une face médiale (8m), une face frontale (8f) et une face dorsale (9d), qui sont toutes quatre sensiblement planes, les faces médiale (9m) et latérale (91) convergeant vers la pointe d'extrémité distale (10), ^ les faces frontales (8f, 9f) et latérales (81, 91) des parties métaphysaire (8) et diaphysaire (9) forment, à leur jonction, une arête latérale frontale vive (20), ^ les faces dorsales (8d, 9d) et latérales (81, 91) des parties métaphysaire (8) et diaphysaire (9) forment, à leur jonction, une arête latérale dorsale vive (21), ^ les faces frontale (9f) et médiale (9m) de la partie diaphysaire (9) forment, à leur jonction, une arête médiale frontale vive (22), ^ les faces dorsale (9d) et médiale (9m) de la partie diaphysaire (9) forment, à leur jonction, une arête médiale dorsale vive (23). 2 - Implant fémoral selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces frontale (8f) et dorsale (8d) de la partie métaphysaire (8) forment, en projection dans le plan sagittal S, un angle a compris entre 9 et 14 et, de préférence, compris entre 9 45' et 13 . 3 - Implant fémoral selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces frontale (9 f) et dorsale (9d) de la partie diaphysaire (9) forment, en projection dans le plan sagittal S, un angle c strictement inférieur à l'angle de convergence des faces frontale (8 f) et dorsale (8d) de la partie métaphysaire (8). 4 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les faces médiale (9m) et latérale (91) de la partie diaphysaire (9) forment, en projection dans le plan frontal F, un angle e compris entre 2 et 4 et, de préférence, compris entre 2 50' et 3 . - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les faces latérales (81, 91) des parties métaphysaire (8) et diaphysaire (9) forment, en projection dans un plan frontal F, un angle f compris entre 7 et 10 et, de préférence, compris entre 8 et 9 . 6 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les axes A, D, A' sont sensiblement coplanaires et contenus dans un plan parallèle au plan frontal F. 7 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les faces frontale (8f) et dorsale (8d) de la partie métaphysaire (8) forment, en section droite transversale, un angle b compris entre 5 et 7 et, de préférence, compris entre 5 45' et 6 8 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie métaphysaire (8) présente, dans une région centrale (15) et en section droite transversale à l'axe D, sensiblement la forme d'un trapèze isocèle, dit métaphysaire, dont la grande base correspond à la face latérale (81), les côtés correspondent aux faces frontale (8f) et dorsale (8d), la petite base correspond à la face médiale (8m). 9 - Implant fémoral selon la revendication 8, caractérisé en ce que les côtés (8d, 8f) du trapèze métaphysaire forment, avec la grande base (81), un angle g compris entre 87 et 88 et, de préférence, compris entre 87 et 87 15'. 10 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la partie diaphysaire (9) présente, en section droite transversale à l'axe A', sensiblement la forme d'un trapèze isocèle, dit diaphysaire, dont la grande base (91) correspond à la face latérale, les côtés correspondent aux faces frontale (9f) et dorsale (9d), la petite base correspond à la face médiale (9m). 11 - Implant fémoral selon la revendication 10, caractérisé en ce que les côtés (9f, 9d) du trapèze diaphysaire forment, avec la grande base (91), un angle h compris entre 88 et 89 et, de préférence, compris entre 88 40' et 88 50'. 12 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les axes A et A' du col (3) et de la partie diaphysaire (8) forment un angle cervico-diaphysaire a compris entre 125 et 140 . 13 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les axes D et A' de la partie métaphysaire (8) et de la partie diaphysaire (9) forment un angle (3 compris entre 158 et 162 et valant, de préférence, 160 . 14 - Implant fémoral selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les arêtes vives (21, 20, 22 et 23) présentent, en section droite transversale, un rayon d'angle inférieur à 0,8 mm et, de préférence, inférieur à 0,6 mm.