Brevet FR2863866A1 — publié le 20050624

La présente invention concerne une tige fémorale ou humérale de prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule, ainsi qu'une telle prothèse. Classiquement, une tige fémorale ou humérale comporte une queue de montage destinée à être logée dans le canal médullaire d'un fémur ou d'un humérus, ainsi qu'une extension extra-médullaire formant le col prothétique. Par la demande de brevet français n 2 602 672, il est connu d'équiper une tige fémorale d'un arceau ou cavalier d'arrêt amovible, placé de manière à enfourcher cette tige fémorale à la jonction de la queue de montage et de l'extension extra-médullaire. Ce cavalier dépasse latéralement de la tige fémorale et peut de ce fait stopper l'enfoncement de la queue de montage dans le canal médullaire d'un fémur, en prenant appui sur un bord que ce fémur possède après avoir été réséqué. Une vis d'assemblage, dont la tige traverse la tige fémorale, relie les deux branches du cavalier d'arrêt l'une à l'autre. Elle vise à maintenir le cavalier d'arrêt sur la tige fémorale, et plus précisément dans une gorge ménagée dans cette tige fémorale. Notamment lorsque la personne équipée de la tige fémorale marche ou se tient debout, le cavalier d'arrêt est soumis à des efforts qui tendent à le faire basculer autour de la vis d'assemblage. Comme le cavalier est monté dans la gorge avec un léger jeu, seul le serrage, par la vis d'assemblage, des branches du cavalier sur la tige fémorale s'oppose généralement à ces forces. Cela n'est pas satisfaisant dans la mesure où les forces tendant à faire basculer le cavalier sont répétitives, alors que la tige fémorale est installée pour plusieurs années. Il existe un risque de micromouvements du cavalier par rapport à la tige fémorale et donc d'usure avec arrachement de particules de métal, ainsi qu'un risque de descellement de la prothèse au cours du temps. Les mêmes types de problème peuvent se poser pour une tige humérale de prothèse pour l'articulation de l'épaule. L'invention a donc pour but d'améliorer la fixation d'un arceau ou cavalier d'arrêt sur une tige fémorale ou humérale de prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule et de fiabiliser l'implantation d'une telle prothèse. A cet effet, l'invention a pour objet une tige fémorale ou humérale de prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule, comportant une queue de montage destinée à être logée dans le canal médullaire d'un os long, ainsi qu'une extension extra-médullaire formant col prothétique, la tige ayant deux gorges dont chacune est délimitée au moins par une première surface formant bord du côté de l'extension extra-médullaire et par une deuxième surface formant fond, ladite tige étant apte à être équipée d'un cavalier d'arrêt saillant comportant deux branches que des moyens de serrage serrent sur lesdites deuxièmes surfaces, caractérisée en ce que lesdites deuxièmes surfaces sont inclinées l'une par rapport à l'autre de façon à se rapprocher l'une de l'autre en direction desdites premières surfaces, de telle manière que le serrage des branches du cavalier d'arrêt sur ces deuxièmes surfaces par les moyens de serrage provoque le glissement des branches vers les premières surfaces et l'appui des branches contre ces premières surfaces. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de cette 30 tige fémorale ou humérale: - les première et deuxième surfaces délimitant au moins partiellement l'une des gorges forment un dièdre; - les deuxièmes surfaces sont inclinées par rapport à un plan médian de l'extension extra-médullaire, de manière à se rapprocher de ce plan lorsqu'on se dirige vers lesdites premières surfaces; - l'angle (a) entre lesdites deuxièmes surfaces (20) est compris entre 0 et 30 . L'invention a également pour objet une prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule, comportant: - une tige fémorale ou humérale, - un cavalier d'arrêt équipant cette tige de manière à être saillant, et - des moyens de serrage de deux branches du cavalier d'arrêt sur la tige, caractérisée en ce que la tige est telle que définie ci-dessus, les moyens de serrage serrant les deux branches du cavalier d'arrêt sur lesdites deuxièmes surfaces, les branches du cavalier d'arrêt étant en appui contre lesdites premières surfaces. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de cette prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule: - chaque branche est pourvue d'une face supérieure épousant l'une des premières surfaces et d'une face interne épousant l'une des deuxièmes surfaces; - les moyens de serrage comportent une tige qui traverse un trou dans la tige fémorale ou humérale, dont chaque extrémité est assujettie à l'une des branches du cavalier d'arrêt et qui est sollicitée en traction; - la tige des moyens de serrage est la tige d'une vis de serrage et est partiellement vissée dans une des branches du cavalier, la tête de cette vis de serrage appuyant sur l'autre branche du cavalier; - une face interne d'une des branches du cavalier d'arrêt et une face interne de l'autre branche du cavalier d'arrêt épousent chacune l'une desdites deuxièmes surfaces et sont inclinées l'une par rapport à l'autre de façon à se rapprocher l'une de l'autre en direction de faces supérieures des branches, l'angle entre les faces internes des branches du cavalier d'arrêt et l'angle entre lesdites deuxièmes surfaces étant sensiblement égaux; et - les moyens de serrage exercent sur les branches du cavalier d'arrêt des forces de serrage sensiblement perpendiculaires à un plan qui passe entre les deuxièmes surfaces et dont ces deuxièmes surfaces se rapprochent en direction des premières surfaces. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une prothèse conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un cavalier constitutif de la prothèse représentée à la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle, en perspective, d'une tige fémorale constitutive de la 20 prothèse de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3; et - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 et représente la tige des figures 3 et 4 munie du cavalier 25 représenté à la figure 2. Sur la figure 1 est représentée une prothèse pour l'articulation de la hanche. Une tige fémorale 1 de cette prothèse est munie d'un cavalier ou arceau d'arrêt 2 amovible. Dans le présent texte et dans les revendications annexées, les termes supérieur , inférieur , avant et arrière , ainsi que les termes analogues se réfèrent à l'orientation de la tige fémorale 1 lorsque la personne équipée de cette tige fémorale 1 est debout. Dans le cas d'une prothèse d'épaule, ces termes se réfèrent à l'orientation que possède la prothèse lorsque la personne équipée de cette prothèse est debout et laisse pendre ses bras le long du corps. Bien qu'on décrive une tige fémorale droite, une tige fémorale gauche ne sort pas du cadre de l'invention. Le cavalier 2, qui est représenté seul à la figure 2, comporte deux branches sensiblement parallèles 3 et 4, qu'un pontet 5 relie l'une à l'autre. La branche 3 est traversée de part en part par un trou 6, dans l'axe duquel un trou taraudé 7 de plus petit diamètre est ménagé dans la branche 4. Chaque branche 3 ou 4 présente quatre faces globalement planes, dont une interne, référencée 8, et une supérieure, référencée 9 et contiguë à la face 8. La ligne discontinue référencée P1 à la figure 5 matérialise le plan médian qui passe entre les branches 3 et 4, à égale distance de ces dernières, et qui est perpendiculaire à l'axe commun X-X' des trous coaxiaux 6 et 7. Les surfaces internes 8 sont inclinées d'un même angle a/2 par rapport à ce plan P1i de manière à se rapprocher de ce dernier lorsqu'on se dirige vers les surfaces supérieures 9. Il s'ensuit qu'elles sont inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle a. Les extrémités libres des branches 3 et 4 forment conjointement un convergent destiné à faciliter la mise en place du cavalier 2 sur la tige fémorale 1. La tige fémorale 1 comporte une queue inférieure de montage 10 et une extension supérieure extra-médullaire 11. La queue de montage 10, qui est destinée à être ancrée dans le canal médullaire d'un fémur non représenté, peut être conformée de diverses manières, de préférence de façon à être le plus en contact possible avec la paroi interne du fémur. Elle présente un bord interne 12 et un bord externe 13, qui relient l'une à l'autre une face avant 14 et une face arrière 15 de cette queue de montage 10. L'extension extra-médullaire 11 est destinée à former un col prothétique et à être coiffée d'une tête globalement sphérique 30 représentée uniquement en traits mixtes à la figure 1 et destinée à coopérer avec une surface concave d'articulation anatomique ou prothétique. On se réfère maintenant plus particulièrement aux figures 3 et 4. Une gorge rectiligne avant 16 et une gorge rectiligne arrière 17 ont été ménagées obliquement par rapport à l'axe longitudinal Z-Z' de la queue 10, dans la tige fémorale 1, à la jonction de la queue de montage 10 et de l'extension extra-médullaire 11, de manière à être parallèles l'une à l'autre. Chacune de ces gorges 16 et 17 est délimitée conjointement par un dièdre D et par une surface inférieure 19 tournée sensiblement vers l'extension extra-médullaire 11. Chaque dièdre D est formé par deux surfaces planes, à savoir une surface supérieure 18 et une surface de fond 20. La surface supérieure 18 forme un bord de la gorge considérée 16 ou 17, du côté de l'extension extra-médullaire 11, et elle est tournée sensiblement vers la queue de montage 10. La surface 20 forme le fond de la gorge considérée 16 ou 17, et elle est tournée sensiblement vers l'arrière ou vers l'avant selon qu'elle se trouve au niveau de la gorge arrière 17 ou de la gorge avant 16. Un trou traversant 21 pour le passage de la tige 22 d'une vis de serrage 23 est percé dans la tige fémorale 1, de manière à déboucher au niveau des deux surfaces de fond 20. La tête de la vis 23 est référencée 24 à la figure 5. La ligne discontinue référencée P2 aux figures 4 et 5 matérialise le plan médian de l'extension 11, qui passe entre les deux surfaces de fond 20, à égale distance de celles-ci, et qui est perpendiculaire à l'axe antéropostérieur Y-Y' du trou 21 et à la tige 22 de la vis 23, une fois cette dernière en place. Les surfaces de fond 20 sont inclinées de l'angle a/2 par rapport à ce plan P2, de manière à se rapprocher de celui-ci lorsqu'on se dirige vers les surfaces supérieures 18. Elles sont donc inclinées l'une par rapport à l'autre de l'angle a et se rapprochent l'une de l'autre lorsqu'on se dirige vers les surfaces supérieures 18. L'installation du cavalier 2 sur la tige fémorale 1 commence par le coulissement des branches 3 et 4 dans les gorges avant 16 et arrière 17. Elle se poursuit par l'insertion de la tige 22 de la vis 23 dans le trou 6 puis dans le trou 11, et se termine par le vissage de cette tige 22 dans le trou taraudé 7 jusqu'au serrage des branches 3 et 4 sur les surfaces de fond 20. Ce serrage provoque le glissement (flèches G) des branches 3 et 4 vers les surfaces supérieures 18, du fait de l'inclinaison des surfaces de fond 20. Par conséquent, lorsqu'elles ont été suffisamment serrées sur la tige fémorale 2 par la vis 23, les branches 3 et 4 sont telles qu'illustrées à la figure 5 et sont bloquées angulairement et transversalement aux gorges 16 et 17, contre les surfaces supérieures 18, conformément au but de l'invention. Comme la tige 22 de la vis 23, les forces de serrage F 25 et -F exercées par cette vis 23 sont sensiblement perpendiculaires au plan P2. On notera que le glissement des branches 3 et 4 vers les surfaces supérieures 18 est facilité par le fait que l'angle a entre les faces internes 8 des branches 3 et 4 a sensiblement la même mesure que l'angle a entre les surfaces de fond 20. En pratique, l'angle a peut avoir une valeur comprise entre 0 et 30 , de préférence entre 5 et 20 . Une valeur 10 a donné des résultats tout à fait satisfaisants. Une fois installé, le cavalier 2 enfourche la tige fémorale 1 et dépasse latéralement de celle-ci, notamment au niveau de son bord interne 12. Il peut donc s'appuyer sur un bord du fémur, là où se dernier a été sectionné. Le cavalier 2 peut être montée sur la tige fémorale 1, avant que cette dernière soit implantée dans un fémur. Procéder dans l'ordre inverse est également possible. Par exemple, le cavalier 2 peut n'être rapporté qu'après que la tige fémorale 1 a été installée dans le fémur et que, si ceci s'est avéré nécessaire, ce fémur a été de nouveau réséqué. En opérant ainsi, on peut s'assurer que la tige fémorale 2 a été enfoncée au maximum dans le fémur. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, les gorges 16 et 17 peuvent se rejoindre au niveau du bord interne 12. Egalement, une prothèse pour l'articulation de l'épaule et une tige humérale d'une telle prothèse ne sortent pas du cadre de l'invention. 9 REVENDICATIONS 1. Tige fémorale ou humérale de prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule, comportant une queue de montage (10) destinée à être logée dans le canal médullaire d'un os long, ainsi qu'une extension extramédullaire (11) formant col prothétique, la tige ayant deux gorges (16, 17) dont chacune est délimitée au moins par une première surface (18) formant bord du côté de l'extension extra-médullaire (11) et par une deuxième surface (20) formant fond, ladite tige étant apte à être équipée d'un cavalier d'arrêt saillant (2) comportant deux branches (3, 4) que des moyens de serrage (23) serrent sur lesdites deuxièmes surfaces (20), caractérisée en ce que lesdites deuxièmes surfaces (20) sont inclinées (a) l'une par rapport à l'autre de façon à se rapprocher l'une de l'autre en direction desdites premières surfaces (18), de telle manière que le serrage des branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) sur ces deuxièmes surfaces (20) par les moyens de serrage (23) provoque le glissement des branches (3, 4) vers les premières surfaces (18) et l'appui des branches (3, 4) contre ces premières surfaces (18). 2. Tige selon la revendication 1, caractérisée en ce que les première et deuxième surfaces (18, 20) délimitant au moins partiellement l'une des gorges (16, 17) forment un dièdre (D). 3. Tige selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites deuxièmes surfaces (20) sont inclinées par rapport à un plan (P2) médian de l'extension extra-médullaire (11), de manière à se rapprocher de ce plan (P2) lorsqu'on se dirige vers lesdites premières surfaces (18). 4. Tige selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'angle (a) entre lesdites deuxièmes surfaces (20) est compris entre 0 et 30 . 5. Prothèse pour l'articulation de la hanche ou de l'épaule, comportant: une tige fémorale ou humérale(1), - un cavalier d'arrêt (2) équipant cette tige (1) de manière à être saillant, et - des moyens (23) de serrage de deux branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) sur la tige (1), caractérisée en ce que la tige (1) est selon l'une quelconque des revendications précédentes, les moyens de serrage (23) serrant les deux branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) sur lesdites deuxièmes surfaces (20), les branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) étant en appui contre lesdites premières surfaces {18). 6. Prothèse selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque branche (3, 4) est pourvue d'une face supérieure (9) épousant l'une des premières surfaces (18) et d'une face interne (8) épousant l'une des deuxièmes surfaces (20). 7. Prothèse selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que les moyens de serrage (23) comportent une tige (22) qui traverse un trou (21) dans la tige fémorale ou humérale, dont chaque extrémité est assujettie à l'une des branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) et qui est sollicitée en traction. 8. Prothèse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la tige (22) des moyens de serrage est la tige (22) d'une vis de serrage (23) et est partiellement vissée dans une des branches (3, 4) du cavalier (2), la tête (24) de cette vis de serrage (23) appuyant sur l'autre branche (3) du cavalier (2). 9. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce qu'une face interne (8) d'une des branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) et une face interne (8) de l'autre branche (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) épousent chacune l'une desdites deuxièmes surfaces (20) et sont inclinées l'une par rapport à l'autre de façon à se rapprocher l'une de l'autre en direction de faces supérieures (9) des branches (3, 4), l'angle entre les faces internes (8) des branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) et l'angle entre lesdites deuxièmes surfaces (20) étant sensiblement égaux. 10. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que les moyens de serrage (23) exercent sur les branches (3, 4) du cavalier d'arrêt (2) des forces de serrage (F, -F) sensiblement perpendiculaires à un plan (P2) qui passe entre les deuxièmes surfaces (20) et dont ces deuxièmes surfaces (20) se rapprochent en direction des premières surfaces (18).