Brevet FR2875127A1 — publié le 20060317

Prothèse de poignet La présente invention concerne les prothèses dites "de poignet" aptes à remplacer l'articulation entre le radius et au moins un métacarpe relatif à un doigt d'une main. Il est déjà connu des prothèses de poignet. Cependant, aucune des réalisations connues actuellement du Demandeur ne permet de reproduire les mouvements d'une main qui sont sensiblement équivalents à deux rotations respectivement autour de deux axes sensiblement perpendiculaires, l'un perpendiculaire au plan défini par la main quand elle est déployée à plat, par exemple sur une table, d'une amplitude d'environ quarante cinq degrés vers l'extérieur (par rapport opposition à l'autre main, c'est-à-dire en s'éloignant de cette autre main) et en général moins de dix degrés vers l'intérieur, et l'autre contenu dans le plan de la main. Ces deux mouvements sont bien connus et ne seront pas plus amplement décrits ici. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser une prothèse de poignet qui permette de reproduire les mouvements naturels de la main d'un être humain dont le poignet n'a pas subi d'altération du fait d'une maladie ou d'un accident. Plus précisément, la présente invention a pour objet une prothèse dite "de poignet" apte à remplacer l'articulation entre le radius et au moins un métacarpe relatif à un doigt d'une main définissant sensiblement un plan dit "de main" quand elle est déployée à plat, caractérisée par le fait qu'elle comporte: É un plateau radial comportant une première face, É des premiers moyens pour solidariser le plateau radial avec l'extrémité distale du radius, É une pièce métacarpienne comportant une deuxième face, É des seconds moyens pour solidariser la pièce métacarpienne avec le métacarpe relatif à un doigt de la main, É un patin comportant une troisième face et une quatrième face, ledit patin étant interposé entre le plateau radial et la pièce métacarpienne de façon que les première et troisième faces coopèrent par glissement en translation l'une sur l'autre et que les deuxième et quatrième faces coopèrent en rotation l'une par rapport à l'autre, pour obtenir une translation du patin par rapport au plateau radial et deux rotations de la pièce métacarpienne par rapport au patin autour de deux axes sensiblement orthogonaux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels: La figure 1 représente, sous forme schématique, une telle prothèse implantée sur une main droite d'un être humain, dans le but de bien faire ressortir son implantation par rapport aux os constituant une telle main, Les figures 2 et 3 représentent respectivement deux vues en coupe suivant deux plans orthogonaux, d'un premier mode de réalisation préférentiel d'une prothèse de poignet selon l'invention pour main droite, la figure 2 illustrant différentes rotations latérales qui peuvent être obtenues avec une main dans laquelle est implantée une prothèse selon l'invention, la figure 3 comportant en outre un encart pour représenter, à une plus grande échelle, une partie de la prothèse représentée dans son ensemble sur cette figure 3, La figure 4 représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation préférentiel perfectionné d'une prothèse de poignet selon l'invention, elle aussi pour main droite, illustrant différentes rotations latérales qui peuvent être obtenues avec une main dans laquelle est implantée une prothèse selon l'invention, et La figure 5 représente une vue schématique, à échelle dilatée, d'une partie de la prothèse de poignet selon l'invention applicable aux deux modes de réalisation selon les figures 2 à 4, cette partie correspondant en fait à celle qui est représentée dans l'encart de la figure 3, mais à une échelle encore plus grande pour bien faire ressortir toutes ses caractéristiques structurelles. Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. Il est aussi précisé que les figures représentent deux modes de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si les modes de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustrés comportent plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple E = E(p, ti, s, ...)], ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple g, et/ou i, et/ou p, .], soit en combinaison totale et/ou partielle, [par exemple E( s, i, p), et/ou E( g, -r), et/ou E(t, p), et/ou E( s, p)]...DTD: Par référence aux figures annexées à la présente description, la prothèse dite "de poignet" Po;.est apte à remplacer, figure 1, l'articulation entre le radius Rad et au moins un métacarpe Met relatif à un doigt Dit d'une main définissant sensiblement un plan dit "de main" quand elle est déployée à plat. Dans une réalisation préférentielle, comme il apparaît sur la figure 1, le doigt Dit relatif au métacarpe Met associé à la prothèse de poignet est le doigt central, c'est-à-dire le "majeur". La prothèse de poignet selon l'invention comporte un plateau radial 1 comportant une première face 2, des premiers moyens 3 pour solidariser le plateau radial 1 avec l'extrémité distale 4 du radius Rad, une pièce métacarpienne 10 comportant une deuxième face Il, des seconds moyens 12 pour solidariser la pièce métacarpienne 10 avec le métacarpe Met, un patin 20 comportant une troisième face 23 et une quatrième face 24, le patin 20 étant interposé entre le plateau radial 1 et la pièce métacarpienne 10. Avec une telle structure de prothèse de poignet, il est possible de reproduire tous les mouvements d'origine d'une main ayant un poignet sain, c'est-à-dire de façon que les première 2 et troisième 23 faces coopèrent par glissement en translation l'une sur l'autre et que les deuxième 11 et quatrième 24 faces coopèrent en rotation l'une par rapport à l'autre, pour obtenir une translation du patin 20 par rapport au plateau radial 1 et deux rotations de la pièce métacarpienne 10 par rapport au patin 20 autour de deux axes orthogonaux. Les mouvements qui peuvent être obtenus et leur amplitude sont plus particulièrement illustrés sur les figures 2 à 4 qui représentent, à l'échelle, deux modes de réalisation de la prothèse de poignet selon l'invention. Dans une réalisation plus avantageuse que celle dont la définition structurelle est donnée ci-dessus, les première 2 et troisième 23 faces sont sensiblement définies dans un plan de glissement 30 faisant un angle non nul avec le plan de main, et l'une des deux deuxième 11 et quatrième 24 faces est constituée par une première surface 31 présentant l'une des deux formes suivantes: secteur de couronne circulaire, goulotte circulaire, l'autre de ces deuxième 11 et quatrième 24 faces étant constituée par une seconde surface 32 présentant l'autre des deux formes. Les goulotte et couronne circulaires ont des sections transversales sensiblement complémentaires l'une de l'autre pour que les première et seconde surfaces 31, 32 coopèrent l'une dans l'autre en rotation autour, d'une part d'un premier axe 33 sensiblement perpendiculaire au plan de main, et d'autre part autour d'un second axe 34 sensiblement orthogonal à ce premier axe 33. Bien que l'une ou l'autre de ces deux solutions soit possible, il est cependant préférable, notamment pour obtenir un encombrement le plus faible possible, comme illustré sur les figures 2 à 5, que la deuxième face 11 soit constituée par la première surface 31 en forme de secteur de couronne circulaire, et que la quatrième face 24 soit, elle, constituée par la seconde surface 32 en forme de goulotte circulaire. Selon un mode de réalisation qui donne de bons résultats notamment pour obtenir des mouvements de la main les plus proches possible des mouvements d'origine avec un poignet sain, le plan de glissement 30 défini ci-dessus fait avec l'axe 39 du radius un angle a d'environ 85 . Dans une réalisation du Demandeur qui a donné de très bons résultats, cet angle était égal à 85,77 . De façon préférentielle, la prothèse de poignet comporte en outre des moyens 40 pour guider les première et troisième faces 2, 23 en translation suivant une droite 41 définie par l'intersection du plan de glissement 30 et du plan de main. Ces moyens 40 pour guider les première et troisième faces 2, 23 en translation sont avantageusement constitués par deux glissières, comme illustré sur les figures 2 à 5. De façon avantageuse, comme plus particulièrement visible sur la figure schématique 5, pour éviter un effet de talonnage lorsque la main subit une rotation sensiblement autour du second axe 34 contenu dans son plan comme défini auparavant, figure 3, quand la pièce métacarpienne pivote entre deux positions correspondant aux positions de la main en extension Pe et en flexion Pf, la première surface 31 définie ci-dessus présente une section transversale comportant un premier arc de cercle 51 de rayon de valeur s2, dont le centre 35 est sensiblement situé sur le second axe 34, et deux deuxième et troisième arcs de cercles 52, 53, ou similaires, avantageusement respectivement de deux centres 36-1 et 36-2 non confondus et de rayon de valeur 522, 522 étant inférieure à S21, ces deuxième et troisième arcs de cercles étant situés en continuité du premier arc de cercle et symétriquement de part et d'autre de ce premier arc de cercle. Quant à la seconde surface 32, elle présente alors avantageusement une section transversale constituée d'un quatrième arc de cercle de rayon de valeur égale à QI. En fait, pour des amplitudes de rotation relativement faibles de la main autour du second axe 34 contenu dans son plan, cet axe 34 est relativement fixe par rapport au patin 20 et passe par le centre 35. Pour des amplitudes de rotation plus élevées, ce second axe 34 tend à se déplacer en translation parallèlement à lui-même dans un espace sensiblement délimité par trois axes qui lui sont parallèles et passant respectivement par les centres 35, 36-1 et 36-2 des arcs de cercles définis ci-avant. De plus, pour optimiser le fonctionnement de la prothèse de poignet selon l'invention, il est avantageux que la valeur 0)2 de l'angle au centre du quatrième arc de cercle correspondant à la seconde surface 32 soit supérieure à la valeur wi de l'angle au centre du premier arc de cercle 51. Sur la figure 5 est représentée, en traits épais, la position Pe de la pièce métacarpienne 10 par rapport au patin 20 quand la main est dans une position en extension, c'est-à-dire dans le plan de main défini ci-avant, et, en traits fins, la position Pf de cette même pièce métacarpienne 10 quand la main est dans une position en flexion. La comparaison de ces deux positions permet de bien faire ressortir le fait que la pièce métacarpienne 10 ne vient pas talonner sur le bord du patin 20 et permet même une rotation de presque quatre-vingt-dix degrés de chaque côté de sa position en extension Pe, comme visible sur la figure 3. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de la prothèse, perfectionné par rapport au mode de réalisation décrit ci-dessus, pour le cas où il est nécessaire de réaliser une prothèse de poignet totale apte à remplacer toute l'articulation entre la main, et le cubitus et le radius. Dans ce mode de réalisation, la prothèse de poignet comporte en outre une première 60 des deux parties d'une rotule 61 de prothèse radio- cubitale 62, cette première partie de rotule 60 étant solidaire du plateau radial 1 et l'autre étant apte à être solidaire de l'extrémité distale 64 du cubitus Cub. La prothèse radio-cubitale 62 peut par exemple être du type de celle qui est décrite dans le FR-A-2 660 856 au nom de Monsieur Kapandji Adalbert. Dans le mode de réalisation selon la figure 4, la première partie de rotule 60 qui est solidaire du plateau radial 1 est la partie femelle de la rotule 61, la partie mâle de la rotule étant solidaire de l'extrémité distale 64 du cubitus Cab. Bien entendu, une réalisation inverse est tout aussi possible. II est enfin précisé que, de façon préférentielle, le plateau radial 1 et la pièce métacarpienne 10 sont réalisés en un matériau comme de l'acier inoxydable, et le patin 20 en polyéthylène ou analogue. Avec une structure de prothèse de poignet telle que décrite ci-dessus, il est possible d'obtenir toutes les rotations de la main, aussi bien latérales, figures 2 et 4, qu'en flexion, figures 3 et 5. Ces mouvements se déduisent facilement de cette structure et, en conséquence, dans le souci de simplifier la présente description, ces mouvements ne seront pas plus amplement explicités ici. 7 REVENDICATIONS 1. Prothèse dite "de poignet" (Po;) apte à remplacer l'articulation entre le radius (Rad) et au moins un métacarpe (Met) d'un doigt (Dgt) d'une main définissant sensiblement un plan dit "de main" quand elle est déployée à plat, caractérisée par le fait qu'elle comporte: É un plateau radial (1) comportant une première face (2), É des premiers moyens (3) pour solidariser le plateau radial (1) avec l'extrémité distale (4) du radius (Rad), É une pièce métacarpienne (10) comportant une deuxième face (11), É des seconds moyens (12) pour solidariser la pièce métacarpienne (10) avec le métacarpe (Met) d'un doigt (Dgt) de la main, É un patin (20) comportant une troisième face (23) et une quatrième face (24), ledit patin (20) étant interposé entre le plateau radial (1) et la pièce métacarpienne (10) de façon que les première (2) et troisième (23) faces coopèrent par glissement en translation l'une sur l'autre et que les deuxième (11) et quatrième (24) faces coopèrent en rotation l'une par rapport à l'autre, pour obtenir une translation du patin (20) par rapport au plateau radial (1) et deux rotations de la pièce métacarpienne (10) par rapport au patin (20) autour de deux axes sensiblement orthogonaux (33, 34). 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que É les première (2) et troisième (23) faces sont sensiblement définies dans un plan de glissement (30) faisant un angle non nul avec le plan de main, que É l'une des deux deuxième (11) et quatrième (24) faces est constituée par une première surface (31) présentant l'une des deux formes suivantes: secteur de couronne circulaire, goulotte circulaire, l'autre de ces deuxième (11) et quatrième (24) faces étant constituée par une seconde surface (32) présentant l'autre des deux formes, É lesdites goulotte et couronne circulaires ayant des sections transversales sensiblement complémentaires l'une de l'autre pour que les première et seconde surfaces (31, 32) coopèrent l'une dans l'autre en rotation autour d'un premier axe (33) sensiblement perpendiculaire au plan de main. 3. Prothèse selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la deuxième face (11) est constituée par la première surface (31) en forme de secteur de couronne circulaire, et que la quatrième face (24) est constituée par la seconde surface (32) en forme de goulotte circulaire. 4. Prothèse selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que ledit plan de glissement (30) fait avec l'axe (39) du radius un angle a d'environ 85 . 5. Prothèse selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (40) pour guider les première et troisième faces (2, 23) en translation suivant une droite (41) définie par l'intersection du plan de glissement (30) et du plan de main. 6. Prothèse selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens (40) pour guider les première et troisième faces (2, 23) en translation sont constitués par deux glissières. 7. Prothèse selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée par le fait que la première surface (31) présente une section transversale comportant un premier arc de cercle (51) de rayon de valeur S2, et deux deuxième et troisième arcs de cercles (52, 53) de rayon de valeur 522, Q2 étant inférieure à n,, les deuxième et troisième arcs de cercle étant situés en continuité du premier arc de cercle et symétriquement de part et d'autre de ce premier arc de cercle. 8. Prothèse selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la seconde surface (32) présente une section transversale constituée d'un quatrième arc de cercle de rayon de valeur 52. 9. Prothèse selon la revendication 8, caractérisée par le fait que la valeur 02 de l'angle au centre du quatrième arc de cercle est supérieure à la valeur col de l'angle au centre du premier arc de cercle (51). 10. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre une première (60) des deux parties d'une rotule (61) de prothèse radio-cubitale (62), ladite première partie de rotule (60) étant solidaire du plateau radial (1) et l'autre partie de rotule étant apte à être solidaire de l'extrémité distale (64) du cubitus (C b).