Brevet FR2889053A1 — publié le 20070202

La présente invention concerne une prothèse de tête fémorale. II existe un certain nombre de cas de détérioration de la tête fémorale, soit par nécrose de celle-ci d'origine accidentelle ou autre, soit par lésion du cartilage articulaire de cette tête fémorale. Il en résulte que l'articulation de la tête fémorale à l'intérieur de la cavité cotyloïdienne se fait dans de mauvaises conditions, limitant la mobilité de l'articulation et provoquant des douleurs au patient. Une première solution consiste à réaliser l'implantation d'une prothèse de hanche comportant une tige fémorale engagée dans le canal médullaire du fémur, une partie formant col et une tête de forme sensiblement hémisphérique. Cette solution entame fortement le capital osseux puisque nécessitant la résection du col fémoral et de la partie diaphysaire du fémur. II est donc connu de n'intervenir que sur la tête fémorale en procédant à l'implantation d'une prothèse dite de resurfaçage qui possède une forme extérieure sensiblement hémisphérique, et qui vient s'adapter sur la tête et le col du fémur après préparation de ceux-ci. L'avantage de cette technique est de conserver un maximum de capital osseux puisque le col fémoral et l'ensemble de la partie diaphysaire sont conservés. Un autre avantage réside dans la possibilité de reprendre la tête de resurfaçage usée ou ayant perdu sa fonction, par une prothèse de hanche classique, alors que la reprise d'une prothèse de hanche nécessite souvent la pose d'une prothèse dite de révision qui diminue le capital osseux. Les prothèses de resurfacage existent depuis plusieurs années mais les résultats paraissent très aléatoires. Les échecs sont souvent des fractures dues au fait que la corticale du col fémoral a été entamée lors de la préparation chirurgicale pour pose de la prothèse. L'analyse de plusieurs fémurs démontre qu'il n'existe pas de relation directe entre le diamètre du col fémoral et le diamètre de la tête fémorale. Le principe de la prothèse qui consiste à remplacer le cartilage ou la partie osseuse défectueuse du fémur mais à ne pas intervenir sur la partie du cotyle, impose que le diamètre de la tête prothétique soit égal au diamètre de la tête naturelle, qui est lui même égal au diamètre de la partie sphérique de la concavité que représente le cotyle. Le choix du diamètre de la tête prothétique est donc imposé par l'anatomie du patient. Une prothèse de resurfaçage connue est constituée par une pièce en forme de tronçon sphérique dans laquelle est ménagé une cavité cylindrique. La tête du fémur et le col sont préparés pour présenter un tronçon cylindrique de dimensions correspondant à celles de la cavité cylindrique de la prothèse pour permettre un emboîtement dans celle-ci. En conséquence, le choix de la taille de la prothèse impose le diamètre du tronçon cylindrique qui sera préparée sur le col fémoral et la tête fémorale. La figure 1 représente la partie supérieure d'un fémur 1 et plus particulièrement le col fémoral 2 et la tête fémorale 3. La figure 2 représente la tête fémorale 3 et le col fémoral 2 préparés pour présenter un tronçon cylindrique 4. Dans le cas le plus fréquent, représenté à la figure 3, la préparation du tronçon cylindrique 4 sur la tête fémorale 3 et le col fémoral 2 ne nécessite pas l'entame de la corticale du col fémoral 2 mais engendre toujours une perte osseuse dans la zone d'appui de la prothèse 5 en conditions d'utilisation, en hauteur de coupe distale. Dans certains cas, représentés à la figure 4, le diamètre de la cavité ménagée dans la prothèse 5 est inférieur à celui du col fémoral 2 et donc la corticale du col fémoral 2 doit être enlevée lors de la préparation du tronçon cylindrique 4 sur la tête fémorale 3et le col fémoral 2 afin de permettre un emboîtement de la prothèse 5 sur le tronçon cylindrique 4. Cela a pour conséquence la fragilisation de la corticale du col fémoral qui peut se traduire par des risques de fracture. Dans d'autres cas, représentés à la figure 5, le diamètre de la cavité ménagée dans la prothèse 5 est supérieur à celui du col fémoral 2 et donc, dans ce cas, le tronçon cylindrique 4 préparé sur la tête fémorale 3 et le col fémoral 2 est réduit en longueur. Cela a pour conséquence la réduction de la surface d'appui de la prothèse qui peut se traduire par un basculement de la prothèse. La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients. Le problème technique à la base de l'invention est la réalisation d'une prothèse de tête fémorale minimisant la perte du capital osseux notamment, dans la zone d'appui de la prothèse en conditions d'utilisation, et maximisant sa surface d'appui sur la tête fémorale et le col fémoral préparés pour présenter un tronçon cylindrique. A cet effet, l'invention concerne une prothèse de tête fémorale, caractérisé en ce qu'elle comporte une tête prothétique en forme de tronçon sphérique dans laquelle est ménagée une cavité centrale tronconique et une bague dont la surface intérieure est délimitée par un cylindre de diamètre correspondant au diamètre d'un tronçon cylindrique de col fémoral préalablement préparé, et dont la surface extérieure est délimitée par une surface tronconique de forme complémentaire de celle de la cavité centrale tronconique de la tête prothétique. De ce fait, on obtient une surface d'appui importante de la prothèse sur la tête fémorale et le col fémoral préparés pour présenter un tronçon cylindrique en ne réduisant le capital osseux que sur une faible partie du col fémoral et de la tête fémorale, la perte osseuse en diamètre nécessaire pour assurer l'encombrement minimum exigé par la bague étant compensée par le gain osseux permis en hauteur de coupe distale. Il est possible de disposer d'un jeu de bagues dont le diamètre intérieur varie régulièrement, par exemple d'un millimètre d'une bague à la suivante, pour utiliser une bague dont le diamètre intérieur est mieux adapté au diamètre de col fémoral à équiper. Avantageusement, la bague comporte, à son extrémité de plus grande section, une couronne dont la surface extérieure est délimitée par un tronçon de surface sphérique de même rayon de courbure que la tête prothétique. Ainsi, en conditions d'utilisation de la prothèse, la surface extérieure de la couronne se trouve dans le prolongement de la surface de la tête prothétique, permettant ainsi l'appui du cotyle lors de mouvements de grande amplitude. Dans un mode de réalisation de l'invention, la bague est prolongée, du côté de son extrémité de plus grande section, par une collerette cylindrique de diamètre intérieur correspondant au diamètre d'un tronçon cylindrique de col fémoral préalablement préparé. La présence de la collerette augmente la surface d'appui de la bague sur le tronçon cylindrique préparé sur le col fémoral et la tête fémorale. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique indexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécutions de cette prothèse de tête fémorale. Figure 1 est une vue en perspective d'un col fémoral et d'une tête fémorale. Figure 2 est une vue en perspective d'un col fémoral et d'une tête fémorale préparés pour présenter un tronçon cylindrique. Figure 3, 4 et 5 sont des vues en coupe longitudinale de prothèse de tête fémorale en conditions d'utilisation illustrant l'état de la technique. Figure 6 est une vue en perspective éclatée d'une première forme d'exécution d'une prothèse de tête fémorale selon l'invention. Figure 7 en est une vue en coupe longitudinale après montage sur un col fémoral. Figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une seconde forme d'exécution d'une prothèse de tête fémorale. La figure 6 représente, vue en perspective éclatée, une prothèse de tête fémorale 10 comportant une bague 11 et une tête prothétique 12 de forme sensiblement hémisphérique dans laquelle est ménagée une cavité centrale tronconique 13. La surface intérieure 14 de la bague 11 est délimitée par un cylindre de diamètre correspondant au diamètre d'un tronçon cylindrique de col fémoral préalablement préparé. La bague 11 comporte une partie tronconique 15 de forme complémentaire de celle de la cavité centrale tronconique 13 de la tête prothétique 12. Avantageusement, la profondeur de la cavité centrale tronconique 13 ménagée dans la tête prothétique 12 est légérement inférieure à la hauteur de la partie tronconique 15 de la bague 11 de manière à assurer un parfait emmanchement de la tête prothétique 12 sur la bague 11. En effet, si la hauteur de la partie tronconique 15 de la bague 11 était identique ou inférieure à la profondeur de la cavité tronconique 13, l'emmanchement de la tête prothétique 12 sur la bague 11 pourrait être imparfait et donc entraîner un basculement de la prothèse 10. Avantageusement, la partie tronconique 15 comporte, à son extrémité de plus grande section, une couronne 16 dont la surface extérieure est délimitée par un tronçon de surface sphérique de même rayon de courbure que la tête prothétique 12. Ainsi, en conditions d'utilisation de la prothèse, la surface extérieure de la couronne 16 se trouve dans le prolongement de la surface de la tête prothétique 12, permettant ainsi l'appui du cotyle lors de mouvements de grande amplitude. Selon l'anatomie du patient, le diamètre de la tête fémorale varie. Le diamètre de la tête prothétique 12 devant être égal au diamètre de la tête fémorale, il convient donc de prévoir des têtes prothétiques 12 de différents diamètres afin de s'adapter à tous les patients. Pour chaque diamètre de tête prothétique 12, il est nécessaire de prévoir un jeu de bagues 11 de taille différente afin de pouvoir mettre en place sur un patient, avec le minimum de perte du capital osseux, une prothèse de tête fémorale 10 dont le diamètre est imposé par l'anatomie du patient. Toutes les bagues 11 appartenant à un même jeu doivent avoir des dimensions extérieures identiques, c'est-à-dire que leurs parties tronconiques 15 doivent être identiques et que leurs couronnes 16 doivent être également identiques. Pour toutes les bagues 11 appartenant à un même jeu, la partie tronconique 15 doit avoir une forme complémentaire de celle de la cavité centrale tronconique 13 ménagée dans la tête prothétique 12 correspondant à ce jeu de bagues et les dimensions extérieures de la couronne 15 doivent permettre de retrouver la sphéricité de la tête fémorale lors d'un emmanchement d'une tête prothétique 12 correspondant à ce jeu de bagues sur une bague 11 appartenant à ce jeu. Par contre, toutes les bagues 11 appartenant à un même jeu doivent avoir un diamètre intérieur différent afin de toujours pouvoir trouver, dans un jeu de bagues, une bague 11 permettant de limiter, suivant le patient, la perte du capital osseux lors de la préparation du tronçon cylindrique sur la tête fémorale et le col fémoral. Ainsi, il est possible de choisir, pour chaque patient, une tête prothétique 12 de diamètre égal à celui de sa tête fémorale et de choisir, parmi le jeu de bagues correspondant à ce diamètre de tête prothétique 12, une bague 11 dont le diamètre intérieur permet la préparation d'un tronçon cylindrique du plus grand diamètre possible sur la tête fémorale et le col fémoral tout en assurant une longueur de tronçon cylindrique suffisante, limitant de ce fait les pertes osseuses et les risques de basculement de la prothèse. Le diamètre intérieur de chaque bague 11 appartenant à un même jeu peut varier, par exemple, de millimètre en millimètre afin d'avoir un jeu de bagues 11 suffisant pour s'adapter à l'anatomie de chaque patient tout en limitant au maximum la perte osseuse. La figure 7 représente, vue en coupe longitudinale, une prothèse de tête fémorale 10 selon l'invention mise en place sur un tronçon cylindrique 17 préparé sur le col fémoral et la tête fémorale. La bague 11 est emmanchée sur le tronçon cylindrique 17 de manière à sensiblement l'affleurer au niveau de la coupe distale, la tête prothétique 12 étant fixée par emmanchement conique sur la bague 11. On peut constater que la courronne 16 coopère parfaitement avec la tête prothétique 12 afin de retrouver la sphéricité de la tête fémorale et d'éviter ainsi tout conflit entre la prothèse de tête fémorale 10 et le cotyle. La perte osseuse en diamètre nécessaire pour assurer l'encombrement minimum exigé par la bague 11 est compensée par le gain osseux permis en hauteur de coupe distale. La figure 8 représente, vue en coupe longitudinale, une variante d'exécution de cette prothèse de tête fémorale 10. La bague 11 est prolongée, du côté de son extrémité de plus grande section, par une collerette 18 cylindrique de diamètre intérieur correspondant au diamètre d'un tronçon cylindrique 17 préparé sur le col fémoral et la tête fémorale. Le diamètre extérieur de la collerette cylindrique 18 est inférieur aux dimensions extérieures de la courronne 16 afin de limiter le conflit avec les os du bassin. En effet, la réalisation d'une collerette cylindrique 18 sur la bague 11 augmente l'appui de la prothèse 10 sur la tête fémorale et le col fémoral préparés pour présenter un tronçon cylindrique 17 mais risque la réduction du ROM (Range Of Movement ou amplitude de mouvement). Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation, décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation entrant dans le champ de protection défini par les revendications ci-annexées. 8 REVENDICATIONS, 1 - Prothèse de tête fémorale (10), caractérisé en ce qu'elle comporte une tête prothétique (12) en forme de tronçon sphérique dans laquelle est ménagée une cavité centrale tronconique (13), et une bague (Il) dont la surface intérieure (14) est délimitée par un cylindre de diamètre correspondant au diamètre d'un tronçon cylindrique (17) de col fémoral préalablement préparé, et dont la surface extérieure est délimitée par une surface tronconique (15) de forme complémentaire de celle de la cavité centrale tronconique (13) de la tête prothétique (12). 2 - Prothèse de tête fémorale (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (11) comporte, à son extrémité de plus grande section, une couronne (16) dont la surface extérieure est délimitée par un tronçon de surface sphérique de même rayon de courbure que la tête prothétique (12). 3 - Prothèse de tête fémorale (10) selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague (11) est prolongée, du côté de son extrémité de plus grande section, par une collerette cylindrique (18) de diamètre intérieur correspondant au diamètre d'un tronçon cylindrique (17) de col fémoral préalablement préparé.