Brevet FR2898267A1 — publié le 20070914

IMPLANT DE RE-SURFACAGE DE TETE FEMORALE ET SON ANCILLAIRE La présente invention est relative à un implant de re-surfaçage permettant la réparation de la surface articulaire externe de la tête fémorale et à un ancillaire permettant la préparation de la tête fémorale pour la mise en place dudit implant de re-surfaçage. 10 La technique chirurgicale permettant la réparation de la surface articulaire externe de la tête fémorale dite de re-surfaçage consiste à substituer aux cartilages osseux défectueux de la tête fémorale, une calotte métallique, hémisphérique, creuse. Cette calotte fémorale est généralement associée à un cotyle métallique 15 également hémisphérique qui est impacté dans la cavité cotyloïdienne du bassin. On note que les calottes fémorales actuelles présentent une forme intérieure globalement cylindrique, obligeant le chirurgien à façonner à l'aide d'outils de coupe la tête fémorale, de forme sphérique à l'origine, en une forme cylindrique. Cette découpe de la tête fémorale peut être considérée comme agressive et va à l'encontre de l'esprit de cette technique chirurgicale qui se veut par définition conservatrice du capital osseux de la tête fémorale. 25 D'autre part, la corticale supérieure du col fémoral peut être endommagée par l'outil de coupe risquant de provoquer une amorce de fracture. Ainsi, on constate que la tête fémorale, après avoir été découpée par le chirurgien suivant une forme cylindrique, ne comporte plus sa couche d'os dur ou cortical et 30 présente un moignon cylindrique constitué essentiellement d'os spongieux de faible résistance. Egalement, on remarque que le profil des calottes hémisphériques ci-dessus impose un positionnement unique desdites calottes autour de la tête fémorale. Ce 35 positionnement unique est situé sur l'axe du col fémoral et peut entraîner le basculement éventuel de la calotte hémisphérique par affaissement du support osseux. Dans ces conditions, on constate certains inconvénients en ce qui concerne cette 40 technique chirurgicale qui sont dus principalement d'une part à la disparition du capital osseux de la tête fémorale et d'autre part à l'absence de choix du positionnement des calottes hémisphériques en fonction de l'état morphologique de l'extrémité proximale du fémur. 45 L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention a pour objet de proposer une solution aux problèmes posés ci-dessus. 20 L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention est constitué d'une calotte fémorale comportant un axe central XX' passant par le pôle P de ladite calotte, un axe équatorial YY' perpendiculaire au premier et un point C d'intersection entre les axes principaux et formant le centre de rayon de courbure des faces externes et internes délimitées par un bord périphérique, ladite face interne comportant des premiers moyens de guidage qui sont portés par un axe ZZ' passant par le centre C et qui est incliné d'un angle a par rapport à l'axe central XX' de la calotte fémorale et des seconds moyens de guidage qui sont excentrés et disposés dans un plan parallèle à celui contenant les premiers moyens de guidage afin d'être inclinés d'un angle identique à celui de l'angle a par rapport à l'axe central XX'. L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend des premiers moyens de guidage qui sont constitués à partir de la face interne d'un doigt cylindrique qui est d'une part excentrée latéralement du pôle P du profil hémisphérique externe de la calotte fémorale et d'autre part prévue de manière à ne pas dépasser le bord périphérique de la calotte fémorale afin d'être intégralement contenue à l'intérieur de ladite calotte. L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend un doigt cylindrique dont l'extrémité libre, se trouvant à l'opposé de la face interne, est positionnée pour ne pas dépasser le point C formant le centre de rayon de courbure des faces externes et internes de la calotte fémorale. L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend des seconds 25 moyens de guidage qui sont constitués dans le prolongement de la face interne par un profil tronqué constitué par au moins un méplat. L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend un méplat qui comporte en son milieu au moins une nervure effilée. L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend un méplat qui comporte en son milieu au moins une nervure effilée présentant un profil en queue d'aronde. 35 L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend un méplat qui comporte une nervure effilée qui s'étend à partir de la face interne de la calotte fémorale et dont la longueur est sensiblement la moitié de celle dudit méplat. L'implant de re-surfaçage suivant la présente invention comprend une face interne 40 qui comporte une portion de face cylindrique interne aménagée depuis le bord périphérique de la calotte fémorale jusqu'au niveau de l'axe équatorial YY' de ladite calotte fémorale. L'ancillaire de coupe suivant la présente invention pour la préparation de la tête 45 fémorale et permettant la mise en place de l'implant de re-surfaçage est constitué d'un guide cylindrique solidaire dans sa partie supérieure d'une platine d'appui présentant une ouverture circulaire traversée en son milieu par une butée transversale, ladite butée transversale étant percée d'un trou débouchant, ladite platine d'appui étant percée d'une fente la traversant et se prolongeant 30 partiellement, en dessous de ladite platine, dans l'épaisseur d'une jupe périphérique du guide cylindrique et d'une lame de coupe qui coopère avec la fente aménagée dans la platine d'appui pour permettre de réaliser au niveau de la tête fémorale une coupe partielle de la surface articulaire externe telle qu'une face plane. L'ancillaire de coupe suivant la présente invention comporte une butée transversale qui est percée d'un trou débouchant porté par les axes principaux AA' ; BB' ; CC' de l'ouverture circulaire afin d'être aménagés au centre de ladite ouverture. L'ancillaire de coupe suivant la présente invention comporte une fente qui est positionnée dans la platine pour d'une part déboucher en partie à l'intérieur du diamètre de l'ouverture circulaire et d'autre part couper la jupe périphérique du guide cylindrique se trouvant en dessous de la platine pour constituer deux bords parallèles de guidage afin que ladite fente, lesdits bords parallèles et la face interne de ladite jupe périphérique permettent de délimiter une surface de coupe S à l'intérieur de laquelle va être positionnée la surface articulaire externe de tête fémorale. L'ancillaire de coupe suivant la présente invention comporte une jupe périphérique du guide cylindrique qui est découpée en dessous de la platine d'appui et dans le prolongement de la fente pour présenter une fenêtre d'éjection osseuse. L'ancillaire de coupe suivant la présente invention comporte une fente qui se prolonge dans l'épaisseur de la jupe périphérique du guide cylindrique en dessous de la fenêtre afin de former de part et d'autre de ladite fenêtre deux fentes de guidage. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figures 1 à 5 sont des vues montrant un implant de re-surfaçage suivant la présente invention. Figures 6 à 10 sont des vues représentant l'ancillaire de coupe pour la préparation de la tête fémorale avant la mise en place de l'implant de re-surfaçage suivant la présente invention. Figures 11 et 12 sont des vues en coupe illustrant la mise en place de l'implant de re-surfaçage sur la tête fémorale. On a montré en figures 1 à 5 un implant de re-surfaçage 1 suivant la présente invention comportant une calotte fémorale 2 qui est destinée à être fixée sur la tête fémorale 3 d'un fémur 4 dont la surface articulaire externe 5 de cette dernière est détériorée. L'implant de re-surfaçage 1 est constitué d'un jeu de calotte fémorale 2 pour pouvoir s'adapter aux dimensions de la tête fémorale 3 à réparer. La calotte fémorale 2 est constituée d'une paroi 6 mince et d'épaisseur constante 5 dans la gamme présentant une face externe de glissement 7 à profil sensiblement hémisphérique et une face interne 8 à profil partiellement hémisphérique. La calotte fémorale 2 présente des axes principaux constitués d'un axe central XX' passant par le pôle P de ladite calotte 2 et d'un axe équatorial YY' 10 perpendiculaire au premier et coupant l'axe central XX' en un point C formant le centre de rayon de courbure des faces externe 7 et interne 8. La face externe de glissement 7 présente une sphéricité qui se prolonge au-delà de l'axe équatorial YY' et jusqu'au bord périphérique 11 de la calotte fémorale 2. 15 Egalement, la face externe de glissement 7 est polie miroir. D'autre part l'épaisseur de la paroi 6 ne doit pas être supérieure à celle de la surface articulaire externe 5 à restaurer afin de conserver le maximum de capital osseux de la tête fémorale 3 ainsi que la majeure partie de sa rotondité. La calotte fémorale 2 comporte dans sa partie interne et à partir de sa face interne 8 un doigt cylindrique 9, formant les premiers moyens de guidage, qui est porté par un axe ZZ' passant par le centre C et qui est incliné d'un angle a par rapport à l'axe central XX'. On note que la base du doigt cylindrique 9 venant se raccorder avec la face interne 8 est excentrée latéralement du pôle P du profil hémisphérique externe de la calotte fémorale 2. 30 Egalement, la longueur du doigt cylindrique 9 est prévue de manière à ne pas dépasser le bord périphérique 11 de la calotte fémorale 2 afin d'être intégralement contenue à l'intérieur de ladite calotte. A cet effet l'extrémité libre du doigt cylindrique 9, se trouvant à l'opposé de la face 35 interne 8, peut être prévue pour ne pas dépasser le point C formant le centre de rayon de courbure des faces externe 7 et interne 8 de la calotte fémorale 2. La face interne 8 de la calotte fémorale 2 comporte un profil tronqué constitué par au moins un méplat 10, formant les seconds moyens de guidage, excentré et 40 disposé dans un plan parallèle à celui contenant le doigt cylindrique 9 afin d'être incliné d'un angle a, identique à celui dudit doigt cylindrique 9, par rapport à l'axe central XX'. Le méplat 10 comporte en son milieu et dans le même plan que celui contenant le 45 doigt cylindrique 9 au moins une nervure effilée 12 présentant, par exemple, un profil en queue d'aronde. 20 25 Selon un mode préféré, mais non limitatif, le méplat 10 comporte une nervure effilée 12 qui s'étend à partir de la face interne 8 de la calotte fémorale 2 et dont la longueur est sensiblement la moitié de celle dudit méplat 10. La face interne 8 comporte une portion de face cylindrique interne 13 aménagée depuis le bord périphérique 11 de la calotte fémorale 2 jusqu'au niveau de l'axe équatorial YY' de ladite calotte fémorale 2. On constate que la paroi 6 de la calotte fémorale 2 augmente en épaisseur au niveau du méplat 10 ménagé dans le prolongement de la face interne 8. La face interne 8 est recouverte sur l'ensemble de sa surface d'un substrat ostéoconducteur. On a montré en figures 6 à 10 un ancillaire de coupe 20 permettant la préparation de la tête fémorale 3 d'un fémur 4 avant la mise en place de l'implant de resurfaçage 1 suivant la présente invention. L'ancillaire de coupe 20 est constitué d'un guide cylindrique 21 solidaire dans sa partie supérieure d'une platine d'appui 22 présentant une ouverture circulaire 23 traversée en son milieu par une butée transversale 24. La butée transversale 24 du guide cylindrique 21 est percée d'un trou débouchant 25 porté par les axes principaux AA' ; BB' ; CC' de l'ouverture circulaire 23 afin 25 d'être aménagé au centre de ladite ouverture. La platine d'appui 22 du guide cylindrique 21 est percée dans un plan parallèle à l'axe principal BB' de l'ouverture circulaire 23 d'une fente 26 traversant ladite platine 22 et se prolongeant partiellement, en dessous de la platine 22, dans 30 l'épaisseur de la jupe périphérique 21a du guide cylindrique 21. On remarque que la fente 26 est positionnée dans la platine 22 pour d'une part déboucher en partie à l'intérieur du diamètre de l'ouverture circulaire 23 et d'autre part couper la jupe périphérique 21a du guide cylindrique 21 se trouvant en 35 dessous de la platine 22 pour constituer deux bords parallèles 21b, 21c de guidage (figure 8). A cet effet, la jupe périphérique 21a du guide cylindrique 21 est découpée en dessous de la platine d'appui 22 et dans le prolongement de la fente 26 pour 40 présenter une fenêtre d'éjection osseuse 27. Ainsi, on constate que la fente 26, les bords parallèles 21a, 21b et la face interne de la jupe périphérique 21a du guide cylindrique 21 permettent de délimiter une surface de coupe S à l'intérieur de laquelle va être positionnée la surface 45 articulaire externe 5 de tête fémorale 3 (figure 8). On remarque que la fente 26 se prolonge dans l'épaisseur de la jupe périphérique 21a du guide cylindrique 21 en dessous de la fenêtre 27 afin de former de part et d'autre de ladite fenêtre deux fentes de guidage 26a, 26b. L'ancillaire de coupe 20 comporte une lame de coupe 28 qui coopère avec la fente 26 aménagée dans la platine d'appui 22 du guide cylindrique 21 pour permettre de réaliser au niveau de la tête fémorale 3 une coupe partielle de la surface articulaire externe 5. La lame de coupe 28 présente un profil allongé dont l'une des extrémités libres comporte une empreinte 28a permettant sa préhension, tandis que l'autre extrémité présente un bord tranchant 28b. Avant la coupe osseuse de la surface articulaire externe 5 de la tête fémorale, le chirurgien détermine à partir des informations radiologiques, la position idéale de la face plane qu'il doit réaliser avec l'ancillaire de coupe 20 sur le pourtour de la tête fémorale 3 de manière à garantir la couverture la plus appropriée de ladite tête fémorale. Egalement, l'emplacement de la face plane à réaliser avec l'ancillaire de coupe 20 sur le pourtour de la tête fémorale 3, est aussi conditionné par la zone géographique de la nécrose osseuse et par la morphologie de la partie proximale du fémur 4. Pour cela, le chirurgien positionne l'ancillaire de coupe 20 autour de la tête fémorale 3, jusqu'à ce que la butée transversale 24 du guide cylindrique 21 soit en appui sur la surface articulaire externe 5 de ladite tête fémorale 3. Le chirurgien perce un trou borgne 30 dans la tête fémorale 3 par l'intermédiaire du trou 25 aménagé dans la butée transversale 24, ledit trou 25 servant de guide de perçage au chirurgien. 30 Ensuite, le chirurgien immobilise l'ancillaire de coupe 20 autour de la tête fémorale 3 par l'intermédiaire d'une vis, non représentée, qui traverse le trou 25 de la butée transversale 24 pour venir s'ancrer dans le trou borgne 30 préalablement ménagé dans la tête fémorale 3. 35 Le chirurgien introduit la lame de coupe 28 dans la fente 26 de la platine d'appui 22 en exerçant un effort suffisant pour que le bord tranchant 28b coupe une partie de la surface articulaire externe 5 de la tête fémorale 3 et plus particulièrement celle positionnée dans la surface S de l'ancillaire de coupe 20. 40 La partie coupée de la surface articulaire externe 5 est éjectée du guide cylindrique 21 par la fenêtre 27 ménagée en dessous de la platine d'appui 22. La lame de coupe 28 permet ainsi de réaliser sur le pourtour de la surface articulaire externe 5 de la tête fémorale 3 une face plane 31 correspondant au 45 profil du méplat 10 réalisé à l'intérieur de la calotte fémorale 2. Lorsque la coupe de la surface articulaire externe 5 de la tête fémorale 3 est réalisée le chirurgien retire l'ancillaire de coupe 20 et vient présenter une calotte fémorale 2 adéquate qui est issue d'un jeu ou d'une gamme de calotte.25 On a montré en figures 11 et 12 la calotte fémorale 2 qui est positionnée autour de la tête fémorale 3 de manière que d'une part le doigt cylindrique 9 pénètre à l'intérieur du trou borgne 30 et d'autre part le méplat 10 coopère avec la face plane 31. On note que le doigt cylindrique 9 est introduit dans le trou borgne 30 de la tête fémorale 3 avant que la nervure effilée 12 vienne en contact avec le bord de la surface articulaire 5. Ensuite le chirurgien exerce un effort de pression sur la calotte fémorale 2 pour que cette dernière vienne s'impacter dans la tête fémorale 3 et recouvrir la surface articulaire externe 5. 15 Lors de la fixation de la calotte fémorale 2, on remarque que la nervure effilée 12 pénètre dans l'épaisseur de la tête fémorale 3, à proximité de la surface plane 31 réalisée lors de la coupe de la surface articulaire externe 5 pour constituer un ancrage et une immobilisation en rotation autour du doigt cylindrique de ladite calotte fémorale 2. 20 On remarque que le doigt cylindrique 9 de la calotte fémorale 2 assure, lors de son introduction dans le trou borgne 30, principalement le guidage de cette dernière pendant sa phase de mise en place pour obtenir un positionnement le plus adéquat possible. Egalement, le méplat 10 ménagé à l'intérieur de la calotte fémorale 2 venant en appui contre la face plane 31 de la tête fémorale 3 permet d'empêcher le basculement de ladite calotte sur la rotondité de ladite tête fémorale. 30 II doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent. 25 35 REVENDICATIONS 1. Implant de re-surfaçage constitué d'une calotte fémorale (2) comportant un axe central XX' passant par le pôle P de ladite calotte (2), un axe équatorial YY' perpendiculaire au premier et un point C d'intersection entre les axes principaux et formant le centre de rayon de courbure des faces externe (7) et interne (8) délimitées par un bord périphérique (11), caractérisé en ce que la face interne (8) comporte des premiers moyens de guidage (9) qui sont portés par un axe ZZ' passant par le centre C et qui est incliné d'un angle a par rapport à l'axe central XX' de la calotte fémorale (2) et des seconds moyens de guidage (10) qui sont excentrés et disposés dans un plan parallèle à celui contenant les premiers moyens de guidage (9) afin d'être inclinés d'un angle identique à celui de l'angle a par rapport à l'axe central XX'. 2. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de guidage sont constitués à partir de la face interne (8) d'un doigt cylindrique (9) qui est d'une part excentré latéralement du pôle P du profil hémisphérique externe de la calotte fémorale (2) et d'autre part prévu de manière à ne pas dépasser le bord périphérique (11) de la calotte fémorale (2) afin d'être intégralement contenu à l'intérieur de ladite calotte. 3. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité libre du doigt cylindrique (9), se trouvant à l'opposé de la face interne (8), est positionnée pour ne pas dépasser le point C formant le centre de rayon de courbure des faces externe (7) et interne (8) de la calotte fémorale (2). 4. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens de guidage sont constitués dans le prolongement de la face interne (8) par un profil tronqué constitué par au moins un méplat (10). 5. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le méplat (10) comporte en son milieu au moins une nervure effilée (12). 6. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le méplat (10) comporte en son milieu au moins une nervure effilée (12) présentant un profil en queue d'aronde. 7. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le méplat (10) comporte une nervure effilée (12) qui s'étend à partir de la face interne (8) de la calotte fémorale (2) et dont la longueur est sensiblement la moitié de celle dudit méplat (10). 45 8. Implant de re-surfaçage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la face interne (8) comporte une portion de face cylindrique interne (13) aménagée depuis le bord périphérique (11) de la calotte fémorale (2) jusqu'au niveau de l'axe équatorial YY' de ladite calotte fémorale. 9. Ancillaire de coupe pour la préparation de la tête fémorale (3) d'un fémur (4) permettant la mise en place de l'implant de re-surfaçage (1) suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un guide cylindrique (21) solidaire dans .sa partie supérieure d'une platine d'appui (22) présentant une ouverture circulaire (23) traversée en son milieu par une butée transversale (24), ladite butée transversale (24) étant percée d'un trou débouchant (25), ladite platine d'appui (22) étant percée d'une fente (26) la traversant et se prolongeant partiellement, en dessous de ladite platine, dans l'épaisseur d'une jupe périphérique (21a) du guide cylindrique (21) et d'une lame de coupe (28) qui coopère avec la fente (26) aménagée dans la platine d'appui (22) pour permettre de réaliser au niveau de la tête fémorale (3) une coupe partielle de la surface articulaire externe (5) telle qu'une face plane (31). 10. Ancillaire de coupe suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la butée transversale (24) est percée d'un trou débouchant (25) qui est porté par les axes principaux AA', BB', CC' de l'ouverture circulaire (23) afin d'être aménagé au centre de ladite ouverture. 11.Ancillaire de coupe suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la fente (26) est positionnée dans la platine (22) pour d'une part déboucher en partie à l'intérieur du diamètre de l'ouverture circulaire (23) et d'autre part couper la jupe périphérique (21a) du guide cylindrique (21) se trouvant en dessous de la platine (22) pour constituer deux bords parallèles (21b, 21ç) de guidage afin que ladite fente (26), lesdits bords parallèles (21a, 21b) et la face interne de ladite jupe périphérique (21a) permettent de délimiter une surface de coupe S à l'intérieur de laquelle va être positionnée la surface articulaire externe (5) de tête fémorale (3). 12.Ancillaire de coupe suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la jupe périphérique (21a) du guide cylindrique (21) est découpée en dessous de la platine d'appui (22) et dans le prolongement de la fente (26) pour présenter une fenêtre d'éjection osseuse (27). 13. Ancillaire de coupe suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la fente (26) se prolonge dans l'épaisseur de la jupe périphérique (21a) du guide cylindrique (21) en dessous de la fenêtre (27) afin de former de part et d'autre de ladite fenêtre deux fentes de guidage (26a, 26b).45