Brevet FR2909278A1 — publié le 20080606

L'invention concerne le domaine de la chirurgie orthopédique, et plus précisément les prothèses pour l'articulation trapézo-métacarpienne. L'articulation trapézo-métacarpienne est celle qui constitue l'interface entre le trapèze (os du massif carpien) et le métacarpe du pouce. Elle est susceptible d'être le siège d'une arthrose devant être traitée chirurgicalement. Majoritairement, cette chirurgie est encore non prothétique. On peut procéder à une résection complète ou partielle du trapèze, mais cela présente comme principal inconvénient de procurer une baisse de force de la pince policidigitale. On peut aussi procéder à une arthrodèse trapézo-métacarpienne, to ce qui permet de conserver la force de la pince policidigitale, mais limite la mobilité du pouce. Une chirurgie prothétique, pour apporter une amélioration par rapport aux chirurgies non prothétiques, doit donc être exempte de ces inconvénients et ne pas en présenter d'autres plus graves. 15 Les implants prothétiques connus sont analogues dans leur principe aux prothèses de hanche, en ce qu'ils reposent sur l'articulation entre une portion de sphère de diamètre réduit, implantée à l'extrémité du métacarpe, et un cotyle creux implanté sur le trapèze. On reproduit ainsi le fonctionnement de l'articulation naturelle. 20 Ces implants connus permettent de restaurer la longueur de la colonne du pouce et de conserver la mobilité du pouce. Toutefois, les arthroplasties prothétiques trapézo-métacarpiennes présentent aujourd'hui deux défauts majeurs qui sont les luxations d'implant et les descellements de la pièce trapézienne. 25 En effet, la traction dans l'axe du pouce décoapte facilement les deux composants de la prothèse, et les forces de rétropulsion naturelles des muscles abducteurs entraînent alors immédiatement la luxation de l'implant métacarpien. Ce risque d'instabilité conduit souvent le chirurgien à contraindre les implants pour en augmenter la stabilité, avec pour conséquence directe une 30 augmentation des contraintes sur les pièces prothétiques et un risque accru de descellement, en particulier au niveau trapézien. 2909278 2 D'autre part, l'éloignement du centre de rotation de la surface du trapèze et/ou l'absence de surface d'appui sur le trapèze favorisent la concentration des contraintes sur le trapèze. Ces sollicitations peuvent, à la longue, provoquer le descellement de la pièce trapézienne. 5 Ces risques de luxation et/ou de descellement, liés à la conception mécaniques des implants prothétiques existants, constituent aujourd'hui un frein important à l'indication d'une chirurgie prothétique qui serait seule capable de restaurer la mobilité et l'indolence de l'articulation trapézo-métacarpienne. La conception d'implants en double selle, plus fidèles à l'anatomie, n'a pas permis de régler ce problème. On a également proposé de réaliser des prothèses inversées, comportant un implant trapézien portant une sphère de petit diamètre (4 à 5mm) et un implant métacarpien portant une cupule. La face arrière de l'implant trapézien est plane de façon à reposer contre le trapèze. Cependant là encore, les problèmes de luxation et de descellement n'ont pas été résolus. Le but de l'invention est de proposer un nouveau type d'implants prothétiques pour l'articulation trapézo-métacarpienne résolvant les problèmes de luxation et de descellement survenant lors de l'utilisation des implants connus. A cet effet, l'invention a pour objet une prothèse d'articulation trapézo-métacarpienne, comportant un implant trapézien et un implant métacarpien, dans laquelle : - l'implant trapézien comporte une portion sphérique placée à l'extrémité d'une tige filetée, ladite portion sphérique comportant une surface arrière plane destinée à reposer contre le trapèze ; - l'implant métacarpien comporte une cupule dont le réceptacle présente une surface sphérique correspondant à celle de la portion sphérique de l'implant trapézien, ladite cupule étant placée à l'extrémité d'une tige destinée à être implantée dans le canal médullaire du métacarpe, caractérisée en ce que la portion sphérique de l'implant trapézien a un 30 diamètre d'au moins 8mm, et son centre de courbure est situé sur ladite surface arrière ou au-dessus de ladite surface arrière. 2909278 3 Comme on l'aura compris, l'invention consiste à modifier les prothèses inversées connues en augmentant sensiblement le diamètre de la portion sphérique de l'implant trapézien, et en plaçant son centre de courbure sur la surface du trapèze ou au dessus de celle-ci. 5 Dans ces conditions, on peut ainsi restituer la taille moyenne naturelle de la surface articulaire métacarpienne du trapèze. Cette augmentation du diamètre de la sphère et le positionnement de son centre de courbure sur la surface du trapèze, ou au dessus de celle-ci, assurent aux implants une stabilité longitudinale et latérale optimisée, en permettant un meilleur recouvrement des io composants de l'articulation lors des mouvements. L'invention s'inspire de modèles anatomiques existants, en particulier chez le gibbon. Le trapèze est, dans cette espèce, grossièrement hémisphérique sur son versant articulaire distal, et le métacarpien qui lui fait face est, de ce fait, en forme de cupule. L'invention reproduit ce modèle de fonctionnement, avec des 15 dimensions proportionnellement équivalentes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes : la figure 1 qui montre le squelette de la main humaine, - la figure 2 qui est une planche anatomique montrant une prothèse 20 selon l'invention implantée sur un patient, la figure 3 qui représente un exemple de prothèse selon l'invention, la figure 4 qui représente isolément l'implant trapézien de la prothèse de la figure 3, - la figure 5 qui représente une prothèse trapézo.-métacarpienne 25 inversée non conforme à l'invention, les figures 6 et 7 qui représentent chacune une variante de géométrie différente pour une prothèse selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté le squelette de la main humaine, pour mettre en évidence l'articulation entre le trapèze 1 et le métacarpe 2 30 correspondant au pouce 3. 2909278 4 La figure 2 représente en détail la région de l'articulation trapézométacarpienne 4, équipée d'une prothèse selon l'invention, elle-même représentée isolément sur la figure 3. Cette prothèse comporte un implant trapézien 5 constitué par une 5 portion sphérique 6 de diamètre minimal 8mm, préférentiellement de diamètre 10mm pour les anatomies les plus courantes. L'implant 5 est placé à l'extrémité d'une tige 7 comportant un filet cylindrique pourvu de deux autotaraudages, permettant le vissage de l'implant 5 dans le trapèze 1. Dans l'exemple représenté, la portion sphérique 6 est légèrement tronquée à sa partie supérieure 8, de manière à pouvoir y ménager une empreinte pour l'insertion d'un tournevis lors du vissage. Son centre de courbure 9 est, dans l'exemple représenté, situé au-dessus de la surface arrière 10 de la portion sphérique 6 qui repose contre le trapèze 1 lorsque l'implant 5 est mis en place. La surface arrière 10 est plane 15 pour assurer un bon contact avec le trapèze 1 et empêcher son descellement. Dans l'exemple représenté, la partie de l'implant située en arrière du centre de courbure 9 présente une surface externe 11 sensiblement cylindrique, mais il serait tout à fait possible que cette surface 11 soit une portion de sphère et constitue un simple prolongement de la partie restante de l'implant 5. 20 A titre d'exemple, si la portion sphérique 6 a le diamètre généralement préféré de 10mm, le centre de courbure 9 peut se situer optimalernent à l mm au-dessous de la surface arrière 10. La prothèse comporte également un implant métacarpien 12, composé d'une tige 13 portant à son extrémité une cupule 14 qui peut être venue de 25 matière avec la tige 13 ou être fixée à la tige 13 par un cône morse, et dont le réceptacle présente une surface sphérique correspondant à celle de la portion sphérique 6 de l'implant trapézien 5. La tige 13 est implantée dans le canal médullaire du métacarpe 2 qui a été préalablement alésé à c:et effet par le chirurgien après résection de l'extrémité du métacarpe 2. 2909278 5 Les dimensions des implants 5, 12 et leurs modes de fixation sont optimalement choisis de manière à restituer sensiblement sa longueur naturelle à la colonne du pouce du patient. Les figures 6 et 7 présentent différentes variantes pour la géométrie de 5 l'implant trapézien 5, placé sur le trapèze 1, mettant en évidence les propriétés qu'elles peuvent conférer à la prothèse selon l'invention. L'implant métacarpien est identique en forme et en dimensions dans tous les exemples représentés. On peut comparer les géométries de ces variantes à celle de la prothèse non conforme à l'invention représentée sur la figure 5. ~o Dans l'implant trapézien 5 de la prothèse de la figure 5, la portion sphérique 6 de diamètre 10mm a son centre de courbure 9 situé lmm en dessous de la surface arrière 10 reposant sur le trapèze 1. On conçoit bien que plus le diamètre de la portion sphérique 6 est élevé, plus difficile est la luxation de l'articulation car elle nécessite un écart latéral plus important. Cela dit, on voit sur 15 la figure 5 que pour un recouvrement r de 2,4mm entre la surface sphérique 6 et la cupule 14 ( r étant la distance entre le fond de la cupule 14 et son bord extérieur 15), on n'a, dans ce cas, qu'une possibilité de débattement angulaire a relativement réduite, de l'ordre de 38 . Cela confère à l'articulation une mobilité insuffisante. Un recouvrement r de 2,8mm procurerait un 20 débattement a de l'ordre de 25 . On pourrait augmenter le débattement angulaire en diminuant le recouvrement r , mais au prix d'une détérioration de la stabilité de l'articulation. Une simple augmentation du diamètre de la portion sphérique 6 par rapport aux 4-5mm de l'art antérieur n'est donc pas une solution satisfaisante. 25 C'est pourquoi, selon l'invention, on utilise des implants trapéziens 5 ayant la géométrie représentée sur les figures 6 et 7. L'implant trapézien 5 de la figure 6 a le centre de courbure 9 de sa portion sphérique 6 de diamètre 10mm situé au niveau de sa surface arrière 10. Pour un recouvrement r toujours égal à 2,4mm, cela autorise un débattement 3o angulaire a d'environ 62 . Avec une telle disposition, on restitue une mobilité le plus souvent acceptable à l'articulation en conservant une bonne stabilité de la 2909278 6 prothèse. Cette disposition est, en fait, celle qui restitue le plus fidèlement l'anatomie naturelle de l'articulation. L'implant trapézien 5 de la figure 7 correspond à une configuration où le centre de courbure 9 de la portion sphérique 6 est situé à 1 mm au dessus de s la surface arrière 10 dans le cas où le diamètre de la portion sphérique est de 10mm. En conservant le recouvrement r de 2,4mm qui procure une bonne stabilité à l'articulation, on obtient un débattement angulaire a très important, d'environ 85 , qui est plus important que ce que l'articulation naturelle permet d'obtenir. On peut aussi augmenter le recouvrement r jusqu'à, par exemple io 2,8mm pour augmenter la stabilité de l'articulation, au prix d'une diminution du débattement angulaire d . Ainsi, lorsqu'on utilise un implant trapézien 5 dont la portion sphérique 6 a un diamètre de 10mm, et où le recouvrement r avec la cupule 14 est de 2,4 ou 2,8mm, la luxation de l'articulation ne peut s'effectuer que si, 15 simultanément, une traction dans l'axe du métacarpe 2 de plus de 2,4 ou 2,8mm et une translation latérale dépassant une limite qui dépend de la géométrie de la prothèse mais peut être de jusqu'à 4,5mm, sont imposées. En dessous de ces valeurs, qui sont très supérieures à celles qui entraînent la luxation des prothèses connues (2,6mm pour certaines d'entre elles), l'implant métacarpien 12 se 20 recentre automatiquement sur l'implant trapézien 5 et la luxation ne se produit pas. Si on utilise une portion sphérique de 8mm de diamètre avec un recouvrement r de 2,4mm et avec un centre de courbure 9 à l mm au dessus de la surface arrière 10, une traction dans l'axe du métacarpe 2 de 2,4mm et une 25 translation latérale de 3,6mm seraient nécessaires pour luxer l'articulation. Comme on le voit sur les figures, le bord 15 de la cupule 14 présente de préférence un biseautage 16 permettant au débattement angulaire a d'atteindre sa valeur maximale possible et constituant une butée lors du contact entre la cupule 14 et le trapèze 1. L'angle de biseautage varie selon la géométrie des implants 5, 12. 2909278 7 A titre d'exemple non limitatif, les matériaux suivants peuvent être utilisés : - pour les implants métacarpiens 12, un alliage de titane TA6V4 revêtu d'une couche de 100pm d'hydroxyapatite ; 5 - pour les implants trapéziens 5, un alliage chrome-cobalt dont la partie en contact avec le trapèze est revêtue d'une couche de 100pm d'hydroxyapatite et dont la partie sphérique est polie miroir ; - pour les cupules 14 des implants métacarpiens 12, un alliage chrome-cobalt poli miroir, sauf sur le cône morse. 10 Ainsi, par des moyens de conception simple et dont l'implantation ne pose pas de problèmes particuliers, l'invention procure aux chirurgiens orthopédistes des prothèses d'articulation trapézo-métacarpienne nettement plus avantageuses que les prothèses connues en termes de stabilité et de résistance au descellement. REVENDICATIONS 1. Prothèse d'articulation trapézo-métacarpienne, comportant un implant trapézien (5) et un implant métacarpien (12), dans laquelle : - l'implant trapézien (5) comporte une portion sphérique (6) placée à 5 l'extrémité d'une tige (7) filetée, ladite portion sphérique (6) comportant une surface arrière (10) plane destinée à reposer contre le trapèze (1) ; -l'implant métacarpien (12) comporte une cupule (14) dont le réceptacle présente une surface sphérique correspondant à celle de la portion sphérique (6) de l'implant trapézien (5), ladite cupule (15) étant placée à io l'extrémité d'une tige (13) destinée à être implantée dans le canal médullaire du métacarpe (2), caractérisée en ce que la portion sphérique (6) de l'implant trapézien (5) a un diamètre d'au moins 8mm, et en ce que son centre de courbure (9) est situé sur ladite surface arrière (10) ou au-dessus de ladite surface arrière (10). 15 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit centre de courbure (9) est situé à l mm au dessus de ladite surface arrière (10). 3. Prothèse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite portion sphérique (6) de l'implant trapézien (5) a un diamètre de 10mm.