Brevet FR2959659A1 — publié le 20111111

La présente invention concerne une gamme de tiges fémorales prothétique. Pour répondre aux besoins de la chirurgie réparatrice des hanches, différents types de tiges fémorales prothétiques ont été développés. Les chirurgiens disposent notamment de tiges fémorales prothétiques à fixation cimentée, à fixation sans ciment, et à fixation par vis. Chaque solution offre un certain nombre d'avantages et d'inconvénients. Les tiges fémorales prothétiques à fixation cimentée nécessitent l'utilisation d'un ciment orthopédique, tel qu'un polyméthacrylate de méthyle, destiné à combler l'écart entre la tige fémorale et la cavité osseuse recevant la tige qui est préparée dans le fémur par passage d'instruments adaptés, tels que des râpes. Ce premier type de tige fémorale présente des risques de réaction de l'organisme, appelée « choc au ciment », lors de la phase de polymérisation du ciment. Cette réaction est grave et peut entraîner un arrêt cardiaque chez les patients les plus fragiles. Par conséquent, cette réaction peut être fatale pour des patients déjà affaiblis par l'âge ou la maladie. De plus, l'extraction du ciment, par exemple en cas d'infection, est 20 très difficile. En outre, ce premier type de tige fémorale rend difficile un éventuel retrait de la tige fémorale prothétique hors du fémur. Ce retrait de la tige peut être nécessaire par exemple à la suite d'un mauvais positionnement de cette dernière dans le fémur, d'une fracture du col fémoral, d'une infection au niveau 25 de la tige, ou d'une réaction allergique. Ces difficultés de retrait de ce premier type de tiges impose des gestes délabrants, tels que pratiquer une ouverture dans le fémur, en dessous de l'extrémité proximale de la tige prothétique à extraire, afin de la pousser avec un ancillaire adapté. 30 Le retrait de la tige exige parfois la réalisation d'une fémorotomie consistant en une coupe chirurgicale du fémur sur une hauteur sensiblement égale à celle de la tige fémorale à retirer, le plan de coupe passant par l'axe de la diaphyse. L'extraction de la tige fémorale nécessite, après la coupe chirurgicale, d'écarter les bords de la coupe pour extraire la tige, puis de 35 refermer le fémur avec des cerclages pour permettre de réimplanter une nouvelle tige fémorale prothétique. Il est évident qu'un tel geste chirurgical conduit à une récupération très lente pour le malade et ne peut pas être réitéré sans séquelles probablement définitives. Les tiges fémorales prothétiques à fixation par vis comportent généralement plusieurs trous traversants ménagés perpendiculairement à l'axe diaphysaire de la tige fémorale prothétique et destinés à loger des vis traversant le fémur. Ces tiges fémorales sont assez facilement remplaçables puisqu'un jeu est souvent laissé entre le canal diaphysaire fémoral et la tige. Toutefois, ce jeu laisse un espace dans lequel des particules d'usure issues de la partie articulaire de la prothèse de hanche (une tête fémorale prothétique en portion de sphère associée à une partie cotyloïdienne souvent en polyéthylène à très haut poids moléculaire) peuvent migrées. Ces particules sont connues pour créer des dégénérescences osseuses appelées ostéolyses pouvant générer des pertes de résistance et de volume de l'os, voire entraîner sa rupture. Cet affaiblissement du fémur peut devenir un obstacle grave à un éventuel remplacement de la tige par exemple à la suite d'un mauvais positionnement de cette dernière dans le fémur, d'une fracture du col fémoral, d'une infection au niveau de la tige, ou d'une réaction allergique. Les tiges fémorales prothétiques à fixation sans ciment ne présentent pas les inconvénients des premier et second types de tiges décrits précédemment. Les parties diaphysaires de ces tiges fémorales à fixation sans ciment sont souvent revêtues au moins partiellement et parfois entièrement d'une couche d'hydroxyapatite afin de permettre à l'os de se fixer par adhérence sur la tige et d'accélérer le comblement des éventuels espaces entre la cavité préparée dans le fémur et la tige fémorale. Ces tiges sont souvent réalisées dans un métal ostéo-conducteur, tel qu'un alliage de titane. Il convient de noter que les tiges fémorales prothétiques à fixation sans ciment existent soit en version dite anatomique qui impose une gamme comprenant un premier ensemble de tiges fémorales prothétiques destinées à être fixées sur un fémur gauche, et un second ensemble de tiges fémorales prothétiques destinées à être fixées sur un fémur droit, soit en version dite droite, la même tige prothétique pouvant être fixée sur un fémur gauche ou un fémur droit. Une tige fémorale prothétique dite droite est facilement implantable dans le canal médullaire d'un fémur, compte tenu notamment de sa forme sensiblement rectiligne vue dans le plan antéro-postérieur. La partie médullaire d'une tige fémorale prothétique dite droite comprend de façon connue une portion en forme de coin destinée à prendre appui sur les corticales antérieure et postérieure de la partie proximale d'un fémur préalablement préparée par le chirurgien. Ce type de fixation entraîne des contraintes mécaniques importantes localisées sur une faible surface de corticale fémorale, ce qui peut provoquer une fracture du fémur. Ainsi, lorsque la partie proximale du fémur présente une résistance mécanique insuffisante, l'utilisation d'une tige fémorale prothétique dite droite est déconseillée afin d'éviter une fracture du fémur. Une tige fémorale prothétique dite anatomique remplit pratiquement totalement la partie proximale diaphysaire du fémur avec un appui sur les faces interne et externe du canal médullaire et un appui sur les faces antérieure et postérieure de ce canal médullaire. Ainsi, l'utilisation d'une tige fémorale prothétique dite anatomique permet de répartir les contraintes mécaniques sur une plus grande surface de corticale fémorale, et donc d'éviter une fracture du fémur lorsque la partie proximale de ce dernier présente une faible résistance mécanique. Cependant, lorsque les contraintes mécaniques exercées ponctuellement par la tige fémorale sur la corticale fémorale sont insuffisantes, cette dernière ne se régénère pas, ce qui peut provoquer une résorption osseuse. En outre, compte tenu de sa forme, une tige fémorale prothétique dite anatomique est moins facilement implantable dans le canal médullaire d'un fémur qu'une tige fémorale prothétique dite droite. La présente invention vise à remédier ces inconvénients, et elle a pour but de fournir une gamme de tiges fémorales prothétiques facilement implantables, tout en permettant de limiter les risques de fracture et de résorption du fémur. A cet effet, la présente invention concerne une gamme de tiges fémorales prothétiques du type comprenant une partie médullaire de forme allongée destinée à être engagée dans le canal médullaire d'un fémur, et une partie formant col fémoral prothétique destinée à faire saillie du fémur et à être équipée d'une tête fémorale prothétique, la partie médullaire de chaque tige fémorale comprenant une partie proximale reliée à la partie formant col fémoral prothétique et une partie distale reliée à la partie proximale, caractérisée en ce que la partie distale de la partie médullaire de chaque tige fémorale présente des sections transversales de forme allongée avec leur plus grande dimension s'étendant selon un premier plan, en ce que la partie proximale de la partie médullaire de chaque tige fémorale présente des sections transversales de forme allongée avec leur plus grande dimension s'étendant selon un second plan, et en ce que les premier et second plans sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle sensiblement identique pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme. Une telle inclinaison entre les parties proximale et distale de la partie médullaire de chaque tige permet d'assurer d'une part un appui satisfaisant de chaque tige sur les faces interne et externe du canal médullaire, et d'autre part un appui satisfaisant de chaque tige sur les faces antérieure et postérieure du canal médullaire. Ainsi, cette structure de chaque tige appartenant à la gamme selon l'invention permet de répartir les contraintes mécaniques exercées par la tige sur une surface de corticale fémorale adaptée pour d'éviter tout risque de fracture et de résorption osseuse du fémur. De préférence, pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme, les premier et second plans sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle compris entre 6° et 10°, et de préférence d'environ 8°. Avantageusement, la partie proximale de la partie médullaire de chaque tige s'étend sur environ 10 à 30 % de la longueur de ladite partie médullaire, et de préférence sur environ 20 % de la longueur de ladite partie médullaire. Ainsi, la partie distale de la partie médullaire de chaque tige s'étend sur environ 70 à 90 % de la longueur de ladite partie médullaire, et de préférence sur environ 80 % de la longueur de ladite partie médullaire. La conservation d'une géométrie de tige droite sur 80% de la longueur de la partie médullaire facilite l'introduction de la partie distale de chaque tige dans le canal médullaire. Lors de l'implantation chaque la tige selon l'invention dans le canal médullaire d'un patient, ladite tige est dans un premier temps guidée axialement le long du canal médullaire du fait de la coopération de la partie distale de la tige avec ce dernier, et dans un second temps mise en rotation dès que la partie proximale de la tige vient en contact sur le canal médullaire préalablement préparé par le chirurgien. De façon avantageuse, chaque section transversale de forme allongée des parties distale et proximale de la partie médullaire de chaque tige fémorale présente une forme sensiblement elliptique définie par un petit rayon et un grand rayon, le grand rayon définissant chaque section transversale sensiblement elliptique de la partie distale de la partie médullaire de chaque tige fémorale s'étendant selon le premier plan et le grand rayon définissant chaque section transversale sensiblement elliptique de la partie proximale de la partie médullaire de chaque tige fémorale s'étendant selon le second plan. Ces dispositions laissent la possibilité au chirurgien d'orienter en antéversion chaque tige fémorale, ce qui est généralement impossible avec une tige anatomique qui épouse les parois du canal médullaire. Le réglage de l'antéversion de chaque tige selon l'invention est avantageusement proche de celui d'une tige dite droite. Avantageusement, le rapport entre le petit rayon et le grand rayon de chaque section sensiblement elliptique est sensiblement identique pour l'ensemble des tiges fémorales appartenant à la gamme, ledit rapport étant par exemple compris entre 0,4 et 0,6, et de préférence d'environ 0,5. Ces dispositions conduisent à un remplissage réduit du canal médullaire qui est sensiblement cylindrique en partie distale et de forme très asymétrique dans le plan de coupe osseuse du col fémoral. Préférentiellement, l'axe de la partie formant col fémoral de chaque tige fémorale est décalé par rapport au second plan selon lequel s'étend la partie proximale de la tige correspondante d'une distance sensiblement identique pour l'ensemble des tiges, et de préférence d'environ 3 mm. Avantageusement, l'axe de la partie formant col fémoral de chaque tige fémorale est décalé en antérieur par rapport au second plan. Ces dispositions permettent de positionner la partie formant col fémoral dans une position très proche de celle d'un fémur normal. Selon un mode de réalisation, pour chaque tige fémorale, le premier plan s'étend sensiblement parallèlement au plan médio-latéral. De façon avantageuse, le profil intérieur de chaque tige fémorale est délimitée en partie par une portion en arc de cercle d'axe sensiblement perpendiculaire au plan médio-latéral et présentant un rayon de courbure d'environ 100 mm, la portion en arc de cercle s'étendant de préférence angulairement sur un angle d'environ 30°. Selon un mode de réalisation de l'invention, le profil extérieur de chaque tige fémorale est délimitée par deux portions planes inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle sensiblement identique pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme, ledit angle étant par exemple compris entre 18° et 26°, et de préférence d'environ 22°. Les deux portions planes sont avantageusement reliées l'une à l'autre par une portion intermédiaire en arc de cercle d'axe sensiblement perpendiculaire au plan médio-latéral et présentant un rayon de courbure d'environ 60 mm. De façon préférentielle, les variations respectives des différentes dimensions d'une tige fémorale prothétique entre deux tailles successives de tiges sont sensiblement constantes, et de préférence d'environ 3 %. Préférentiellement, la gamme comporte un premier ensemble de tiges fémorales prothétiques à fixation sans ciment et un second ensemble de tiges fémorales prothétiques à fixation cimentée. Avantageusement, au moins une portion de la surface extérieure, et de préférence l'ensemble de la surface extérieure, de la partie médullaire de chaque tige fémorale appartenant au premier ensemble est recouverte d'un premier revêtement rugueux comprenant du titane et d'un second revêtement de phosphate de calcium, tel que de l'hydroxyapatite, disposé sur le premier revêtement, et la partie médullaire de chaque tige fémorale appartenant au second ensemble comporte une surface extérieure lisse. Le premier revêtement rugueux présente par exemple une épaisseur comprise entre environ 180 et 220 microns, et de préférence d'environ 200 microns. Le premier revêtement est avantageusement un revêtement de titane pur, et est de préférence poreux. Le second revêtement de phosphate de calcium présente par exemple une épaisseur comprise entre environ 40 et 80 microns, et de préférence d'environ 60 microns. De préférence, chaque tige appartenant à la gamme est réalisée 30 dans un métal ostéo-conducteur, tel qu'un alliage de titane, par exemple un alliage de titane TA6V. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette gamme de tiges 35 fémorales prothétiques. Figure 1 est une vue de face d'une tige fémorale prothétique appartenant à la gamme selon l'invention. Figure 2 est une vue de dessous de la tige de la figure 1. Figures 3 et 4 sont des vues de côté de la tige de la figure 1. La gamme de tiges fémorales prothétiques selon l'invention peut comporter par exemple un premier ensemble de tiges fémorales prothétiques à fixation sans ciment et un second ensemble de tiges fémorales prothétiques à fixation cimentée. Les premier et second ensembles de tiges fémorales prothétiques peuvent comporter chacun par exemple huit tiges gauches de tailles différentes et huit tiges droites de tailles différentes. Toutes les tiges fémorales prothétiques de la gamme sont réalisées dans un métal ostéo-conducteur, tel qu'un alliage de titane et notamment un alliage de titane TA6V, et comprennent, comme montré à la figure 1, une partie médullaire 2 de forme allongée destinée à être engagée dans le canal médullaire d'un fémur, et une partie formant col fémoral prothétique 3 destinée à faire saillie du fémur et à être équipée d'une tête fémorale prothétique. La partie médullaire 2 de chaque tige comprend une partie proximale 4 reliée à la partie formant col fémoral prothétique 3, et une partie distale 5 reliée à la partie proximale 4. La partie proximale 4 s'étend sur une longueur I correspondant à environ 20% de la longueur L de la partie médullaire 2, tandis que la partie distale 5 s'étend sur environ 80% de la longueur L de la partie médullaire 2 Comme montré sur la figure 1, la partie distale 5 de chaque tige présente, vue dans le plan médio-latéral, une forme tronconique d'angle y au 25 sommet d'environ 6°. La partie distale 5 de la partie médullaire 2 de chaque tige fémorale présente des sections transversales de forme sensiblement elliptique définies chacune par un petit rayon et un grand rayon, le grand rayon définissant chaque section transversale de la partie distale 5 de la partie médullaire 2 de 30 chaque tige fémorale s'étendant selon un premier plan P1 représenté sur la figure 3. La partie proximale 4 de la partie médullaire 2 de chaque tige fémorale présente des sections transversales de forme sensiblement elliptique définies chacune par un petit rayon et un grand rayon, le grand rayon 35 définissant chaque section transversale de la partie proximale 4 de la partie médullaire 2 de chaque tige fémorale s'étendant selon un second plan P2 représenté sur la figure 3. Il convient de noter que chaque section transversales de forme sensiblement elliptique est réalisée sensiblement perpendiculairement à l'axe A 5 de la partie distale 5. Comme montré sur la figure 3, les premier et second plans P1, P2 sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle a identique pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme. L'angle a est compris par exemple entre 6° et 10°, et est de préférence égal à environ 8°. 10 Le rapport entre le petit rayon et le grand rayon de chaque section sensiblement elliptique des parties proximale 4 et distale 5 est sensiblement identique pour l'ensemble des tiges fémorales appartenant à la gamme, ledit rapport étant par exemple compris entre 0,4 et 0,6, et de préférence d'environ 0,5. 15 Comme montré sur la figure 3, l'axe B de la partie formant col fémoral 3 de chaque tige fémorale est décalé en antérieur par rapport au second plan P2 d'une distance sensiblement identique pour l'ensemble des tiges, ladite distance étant de préférence égale à environ 3 mm. Comme montré plus particulièrement sur la figure 1, le profil 20 intérieur de chaque tige fémorale est délimitée en partie par une portion en arc de cercle 6 d'axe perpendiculaire au plan médio-latéral et présentant un rayon de courbure RI d'environ 100 mm, la portion en arc de cercle 6 s'étendant de préférence angulairement sur un angle d'environ 30°. Le profil extérieur de chaque tige fémorale est délimitée par deux portions planes 7a, 7b inclinées 25 l'une par rapport à l'autre d'un angle 13 sensiblement identique pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme, l'angle 13 étant par exemple compris entre 18° et 26°, et de préférence d'environ 22°. Les deux portions planes 7a, 7b sont de préférence reliées l'une à l'autre par une portion intermédiaire en arc de cercle 8 d'axe perpendiculaire au 30 plan médio-latéral et présentant un rayon de courbure R2 d'environ 60 mm. De préférence, les variations respectives des différentes dimensions d'une tige fémorale prothétique entre deux tailles successives de tiges sont sensiblement constantes, et de préférence d'environ 3 %. L'ensemble de la surface extérieure de la partie médullaire 2 de 35 chaque tige fémorale appartenant au premier ensemble est avantageusement recouverte d'un premier revêtement rugueux comprenant du titane et d'un second revêtement de phosphate de calcium, tel que de l'hydroxyapatite, disposé sur le premier revêtement, tandis que la partie médullaire 2 de chaque tige fémorale appartenant au second ensemble comporte une surface extérieure lisse. Le premier revêtement rugueux est avantageusement un revêtement de titane pur et présente une épaisseur comprise entre environ 180 et 220 microns, et de préférence d'environ 200 microns. Le second revêtement de phosphate de calcium présente une épaisseur comprise entre environ 40 et 80 microns, et de préférence d'environ 60 microns. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette gamme de tiges fémorales prothétiques, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Gamme de tiges fémorales prothétiques du type comprenant une partie médullaire (2) de forme allongée destinée à être engagée dans le canal médullaire d'un fémur, et une partie formant col fémoral prothétique (3) destinée à faire saillie du fémur et à être équipée d'une tête fémorale prothétique, la partie médullaire de chaque tige fémorale comprenant une partie proximale (4) reliée à la partie formant col fémoral prothétique (3) et une partie distale (5) reliée à la partie proximale, caractérisée en ce que la partie distale (5) de la partie médullaire (2) de chaque tige fémorale présente des sections transversales de forme allongée avec leur plus grande dimension s'étendant selon un premier plan (P1), en ce que la partie proximale (4) de la partie médullaire (2) de chaque tige fémorale présente des sections transversales de forme allongée avec leur plus grande dimension s'étendant selon un second plan (P2), et en ce que les premier et second plans (P1, P2) sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle (a) sensiblement identique pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme. 2. Gamme selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme, les premier et second plans (P1, P2) sont inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle (a) compris entre 6° et 10°, et de préférence d'environ 8°. 3. Gamme selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie proximale (4) de la partie médullaire (2) de chaque tige s'étend sur environ 10 à 30 % de la longueur (L) de ladite partie médullaire (2), et de préférence sur environ 20 % de la longueur de ladite partie médullaire (2). 4. Gamme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque section transversale de forme allongée des parties proximale et distale (4, 5) de la partie médullaire (2) de chaque tige fémorale présente une forme sensiblement elliptique définie par un petit rayon et un grand rayon, le grand rayon définissant chaque section transversale sensiblement elliptique de la partie distale (5) de la partie médullaire (2) de chaque tige fémorale s'étendant selon le premier plan (P1) et le grand rayon définissant chaquesection transversale sensiblement elliptique de la partie proximale (4) de la partie médullaire (2) de chaque tige fémorale s'étendant selon le second plan (P2). 5. Gamme selon la revendication 4, caractérisée en ce que le rapport entre le petit rayon et le grand rayon de chaque section sensiblement elliptique est sensiblement identique pour l'ensemble des tiges fémorales appartenant à la gamme, ledit rapport étant par exemple compris entre 0,4 et 0,6, et de préférence d'environ 0,5. 6. Gamme selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'axe (B) de la partie formant col fémoral (3) de chaque tige fémorale est décalé par rapport au second plan (P2) selon lequel s'étend la partie proximale (4) de la tige correspondante d'une distance sensiblement identique pour l'ensemble des tiges, et de préférence d'environ 3 mm. 7. Gamme selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, pour chaque tige fémorale, le premier plan (P1) s'étend sensiblement parallèlement au plan médio-latéral. 8. Gamme selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le profil intérieur de chaque tige fémorale est délimitée en partie par une portion en arc de cercle (6) d'axe sensiblement perpendiculaire au plan médiolatéral et présentant un rayon de courbure (RI) d'environ 100 mm, la portion en arc de cercle (6) s'étendant de préférence angulairement sur un angle d'environ 30°. 9. Gamme selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le profil extérieur de chaque tige fémorale est délimitée par deux portions planes (7a, 7b) inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle (R) sensiblement identique pour l'ensemble des tiges appartenant à la gamme, ledit angle (R) étant par exemple compris entre 18° et 26°, et de préférence d'environ 22°. 10. Gamme selon la revendication 9, caractérisée en ce que les 35 deux portions planes (7a, 7b) sont reliées l'une à l'autre par une portionintermédiaire en arc de cercle (8) d'axe sensiblement perpendiculaire au plan médio-latéral et présentant un rayon de courbure (R2) d'environ 60 mm. 11. Gamme selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier ensemble de tiges fémorales prothétiques à fixation sans ciment et un second ensemble de tiges fémorales prothétiques à fixation cimentée. 12. Gamme selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'au moins une portion de la surface extérieure, et de préférence l'ensemble de la surface extérieure, de la partie médullaire (4) de chaque tige fémorale appartenant au premier ensemble est recouverte d'un premier revêtement rugueux comprenant du titane et d'un second revêtement de phosphate de calcium, tel que de l'hydroxyapatite, disposé sur le premier revêtement, et en ce que la partie médullaire (4) de chaque tige fémorale appartenant au second ensemble comporte une surface extérieure lisse.