Brevet FR2951633A1 — publié le 20110429

-1- [1]DOMAINE TECHNIQUE : La présente invention concerne le domaine de la chirurgie orthopédique et en particulier le domaine des prothèses d'épaule. [2]ETAT ACTUEL DE L'ART: L'une des indications les plus fréquentes pour la mise en place d'une prothèse d'épaule est la fracture complexe de l'extrémité proximale de l'humérus chez les personnes âgées atteintes d'ostéoporose. Dans l'état actuel de l'art, les résultats fonctionnels, après implantation des prothèses d'épaule dites « anatomiques », sont assez médiocres et inconstants à cause du taux élevé de cals vicieux et de pseudarthroses (absence de consolidation osseuse) des fragments osseux tubérositaires autour de l'extrémité proximale de la tige prothétique intraosseuse. Ces fragments osseux tubérositaires sont non seulement ostéoporotiques et fragiles, mais ils subissent également des contraintes importantes en raison des mouvements dans l'articulation de l'épaule et en raison des forces de traction exercées par les muscles de la coiffe des rotateurs qui s'insèrent justement sur ces fragments osseux tubérositaires. Ainsi, la solidité de la fixation de ces fragments osseux tubérositaires sur la tige prothétique a une importance cruciale pour la qualité de la récupération fonctionnelle des patients. [3]La fixation (ostéosynthèse) des fragments osseux tubérositaires peut être réalisée avec de simples sutures passées autour des fragments osseux (cerclages) en passant les fils par des orifices lisses aménagés dans l'extrémité proximale de la tige prothétique et/ou avec des vis d'ostéosynthèse verrouillées dans des trous filetés sur la tige prothétique. L'ostéosynthèse tubérositaire avec des cerclages au fil de suture est non seulement une technique méticuleuse et fastidieuse, mais est également relativement fragile avec un risque important que les fils de suture cisaillent les rebords des fragments osseux ostéoporotiques, provoquant ainsi une détente des sutures avec déplacement secondaire des fragments osseux tubérositaires. L'ostéosynthèse tubérositaire par vis verrouillées, à l'aide d'un bras de viseur, est plus solide mécaniquement, surtout en association avec des sutures en haubanage s'appuyant sur les têtes des vis. Toutefois, l'introduction d'une vis, à travers un fragment osseux, dans un trou fileté sur une tige prothétique peut parfois s'avérer difficile en raison d'un blocage précoce de la vis par (minime) défaut d'alignement entre le filetage de la vis et celui du trou, même avec l'aide d'un bras de viseur. [4]Dans l'état actuel de l'art, il existe deux types de prothèses d'épaule totalement différents, c'est- à-dire la prothèse d'épaule dite « anatomique », caractérisée par la présence d'une tête prothétique convexe (métallique), destinée à coopérer avec la cavité glénoïdienne de l'omoplate, - et la prothèse d'épaule dite « inversée », caractérisée par la présence d'un implant huméral en forme de cupule concave (en polyéthylène), destiné à coopérer avec un implant glénoïdien sphérique métallique (glénosphère). En cas d'un mauvais fonctionnement d'une prothèse d'épaule anatomique implantée sur fracture de l'humérus, il peut être judicieux de réopérer le patient secondairement pour réaliser une conversion de la prothèse anatomique en prothèse inversée. Dans ce cas, la tête humérale prothétique (à surface convexe) est remplacée par une pièce prothétique en 2951633 -2- cupule (à surface concave). Lors de la conversion secondaire en prothèse inversée, le fait de pouvoir conserver la même tige prothétique déjà en place, constitue un avantage important pour le chirurgien et pour le patient. En effet l'extraction d'une tige prothétique cimentée ou ostéointégrée est non seulement difficile pour le chirurgien, mais surtout est potentiellement génératrice de 5 nouvelles fractures compliquées et peut ainsi causer une morbidité supplémentaire chez des patients déjà fragiles. [5]En outre, en raison des résultats souvent médiocres des prothèses d'épaule anatomiques « sur fracture », de plus en plus de chirurgiens préfèrent l'implantation primaire d'une prothèse inversée « sur fracture ». Même dans ce cas, la fixation solide des fragments osseux tubérositaires reste un 10 objectif important pour garantir une récupération optimale des mouvements actifs en rotation externe. [6] Pour ces raisons, il est obligatoire qu'un système de prothèse d'épaule, destiné spécifiquement au traitement des fractures de l'extrémité proximale de l'humérus, soit équipé d'une tige dite « universelle », c'est-à-dire permettant l'implantation aussi bien d'une tête humérale prothétique 15 (prothèse anatomique) que d'une cupule humérale (prothèse inversée). Dans l'état actuel de l'art, tous les systèmes de prothèse d'épaule « universels » existants sont équipés d'un système de fixation par cône Morse inversé entre la pièce prothétique articulaire (tête ou cupule) et la tige prothétique universelle, ce qui signifie que le cône Morse (mâle) est rattaché à la face inférieure de la pièce prothétique articulaire et est orienté vers le bas pour être impacté dans l'évidement conique 20 (femelle) situé dans l'extrémité proximale de la tige prothétique. [7]Le système de « fixation universelle » par cône Morse inversé est à distinguer du système de fixation par cône Morse « standard », utilisé dans les systèmes de prothèses anatomiques standards (c'est-à-dire : équipés de tiges prothétiques «non universelles »). Dans le cas d'une fixation standard, le cône Morse est solidaire de la tige prothétique et est orienté vers le haut pour être 25 impacté dans l'évidement conique se trouvant sur la face inférieure de la tête humérale prothétique. Ce système de fixation par cône Morse standard, orienté vers le haut, est incompatible avec la mise en place d'un implant huméral en cupule et ainsi, ne permet pas la conversion secondaire en prothèse d'épaule inversée. [8]Or, le verrouillage de vis d'ostéosynthèse dans des trous filetés à travers la tige prothétique est 30 impossible en cas de présence d'un système de fixation par cône Morse inversé, orienté vers le bas, en raison de l'encombrement spatial provoqué par le cône Morse à l'intérieur de l'extrémité proximale de la tige prothétique. En effet, un système de fixation par cône Morse peut tolérer le passage d'une vis axiale, susceptible de renforcer l'impaction du cône Morse, mais le système de fixation par cône Morse est totalement incompatible avec le passage d'une vis transversale, qui 35 causerait sa désimpaction. [9]En résumé: dans l'état actuel de l'art, l'utilisation de vis d'ostéosynthèse verrouillées dans des trous filetés sur la tige prothétique est possible seulement dans les systèmes de prothèse d'épaule 2951633 -3- anatomiques pourvus d'une fixation par cône Morse standard, orienté vers le haut. Toutefois, ce type de prothèse ne permet pas au chirurgien de décider une implantation primaire ou une conversion secondaire en prothèse d'épaule inversée. C'est pour cette raison que la plupart des chirurgiens préfèrent utiliser des systèmes de prothèse d'épaule à tige universelle, équipés d'une 5 fixation par cône Morse inversé, orienté vers le bas, se privant ainsi de la possibilité d'utiliser des vis d'ostéosynthèse pour la fixation des fragments osseux tubérositaires. [10]Ainsi, le PROBLEME TECHNIQUE posé est que le système de couplage par cône Morse inversé, actuellement utilisé sur les systèmes de prothèses d'épaules dites « universelles », est incompatible avec l'ancrage de vis d'ostéosynthèse sur l'extrémité proximale de la tige prothétique. 10 [11]La PRESENTE INVENTION est un système alternatif de couplage universel entre la pièce prothétique articulaire et la tige prothétique intraosseuse, compatible avec l'ancrage de vis d'ostéosynthèse tubérositaire au niveau de l'extrémité proximale de la tige prothétique et facilitant en même temps l'introduction des vis en corrigeant un éventuel défaut de centrage. La pièce de couplage présente, sur sa face inférieure une protubérance allongée d'orientation globalement 15 verticale, sous forme d'une courte tige, appelée «tige d'ancrage », destinée à être emboîtée, par glissement (sans impaction), à l'intérieur d'un évidement congruent se trouvant dans la partie proximale de la tige prothétique. La tige d'ancrage est caractérisée par la présence d'au moins un trou transversal permettant le passage d'au moins une vis d'ostéosynthèse tubérositaire, le passage de la vis d'ostéosynthèse permettant en même temps le blocage de la tige d'ancrage à l'intérieur de 20 la tige prothétique. Le trou transversal dans la tige d'ancrage est muni d'un mécanisme rétentif comme, par exemple, un filetage ou une nervure. Ainsi la vis d'ostéosynthèse traverse d'abord le trou lisse de la tige prothétique pour ensuite être verrouillée dans le trou fileté de la tige d'ancrage, à la façon d'une vis dans un « écrou cylindrique à douille transversale ». La présence d'un trou lisse au niveau de la tige prothétique a ainsi le grand avantage de permettre un centrage 25 automatique de la vis qui s'engage ensuite plus facilement dans le trou fileté au niveau de la tige d'ancrage. Ainsi, le trou lisse de la tige prothétique sert en quelque sorte comme un (deuxième) viseur intégré en complément du bras de viseur se trouvant à l'extérieur. [12]Selon des modes particuliers de réalisation de la présente invention : -La surface supérieure de la pièce de couplage présente, soit un cône Morse pour la fixation d'une 30 tête humérale prothétique métallique (pièce de couplage dite « mâle »), soit un plateau avec un rebord surélevé pour l'insertion d'un implant huméral en forme de cupule en polyéthylène (pièce de couplage dite « femelle »). -La pièce de couplage mâle est une pièce séparée ou fait partie intégrante de la pièce prothétique articulaire à surface convexe (tête humérale prothétique). 35 -Selon le mode de réalisation préféré, pour permettre un centrage optimal de la vis d'ostéosynthèse par rapport au trou transversal, le bras de viseur est directement attaché sur la pièce de couplage par le biais d'un plot de fixation se trouvant dans la partie latérale de sa surface supérieure. Le plot de 2951633 -4- fixation pour bras de viseur a une orientation verticale ou oblique et est pourvu d'un trou fileté axial, destiné à la fixation du bras de viseur. Afin de permettre la fixation du bras de viseur sur le plot de fixation, la tête humérale prothétique présente, dans sa partie latérale, un trou transfixiant ou une large échancrure, destiné au passage de la tige de fixation du bras de viseur. 5 -La tige d'ancrage est munie d'une vis de sécurité, servant à pré-verrouiller la tige d'ancrage à l'intérieur de la tige prothétique. La vis de sécurité est soit vissée dans un trou finement fileté dans la tige d'ancrage, soit vissée contre la tige d'ancrage avec une orientation transversale ou oblique par rapport à l'axe de la tige prothétique. La vis de sécurité sert à éviter la décoaptation de la pièce de couplage lors de l'insertion de la tige prothétique dans l'humérus, le bras de viseur étant 10 rattachée à la pièce de couplage et servant également comme outil « porte-tige ». -La tige d'ancrage a une section transversale de forme arrondie, polygonale ou rectangulaire. -La tige d'ancrage est pourvue d'au moins trois trous transversaux pour le verrouillage d'au moins trois vis d'ostéosynthèse, l'orientation radiaire des trous étant spécifiquement adaptée à la fixation optimale des fragments osseux tubérositaires. 15 [13]PRESENTATION DES FIGURES: Les dessins annexés représentent des exemples volontairement simplifiés de modes de réalisation possibles dans le but de permettre une compréhension aisée du principe de la présente invention et des avantages qui en découlent. Pour cette raison, il est évident que les dessins annexés et l'exposé détaillé y rattaché sont totalement dépourvus de caractère limitatif par rapport aux autres modes de réalisation équivalents, couverts 20 par le champ d'application de la présente invention. La figure 1 représente une vue latérale, en coupe, d'un mode de réalisation de l'invention sous la forme d'une prothèse d'épaule inversée avec un implant huméral concave (cupule humérale). La figure 2 représente une vue latérale, en coupe, d'un mode de réalisation de l'invention sous la forme d'une prothèse d'épaule anatomique avec un implant huméral convexe (tête humérale 25 prothétique) La figure 3 est une vue latérale, en coupe, d'une pièce de couplage mâle pour tête humérale prothétique. La figure 4 est une vue latérale, en coupe, d'une pièce de couplage femelle pour implant huméral concave avec cupule en polyéthylène. 30 [14]EXPOSE DETAILLE de l'un des modes de réalisation possibles : Comme illustré dans la figure 1, la pièce de couplage femelle (1) est composée d'un plateau circulaire (4) muni d'une face supérieure et d'une surface inférieure. La face supérieure du plateau (4) est munie d'un rebord circonférentiel surélevé (5) destiné à encliqueter la cupule humérale en polyéthylène (7). Sur la partie latérale de la surface supérieure se trouve un plot (6) d'orientation 35 oblique muni d'un trou axial fileté destiné à la fixation d'un bras de viseur. L'orientation oblique du plot (6) évite le conflit avec l'implant glénoïdien sphérique (glénosphère) en cas d'usure secondaire de l'insert en polyéthylène (7). 2951633 -5- La surface inférieure du plateau (4) est pourvue d'une protubérance allongée, d'orientation verticale, appelé « tige d'ancrage » (2), destinée à être insérée dans un évidement congruent, se trouvant au niveau de la face supérieure de la tige prothétique (8). La tige d'ancrage (2) est pourvue, d'une part, de trois trous transversaux (3), destinés à l'ancrage de trois vis 5 d'ostéosynthèse (12) et, d'autre part, d'un trou transversal pour la vis de sécurité (10). Les trois trous (3) pour les vis d'ostéosynthèse (12) sont munis d'un filetage ou d'une nervure ou de tout autre mécanisme rétentif pour vis d'ostéosynthèse. Le trou transversal pour la vis de sécurité (10) est finement fileté. La vis de sécurité (10) sert à pré-verrouiller la tige d'ancrage (2) et donc la pièce de couplage (1), à l'intérieur de la tige prothétique (8). La partie proximale de la tige 10 prothétique (8) a plusieurs trous transversaux lisses (11), c'est-à-dire : dépourvus de filetage, destinés au simple passage des vis d'ostéosynthèse (12) et sans aucun rôle dans le verrouillage des vis. La partie distale de la tige prothétique (8) a un ou plusieurs trous transversaux lisses (9) pour les vis de verrouillage distal. [15]Comme illustré dans la figure 2, l'implant articulaire convexe (tête humérale prothétique) (15) 15 est impacté sur le cône Morse (14) de la pièce de couplage mâle (13). La partie latérale de la tête humérale prothétique (15) est munie d'un trou transfixiant (16) ou d'une encoche latérale permettant la fixation de la tige de connexion du viseur sur le plot (6) de fixation, le plot ayant ici une orientation verticale. La tige d'ancrage (2) est identique sur la pièce de couplage mâle (13) et sur la pièce de couplage femelle (1) et sert non seulement à ancrer la pièce articulaire (convexe ou 20 concave) sur la tige prothétique mais également à ancrer les vis d'ostéosynthèse, à la façon d'un « écrou cylindrique à douille transversale ». Ainsi, la même tige prothétique (universelle) (8) est utilisée aussi bien pour l'implantation d'une prothèse d'épaule anatomique (Fig.2), que pour l'implantation d'une prothèse d'épaule inversée (Fig.1). [16]Les figures 3 et 4 sont des schémas simplifiés des pièces de couplage mâle (13) et femelle (1). 25 Dans les dessins, deux des trois trous transversaux (3) pour vis d'ostéosynthèse sont représentés dans le plan de section longitudinale. Il s'agit, en réalité, d'une projection puisque les vis d'ostéosynthèse se trouvent dans des plans radiaires obliques afin de permettre un positionnement optimal des vis d'ostéosynthèse par rapport aux fragments osseux tubérositaires, de façon similaire au positionnement des vis sur un clou médullaire d'ostéosynthèse. Pour cette raison les pièces de 30 couplage mâle (13) et femelle (1) ont chacune une version pour côté droit et une version pour côté gauche. [17] APPLICATION INDUSTRIELLE: la prothèse d'épaule revendiquée est destinée au traitement chirurgical des fractures complexes de l'extrémité proximale de l'humérus. 35 REVENDICATIONS1/Prothèse d'épaule - comprenant une tige prothétique (8), destinée à être insérée dans l'humérus, et une pièce prothétique articulaire humérale destinée à coopérer avec la cavité glénoïdienne ou avec un implant glénoïdien, ladite pièce articulaire humérale pouvant être soit une pièce articulaire à surface convexe (15) pour prothèse d'épaule dite « anatomique » , soit une pièce articulaire à surface concave (7) pour prothèse d'épaule dite « inversée », ladite pièce articulaire humérale convexe (15) ou concave (7) étant rattachée à la tige prothétique (8) par l'intermédiaire d'une pièce de couplage mâle (13) ou une pièce de couplage femelle (1), - caractérisée en ce que lesdites pièces de couplage mâle (13) et femelle (1) présentent, sur leur face inférieure, une protubérance de forme allongée et d'orientation globalement verticale, appelée « tige d'ancrage » (2), destinée à être insérée, à travers la face supérieure de la tige prothétique (8), dans un évidement congruent situé dans l'extrémité proximale de la tige prothétique (8), ladite tige d'ancrage (2) présentant au moins un trou transversal (3), destiné au passage d'au moins une vis d'ostéosynthèse tubérositaire (12), ledit trou transversal (3) étant muni d'un filetage, d'une nervure ou de tout autre système rétentif pour le verrouillage d'une vis d'ostéosynthèse tubérositaire (12). 2/Prothèse d'épaule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite tige d'ancrage 20 (2) a une section transversale de forme arrondie, polygonale ou rectangulaire. 3/ Prothèse d'épaule selon l'une des revendications de 1 à 2, caractérisée en ce que ladite tige d'ancrage (2) est verrouillée, à l'intérieur de l'extrémité proximale de la tige prothétique (8), au moyen d'une vis de sécurité (10) d'orientation transversale ou oblique. 4/ Prothèse d'épaule selon l'une des revendications de 1 à 3, caractérisée en ce que ladite pièce de couplage mâle (13) présente, sur sa face supérieure, un cône Morse (14) destiné à la fixation de la pièce articulaire à surface convexe (15). 30 5/Prothèse d'épaule selon l'une des revendications de 1 à 3, caractérisée en ce que ladite pièce de couplage femelle (1) présente un plateau circulaire (4) avec un rebord circonférentiel surélevé (5), destiné à l'insertion de la pièce articulaire à surface concave (7). 6/ Prothèse d'épaule selon l'une des revendications de 1 à 5, caractérisée en ce que ladite 35 pièce de couplage mâle (13) et ladite pièce de couplage femelle (1) présentent, sur la partie latérale de la face supérieure, un plot (6) d'orientation oblique ou verticale, destiné à la fixation d'un bras de viseur. 257/Prothèse d'épaule selon l'une des revendications de 1 à 6, caractérisée en ce que ladite pièce articulaire à surface convexe (15) présente, sur la partie latérale de sa surface convexe, un trou transfixiant (16) ou une large échancrure, d'orientation verticale ou oblique, permettant le passage de la tige de fixation du bras de viseur. 8/ Prothèse d'épaule selon l'une des revendications de 1 à 7, caractérisée en ce que ladite pièce de couplage mâle (13) fait partie intégrante de la pièce prothétique articulaire à surface convexe (15).