Brevet FR2980969A1 — publié le 20130412

La présente invention concerne une prothèse d'articulation métacarpophalangienne ou interphalangienne proximale. Il est connu de réaliser une prothèse d'articulation métacarpophalangienne ou interphalangienne proximale, comprenant deux éléments formant des surfaces articulaires, destinés à être respectivement fixés aux deux os concernés ; un premier de ces éléments articulaires est pourvu d'une tige pivotante à section transversale non circulaire, faisant saillie de l'extrémité du premier élément formant ladite surface articulaire et étant apte à se déplacer, au cours de son mouvement de pivotement, dans une cavité que comprend cette extrémité, cette cavité étant délimitée par deux faces latérales en vis-à-vis ; le deuxième élément comprend un puits débouchant dans l'extrémité de ce deuxième élément formant ladite surface articulaire, ce puits étant conformé pour recevoir la tige de manière ajustée, avec possibilité de coulissement longitudinal. La tige et le puits permettent ainsi de caler l'os distal en rotation par rapport à l'os proximal tout en autorisant un certain jeu longitudinal de l'os distal par rapport à l'os proximal, ce qui respecte l'anatomie. Ce type de prothèse présente l'inconvénient important d'un risque de rupture de la tige. En effet, pour une articulation interphalangienne proximale, la laxité médiolatérale anatomique n'est pas autorisée et les systèmes actuels de guidage peuvent aboutir à une rupture de la tige, qui est sollicitée de manière répétée. Pour une articulation métacarpophalangienne, une laxité médio-latérale anatomique est permise mais une fois l'articulation prothétique en butée, les sollicitations sont supportées par la tige, de manière répétée. Il peut en résulter une rupture de cette tige. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients essentiels. Un autre problème que rencontre une prothèse existante, dans laquelle les deux éléments de la prothèse comprennent des parties médullaires destinées à être engagées dans les canaux médullaires respectifs des os, est le risque de détérioration des os au niveau diaphysaire, en regard des extrémités de ces parties médullaires, par suite de sur-sollicitations de ces os en ces emplacements diaphysaires. La présente invention a aussi pour but d'apporter une solution à ce problème. La prothèse concernée comprend, de manière connue en soi, deux éléments formant des surfaces articulaires, destinés à être fixés aux deux os concernés ; un premier élément est pourvu d'une tige pivotante à section transversale non circulaire, faisant saillie de l'extrémité de l'élément formant ladite surface articulaire, cette tige étant apte à se déplacer, au cours de son mouvement de pivotement, dans une cavité délimitée par deux faces latérales en vis-à-vis ; la tige pivotante comprend un trou au niveau d'une première extrémité, permettant de le relier audit premier élément au moyen d'une broche transversale, formant le pivot de cette tige, cette broche traversant des trous que comprend ledit premier élément ; le deuxième élément comprend un puits débouchant dans l'extrémité de ce deuxième élément formant ladite surface articulaire, ce puits étant conformé pour recevoir la tige pivotante de manière ajustée, avec possibilité de coulissement longitudinal. Selon l'invention, - le trou de ladite première extrémité de la tige présente un diamètre nettement plus important que le diamètre de la broche, de sorte qu'il existe un jeu annulaire entre cette broche et la paroi de la tige délimitant ce trou ; - ledit premier élément présente, au niveau des trous qu'il comprend pour recevoir la broche, et sur lesdites faces latérales délimitant la cavité, deux 15 évidements en forme de calotte sphérique, coaxiaux à ces trous, situés tous les deux dans une même sphère géométrique ; et - ladite première extrémité de la tige présente, autour du trou que comprend cette première extrémité, une forme en portion centrale de sphère, ayant diamètre légèrement inférieur à celui de ladite sphère géométrique et ayant une épaisseur 20 inférieure à la distance séparant lesdites faces latérales en vis-à-vis. Pour assembler la tige pivotante audit premier élément, ladite première extrémité de cette tige est ainsi apte à être introduite dans ladite cavité, avec le trou que comprend cette première extrémité orienté perpendiculairement aux trous que comprend le premier élément pour recevoir la broche ; une fois que la première 25 extrémité de la tige se trouve en regard desdits évidements, la tige est pivotée sur quatre-vingt-dix degrés pour amener le trou que comprend la tige en coïncidence des trous que comprend le premier élément et pour amener les surfaces sphériques de ladite première extrémité de la tige en engagement dans lesdits évidements. La broche est alors chassée au travers des trous alignés du premier élément et de la 30 tige, assurant ainsi le montage de cette tige sur ce premier élément. Il se comprend que par l'expression "diamètre nettement plus important", il est référence à la création d'un jeu annulaire suffisant pour éviter la sollicitation de la tige et de la broche lors des mouvements médio-latéraux de l'articulation métacarpophalangienne et pour éviter la sollicitation de la tige et de la broche en 35 position neutre de l'articulation interphalangienne proximale car les mouvements médio-latéraux ne sont pas autorisés pour cette dernière. Pour l'articulation métacarpophalangienne, ce jeu annulaire permet un débattement médio-latéral supérieur au débattement médio-latéral de la tige contre le premier élément, qui est de l'ordre d'une dizaine de degrés. Il se comprend également que par l'expression "portion centrale de sphère", il est fait référence à la partie d'une sphère contenant l'équateur de cette sphère et qui est limitée par deux plans parallèles situés de part et d'autre de cet équateur. En d'autres termes, la sphère générant la forme de ladite première extrémité de la tige est tronquée au niveau desdits plans parallèles, les calottes sphériques polaires définies par ces plans étant supprimées. Il se comprend en outre que la distance séparant lesdites faces en vis-à-vis délimitant la cavité, et la largeur de ladite première extrémité de la tige, sont telles, l'une par rapport à l'autre, que le débattement médio-latéral de la tige n'est pas empêché par ces faces et cette épaisseur. L'invention fournit ainsi une prothèse du type précité, à tige pivotante, dans laquelle les sollicitations entre la tige et la broche sont transférées au contact de la tige avec le premier élément, tout en maintenant les mouvements et laxités anatomiques des articulations métacarpophalangiennes et interphalangiennes proximales. Cette redistribution des contraintes élimine le risque de l'exercice sur la broche, par la tige, de sollicitations répétées exercées en cisaillement sur cette broche, pouvant conduire à une rupture de la broche par fatigue de son matériau constitutif. De plus, la prothèse selon l'invention rend possible de faibles mouvements de rotation interne et externe de l'os distal par rapport à l'os proximal, dans la limite permise par le jeu annulaire précité, ce qui respecte l'anatomie, particulièrement en ce qui concerne l'articulation métacarpophalangienne. Lorsque la prothèse est une prothèse d'articulation métacarpophalangienne, lesdites faces latérales délimitant la cavité divergent l'une de l'autre en direction du débouché de la cavité dans l'extrémité dudit premier élément formant ladite surface articulaire. Lorsque la prothèse est une prothèse d'articulation interphalangienne proximale lesdites faces latérales délimitant la cavité sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. De préférence, la distance séparant lesdites faces en vis-à-vis délimitant la cavité, et la largeur de ladite première extrémité de la tige, sont telles, l'une par rapport à l'autre, que la tige vient buter contre l'une ou l'autre de ces faces avant que la paroi de la tige délimitant le trou que comprend cette tige ne vienne porter contre la broche, ou avant que cette tige porte substantiellement contre cette broche. Il en résulte que la tige n'exerce aucune sollicitation sur la broche, même dans ses positions extrêmes de débattement latéral (articulation métacarpophalangienne). La broche a par conséquent pour unique fonction de maintenir la tige dans ledit premier élément. Selon un autre aspect de l'invention, l'élément de la prothèse destiné à être implanté dans l'os distal présente une partie médullaire apte à être engagée dans le canal médullaire de l'os distal, et cette partie médullaire présente une fente distale débouchant dans l'extrémité distale de ladite partie médullaire, cette fente étant aménagée sur une portion de cette partie médullaire, selon un plan longitudinal dudit élément de prothèse destiné à être implanté dans l'os distal. Cette fente permet d'assouplir l'extrémité distale de la prothèse de ladite partie médullaire et évite ainsi l'existence d'un contact trop dur de cette extrémité distale contre la partie diaphysaire de l'os distal dans les positions de débattement extrême de cet os. Une sur-sollicitation de cet os à cet endroit, susceptible de générer une fragilisation de l'os, est ainsi éliminée. Il en résulte que la prothèse selon l'invention diminue le risque de détérioration de l'os lorsque la prothèse est sollicitée suivant un mouvement de flexion extension ou un mouvement médio-latéral. De préférence, l'élément de la prothèse destiné à être implanté dans l'os proximal présente également une partie médullaire apte à être engagée dans le canal médullaire de l'os proximal, et cette partie médullaire présente une fente proximale débouchant dans l'extrémité proximale de ladite partie médullaire, cette fente étant aménagée sur une portion de cette partie médullaire, selon un plan longitudinal dudit élément de prothèse destiné à être implanté dans l'os proximal. Cette fente permet d'assouplir l'extrémité proximale de ladite partie médullaire afin d'éviter une sur-sollicitation diaphysaire de l'os proximal lorsque la prothèse est sollicitée suivant un mouvement de flexion extension ou un mouvement médiolatéral. De préférence, ladite fente distale et ladite fente proximale sont aménagées de manière à être perpendiculaires l'une à l'autre lorsque les éléments de prothèse sont en position de coopération articulaire l'un avec l'autre. Cette perpendicularité des fentes permet de diminuer les contraintes lors des mouvements de flexion/extension et latéraux. De préférence, dans ce cas, ladite fente distale est aménagée de telle sorte qu'elle débouche latéralement dans les faces dorsale et palmaire de l'élément destiné à être implanté dans l'os distal, tandis que ladite fente proximale est aménagée de telle sorte qu'elle débouche latéralement dans les faces interne et externe de l'élément destiné à être implanté dans l'os proximal. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence aux dessins schématiques annexés, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de la prothèse concernée, dans le cas d'une prothèse métacarpophalangienne. La figure 1 est une vue de côté de ses deux éléments constitutifs ; la figure 2 en est une vue de dessus, ou dorsal ; la figure 3 est une vue de l'élément proximal en perspective éclatée ; la figure 4 est une vue partielle de cet élément proximal, à échelle agrandie, passant par l'axe d'une broche que comprend cet élément ; la figure 5 est une vue de la prothèse après implantation, en coupe partielle passant par l'axe de ladite broche, dans une position extrême d'un débattement médio-latéral de l'os distal rendu possible par la prothèse, l'autre position extrême de ce débattement étant représentée en traits interrompus ; la figure 6 est une vue de la prothèse après implantation, de côté, en position 20 d'extension de cette prothèse, avec également une coupe passant par l'axe de ladite broche ; et la figure 7 est une vue de la prothèse similaire à la figure 6, en position de flexion de cette prothèse. Les figures 1 et 2 représentent une prothèse métacarpophalangienne 1 25 comprenant deux éléments 2, 3 destinés à être fixés aux deux os concernés 100, 101 concernés (cf. figures 5 à 7). Chaque élément 2, 3 présente une partie médullaire 2a, 3a apte à être engagée dans le canal médullaire de l'os et une extrémité 2b 3b formant une surface articulaire, les deux surfaces articulaires étant aptes à coopérer pour former une 30 articulation. La partie médullaire 2a d'un premier élément 2, qui est l'élément destiné à être implanté dans l'os proximal 100, présente une fente proximale 4 débouchant dans l'extrémité proximale de cette partie médullaire 2a, cette fente 4 étant aménagée sur une majeure portion de cette partie médullaire, selon un plan longitudinal. La partie 35 médullaire 3a du deuxième élément 3, qui est l'élément destiné à être implanté dans l'os distal 101, présente une fente distale 5 débouchant dans l'extrémité distale de cette partie médullaire 3a, cette fente 5 étant aménagée sur une portion de cette partie médullaire, selon un plan longitudinal. Les fentes proximales et distales sont perpendiculaires afin d'apporter une élasticité à la prothèse suivant les mouvements de flexion/extension et latéraux. Ledit premier élément 2 est pourvu d'une tige pivotante 6 à section transversale non circulaire, faisant saillie de l'extrémité de cet élément 2 formant ladite surface articulaire. Comme le montre plus particulièrement la figure 3, cette tige 6 est apte à se déplacer, au cours de son mouvement de pivotement, dans une cavité 7 délimitée par deux faces latérales en vis-à-vis. Pour sa liaison à l'élément 2, la tige 6 comprend un trou au niveau d'une première extrémité 6a, destinée à être reliée à l'élément 2, et l'extrémité 2b de ce dernier comprend, de part et d'autre de la cavité 7, deux trous aménagés en regard l'un de l'autre ; ces trois trous sont destinés à être amenés en coïncidence les uns des autres et à recevoir une broche transversale 8, engagée au travers d'eux, formant le pivot de la tige 6. Il apparaît sur la figure 4 que le trou que comprend ladite première extrémité 6a de la tige 6 présente un diamètre nettement plus important que le diamètre de la broche 8, de sorte qu'il existe un jeu annulaire entre cette broche 8 et la paroi de la tige 6 délimitant ce trou, ce jeu permettant d'éviter le contact entre la tige 6 et la broche 8 lo rs d 'un débattement latéral de la tige 6 dans la cavité 7, perpendiculairement au plan de pivotement de cette tige 6. Les deux faces latérales en vis-à-vis qui délimitent la cavité 7 divergent l'une de l'autre en direction du débouché de la cavité 7 dans l'extrémité 2b, pour permettre ce débattement dans la prothèse métacarpophalangienne représentée (ces deux faces latérales sont parallèles pour une prothèse de l'articulation interphalangienne proximale, dans laquelle un débattement médio-latéral de la tige 6 ne doit pas exister). La tige 6 de la prothèse métacarpophalangienne représentée présente une portion médiane amincie, pour augmenter le contact surfacique des extrémités 2b et 3b. En référence à la figure 5, il apparaît que ledit jeu annulaire est tel qu'il permet un débattement médio-latéral supérieur au débattement latéral autorisé par la prothèse qui est de l'ordre d'une dizaine de degrés. Il apparaît également sur les figures 3 et 4 que le premier élément 2 présente, au niveau des trous qu'il comprend pour recevoir la broche 8, et sur lesdites faces latérales en vis-à-vis, deux évidements 9 en forme de calotte sphérique, coaxiaux à 35 ces trous, situés tous les deux dans une même sphère géométrique. En outre, ladite première extrémité 6a de la tige 6 présente, autour du trou que comprend cette extrémité 6a, une forme en portion centrale de sphère, ayant diamètre légèrement inférieur à celui de ladite sphère géométrique et ayant une épaisseur inférieure à la distance séparant lesdites faces latérales en vis-à-vis. Le deuxième élément 3 comprend quant à lui un puits 10 débouchant dans l'extrémité 3b de ce deuxième élément, ce puits 10 étant conformé et dimensionné pour recevoir la tige 6 de manière ajustée, avec possibilité de coulissement longitudinal de cette tige. Pour assembler la tige 6 au premier élément 2, l'extrémité 6a est introduite dans la cavité 7, avec le trou que comprend cette extrémité 6a orienté perpendiculairement aux trous que comprend l'élément 2 pour recevoir la broche 8 ; une fois que l'extrémité 6a se trouve en regard des évidements 9, la tige 6 est pivoté sur quatre-vingt-dix degrés pour amener le trou que comprend cette tige en coïncidence des trous que comprend l'élément 2 et pour amener les surfaces sphériques de l'extrémité 6a en engagement dans ces évidements 9. La broche 8 est alors chassée au travers des trous alignés de l'élément 2 et de la tige 6, assurant ainsi le montage de cette tige sur cet élément. Comme cela se comprend en référence à la figure 5, la prothèse 1 de l'articulation métacarpophalangienne permet une laxité médio-latérale de l'os distal 101 par rapport à l'os proximal 100, avec un jeu longitudinal minime entre la tige 6 et l'élément 2. Ce jeu longitudinal minimal élimine le risque de l'exercice sur la broche 8, par la tige 6, de sollicitations répétées exercées en cisaillement sur cette broche, pouvant conduire à une rupture de la broche 8 par fatigue de son matériau constitutif. Dans le même but, ainsi que le montre la figure 4, la distance séparant lesdites faces en vis-à-vis délimitant la cavité 7, et la largeur de l'extrémité 6a de la tige 6, sont telles, l'une par rapport à l'autre, que la tige 6 vient buter contre l'une ou l'autre de ces faces avant que la paroi de la tige 6 délimitant ledit trou ne vienne porter contre la broche 8, ou avant que cette tige porte substantiellement contre cette broche. La prothèse 1 rend également possible de faibles mouvements de rotation interne et externe de l'os distal 101 par rapport à l'os proximal 100, dans la limite permise par le jeu annulaire précité, ce qui respecte l'anatomie, particulièrement en ce qui concerne l'articulation métacarpo-phalangienne, et permet en outre de diminuer les contraintes liées aux venues de la tige 6 en butée sur l'extrémité 2b de l'élément 2. La fente 5 permet d'assouplir l'extrémité distale de la partie médullaire 3a selon un plan transverse et évite ainsi l'existence d'un contact trop dur de cette extrémité distale contre la partie diaphysaire de l'os distal 101 dans les positions de débattement médio-latéral ou de flexion/extension maximales de cet os. Une sur-sollicitation de cet os à cet endroit, susceptible de générer une fragilisation de l'os, est ainsi éliminée. En référence aux figures 6 et 7, il apparaît que la fente 4 permet, de la même façon, d'assouplir l'extrémité proximale de la partie médullaire 2a selon un plan transverse afin d'éviter une sur-sollicitation diaphysaire de l'os proximal 100 lorsque l'articulation est en position de flexion/extension ou de débattement médio-latéral maximales. Ces fentes sont perpendiculaires, ce qui permet de diminuer les contraintes lors 15 des mouvements de flexion/extension et latéraux. Ainsi que cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit une prothèse présentant des avantages déterminants par rapport aux prothèses homologues de la technique antérieure. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation 20 fournie à titre d'exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation mais qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Prothèse (1) d'articulation métacarpophalangienne ou interphalangienne proximale, comprenant deux éléments (2, 3) formant des surfaces articulaires, destinés à être fixés aux deux os (100, 101) concernés ; un premier élément (2) est pourvu d'une tige pivotante (6) à section transversale non circulaire, faisant saillie de l'extrémité (2b) de l'élément (2) formant ladite surface articulaire, cette tige (6) étant apte à se déplacer, au cours de son mouvement de pivotement, dans une cavité (7) délimitée par deux faces latérales en vis-à-vis ; la tige pivotante (6) comprend un trou au niveau d'une première extrémité (6a), permettant de le relier audit premier élément (2) au moyen d'une broche transversale (8), formant le pivot de cette tige (6), cette broche (8) traversant des trous que comprend ledit premier élément (2) ; le deuxième élément (3) comprend un puits (10) débouchant dans l'extrémité (3a) de ce deuxième élément (3) formant ladite surface articulaire, ce puits (10) étant conformé pour recevoir la tige pivotante (6) de manière ajustée, avec possibilité de coulissement longitudinal ; caractérisée en ce que : - le trou de ladite première extrémité (6a) de la tige (6) présente un diamètre nettement plus important que le diamètre de la broche (8), de sorte qu'il existe un jeu annulaire entre cette broche (8) et la paroi de la tige (6) délimitant ce trou ; - ledit premier élément (2) présente, au niveau des trous qu'il comprend pour recevoir la broche (8), et sur lesdites faces latérales délimitant la cavité (7), deux évidements (9) en forme de calotte sphérique, coaxiaux à ces trous, situés tous les deux dans une même sphère géométrique ; et - ladite première extrémité (6a) de la tige (6) présente, autour du trou que 25 comprend cette première extrémité (6a), une forme en portion centrale de sphère, ayant un diamètre légèrement inférieur à celui de ladite sphère géométrique et ayant une épaisseur inférieure à la distance séparant lesdites faces latérales en vis-à-vis. 2 - Prothèse (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est une prothèse d'articulation métacarpophalangienne, et en ce que lesdites faces latérales 30 délimitant la cavité (7) divergent l'une de l'autre en direction du débouché de cette cavité dans l'extrémité (2b) dudit premier élément (2) formant ladite surface articulaire. 3 - Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est une prothèse d'articulation interphalangienne proximale et en ce que lesdites faces latérales délimitant la cavité sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. 4 - Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la distance séparant lesdites faces en vis-à-vis délimitant la cavité (7), et la largeur de ladite première extrémité (6a) de la tige, sont telles, l'une par rapport à l'autre, que la tige (6) vient buter contre l'une ou l'autre de ces faces avant que la paroi de la tige (6) délimitant le trou que comprend cette tige ne vienne porter contre la broche (8), ou avant que cette tige (6) porte substantiellement contre cette broche (8). 5 - Prothèse (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que son élément (3) destiné à être implanté dans l'os distal (101) présente une partie médullaire (3a) apte à être engagée dans le canal médullaire de l'os distal (101), et en ce que cette partie médullaire (3a) présente une fente distale (5) débouchant dans l'extrémité distale de ladite partie médullaire (3a), cette fente (5) étant aménagée sur une portion de cette partie médullaire (3a), selon un plan longitudinal dudit élément de prothèse (3) destiné à être implanté dans l'os distal (101). 6 - Prothèse (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que son élément (2) destiné à être implanté dans l'os proximal (100) présente une partie médullaire (2a) apte à être engagée dans le canal médullaire de l'os proximal (100), et en ce que cette partie médullaire (2a) présente une fente proximale (4) débouchant dans l'extrémité proximale de ladite partie médullaire (2a), cette fente (4) étant aménagée sur une portion de cette partie médullaire (2a), selon un plan longitudinal dudit élément de prothèse (2) destiné à être implanté dans l'os proximal (100). 7 - Prothèse (1) selon la revendication 5 et la revendication 6, caractérisée en ce que ladite fente distale (5) et ladite fente proximale (4) sont aménagées de manière à être perpendiculaires l'une à l'autre lorsque les éléments de prothèse (2, 3) sont en position de coopération articulaire l'un avec l'autre. 8 - Prothèse (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite fente distale (5) est aménagée de telle sorte qu'elle débouche latéralement dans les faces dorsale et palmaire de l'élément (3) destiné à être implanté dans l'os distal (101), tandis que ladite fente proximale (4) est aménagée de telle sorte qu'elle débouche latéralement dans les faces interne et externe de l'élément (2) destiné à être implanté dans l'os proximal (100).