Brevet FR3023705A1 — publié le 20160122

La présente invention concerne une tige fémorale pour prothèse de hanche destinée à être implantée dans le canal médullaire d'un fémur. Il est connu d'implanter une prothèse de hanche à un patient présentant une usure prononcée de l'articulation de la hanche. Une telle prothèse comporte 5 notamment une tige fémorale destinée à être introduite en partie dans le canal médullaire du fémur. On peut schématiquement distinguer deux catégories de tiges pour prothèse de hanche, les tiges dites symétriques et les tiges dites asymétriques. Les tiges asymétriques sont dédiées à une implantation fémorale de coté 10 spécifique, droit ou gauche. Ainsi, l'usage d'une tige asymétrique oblige le praticien à disposer de deux gammes de tiges : une gauche et une droite. L'avantage des tiges asymétriques est par ailleurs limité car ces tiges peuvent présenter des formes en contre dépouille qui rend leur insertion difficile. 15 Les tiges symétriques ont l'avantage de pouvoir être posées dans un fémur de côté quelconque et donc simplifient la gestion des stocks. De façon traditionnelle, les tiges présentent une importante longueur qui permet d'assurer un profond contact dans le canal médullaire du fémur traité ; cela permet d'augmenter la stabilité et la solidité de l'ensemble de la prothèse de hanche. Ces tiges permettent en 20 particulier un contact bas dans le canal médullaire ce qui favorise la stabilité primaire avant ostéo-intégration. Cependant, les tiges de grande longueur peuvent être délicates à poser en raison de la courbure naturelle du fémur. En cela, elles sont inadaptées à des chirurgies mini invasives notamment 25 par voie antérieure. Les tiges courtes auxquelles on peut avoir recours pour ce type de chirurgie ont l'inconvénient de présenter une stabilité primaire médiocre car le contact entre la tige et le canal médullaire se produit dans une partie haute du fémur. Dans ce contexte technique, un objectif de la présente invention est de 30 fournir une tige fémorale courte qui garantisse la stabilité et la solidité de l'ensemble de la prothèse de hanche. Selon une définition générale l'invention porte sur une tige fémorale pour prothèse de hanche. La tige fémorale selon l'invention comporte une partie formant un col fémoral prothétique qui est destinée à remplacer un col du fémur 35 reséqué. La partie formant un col fémoral présente un centre de tête fémorale destiné à être le centre de la liaison entre ledit col fémoral et une tête fémorale. La tige fémorale selon l'invention comporte aussi une partie intra-médullaire de forme allongée destinée à être introduite dans le canal médullaire du fémur. La partie intramédullaire comporte une partie distale diaphysaire et une partie proximale métaphysaire. La partie intra-médullaire et la partie formant un col fémoral sont reliées par une zone d'interface sensiblement plane et inclinée. La tige fémorale présente en outre un plan longitudinal de symétrie. De plus, la partie intra-médullaire présente une section normale audit plan longitudinal de symétrie, se situant à une distance comprise entre 35 et 80 millimètres du centre de tête fémorale suivant une projection orthogonale. Ladite section possède une géométrie sensiblement trapézoïdale isocèle, qui comprend une petite base, une grande base et deux côtés convergents d'angle constant par rapport audit plan longitudinal, et dont la petite base se situe dans une zone médiale de la partie médullaire de la tige. L'invention offre une tige courte et symétrique moins invasive que les tiges de l'art antérieur, préservant l'os en vue de multiples révisions. En effet la conformation trapézoïdale d'une portion de section spécifique de la tige fémorale permet d'assurer un coincement optimal de la tige fémorale dans le canal médullaire d'un fémur préparé. Préférentiellement, la partie distale diaphysaire présente un axe longitudinal, dit axe diaphysaire. De même, la partie formant un col fémoral présente un axe longitudinal, dit axe col, sécant de la zone d'interface. La longueur de la portion d'axe diaphysaire comprise entre l'extrémité distale de la partie distale diaphysaire et une projection orthogonale sur l'axe diaphysaire du point d'intersection de l'axe col avec la zone d'interface, définit une longueur intra-médullaire. Le quotient de la longueur intra-médullaire divisée par la longueur de la partie formant un col fémoral, suivant l'axe col, est compris entre 0,34 et 0,37. Ainsi la tige fémorale selon l'invention peut s'adapter à toutes les tailles de fémur. Quelle que soit la taille de la tige fémorale désirée, celle-ci présente toujours des proportions optimales qui garantissent la stabilité et la solidité de la 30 prothèse de hanche. Selon un mode de réalisation, la tige fémorale selon l'invention comprend une collerette d'appui reliée à la zone d'interface et destinée à venir en appui sur une corticale fémorale. La collerette présente une longueur dans le plan longitudinal de symétrie, déterminée pour que le quotient de la longueur de la 35 collerette divisée par la distance entre les deux bases d'une section trapézoïdale, située entre 35 et 60 millimètres du centre de la tête fémoral suivant une projection orthogonale, soit compris entre 0,31 et 0,43. Ainsi, quelle que soit la taille de la tige fémorale, la collerette présente une longueur proportionnelle aux dimensions de la tige fémorale et adaptée à la 5 morphologie du patient. De plus, la collerette présente une largeur normale au plan longitudinal de symétrie, le quotient de la largeur de la collerette divisée par la dimension de la grande base de la section trapézoïdale, située à une distance comprise entre 35 et 60 millimètres du centre de la tête fémorale, est compris entre 1 et 1,2. 10 Ainsi, quelle que soit la taille de la tige fémorale, la collerette présente une largeur proportionnelle aux dimensions de la tige fémorale et adaptée à la morphologie du patient. Selon un mode de réalisation préférentiel, la section trapézoïdale peut présenter une forme rayonnée positionnée à chaque angle dudit trapèze. 15 En outre, la partie intra-médullaire présente une section normale audit plan longitudinal de symétrie, se situant à une distance comprise entre 80 millimètres du centre de tête fémorale, suivant une projection orthogonale, et l'extrémité distale de la partie distale diaphysaire. Ladite section possèdant une géométrie oblongue suivant un rétrécissement évolutif, pour qu'une portion de la partie distale 20 diaphysaire soit exempte de contact avec les parois du canal médullaire. La tige selon l'invention présente donc une géométrie qui facilite son insertion dans le canal médullaire d'un fémur et permet une introduction par voie mini-invasive. De plus, la géométrie trapézoïdale isocèle d'une portion de la tige permet d'assurer le coincement et la stabilité de l'ensemble de la prothèse de hanche 25 sans qu'il soit nécessaire que toute la tige exerce un effort sur les parois du canal médullaire. Préférentiellement, une enveloppe extérieure de la partie médullaire présente des aspérités destinées à augmenter l'adhérence de la partie médullaire dans le canal médullaire d'un fémur, dans le cas de figure où la tige est mise en oeuvre 30 sans ciment. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux dessins ci-annexés représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'une tige de prothèse de hanche selon celle-ci. - La figure 1 est une vue de face, d'une tige fémorale impactée dans un 35 fémur, faisant apparaitre les sections trapézoïdales rabattues ; - La figure 2 est une vue de face, d'une tige fémorale illustrant le rapport entre la longueur de la partie métaphysaire et la longueur intra-médullaire ; - La figure 3 est une vue de face d'une tige fémorale, illustrant le rapport entre la longueur de la collerette d'appui et la distance entre les deux bases d'une 5 section trapézoïdale déterminée ; - La figure 4 est une vue de côté, d'une tige fémorale, illustrant le rapport entre la largeur de la collerette d'appui et la longueur d'une grande base d'une section trapézoïdale déterminée. - La figure 5 est une vue en perspective d'une tige fémorale. 10 La figure 1 montre la tige fémorale 100, impactée dans le canal médullaire 201 d'un fémur 200. La tige fémorale 100 comprend une partie intra-médullaire 120 et une partie formant un col fémoral 110. La partie intra-médullaire 120 est destinée à remplir l'alésage du canal 15 médullaire 201, effectué par le praticien. La partie intra-médullaire 120 comprend une partie distale diaphysaire 121 positionnée vers le fond du canal médullaire 201, et une partie proximale métaphysaire 122 fixée à la partie formant un col fémoral 110 décrite ci-après. 20 La partie distale diaphysaire 121 présente une extrémité distale 129. La zone de fixation, entre la partie proximale métaphysaire 122 et la partie formant un col fémoral 110, est une zone d'interface 112 plane. La partie formant un col fémoral 110 comprend une extrémité conique 111 qui est destinée à recevoir une tête fémorale sphérique, et qui comprend le 25 centre d'une tête fémorale 115 d'une prothèse de hanche. Le centre d'une tête fémorale 115 est destiné à être le centre de rotation de la prothèse de hanche. La tige fémorale 100 formée de la partie intra-médullaire 120 et de la partie formant un col fémoral 110 peut, par exemple, être réalisée en titane forgé revêtu d'hydroxyapatite, ou en acier inoxydable dopé à l'azote. 30 Comme on peut le voir sur la figure 1, la tige fémoral 100 présente un plan longitudinal de symétrie P. En outre, comme on peut l'observer sur la figure 2, la partie formant un col fémoral 110 présente un axe longitudinal, dit axe col Ac, passant par le centre d'une tête fémoral 115 et appartenant au plan longitudinal de symétrie P. De plus, 35 l'axe col Ac est sécant de la zone d'interface 112 en un point I. De même, la partie intra-médullaire 120 présente un axe longitudinal, dit axe diaphysaire Ad, appartenant au plan longitudinal de symétrie P. Comme on peut le voir sur la figure 2, la longueur intra-médullaire L1 correspond à la longueur de la portion de l'axe diaphysaire Ad, comprise entre l'extrémité distale 129 de la partie distale diaphysaire 121 et la projection orthogonale l' du point d'intersection I sur l'axe diaphysaire Ad. Pour répondre à la diversité des morphologies de fémurs, la tige fémorale 100 peut être fabriquée suivant plusieurs tailles déclinées de manière homothétique. Ainsi, quelle que soit la taille de tige fémorale 100 choisie, le quotient de la longueur intra-médullaire L1 divisée par la longueur L2 de la partie formant un col fémoral 110 est compris entre 0,34 et 0,37. Le respect de ce ratio entre longueur intra-médullaire L1 et longueur L2 de la partie formant un col fémoral 110 permet à la tige fémorale 100 de toujours présenter des proportions optimales quelle que soit l'anatomie du patient et la longueur de la tige fémorale 100. Ainsi, la tige fémorale 100 peut être plus courte qu'une tige de l'art antérieur, tout en garantissant la stabilité et la solidité de la prothèse de hanche. En outre, comme cela est observable sur les sections rabattues de la figure 1, la section 125 de la partie intra-médullaire 120 se situant à une distance (d) 20 comprise entre 35 et 80 millimètres du centre d'une tête fémorale 115, présente une géométrie trapézoïdale isocèle. Ainsi, la section trapézoïdale isocèle 125 comprend une grande base 125a parallèle à une petite base 125b, et deux côtés convergents 125c et 125d de même longueur. 25 Par ailleurs, il est remarquable que la petite base 125b se situe à proximité de la zone médiale de la partie intra-médullaire 120. De plus, les côtés convergents 125c et 125d présentent un angle a constant. Dans le mode de réalisation ici présenté, l'angle a s'établit entre 11 et 13 degrés pour assurer le coincement de la tige 100 dans le canal médullaire 201. 30 Comme on peut le voir sur la figure 1, la section 127 de la partie intra- médullaire 120 comprise entre la zone de section trapézoïdale 125 et l'extrémité distale 129 de la partie distale diaphysaire 121, présente une forme oblongue évolutive qui n'est pas en contact avec le canal médullaire 201. En effet, le coincement opéré par la zone de section trapézoïdale 125 dans le canal médullaire 35 201, suffit à garantir la stabilité et la solidité de la tige fémorale 100. Par ailleurs, on peut observer sur la figure 3 que la partie formant un col fémoral 110 peut présenter une collerette 116. La collerette 116 est destinée à appuyer au niveau de la coupe du calcar 202 dans le fémur 200 préparé pour l'implantation d'une tige fémorale 100. Le calcar 202, présente l'avantage d'être une zone d'os très résistante. L'utilisation d'une collerette 116 pour appuyer sur la zone du calcar 202 permet donc de renforcer le maintien de la tige fémorale 100 dans le fémur 200. Tel que l'on peut le voir sur la figure 3, la longueur L4, dans le plan P, de la collerette 116 est déterminée en fonction de la distance L3 séparant les deux bases 125a et 125b de la section trapézoïdale 125 située à une distance comprise entre 35 et 60 millimètres du centre d'une tête fémorale 115. La longueur L4 de la collerette 116 est telle que le quotient de la longueur L4 divisée par la distance L3 est compris entre 0,31 et 0,43. De plus, comme on peut le voir sur la figure 4, la largeur L5 de la 15 collerette 116, suivant un axe normal au plan P, est déterminée en fonction de la dimension L6 de la grande base 125a de la section trapézoïdale 125 située à une distance comprise entre 35 et 60 millimètres du centre d'une tête fémorale 115. Ainsi, la collerette 116 présente une longueur L3 et une largeur L5, d'appui sur le calcar 202, optimales quelle que soit la taille de la tige fémorale 100 20 choisie par le praticien. Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 5, l'enveloppe extérieure de la partie intra-médullaire 120 peut présenter des aspérités 130 qui augmentent l'adhérence de la partie intra-médullaire 120 dans le canal médullaire 201 du fémur 200. Cette disposition s'avère particulièrement utile lors de la mise en oeuvre 25 de cette tige sans ciment. Ainsi, l'invention propose une tige fémorale qui peut être de dimension réduite, par rapport aux tiges de l'art antérieur, tout en garantissant la stabilité et la solidité de l'ensemble de la prothèse de hanche. En outre, la tige fémorale selon l'invention est symétrique, ce qui permet au praticien de ne posséder qu'une unique 30 gamme de tiges fémorales adaptées aux fémurs droits et gauches. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution représentée ci-dessus, mais elle embrasse au contraire toutes les formes de réalisation. 35 REVENDICATIONS1. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche comportant (i) une partie formant un col fémoral (110) prothétique, destinée à remplacer un col d'un fémur reséqué (200) et à être équipée d'une tête fémorale, et présentant un centre de tête fémorale (115) destiné à être le centre de la liaison entre ladite partie formant un col fémoral (110) et une tête fémorale, (ii) et une partie intra-médullaire (120) de forme allongée destinée à être introduite dans la cavité médullaire (201) du fémur (200), la partie intra-médullaire (120) comportant une partie distale diaphysaire (121) et une partie proximale métaphysaire (122), la partie intra-médullaire (120) et la partie formant un col fémoral (110) étant reliées par une zone d'interface (112) sensiblement plane inclinée, la tige fémorale (100) présentant en outre un plan longitudinal (P) de symétrie, caractérisée en ce que la partie intra-médullaire (120) présente une section normale (125) audit plan longitudinal de symétrie (P), se situant à une distance (d) comprise entre 35 et 80 millimetres du centre de tête fémorale (115) suivant une projection orthogonale, possèdant une géométrie sensiblement trapézoïdale isocèle, qui comprend une petite base (125b), une grande base (125a) et deux côtés convergents (125c-125d) d'angle constant (a) par rapport audit plan longitudinal (P), et dont la petite base (125b) se situe dans une zone médiale de la partie médullaire (120) de la tige fémorale (100). 2. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie distale diaphysaire (121) présente un axe longitudinal, dit axe diaphysaire (Ad), la partie formant un col fémoral (110) présente un axe longitudinal, dit axe col (Ac), sécant de la zone d'interface (112) ; la longueur de la portion d'axe diaphysaire (Ad) comprise entre l'extrémité distale (129) de la partie distale diaphysaire (121) et une projection orthogonale (I') sur l'axe diaphysaire (Ad) du point d'intersection (I) de l'axe col (Ac) avec la zone d'interface (112), définit une longueur intra-médullaire (L1) ; le quotient de la longueur intra-médullaire (L1) divisée par la longueur (L2) de la partie formant un col fémoral (110), suivant l'axe col (Ac), est compris entre 0,34 et 0,37. 3. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisée en ce qu'elle comprend une collerette (116) d'appui reliée à la zone d'interface (112) et destinée à venir en appui sur une corticale fémorale, la collerette (116) présentant une longueur (L4) dans le plan longitudinal desymétrie (P), le quotient de la longueur (L4) de la collerette (116) divisée par la distance (L3) entre les deux bases (125a et 125b) d'une section trapézoïdale (125), située entre 35 et 60 millimètres du centre de la tête fémoral (115) suivant une projection orthogonale, est compris entre 0,31 et 0,43. 4. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche selon la revendication 3, caractérisée en ce que la collerette (116) présente une largeur (L5) normale au plan longitudinal de symétrie (P), le quotient de la largeur (L5) de la collerette (116) divisée par la dimension (L6) de la grande base (125a) de la section trapézoïdale (125), située à une distance comprise entre 35 et 60 millimètres du centre de la tête fémorale (115), est compris entre 1 et 1,2. 5. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite section trapézoïdale (125) 15 présente une forme rayonnée à chaque angle dudit trapèze. 6. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie intra-médullaire (120) présente une section normale (127) audit plan longitudinal de symétrie (P), se situant à une 20 distance comprise entre 80 millimètres du centre de tête fémorale (115), suivant une projection orthogonale, et l'extrémité distale (129) de la partie distale diaphysaire, possèdant une géométrie oblongue suivant un rétrécissement évolutif, pour qu'une portion de la partie distale diaphysaire soit exempte de contact avec les parois du canal médullaire. 25 7. Tige fémorale (100) pour prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'une enveloppe extérieure de la partie intramédullaire (120) présente des aspérités (130) destinées à augmenter l'adhérence de la partie intra-médullaire (120) dans le canal médullaire (201) d'un fémur(200). 30