CH694953A5

CH694953A5 - Articulation artificielle.

Info

Publication number: CH694953A5
Application number: CH00685/02A
Authority: CH
Inventors: Yoshitaka Minamikawa
Original assignee: Aidall Internat Ltd; Nakashima Propeller Co Ltd
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2005-10-14
Also published as: US20030040805A1; JP3614802B2; JP2003061989A; US6811568B2

Description


  



   La présente invention concerne une articulation artificielle, telle  qu'une articulation artificielle pour la jointure des doigts, une  articulation artificielle pour le coude et similaire. 



   Il est bien connu que, par exemple, l'articulation métacarpophalangienne  des doigts (désignée dans la suite par "articulation MP") constituée  de l'os métacarpien et de la phalange proximale et l'articulation  interphalangienne proximale (désignée dans la suite par "articulation  IPP") constituée de la phalange proximale et de la phalange moyenne,  peuvent être atteintes d'arthrite et, de manière typique, d'arthrite  rhumatoïde. Dans ce cas, les articulations, les ligaments et les  tendons de la main sont progressivement atteints, ce qui provoque  l'apparition d'une déformation douloureuse, d'une diminution significative  de la mobilité et similaire. Il en est de même pour les pieds.

   Comme  mesure contre ces atteintes, on procédait généralement à une opération  consistant à remplacer une portion de l'articulation déformée par  l'arthrite, par une articulation artificielle. 



   Dans ce contexte, les structures suivantes servant d'articulations  artificielles du type susmentionné ont été décrites: a. Une structure  dans laquelle des tiges sont formées d'une seule pièce sur les deux  cOtés d'une portion de bride médiane et autour de cette portion de  bride médiane, en utilisant un matériau macromoléculaire élastique,  typiquement une résine de silicone. b. Une structure d'articulation  du type à rotule, obtenue en combinant une extrémité de connexion  sphérique avec des tiges et une extrémité de connexion à surface  sphérique en creux avec des tiges, cette structure étant capable  d'effectuer librement un mouvement de flexion (voir la publication  du modèle d'utilité japonais No. 2-29 941 et la publication de brevet  japonais non examiné No. 9-38 122). c.

   Une structure d'articulation  à charnière constituée par une articulation de connexion pivotante  ayant des tiges avec chacune un orifice d'insertion pour une    goupille,  ce qui permet à la structure d'effectuer librement un mouvement de  flexion (voir publications des brevets japonais non examinés Nos.  59-91 956 et 61-276 553). 



   L'intervention visant à effectuer un remplacement avec les articulations  artificielles décrites ci-dessus se fait par un procédé consistant  à insérer une tige ayant une forme souhaitée, comme par exemple celle  d'un bâtonnet, d'un bâtonnet effilé ou similaire, dans une cavité  à moelle osseuse et à l'y immobiliser à l'aide d'un ciment pour os  ou par un procédé consistant à insérer dans la cavité à moelle osseuse  une tige formée pour s'adapter à la surface interne de la cavité  à moelle osseuse et s'immobiliser dans cette cavité à moelle osseuse.                                                          



   Toutefois, si la structure de l'articulation artificielle conventionnelle  réalisée de la manière décrite ci-dessus peut effectivement fonctionner  comme une articulation naturelle, il n'en reste pas moins que son  immobilisation pose des problèmes. Par exemple, dans le procédé conventionnel  consistant à insérer une tige ayant la forme d'un bâtonnet effilé  ou similaire à l'intérieur de la cavité à moelle osseuse et à l'y  immobiliser à l'aide d'un ciment pour os, non seulement l'opération  de fixation est très délicate et nécessite beaucoup de travail, mais  également il y a le risque que la force d'immobilisation diminue  facilement par suite du vieillissement des tissus de la cavité à  moelle osseuse ou similaire, de sorte qu'il est difficile de conserver  la force d'immobilisation pendant une longue période de temps.

   En  outre, dans le procédé conventionnel d'insertion dans la cavité à  moelle osseuse, d'une tige formée de manière à ce qu'elle s'adapte  à la surface interne de la cavité à moelle osseuse afin qu'elle s'immobilise  sur celle-ci, non seulement la tige est compliquée à fabriquer, ce  qui a pour effet d'augmenter son cout, mais également, dans le cas  où l'adaptation aux tissus de la cavité à moelle osseuse est défectueuse,  il y a un risque d'une concentration des contraintes, ce qui représentait  traditionnellement un problème important pour la conception des articulations  artificielles. 



   Un objet de la présente invention est de fournir une articulation  artificielle qui permet d'éliminer définitivement les problèmes de  l'art conventionnel mentionnés ci-dessus et qui peut être mise en  place d'une manière rapide, sure et facile en s'adaptant à la surface  interne de la cavité à moelle osseuse, grâce à une nouvelle structure  complètement différente des structures conventionnelles. 



   En particulier et conformément à un premier aspect de la présente  invention, on fournit une articulation artificielle comprenant: 



     des portions de base 10 de tiges, grâce auxquelles une tête appropriée  2 et une emboîture appropriée 5 sont en contact mutuel et peuvent  glisser pour effectuer librement un mouvement de flexion, des tiges  9 et 16 prévues pour s'adapter et se fixer aux extrémités libres  respectivement de la tête 2 et de l'emboîture 5, ces tiges 9 et 16  ayant des vis de verrouillage respectives 14 susceptibles d'être  déplacées à volonté par vissage suivant les directions axiales des  tiges;

   et une paire de parties 15 de tiges présentant une certaine  élasticité et agencées pour faire saillie en deux emplacements frontaux  de chaque portion de base 10 de tige, dans laquelle les vis de  verrouillage 14 sont insérées à force entre les parties 15 des tiges  de manière à ce que ces parties s'écartent vers l'extérieur, ce qui  les force à venir en contact étroit avec les surfaces internes des  cavités 19 et 21 à moelle osseuse pour s'y immobiliser. 



   Dans ces conditions, la présente invention dans son premier aspect  défini ci-dessus, est conçue pour que les parties 15 des tiges s'écartent  vers l'extérieur afin de venir en contact étroit avec les surfaces  périphériques internes des cavités 19 et 21 à moelle osseuse et s'y  immobiliser lorsqu'on visse les vis de verrouillage 14 pour les insérer  à force entre les deux parties latérales 15 des tiges, et pour que  l'on puisse fixer de manière appropriée la tête 2 et l'emboîture  5 aux portions de base 10 des tiges respectives, afin que ces deux  composants soient en contact mutuel et puissent glisser pour effectuer  librement un mouvement de flexion. 



   Conformément à un second aspect de la présente invention, on fournit  une articulation artificielle comme celle décrite à propos du premier  aspect, dans laquelle des pièces d'insertion de forme cuboïde 3 et  7 font saillie respectivement des extrémités libres de la tête 2  et de l'emboîture 5, des cavités quadrangulaires d'insertion 12 sont  formées dans les portions de base 10 des tiges de manière à correspondre  aux pièces d'insertion 3 et 7 et les pièces d'insertion 3 et 7 sont  insérées et immobilisées dans les cavités d'insertion 12. 



   Dans ces conditions, l'invention dans son second aspect défini ci-dessus,  est conçue pour que l'on puisse insérer et immobiliser des pièces  d'insertion de forme cuboïde 3 et 7 dans des cavités quadrangulaires  d'insertion 12, si bien que non seulement il est possible de choisir  à volonté les positions d'immobilisation dans les cavités 19 et 21  à moelle osseuse en faisant tourner les tiges 9 et 16 chaque fois  de 90 degrés, mais il est également possible d'ajuster les positions  d'immobilisation de    la tête 2 et de l'emboîture 5 en ajustant  leur insertion, ce qui permet d'ajuster à volonté la tension du ligament  collatéral. 



   Conformément à un troisième aspect de la présente invention, on fournit  une articulation artificielle, comme celle décrite à propos du premier  aspect ou du second aspect de l'invention, dans laquelle une rainure  4 pour le montage d'un élément d'immobilisation est formée dans un  des composants que sont la tête 2 et l'emboîture 5, pour pouvoir  immobiliser la gaine du tendon du muscle fléchisseur 22, et des orifices  8 pour le montage d'un élément d'immobilisation sont formés dans  l'autre des composants que sont la tête 2 et l'emboîture 5, pour  pouvoir immobiliser la gaine du tendon du muscle extenseur 23. 



   Dans ces conditions, l'invention dans son troisième aspect défini  ci-dessus, est conçue pour que l'on puisse monter des éléments d'immobilisation  appropriés 17 dans une rainure 4 pour le montage d'un élément d'immobilisation  et dans des orifices 8 pour le montage d'un élément d'immobilisation,  afin d'immobiliser la gaine du tendon du muscle fléchisseur 22 et  la gaine du tendon du muscle extenseur 23 sur la tête 2 et sur l'emboîture  5, par les éléments d'immobilisation 17, ce qui permet d'empêcher  de manière sure un mouvement de déviation cubital.      La fig.

    1 est une vue en perspective et explosée montrant une forme d'exécution  conforme à la présente invention;     la fig. 2 est une vue latérale  illustrant l'état assemblé;     la fig. 3 est une vue en coupe  suivant le plan horizontal de la fig. 2;     la fig. 4 est une  vue en coupe suivant le plan vertical de la fig. 2;     la fig.  5 est une vue latérale illustrant une situation d'utilisation d'une  articulation MP artificielle;     la fig. 6 est une vue en coupe  agrandie d'une portion principale de celle-ci;     la fig. 7 est  une vue en coupe horizontale illustrant la situation lorsque la gaine  du tendon du muscle fléchisseur 22 est immobilisée sur la tête 2;  et     la fig. 8 est une vue en coupe horizontale illustrant la  situation lorsque la gaine du tendon du muscle extenseur 23 est immobilisée  sur l'emboîtement 5.  



   Une description sera faite ci-après d'une forme d'exécution conforme  à la présente invention, sur la base de la représentation de cette  forme d'exécution faite dans les dessins annexés. 



     Les figs. 1 à 8 montrent une forme d'exécution conforme à la présente  invention. Dans le dessin, le chiffre de référence 1 indique une  articulation artificielle pour la jointure d'un doigt, le chiffre  de référence 2 indique une tête sensiblement hémisphérique faisant  partie de l'articulation artificielle 1 pour la jointure du doigt,  le chiffre de référence 3 indique une pièce d'insertion de forme  cuboïde prévue pour faire saillie sur la surface arrière de la tête  2, et le chiffre de référence 4 indique une rainure de montage pour  un élément d'immobilisation, formée sur la surface arrière de la  tête 2, le long de la portion de base terminale de la pièce d'insertion  3. Par ailleurs, la tête 2 est formée en un alliage de titane ou  en un alliage de chrome et de cobalt.

   Le chiffre de référence 5 indique  une emboîture pourvue d'une portion en creux 6 ayant une surface  de forme sphérique pour venir en contact avec la tête 2 pour pouvoir  glisser et effectuer librement un mouvement de flexion, le chiffre  de référence 7 indique une pièce d'insertion de forme cuboïde prévue  pour faire saillie sur la surface arrière de l'emboîture 5 et le  chiffre de référence 8 indique une paire d'orifices en communication  mutuelle pour permettre le montage d'un élément d'immobilisation,  une paire d'orifices étant prévue de chaque cOté de la partie supérieure  de l'emboîture 5. Par ailleurs, l'emboîture 5 peut être réalisée  en un alliage du titane ou en un alliage de cobalt et de chrome,  comme dans le cas de la tête 2.

   Cependant, elle est réalisée, de  préférence, en un plastique qui a une excellente résistance à l'abrasion,  par exemple en un plastique pour pièces mécaniques, typiquement un  polyéthylène ultra-macromoléculaire. 



   Le chiffre de référence 9 indique une tige pour un os métacarpien,  réalisée en un alliage du titane ou en un alliage de cobalt et de  chrome et pour qu'elle puisse se fixer étroitement à la tête 2, le  chiffre de référence 10 indique une portion de base d'une tige ayant  une forme sensiblement tronconique et formée d'une pièce avec la  tige 9 de l'os métacarpien, le chiffre de référence 11 indique un  filetage de vis formé sur une surface périphérique externe de la  portion de base 10 de la tige, le chiffre de référence 12 indique  une cavité quadrangulaire d'insertion ayant une profondeur souhaitée  et formée dans l'extrémité de base de la portion de base 10 de la  tige, de manière à s'adapter à la pièce d'insertion 3 de la tête  2,

   le chiffre de référence 13 indique un trou à vis formé dans l'extrémité  frontale de la portion de base 10 de la tige suivant un axe de celle-ci,  de manière à communiquer avec la cavité d'insertion 12, le chiffre  de référence 14 indique une vis de verrouillage avec un trou hexagonal  et ayant la longueur souhaitée, qui est engagée dans le trou 13 à  vis de manière à    pouvoir la visser à volonté pour la déplacer  et le chiffre de référence 15 indique une paire de parties latérales  effilées de la tige, qui ont une certaine élasticité et qui sont  réalisées d'une pièce avec la portion de base 10 de la tige pour  faire saillie sur la portion frontale de cette base et pour pouvoir  recevoir la vis de verrouillage 14.

   Les parties 15 des tiges peuvent  être écartées à volonté vers l'extérieur par le vissage des vis de  verrouillage 14 qui sont insérées à force et leur surface périphérique  externe est formée avec une surface à structure rugueuse, qui est  obtenue en évitant d'effectuer un finissage de la surface. Le chiffre  de référence 16 indique une tige pour la phalange proximale, qui  est réalisée de manière à pouvoir se fixer étroitement sur l'emboîture  5. La tige 16 de la phalange proximale est différente de la tige  9 de l'os métacarpien, en ce sens qu'elle a une forme légèrement  plus courte que la tige 9 de l'os métacarpien, mais elle est identique  dans les autres parties et les mêmes chiffres de référence indiquent  les mêmes parties. 



   Par ailleurs, le chiffre de référence 17 indique un élément d'immobilisation  tel qu'un fil métallique ou similaire, le chiffre de référence 18  indique l'os métacarpien, le chiffre de référence 19 indique la cavité  à moelle osseuse de l'os métacarpien 18, le chiffre de référence  20 indique une phalange proximale, le chiffre de référence 21 indique  la cavité à moelle osseuse de la phalange proximale 20, le chiffre  de référence 22 indique la gaine du tendon du muscle fléchisseur  et le chiffre de référence 23 indique la gaine du tendon du muscle  extenseur. 



   Maintenant, on va faire une description du procédé de mise en place  de la forme d'exécution décrite ci-dessus et de son fonctionnement.                                                            



   Tout d'abord, une portion de jointure entre l'os métacarpien 18 et  la phalange proximale 20 est coupée de manière à exposer chacune  des cavités 19 et 21 à moelle osseuse. Ensuite, la tige 9 de l'os  métacarpien et la tige 16 de la phalange proximale sont insérées  respectivement dans les cavités 19 et 21 à moelle osseuse correspondantes  et elles sont vissées à l'intérieur près des bords des extrémités  ouvertes des cavités 19 et 21 à moelle osseuse, par l'intermédiaire  du filetage 11 des portions de base 10 des tiges.

   Ensuite, les portions  frontales des vis de verrouillage 14 sont insérées à force entre  les parties 15 des tiges, sur les deux cOtés, et elles sont vissées,  jusqu'à ce que les surfaces périphériques externes des parties 15  des tiges soient en contact étroit avec les surfaces périphériques  internes des cavités 19 et 21 à moelle osseuse, de manière à être  immobilisées. A ce moment, comme les parties 15 des tiges sont élastiques,  les parties 15 des tiges    peuvent facilement être mises en contact  étroit avec les cavités 19 et 21 à moelle osseuse sans leur causer  un quelconque dommage.

   En outre, comme les surfaces périphériques  externes des parties 15 des tiges sont formées avec une surface à  structure rugueuse, l'os peut pénétrer profondément dans l'épaisseur  de la surface rugueuse, de manière à assurer une fixation biologique  qui se renforce avec le temps. 



   Quand la fixation de la tige 9 de l'os métacarpien et de la tige  16 de la phalange proximale est terminée, les éléments d'immobilisation  17, tels que des fils métalliques ou similaire, sont montés sur la  tête 2 et l'emboîture 5 par l'intermédiaire, respectivement, de la  rainure de montage 4 et des orifices de montage 8. Ensuite, la tête  2 est fixée fermement à la tige 9 de l'os métacarpien et l'emboîture  5 est fixée fermement à la tige 16 de la phalange proximale, respectivement  en insérant les pièces d'insertion 3 et 7 dans les cavités d'insertion  12 correspondantes. A ce moment, les deux composants sont en contact  mutuel et peuvent glisser pour effectuer librement un mouvement de  flexion.

   En outre, comme la tête 2 et l'emboîture 5 sont réalisées  de manière à ce que les pièces d'insertion 3 et 7 soient insérées  et fixées dans les cavités d'insertion respectives 12 de la tige  9 de l'os métacarpien et de la tige 16 de la phalange proximale,  non seulement il est possible de sélectionner à volonté les positions  de fixation dans les cavités 19 et 21 à moelle osseuse, en tournant  respectivement la tige 9 de l'os métacarpien et la tige 16 de la  phalange proximale chaque fois de 90 degrés, mais il est également  possible d'ajuster les positions de fixation de la tête 2 et de l'emboîture  5 en ajustant de manière appropriée leur insertion, ce qui permet  d'ajuster à volonté la tension du ligament collatéral.

   Ensuite, la  gaine du tendon du muscle fléchisseur 22 est immobilisée sur la tête  2 par l'intermédiaire de l'élément d'immobilisation 17 et la gaine  du tendon du muscle extenseur 23 est immobilisée sur l'emboîture  5 (voir figs. 6 à 8). A ce moment, comme la gaine du tendon du muscle  fléchisseur 22 et la gaine du tendon du muscle extenseur 23 sont  immobilisées respectivement sur la tête 2 et l'emboîture 5, il est  possible d'empêcher de manière efficace que ne se produise un mouvement  de déviation cubital et que l'articulation MP ne soit pas en mesure  d'effectuer une extension consécutivement à une défaillance des sutures  de la gaine du tendon du muscle extenseur 23 ou similaire.

   Quand  l'immobilisation de la gaine du tendon du muscle fléchisseur 22 et  de la gaine du tendon du muscle extenseur    23 est réalisée, l'opération  est parachevé par la réparation du ligament et similaire conformément  aux pratiques connues (voir fig. 5). 



   Dans le cas de la forme d'exécution mentionnée ci-dessus, la tête  2 et l'emboîture 5 sont réalisées pour constituer une structure à  articulation du type à rotule. Toutefois, l'invention n'est pas limitée  à cette structure et l'articulation peut prendre la forme d'une articulation  à charnière. En outre, la structure est réalisée de manière à ce  que, respectivement, la gaine du tendon du muscle fléchisseur 22  soit immobilisée sur la tête 2 et la gaine du tendon du muscle extenseur  23 soit immobilisée sur l'emboîture 5. Toutefois, la structure peut  être réalisée de manière inverse pour que la gaine du tendon du muscle  fléchisseur 22 soit immobilisée sur l'emboîture 5 et que la gaine  du tendon du muscle extenseur 23 soit immobilisée sur la tête 2.

    En outre, l'opération de montage des éléments d'immobilisation 17  est exécutée en utilisant la rainure de montage 4 et les orifices  de montage 8. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette variante  et les éléments d'immobilisation 17 peuvent être montés par l'intermédiaire  de toute autre structure de montage connue. Dans le cas de la forme  d'exécution ci-dessus, il s'agit d'une articulation artificielle  1 pour une jointure de doigt. Toutefois, l'utilisation de cette structure  n'est pas limitée au cas d'une articulation artificielle pour la  jointure des doigts, et la présente invention peut également être  mise en oeuvre, par exemple, dans le cas d'une articulation IPP ou  d'une articulation artificielle pour le coude. 



   Lorsque la présente invention est réalisée selon son premier aspect  comme décrit ci-dessus, il est possible d'écarter les parties 15  des tiges vers l'extérieur de manière à ce qu'elles viennent en contact  étroit avec les surfaces périphériques internes des cavités 19 et  21 à moelle osseuse pour s'y immobiliser, en vissant les vis de verrouillage  14 de manière à les insérer à force entre les deux parties 15 des  tiges, puis d'adapter et de fixer la tête 2 et l'emboîture 5 aux  portions de base 10 des tiges respectives, de manière à ce que ces  deux composants soient en contact et puissent glisser pour effectuer  librement un mouvement de flexion.

   Dans ces conditions, non seulement  il est possible d'effectuer la mise en place des tiges de manière  rapide et fiable, mais il est également possible de monter de manière  rationnelle, facile, sure et naturelle la tête 2 et l'emboîture 5  directement sur les tiges 9 et 16, et cela sans interférer avec la  vis de verrouillage visée 14. En outre, comme il est possible d'insérer  une autre tige en utilisant l'espacement généré par l'expansion vers  l'extérieur des tiges 9 et 16 comme mentionné ci-dessus, il est    possible, par exemple, de remplacer successivement par une articulation  artificielle l'articulation IPP et ensuite l'articulation MP, sur  le même doigt. En outre, comme la structure de l'articulation artificielle  est très simple, non seulement elle est facile à fabriquer, mais  également il est possible de la réaliser à moindre cout. 



   Lorsque la présente invention est réalisée selon son second aspect  comme décrit ci-dessus, non seulement il est possible de sélectionner  à volonté les positions pour la fixation à l'intérieur des cavités  19 et 21 à moelle osseuse, en tournant les tiges 9 et 16 chaque fois  de 90 degrés, mais il est également possible d'ajuster les positions  de fixation de la tête 2 et de l'emboîture 5 en ajustant l'insertion,  ce qui permet d'ajuster à volonté la tension d'un ligament collatéral.                                                         



   Lorsque la présente invention est réalisée selon son troisième aspect  comme décrit ci-dessus, des éléments d'immobilisation appropriés  17 sont montés dans les structures de montage 4 et 8 pour les éléments  d'immobilisation, afin de pouvoir immobiliser la gaine du tendon  du muscle fléchisseur 22 et la gaine du tendon du muscle extenseur  23 sur la tête 2 et l'emboîture 5, par les éléments d'immobilisation  17, ce qui permet d'empêcher de manière fiable un mouvement de déviation  cubital et, en outre, d'empêcher efficacement que l'articulation  MP ou similaire ne soit plus en mesure d'effectuer une extension,  consécutivement à une défaillance des sutures de la gaine du tendon  du muscle fléchisseur 22 et de la gaine du tendon du muscle extenseur  23.

Claims

1. Articulation artificielle comprenant: des portions de base (10) de tiges, grâce auxquelles une tête appropriée (2) et une emboîture appropriée (5) sont en contact mutuel et peuvent glisser pour effectuer librement un mouvement de flexion, des tiges (9, 16) prévues pour s'adapter et se fixer aux extrémités libres respectivement de la tête (2) et de l'emboîture (5), ces tiges (9, 16) ayant des vis de verrouillage respectives (14) susceptibles d'être déplacées à volonté par vissage suivant les directions axiales des tiges;

et une paire de parties (15) de tiges présentant une certaine élasticité et agencées pour faire saillie en deux emplacements frontaux de chaque portion de base (10) de tige, dans laquelle les vis de verrouillage (14) sont insérées à force entre les parties (15) des tiges de manière à ce que ces parties s'écartent vers l'extérieur, ce qui les force à venir en contact étroit avec les surfaces internes de cavités (19, 21) à moelle osseuse pour s'y immobiliser.

2.

Articulation artificielle selon la revendication 1, dans laquelle des pièces d'insertion de forme cuboïde (3, 7) font saillie respectivement des extrémités libres de la tête (2) et de l'emboîture (5), des cavités quadrangulaires d'insertion (12) sont formées dans les portions de base (10) des tiges de manière à correspondre aux pièces d'insertion (3, 7) et les pièces d'insertion (3, 7) sont insérées et immobilisées dans lesdites cavités d'insertion (12).

3.

Articulation artificielle selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle une rainure (4) pour le montage d'un élément d'immobilisation est formée dans un des composants que sont la tête (/) et l'emboîture (5), pour pouvoir immobiliser la gaine du tendon du muscle fléchisseur (22), et des orifices (8) pour le montage d'un élément d'immobilisation sont formés dans l'autre des composants que sont la tête (2) et l'emboîture (5), pour pouvoir immobiliser la gaine du tendon du muscle extenseur (23).