FR3121836A1 - Implant fémoral comportant des rainures dans les flancs antéro-postérieurs - Google Patents

Implant fémoral comportant des rainures dans les flancs antéro-postérieurs Download PDF

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Christophe Lienhart
Pierre Martz
Vincent Oget
Adrien Peltier
Philippe van Overschelde
Emmanuel Baulot
Jean-François Biégun
Frédérique Biégun
Pascal Loehlé
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Abstract

Implant fémoral comportant des rainures dans les flancs antéro-postérieurs Partie fémorale de prothèse de hanche, constituée d'une quille d'ancrage, ou partie diaphysaire, d'une partie métaphysaire, ou partie supérieure, et d'une partie de tête, destinée à recevoir une rotule pour coopérer avec la pièce cotyloïdienne de la prothèse de hanche, la prothèse ayant un axe (9) neutre, des nervures antéro postérieure, ou AP, faisant saillie des flancs antérieur et/ou postérieur de la partie métaphysaire, en ayant des bords (12) d’extrémité qui s’étendent en faisant un angle par rapport à l'axe neutre, caractérisée en ce que les bords d’extrémité des nervures font un angle avec la perpendiculaire (13) à l’axe neutre, notamment compris entre 5° et 40°, encore plus préférablement entre 10° et 30°. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Implant fémoral comportant des rainures dans les flancs antéro-postérieurs
La présente invention se rapporte à un implant fémoral d'une prothèse de hanche. La présente invention se rapporte également à une prothèse de hanche comportant un implant fémoral suivant l'invention.
En général, l'implant fémoral d'une prothèse de hanche est constitué d'une partie diaphysaire et d'une partie métaphysaire, la partie métaphysaire étant surmontée d'un col et d'une rotule destinée à être introduite dans le cotyle de la prothèse de hanche. La partie diaphysaire est constituée d'une tige d'ancrage, destinée à permettre le guidage et l'ancrage de la pièce fémorale dans le canal médullaire du fémur, tandis que la partie métaphysaire (ou partie supérieure de la pièce fémorale) est évasée vers le haut.
Le point d'articulation de la rotule au niveau du col de la partie métaphysaire et la pointe de la partie d'ancrage définissent un axe mécanique de la prothèse. Un axe neutre faisant un angle avec l'axe mécanique et partant également de la pointe de la quille d'ancrage peut être défini pour la prothèse. Cet axe neutre, qui correspond souvent à l'axe anatomique de la prothèse, est défini comme étant, dans le plan en coupe médio-latérale, la bissectrice, partant du sommet, la pointe de la partie d’ancrage, entre les deux droites partant de ce sommet et correspondant aux projections dans le plan médio latéral des deux surfaces respectivement postérieure et antérieure de la quille d’ancrage. On peut également définir cet axe comme étant l’axe le long duquel les contraintes en traction et en compression que subit la prothèse lorsque l'on applique une charge au sommet de la tête de la prothèse, c'est-à-dire au niveau de la rotule, s'annulent.
Sur la partie de la prothèse qui se trouve du côté extérieur, ou latéral, par rapport à l'axe neutre, la prothèse subit une contrainte en traction. Sur l'autre côté, c'est-à-dire le côté interne, ou médial, la prothèse subit une contrainte en compression.
Il est déjà connu dans l'art antérieur, notamment de FR-A-2862865 au nom de la demanderesse, une partie fémorale d'une prothèse de hanche, constituée d'une quille d'ancrage, ou partie diaphysaire, d'une partie métaphysaire, ou partie supérieure, et d'une partie de tête, destinée à recevoir une rotule pour coopérer avec la pièce cotyloïdienne de la prothèse de hanche, la prothèse ayant un axe neutre, c'est-à-dire un axe le long duquel les contraintes en traction et en compression s'annulent lorsqu'il est appliqué une charge sur le centre de la tête fémorale, parallèlement à l'axe neutre, des encoches étant formées sur les flancs de la partie métaphysaire en s'étendant uniquement dans la partie intérieure ou médiale de la prothèse, c'est-à-dire entre l'axe neutre et le côté intérieur ou médial de la prothèse, tandis que des gradins sont formés sur les flancs médial et latéral de la partie métaphysaire, les pointes de la section transversale des nervures qui les définissent étant orientées vers le haut dans la face latérale pour s'opposer au descellement de la partie fémorale dans un fémur, tandis que les pointes de la section transversale des nervures qui les définissent étant orientées vers le bas dans la face médiale, pour s'opposer à l’enfoncement de la partie fémorale dans un fémur.
On entend par s'opposer au descellement de la prothèse le fait que les bords d'attaque des nervures viennent s'ancrer dans la paroi interne du fémur dans lequel on installe la prothèse en étant orienté vers le haut, et donc butent contre cette paroi lorsque l'on tente de la retirer du fémur. A l'inverse on entend par s'opposer à l'enfoncement le fait de s'ancrer dans la paroi interne du fémur en étant orienté vers le bas et donc en butant contre la paroi lorsque celle-ci est enfoncée.
Bien que les prothèses ci-dessus représentent une avancée en ce que, une fois montée en position ancrée dans le fémur, elles favorisent la formation de matière osseuse et ainsi le renforcement de leur ancrage et de leur stabilité au sein du fémur et, par conséquent, ont une durée de vie augmentée, en évitant en particulier l'appauvrissement en matière osseuse du côté latéral de la partie métaphysaire, on souhaiterait les améliorer encore plus, notamment en terme de stabilité et longévité.
La présente invention vise ainsi à cet effet une partie fémorale de prothèse de hanche, constituée d'une quille d'ancrage, ou partie diaphysaire, d'une partie métaphysaire, ou partie supérieure, et d'une partie de tête, destinée à recevoir une rotule pour coopérer avec la pièce cotyloïdienne de la prothèse de hanche, la prothèse ayant un axe neutre, c'est-à-dire un axe le long duquel les contraintes en traction et en compression s'annulent lorsqu'il est appliqué une charge sur le centre de la tête fémorale, parallèlement à l'axe neutre, des nervures antéro postérieure, ou AP, faisant saillie des flancs antérieur et/ou postérieur de la partie métaphysaire, en ayant des bords d’extrémité qui s’étendent en faisant un angle par rapport à l'axe neutre, est caractérisée en ce que les bords d’extrémité des nervures font un angle avec la perpendiculaire à l’axe neutre, notamment compris entre 5° et 40°, encore plus préférablement entre 10° et 30°.
Suivant un mode de réalisation, des bords d’extrémité, notamment les bords d’extrémité, s’étendent de manière rectiligne.
Suivant un autre mode de réalisation, des bords d’extrémité, notamment les bords d’extrémité, s’étendent en étant incurvés.
En prévoyant ainsi un angle entre les bords rectilignes, sensiblement rectilignes ou légèrement incurvés, des nervures et la perpendiculaire à l’axe neutre, on sollicite l’os en compression plutôt qu’en cisaillement, ce qui en améliore sa stabilité à long terme.
De préférence, les nervures AP s'étendent sur sensiblement toute l’étendue médio-latérale des flancs antérieur et postérieur, c’est-à-dire du flanc médial jusqu’au flanc latéral.
Suivant un mode de réalisation préféré, les nervures AP ont un bord d’extrémité orienté vers le bas, de manière à s'opposer à l’enfoncement de la prothèse dans le fémur, en particulier la section transversale des nervures est triangulaire, la pointe du triangle étant orientée vers le bas, c'est-à-dire vers la partie de quille.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l’axe neutre correspond à l'axe anatomique de la prothèse, en particulier en étant défini comme étant, dans le plan en coupe médio-latérale, la bissectrice, partant du sommet constitué de la pointe de la quille d’ancrage, entre les deux droites partant de ce sommet et correspondant aux projections dans le plan médio latéral des deux faces respectivement médiale et latérale de la quille d’ancrage.
De préférence, la face médiale de la partie métaphysaire comporte des gradins dits médiaux dont les arêtes sont orientées vers le bas, ou vers la quille.
De préférence, la face latérale comporte des gradins dits latéraux dont les arêtes sont orientées vers le haut, ou vers la tête.
En particulier, les gradins médiaux sont constitués de succession de facettes supérieures tournées vers le haut et de facettes inférieures tournées vers le bas, et le plan d’au moins une des facettes inférieures fait un angle avec la perpendiculaire à l’axe neutre, notamment un angle compris entre 10° et 30°.
En particulier, les gradins latéraux sont constitués de succession de facettes supérieures tournées vers le haut et de facettes inférieures tournées vers le bas, et le plan d’au moins une des facettes supérieures fait un angle avec la perpendiculaire à l’axe neutre, notamment un angle compris entre 10° et 30°.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu, dans la partie diaphysaire de la prothèse, des rainures longitudinales mutuellement parallèles, dont l’axe longitudinal s’étend parallèlement à l'axe neutre.
De préférence, des rainures longitudinales AP sont formées dans les flancs antérieur et/ou postérieur, entre l’axe neutre et le flanc latéral de la partie métaphysaire.
En particulier, des rainures longitudinales sont formées dans les flancs antérieur et/ou postérieur, entre l’axe neutre et le flanc latéral de la partie métaphysaire, notamment uniquement entre l’axe neutre et le flanc latéral de la partie métaphysaire.
En particulier, les rainures longitudinales AP croisent les rainures formées entre les nervures AP et traversent ces nervures AP.
En particulier, les rainures longitudinales AP s’étendent en longueur suivant une direction parallèle à la direction en longueur des rainures, notamment en étant parallèles à l’axe neutre.
A titre d'exemple non limitatif, on décrit maintenant un mode de réalisation d'une partie fémorale d'une prothèse de hanche suivant l'invention en se reportant en particulier aux dessins, dans lesquels :
La est une vue de côté d'une partie fémorale de prothèse suivant l’invention ;
La représente une partie de la partie fémorale de la à plus grand échelle ; et
La est une vue en perspective de la partie métaphysaire de la partie fémorale de la .
Aux figures, il est représenté une partie fémorale 1 d'une prothèse de hanche. Cette partie fémorale 1 comporte une quille d'ancrage 2, une partie supérieure 3 évasée et une tête 4. La partie 3 supérieure est également appelée partie métaphysaire de l'implant fémoral, tandis que la quille 2 d'ancrage est appelée également la partie diaphysaire. La tête 4 de la prothèse comporte un col destiné à recevoir une rotule qui sera montée dans le cotyle prothétique de la prothèse (non représenté aux figures). La partie 3 supérieure comporte deux flancs respectivement antérieur 6 et postérieur (non visible aux figures), un flanc extérieur ou latéral 7 et un flanc intérieur ou médial 8. Intérieur, extérieur, supérieur et inférieur sont définis à l’état montée de la partie fémorale de prothèse dans le corps d'un patient.
La partie fémorale 1 de la prothèse présente un axe neutre 9. Cet axe neutre peut être déterminé pour la prothèse de la manière suivante, comme également décrit dans FR-A-2862865. La prothèse est encastrée à une hauteur de 80 mm du centre de la tête fémorale et il est appliqué une charge de 6.000 Newtons au sommet de cette tête, verticalement (parallèlement à l'axe longitudinal de la quille). Les contraintes sont ensuite évaluées, soit par calcul, soit en apposant des jauges de contrainte et de déplacement au niveau du corps de la prothèse. On obtient ainsi pour chaque point entre le bord externe et le bord interne de la prothèse un schéma représentatif des contraintes en traction et en compression. L'axe neutre correspond à l'ensemble des points, pour chaque hauteur de la prothèse (par rapport à la pointe de la quille), où les contraintes en traction et compression s'annulent. Cet axe 9 neutre définit ainsi une partie extérieure ou latérale et une partie intérieure ou médiale de la partie métaphysaire.
Une autre manière de définir l’axe neutre consiste à considérer dans le plan médio-latéral la bissectrice à partir de la pointe formée par le sommet 10 de la quille 2, la bissectrice entre les deux faces respectivement médiale et latérale de la quille partant de cette pointe sommet 10.
Des rainures 11 sont formées dans les flancs respectivement antérieur et postérieur de la partie métaphysaire, en s’étendant sensiblement de manière rectiligne du flanc latéral au flanc médial. Les nervures formées entre les rainures ont des bords 12 d’extrémité respectifs sensiblement rectilignes qui sont parallèles les uns aux autres et qui font chacun un angle avec la perpendiculaire 13 à l'axe 9 neutre qui est compris de préférence entre 10° et 30°.
Dans le cas où les bords 12 d’extrémité des nervures et les rainures 11 s’étendent en étant incurvés, on définit en chaque point d’un bord 12 d’extrémité sa tangente en ce point, et suivant l’invention l’angle de cette tangente avec la perpendiculaire 13 à l’axe neutre est compris entre 5 et 40°, entre 10° et 30° sur au moins 50% du bord, de préférence sur au moins 60% du bord, encore plus de préférence sur au moins 70% du bord, très préférentiellement sur au moins 80% du bord, encore plus préférentiellement sur au moins 90% du bord, notamment sur tout le bord.
La série de rainures 11 est réalisée de manière à ce que les nervures intermédiaires s'opposent à l’enfoncement de la prothèse dans le fémur. Ainsi, en section dans le plan vertical, les nervure ont une forme en "sapin", c'est à dire triangulaire dont la pointe est orientée vers le bas, c'est-à-dire vers la quille d'ancrage (On définit les directions vers le haut et vers le bas par rapport à l'état montée de la prothèse dans le fémur).
La quille d'ancrage, quant à elle, comporte des rainures 14 longitudinales, c'est-à-dire parallèles à l'axe longitudinal de la quille, qui se confond avec l’axe 9 neutre.
Des gradins 15 médiaux sont formés dans le flanc médial de la partie métaphysaire et des gradins 16 latéraux sont formés dans le flanc latéral de la partie métaphysaire.
Les gradins 15 et 16 sont définis par des succession en alternance de facettes 17,19 supérieures orientées vers le haut et de facettes 18, 20 inférieures orientées vers le bas.
Les facettes 19 supérieures (notamment la facette supérieure la plus inférieure) des gradins 16 latéraux font, en coupe médio-latéral vertical (perpendiculairement à l’axe antéro-postérieur), un angle B avec la perpendiculaire 13 à l’axe 9 neutre qui est supérieur à 0°, notamment qui est compris entre 10° et 30°.
Les facettes 18 inférieures (notamment la facette 18 inférieure la plus inférieure) des gradins 15 médiaux font, en coupe médio-latéral vertical (perpendiculairement à l’axe antéro-postérieur), un angle A avec la perpendiculaire 13 à l’axe 9 neutre qui est supérieur à 0°, notamment qui est compris entre 10° et 30°.
Il est creusé dans les flancs antérieur et postérieur de la partie métaphysaire, du côté latéral de l’axe 9 neutre, des rainures 21 longitudinales qui croisent les rainures 11 en traversant les nervures intermédiaires. Ces rainures 21 longitudinales s’étendent en longueur suivant une direction parallèle à la direction en longueur des rainures 14, notamment en étant parallèles à l’axe 9 neutre.

Claims (12)

  1. Partie fémorale de prothèse de hanche, constituée d'une quille d'ancrage, ou partie diaphysaire, d'une partie métaphysaire, ou partie supérieure, et d'une partie de tête, destinée à recevoir une rotule pour coopérer avec la pièce cotyloïdienne de la prothèse de hanche, la prothèse ayant un axe (9) neutre, des nervures antéro postérieure, ou AP, faisant saillie des flancs antérieur et/ou postérieur de la partie métaphysaire, en ayant des bords (12) d’extrémité qui s’étendent en faisant un angle par rapport à l'axe neutre, caractérisée en ce que les bords d’extrémité des nervures font un angle avec la perpendiculaire (13) à l’axe neutre, notamment compris entre 5° et 40°, encore plus préférablement entre 10° et 30°.
  2. Partie fémorale suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les nervures AP s'étendent sur sensiblement toute l’étendue médio-latérale des flancs antérieur et postérieur, c’est-à-dire du flanc médial jusqu’au flanc latéral.
  3. Partie fémorale suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les nervures AP ont un bord d’extrémité orienté vers le bas, de manière à s'opposer à l’enfoncement de la prothèse dans le fémur, en particulier la section transversale des nervures est triangulaire, la pointe du triangle étant orientée vers le bas, c'est-à-dire vers la partie de quille.
  4. Partie fémorale suivant l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face médiale de la partie métaphysaire comporte des gradins dits médiaux dont les arêtes sont orientées vers le bas, ou vers la quille.
  5. Partie fémorale suivant l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face latérale comporte des gradins dits latéraux dont les arêtes sont orientées vers le haut, ou vers la tête.
  6. Partie fémorale suivant la revendication 4 ou 5 lorsqu’elle dépend de la revendication 4, caractérisée en ce que les gradins médiaux sont constitués de succession de facettes supérieures tournées vers le haut et de facettes inférieures tournées vers le bas, et le plan d’au moins une des facettes inférieures fait un angle avec la perpendiculaire à l’axe neutre, notamment un angle compris entre 10° et 30°.
  7. Partie fémorale suivant la revendication 5 ou 6 lorsqu’elle dépend de la revendication 5, caractérisée en ce que les gradins latéraux sont constitués de succession de facettes supérieures tournées vers le haut et de facettes inférieures tournées vers le bas, et le plan d’au moins une des facettes supérieures fait un angle avec la perpendiculaire à l’axe neutre, notamment un angle compris entre 10° et 30°.
  8. Partie fémorale suivant l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’il est prévu, dans la partie diaphysaire de la prothèse, des rainures (14) longitudinales mutuellement parallèles, dont l’axe longitudinal s’étend parallèlement à l'axe neutre.
  9. Partie fémorale suivant l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des rainures (21) longitudinales AP sont formées dans les flancs antérieur et/ou postérieur, entre l’axe neutre et le flanc latéral de la partie métaphysaire.
  10. Partie fémorale suivant la revendication 9, caractérisée en ce que des rainures (21) longitudinales AP sont formées dans les flancs antérieur et/ou postérieur, uniquement entre l’axe neutre et le flanc latéral de la partie métaphysaire.
  11. Partie fémorale suivant la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que les rainures (21) longitudinales AP croisent les rainures formées entre les nervures AP et traversent ces nervures AP.
  12. Partie fémorale suivant les revendications 8 et 9 ou 10, caractérisée en ce que les rainures (21) longitudinales AP s’étendent en longueur suivant une direction parallèle à la direction en longueur des rainures (14).
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