FR2977791A1 - Implant faisant partie d'une prothese d'articulation, notamment implant d'omoplate faisant partie d'une prothese d'articulation de l'epaule - Google Patents

Implant faisant partie d'une prothese d'articulation, notamment implant d'omoplate faisant partie d'une prothese d'articulation de l'epaule Download PDF

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Abstract

Cet implant (1) comprend une embase (2) d'ancrage osseux et une pièce articulaire (3) formant une surface articulaire (4), l'un de ces deux éléments (3) comprenant une cavité conique (16) à faible pente tandis que l'autre élément (2) comprend une partie conique mâle (5) correspondante, cette partie conique mâle (5) étant destinée à être insérée dans ladite cavité conique (16) jusqu'à complet coincement dans celle-ci. Selon l'invention, l'élément (3) comprenant ladite cavité conique (16) présente au moins une rainure (17) aménagée dans sa paroi délimitant la périphérie de cette cavité conique (16), cette rainure (17) débouchant dans cette cavité.

Description

La présente invention concerne un implant faisant partie d'une prothèse d'articulation, notamment un implant d'omoplate faisant partie d'une prothèse d'articulation de l'épaule. Une prothèse d'articulation de l'épaule comprend, de manière bien connue, un implant huméral, incluant une tige médullaire destinée à être insérée dans le canal médullaire de l'humérus, et un implant d'omoplate destiné à être fixé au niveau de la cavité glénoïdale de l'omoplate, cette tige médullaire et cet implant d'omoplate étant aptes à coopérer l'un avec l'autre par des surfaces articulaires complémentaires respectives qu'ils forment.
L'implant d'omoplate est dans certains cas monobloc mais est fréquemment formé par l'assemblage d'une embase d'ancrage osseux et d'une pièce articulaire formant la surface articulaire. Cette surface articulaire peut être concave, pour la constitution d'une prothèse dite "anatomique", ou peut être convexe, pour la constitution d'une prothèse dite "inversée". Dans ce deuxième cas, la pièce articulaire est fréquemment dénommée "glénosphère" en référence à sa forme hémisphérique, et l'embase d'ancrage osseux est fréquemment dénommée "métaglène". L'assemblage de la pièce articulaire à l'embase d'ancrage osseux est fréquemment réalisé par l'aménagement dans l'un de ces deux éléments d'une cavité conique à faible pente et, dans l'autre élément, une partie conique mâle à pente correspondante, cette partie conique mâle étant destinée à être insérée dans la cavité conique jusqu'à coincement. Avec ce type d'implant existant, il apparaît que la résistance de l'assemblage des deux éléments l'un à l'autre peut ne pas être suffisante pour supporter les efforts répétés exercés sur l'implant d'omoplate par certains mouvements de la personne appareillée. La présente invention a pour objectif de remédier à cet inconvénient essentiel. Un autre inconvénient de ce type d'implant existant est le risque d'un positionnement angulaire défectueux de la pièce articulaire par rapport à l'embase d'ancrage osseux, ce qui est gênant lorsque la partie d'assemblage que comprend cette pièce articulaire est désaxée par rapport à un axe passant par le centre de la partie articulaire que forme cette pièce articulaire. La séparation de deux éléments dont l'assemblage est défectueux peut être particulièrement difficile et longue à réaliser.
La présente invention a également pour objectif de remédier à cet inconvénient important. L'implant concerné. Selon l'invention, l'élément comprenant ladite cavité conique présente au moins une rainure aménagée dans sa paroi délimitant la périphérie de cette cavité conique, cette rainure débouchant dans cette cavité. L'inventeur a en effet découvert qu'une telle rainure permettait d'augmenter d'environ 20 % la résistance en traction de l'assemblage de la pièce articulaire à l'embase d'ancrage osseux, et d'augmenter d'environ 30 % la résistance en torsion de ce même assemblage, permettant ainsi d'obtenir une résistance d'assemblage pleinement suffisante pour supporter les efforts répétés exercés sur l'implant d'omoplate par certains mouvements de la personne appareillée. Les pentes respectives de ladite cavité conique et de ladite partie conique mâle pourraient être identiques ; de préférence, toutefois, elles sont différentes l'une de l'autre, de 3 à 10 minutes d'angle, ce qui, en combinaison avec ladite rainure, permet d'obtenir un assemblage parfaitement résistant de la pièce articulaire à l'embase d'ancrage osseux. Cette différence de pente est de préférence de 5 minutes d'angle, et, selon une forme de réalisation de l'invention dans ce cas, la pente de ladite cavité conique est de 5°45' et celle de ladite partie conique mâle est de 5°40'. Les éléments peuvent être en tous matériaux implantables appropriés. En particulier, la pièce articulaire peut être en alliage de chrome et de cobalt et l'embase d'ancrage osseux peut être en alliage de titane, de vanadium et d'aluminium connu sous la référence TA6V.
Avantageusement, l'élément ne comprenant pas la cavité conique présente un ergot apte à être engagé de manière ajustée dans ladite rainure et à coulisser dans celle-ci lors de l'assemblage des deux éléments l'un à l'autre. Cette rainure et cet ergot forment ainsi des moyens de positionnement angulaire d'un élément par rapport à l'autre, permettant d'assurer une orientation angulaire déterminée de la pièce articulaire par rapport à l'embase d'ancrage osseux. De préférence, ladite rainure et ledit ergot sont aménagés radialement sur les éléments respectifs. Selon une forme de réalisation possible de l'invention, ladite rainure est aménagée sur la pièce articulaire et ledit ergot est aménagé sur l'embase d'ancrage 35 osseux.
L'ergot forme ainsi un moyen de repérage de la position angulaire d'implantation de l'embase d'ancrage osseux sur l'omoplate, et donc de repérage de la position angulaire qu'aura la pièce articulaire après mise en place sur cette embase d'ancrage osseux.
Un élément pourrait comprendre plusieurs rainures et l'autre élément pourrait comprendre plusieurs ergots correspondants. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, toutefois, l'un desdits éléments comprend une unique rainure telle que précitée et l'autre élément comprend un unique ergot tel que précité. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée d'un implant d'omoplate qu'elle concerne. La figure 1 est une vue en perspective, montrant, sur la droite de la figure, une embase d'ancrage à l'omoplate selon un premier angle de vue, et, sur la gauche de la figure, une pièce articulaire destinée à être montée sur cette embase d'ancrage, cette pièce articulaire étant vue selon un deuxième angle, sensiblement perpendiculaire audit premier angle de vue ; la figure 2 est une vue en perspective de la pièce articulaire, similaire à la figure 1 mais après un pivotement de cette pièce articulaire selon son axe, sur un 20 angle de 90° ; la figure 3 est une vue de l'embase d'ancrage par sa face proximale, selon l'axe de cette embase ; la figure 4 est une vue de l'embase d'ancrage et de la pièce articulaire en coupe passant par leurs axes, avant l'assemblage de la pièce articulaire à l'embase 25 d'ancrage ; et la figure 5 est une vue de l'embase d'ancrage et de la pièce articulaire similaire à la figure 4, après l'assemblage de la pièce articulaire à l'embase d'ancrage. La figure 1 représente un implant d'omoplate 1 faisant partie d'une prothèse d'articulation de l'épaule, comprenant une embase 2 d'ancrage à l'omoplate et une 30 pièce articulaire 3 formant une surface articulaire 4. Cette surface articulaire 4 est destinée à coopérer avec une surface articulaire complémentaire que forme une tige médullaire (non représentée) destinée à être insérée dans le canal médullaire de l'humérus. L'embase 2 présente une tête 5 et une queue d'ancrage 6.
La tête 5 forme sur sa périphérie une surface conique 7 ayant une pente de 5°40', et constitue ainsi une partie conique mâle d'assemblage à la pièce articulaire 3. Au niveau de sa face proximale, elle présente une cavité 8 à fond courbe, dans le centre de laquelle débouche un trou 9 aménagé dans la queue d'ancrage 6. Ce trou 9 est destiné à recevoir une tige de centrage 15 que comprend la pièce articulaire 3 ; en référence aux figures 3 et 4, il apparaît qu'il présente une portion cylindrique proximale et une portion hexagonale distale, de plus faible section débouchant dans le fond de cette portion cylindrique. Cette portion hexagonale distale est destinée à recevoir de manière ajustée une portion hexagonale correspondante d'un instrument de pose de l'embase 2, permettant de réaliser une orientation angulaire de cette embase 2 sur l'omoplate. L'embase 2 comprend également quatre trous 10a, 10b aménagés autour de ce trou central 8, destinés à recevoir des vis complémentaires d'ancrage (non représentées), et un ergot 11 faisant saillie radialement du bord proximal de la tête 5.
Comme le montre la figure 3, une première paire de trous 10a est aménagée dans le même plan diamétral que celui dans lequel s'étend l'ergot 11, et une deuxième paire de trous 10b est aménagée dans un plan diamétral perpendiculaire à ce plan. Les axes des deux trous 10a, 10b d'une même paire divergent par rapport à l'axe de la queue 6, compte tenu de la courbure que forme le fond de la cavité 8.
Comme cela est visible sur la figure 3, chaque trou 10a, 10b présente, sur un secteur de sa circonférence, des rainures aménagée dans l'embase 2, et n'en présente pas sur le secteur diamétralement opposé ; les secteurs des trous 10a comprenant ces rainures sont tournés vers le trou 9 tandis que les secteurs des trous 10b comprenant ces rainures sont tournés du côté opposé au trou 9. Les vis destinées à être engagées dans ces trous 10a, 10b présentent des têtes coniques filetées ; les rainures d'un trou permettent une interruption du filetage de ce trou, ce qui autorise un engagement d'une vis dans ce trou avec inclinaison vers le côté du trou sur lequel se trouve le secteur dépourvu de rainures. L'embase 2 permet ainsi que les vis engagées respectivement dans le trou 10a supérieur dans le trou 10a inférieur puissent être orientées de façon optimale pour un ancrage respectivement dans le pilier de la coracoïde et dans le pilier de l'omoplate, en interdisant par conséquent une orientation de ces vis risquant de venir en conflit avec la queue d'ancrage 6 ou avec la zone osseuse dans laquelle cette queue 6 est implantée ; cette embase 2 permet également que les vis engagées dans les trous 10b soient implantées dans la partie épaisse desdits piliers en interdisant une orientation de ces vis risquant de les faire déboucher en dehors de ces piliers. Ce système formé par des trous comprenant des secteurs à encoches et des secteurs opposés dépourvus d'encoches, et par des vis à têtes coniques filetées, a fait l'objet de la demande de brevet français N° 11 54791, au nom de la demanderesse, à laquelle il sera possible de se référer pour de plus amples détails. La queue d'ancrage 6 présente quant à elle des saillies circulaires externes de prise d'appui dans l'os de l'omoplate et une cavité filetée distale 13 permettant la mise en place éventuelle d'une pièce de prolongation, pour le cas où un ancrage osseux plus profond de l'embase 2 serait requis. La pièce articulaire 3 présente, outre la surface articulaire 4 et la tige 15, une cavité 16 de forme conique, une rainure radiale 17, une cavité de fond 18 et deux logements 19. La cavité 16 débouche dans la face de la pièce articulaire 3 destinée à être tournée vers l'os. Elle a une pente de 5°45' et est destinée à recevoir la tête 5 avec coincement afin de réaliser l'assemblage de la pièce articulaire 3 à l'embase 2. Comme cela est visible sur les figures 1 et 2, cette cavité 16 est décentrée par rapport à l'axe de l'ensemble de la pièce articulaire 3, permettant ainsi de décentrer la surface articulaire 4 par rapport à l'axe de l'embase 2. Ce décentrement permet de prévenir le problème connu pour les prothèses d'épaule dit « phénomène d'encoche ». La rainure 17 est aménagée dans la paroi de la pièce articulaire 3 délimitant la périphérie de la cavité 16 et débouche dans cette cavité. Elle est apte à recevoir l'ergot 11 de manière ajustée mais avec possibilité de coulissement de cet ergot 11 en elle lors de cet assemblage. La cavité de fond 18 permet de réduire la quantité de matière constituant la pièce articulaire 3. Les logements 19 sont aménagés de manière diamétralement opposée ; ils permettent la préhension de la pièce articulaire 3 par un instrument permettant la manipulation de cette pièce articulaire et son impaction sur la tête 5. Dans l'exemple représenté, ils sont aménagés selon un plan perpendiculaire à celui dans lequel s'étend la rainure 17 En pratique, l'embase 2 est mise en place sur l'omoplate avec possibilité de repérage de la position angulaire de cette embase par rapport à l'omoplate, grâce à l'ergot 11. Une ou plusieurs vis sont ensuite mises en place dans un ou plusieurs des trous 10a, 10b afin de sécuriser l'ancrage à l'os de cette embase 2. La pièce articulaire 3 est ensuite assemblée à l'embase 2 par engagement de sa paroi délimitant la périphérie de sa cavité 16 sur la paroi 7 de la tête 5. Au cours de cet engagement, la rainure 17 et l'ergot 11 forment conjointement des moyens de positionnement angulaire de la pièce articulaire 3 par rapport à l'embase 2, permettant d'assurer une orientation angulaire adéquate de cette pièce articulaire par rapport à cette embase. Une fois l'assemblage réalisé, il apparaît que la résistance de cet assemblage à la traction est de l'ordre de 20 % supérieur à la résistance à la traction qu'a l'assemblage d'une pièce articulaire dépourvue de rainure 17 à une embase 2 ; la résistance à la torsion de cet assemblage est par ailleurs de l'ordre de 30 0/0 supérieur à la résistance à la torsion qu'a l'assemblage d'une pièce articulaire dépourvue de rainure 17 à une embase 2, comme l'illustrent les résultats détaillés ci- après. Lors d'essais confidentiels, les charges de désassemblage suivantes ont été mesurées sur cinq implants 1 conformes à l'invention, lors d'essais en traction statique (force de mise en place de 2kN ; vitesse de traction : 0,48 mm/min) : 1432 Newtons, 1450 Newtons, 1328 Newtons, 1320 Newtons et 1261 Newtons, soit une moyenne de 1358 Newtons ; les charges de désassemblage suivantes ont été mesurées sur cinq implants dont les pièce articulaires sont dépourvues de rainures telles que précitées, dans les mêmes conditions d'essais : 1141 Newtons, 1115 Newtons, 1096 Newtons, 1180 Newtons et 1081 Newtons, soit une moyenne de 1123 Newtons.
S'agissant de la résistance à la torsion, les couples maximaux suivants ont été mesurés sur cinq implants 1 conformes à l'invention (force de mise en place de 2kN ; vitesse de torsion : 20°/min) : 40,4 N.m, 32,5 N.m, 46,0 N.m, 33,5 N.m 34,6 N.m soit une moyenne de 37,4 N.m ; les couples maximaux suivants ont été mesurés sur cinq implants dont les pièce articulaires sont dépourvues de rainures telles que précitées, dans les mêmes conditions d'essais : 28,5 N.m, 31,5 N.m, 29,4 N.m, 27,8 N.m 27,4 N.m soit une moyenne de 28,9 N.m. L'invention fournit par conséquent un implant d'omoplate 1, ou tout autre type d'implant à embase d'ancrage osseux et pièce articulaire formant une surface articulaire, ayant pour avantages déterminants de : - permettre d'obtenir une résistance d'assemblage pleinement suffisante pour supporter les efforts répétés exercés sur l'implant 1 par certains mouvements de la personne appareillée ; - comprendre des moyens 11, 17 de positionnement angulaire d'un élément 2, 3 par rapport à l'autre, à même d'assurer une orientation angulaire déterminée de la pièce articulaire 3 par rapport à l'embase 2, l'ergot 11 formant en outre un moyen de repérage de la position angulaire d'implantation de l'embase 2 sur l'omoplate. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation 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.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1 - Implant (1) faisant partie d'une prothèse d'articulation, notamment implant (1) d'omoplate faisant partie d'une prothèse d'articulation de l'épaule, comprenant une embase (2) d'ancrage osseux et une pièce articulaire (3) formant une surface articulaire (4), l'un de ces deux éléments (3) comprenant une cavité conique (16) à faible pente tandis que l'autre élément (2) comprend une partie conique mâle (5) correspondante, cette partie conique mâle (5) étant destinée à être insérée dans ladite cavité conique (16) jusqu'à complet coincement dans celle-ci ; caractérisé en ce que l'élément (3) comprenant ladite cavité conique (16) présente au moins une rainure (17) aménagée dans sa paroi délimitant la périphérie de cette cavité conique (16), cette rainure (17) débouchant dans cette cavité.
  2. 2 - Implant (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pentes respectives de ladite cavité conique (16) et de ladite partie conique mâle (5) sont différentes l'une de l'autre, de 3 à 10 minutes d'angle
  3. 3 - Implant (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite différence de pente est de 5 minutes d'angle.
  4. 4 - Implant (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pente de ladite cavité conique (16) est de 5°45' et en ce que la pente de ladite partie conique mâle (5) est de 5°40'.
  5. 5 - Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce articulaire (3) est en alliage de chrome et de cobalt et en ce que l'embase (2) d'ancrage osseux est en alliage de titane, de vanadium et d'aluminium connu sous la référence TA6V.
  6. 6 - Implant (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément (2) ne comprenant pas la cavité conique (16) présente un ergot (11) apte à être engagé de manière ajustée dans ladite rainure (17) et à coulisser dans celle-ci lors de l'assemblage des deux éléments (2, 3) l'un à l'autre.
  7. 7 - Implant (1) selon la revendication 6, caractérisé e n ce q ue ladite rainure (17) et ledit ergot (11) sont aménagés radialement sur les éléments (2, 3) respectifs.
  8. 8 - Implant (1) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rainure (17) est aménagée sur la pièce articulaire (3) et ledit ergot (11) est aménagé sur l'embase (2) d'ancrage osseux.
  9. 9 - Implant (1) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'un desdits éléments (3) comprend une unique rainure (17) telle que précitée et en ce que l'autre élément (2) comprend un unique ergot (11) tel que précité.
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