FR2717071A1

FR2717071A1 - Joint prosthesis esp. for finger

Info

Publication number: FR2717071A1
Application number: FR9402876A
Authority: FR
Inventors: Birbeau Francois
Original assignee: PROCERATI
Current assignee: PROCERATI
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-15
Anticipated expiration: 2014-03-11
Also published as: ES1030440U; BE1008526A6; ES1030440Y; DE29504291U1; FR2717071B1

Abstract

The prosthesis consists of an articulated joint (2) with two projecting rods (6,8) which slide into anchoring sleeves (3,4) in the adjacent bones, with lugs (12,15) on the rods engaging with grooves (24) along the inside of the sleeves to ensure the appropriate angular position. One of the two rods is jointed to a shell (6) with a plastic insert (7) shaped to receive a ball (13) on the end of the other rod which clips into place. The shell is made with adjoining spherical and truncated conical sections, the latter having a U-shaped notch (11) for the second rod (8).

Description

La présente invention est relative à une prothèse d'articulation, notamment d'un doigt, du type comprenant un corps d'articulation comportant deux tiges en saillie. The present invention relates to a joint prosthesis, in particular of a finger, of the type comprising a joint body comprising two projecting rods.

I1 est parfois nécessaire, en raison de polyarthrites rhumatoïdes, de rhumatismes déformants ou bien encore d'accidents, de remplacer une articulation par une prothèse munie de moyens articulés. It is sometimes necessary, due to rheumatoid arthritis, deforming rheumatism or even accidents, to replace a joint with a prosthesis provided with articulated means.

On connait des prothèses d'articulation du type précité, réalisées en deux parties rigides implantées fixement dans le squelette et articulées entre elles grâce à une charnière (FR-26 80 967). Known joint prostheses of the aforementioned type are known, produced in two rigid parts implanted fixedly in the skeleton and articulated between them by means of a hinge (FR-26 80 967).

Les types de prothèses connues destinées à remplacer une articulation humaine dégradée soulèvent le probleme de l'interchangeabilité des prothèses défectueuses. En effet, les prothèses d'articulation connues ne peuvent pas être remplacées sans complication en cas de nécessité. Il est en effet nécessaire de désolidariser les tiges de l'implant du squelette, ce qui abime un peu plus les parties de ce squelette qui réceptionnent fixement ces tiges, rendant ainsi difficile le remplacement de la prothèse, et à fortiori plusieurs remplacements successifs. The types of known prostheses intended to replace a degraded human joint raise the problem of the interchangeability of defective prostheses. Indeed, the known joint prostheses cannot be replaced without complication if necessary. It is indeed necessary to separate the rods of the implant from the skeleton, which damages a little more the parts of this skeleton which fixedly receive these rods, thus making it difficult to replace the prosthesis, and a fortiori several successive replacements.

L'invention a pour but de fournir une prothèse d'articulation permettant d'assurer des changements de prothèse non dégradants et commodes. The object of the invention is to provide an articulation prosthesis making it possible to ensure non-degrading and convenient prosthesis changes.

A cet effet, l'invention a pour objet une prothèse du type précité, caractérisée en ce qu'elle comprend deux fourreaux d'ancrage dont chacun reçoit à coulissement une tige du corps d'articulation et comporte des moyens de positionnement angulaire, au moins approximatif, de cette tige. To this end, the invention relates to a prosthesis of the aforementioned type, characterized in that it comprises two anchoring sleeves, each of which slidably receives a rod of the articulation body and comprises means for angular positioning, at least approximate, of this rod.

La prothèse suivant l'invention peut com porter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes:
- l'une des tiges est solidaire d'un cotyle, tandis que l'autre tige est solidaire d'une rotule reçue dans le cotyle;
- dans le cotyle est logé un insert en matière plastique adapté pour recevoir la rotule par encliquetage;
- la tige à rotule bute contre 1'insert dans ses positions extremes;
- la tige solidaire de la rotule porte une butée pour le fourreau associé, cette butée étant située en dehors du cotyle;
- le cotyle présente la forme générale d'une sphère creuse ayant une face tronquée et pourvue d'une encoche en U qui débouche sur la face tronquée et est diamétralement opposée à la tige solidaire du cotyle;
- la hauteur de l'encoche en U est telle que les deux tiges peuvent former un angle obtus lorsque la tige à rotule est en butée du coté du fond de l'encoche;
- la largeur de l'encoche en U est supérieure au diamètre de la tige à rotule en regard de cette encoche;
- la face tronquée est adaptée pour obtenir un angle de l'ordre de 135- entre les deux tiges, en position de pliure maximale de l'articulation;
- chacune des tiges comporte au moins un ergot en saillie, reçu avec jeu dans une rainure intérieure longitudinale ménagée dans le fourreau d'ancrage associé.The prosthesis according to the invention can include one or more of the following characteristics:
- one of the rods is secured to a cup, while the other rod is secured to a ball joint received in the cup;
- in the acetabulum is housed a plastic insert adapted to receive the ball joint by snap-fastening;
- the ball rod abuts against the insert in its extreme positions;
- The rod integral with the ball joint carries a stop for the associated sheath, this stop being located outside the acetabulum;
- The cup has the general shape of a hollow sphere having a truncated face and provided with a U-shaped notch which opens onto the truncated face and is diametrically opposite the rod secured to the cup;
- The height of the U-shaped notch is such that the two rods can form an obtuse angle when the ball rod is in abutment on the side of the bottom of the notch;
the width of the U-shaped notch is greater than the diameter of the ball-and-socket rod opposite this notch;
- The truncated face is adapted to obtain an angle of about 135- between the two rods, in the position of maximum folding of the joint;
- Each of the rods comprises at least one projecting lug, received with clearance in a longitudinal inner groove formed in the associated anchoring sheath.

Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant entre décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels
- la Figure 1 est une vue de côté d'un doigt dans lequel une coupe partielle a été réalisée, montrant la mise en place d'une prothèse suivant l'invention, entre la première et la deuxième phalange;
- la Figure 2 est une vue de coté de la prothèse suivant l'invention dont les fourreaux d'ancrage, le cotyle et l'insert sont en coupe, montrant un fourreau déjà positionné sur l'une des deux tiges et l'autre fourreau en cours d'insertion sur la deuxième tige, ainsi que les deux positions extrêmes de la tige à rotule en traits pointillés;
- la Figure 3 est une coupe longitudinale du cotyle portant l'une des tiges;
- la Figure 4 est une coupe longitudinale de l'insert;
- la Figure 5 est une coupe transversale d'un fourreau d'ancrage guidant une tige portant deux ergots, prise suivant la ligne V-V de la Figure 2; et
- la Figure 6 est une vue de côté d'un impacteur orienteur pour fourreau.An exemplary embodiment of the invention will now be described with reference to the appended drawings, in which
- Figure 1 is a side view of a finger in which a partial cut has been made, showing the placement of a prosthesis according to the invention, between the first and the second phalanx;
- Figure 2 is a side view of the prosthesis according to the invention, the anchoring sleeves, the cup and the insert are in section, showing a sheath already positioned on one of the two rods and the other sheath being inserted on the second rod, as well as the two extreme positions of the ball joint rod in dotted lines;
- Figure 3 is a longitudinal section of the acetabulum carrying one of the rods;
- Figure 4 is a longitudinal section of the insert;
- Figure 5 is a cross section of an anchoring sleeve guiding a rod carrying two pins, taken along the line VV of Figure 2; and
- Figure 6 is a side view of a sleeving impactor.

La Figure 1 montre l'implantation d'une prothèse d'articulation 1 entre la première phalange et la deuxième phalange de l'index d'une main. Cette prothèse d'articulation 1 comprend un corps d'articulation à rotule 2 guidé essentiellement en coulissement dans deux fourreaux d'ancrage métalliques 3 et 4 borgnes, disposés fixement dans les os de chaque phalange adjacente. Figure 1 shows the implantation of a joint prosthesis 1 between the first phalanx and the second phalanx of the index finger of a hand. This articulation prosthesis 1 comprises a ball joint articulation body 2 guided essentially by sliding in two metal anchoring sleeves 3 and 4 blind, fixedly arranged in the bones of each adjacent phalanx.

On voit sur la Figure 2 que le corps d'articulation à rotule 2, supposé d'axe général X-X horizontal, comporte un cotyle métallique 5 solidaire extérieurement d'une tige métallique 6 d'axe X-X et muni intérieurement d'un insert 7 en matière plastique dans lequel est réceptionnée une tige métallique à rotule 8. Le cotyle 5 a la forme générale d'une sphère creuse tronquée, à surface extérieure lisse, muni d'un méplat 9 perpendiculaire à la face tronquée 10. te cotyle est par ailleurs pourvu d'une encoche 11 en U débouchant sur la face tronquée 10 tout en étant diamétralement opposée au méplat 9. Dans ce cotyle 5 est logé l'insert 7, par exemple en polyéthylène, de forme générale identique à celle de la paroi intérieure du cotyle 5 et dont les particularités seront décrites en regard de la Figure 4. It can be seen in FIG. 2 that the ball joint body 2, assumed to have a general horizontal axis XX, comprises a metal cup 5 externally secured to a metal rod 6 of axis XX and internally provided with an insert 7 in plastic material in which a metal rod 8 is received. The cup 5 has the general shape of a hollow truncated sphere, with a smooth outer surface, provided with a flat 9 perpendicular to the truncated face 10. The cup is also provided with a U-shaped notch 11 opening onto the truncated face 10 while being diametrically opposite the flat part 9. In this acetabulum 5 is housed the insert 7, for example made of polyethylene, of general shape identical to that of the inner wall of the cup 5 and the features of which will be described with reference to Figure 4.

La tige 6 cylindrique, est fixée au centre du méplat 9 du cotyle 5 et porte, perpendiculairement A son axe et parallèlement au plan défini par la face tronquée 10, une petite goupille dont les deux extrémités font saillie sur la surface extérieure de la tige 6 en formant deux ergots 12. The cylindrical rod 6 is fixed to the center of the flat part 9 of the acetabulum 5 and carries, perpendicular to its axis and parallel to the plane defined by the truncated face 10, a small pin whose two ends protrude from the external surface of the rod 6 by forming two pins 12.

La tige métallique 8, également cylindrique porte à l'une de ses extrémités une rotule 13 encliquetée dans l'insert 7. Cette tige 8, de diamètre courant égal à celui de la tige 6, présente une partie 14 de plus grand diamètre adjacente A la rotule 13. Cette partie 14 fait saillie hors du cotyle 5 par l'encoche 11. La distance séparant l'extrémité libre de la tige 8 de l'épaulement 14 est égale à la longueur de la tige 6. De la même manière que cette tige 6, la tige 8 porte dans sa partie courante deux ergots transversaux 15 diamétralement opposés. The metal rod 8, also cylindrical carries at one of its ends a ball joint 13 snapped into the insert 7. This rod 8, of current diameter equal to that of the rod 6, has a portion 14 of larger adjacent diameter A the ball 13. This part 14 projects from the cup 5 through the notch 11. The distance between the free end of the rod 8 and the shoulder 14 is equal to the length of the rod 6. In the same way as this rod 6, the rod 8 carries in its main part two transverse lugs 15 diametrically opposite.

On voit également à la Figure 2 dans le plan de la Figure, qui est le plan de symétrie de l'articula- tion, les deux positions extrêmes pouvant être occupées par la tige 8 (en traits pointillés). La profondeur de l'encoche ll est adaptée pour obtenir une position haute de la tige 8 de quelques degrés, par exemple 5-, audessus de l'axe X-X, obtenue par butée contre l'insert 7. La position basse extrême de cette tige 8 est fixée par la face tronquée 10 et l'insert 7, lequel est biseauté pour servir de butée à cette tige 8. Celle-ci peut alors former un certain angle avec un plan perpendiculaire à celui défini par la face 10, ce qui correspond à un angle de pliure maximal prédéterminé. En jouant sur les cotes des diverses pièces, cet angle de pliure maximal peut atteindre 135". Par ailleurs, la largeur de l'encoche 11 est telle que la tige ait un débattement d'environ + 2" autour d'un axe vertical Y-Y perpendiculaire au plan de la face 10. La Figure 2 représente la position d'alignement de la prothèse, dans laquelle l'axe de la tige 8 est légèrement décalé vers le bas par rapport à l'axe X-X, tout en étant parallèle à celui-ci. We also see in Figure 2 in the plane of Figure, which is the plane of symmetry of the joint, the two extreme positions can be occupied by the rod 8 (in dotted lines). The depth of the notch ll is adapted to obtain a high position of the rod 8 of a few degrees, for example 5-, above the axis XX, obtained by abutment against the insert 7. The extreme low position of this rod 8 is fixed by the truncated face 10 and the insert 7, which is bevelled to serve as a stop for this rod 8. The latter can then form a certain angle with a plane perpendicular to that defined by the face 10, which corresponds at a predetermined maximum bending angle. By playing on the dimensions of the various pieces, this maximum folding angle can reach 135 ". Furthermore, the width of the notch 11 is such that the rod has a clearance of approximately + 2" around a vertical axis YY perpendicular to the plane of the face 10. Figure 2 shows the alignment position of the prosthesis, in which the axis of the rod 8 is slightly offset downward relative to the axis XX, while being parallel to that -this.

La Figure 2 montre également les deux fourreaux d'ancrage 3 et 4, identiques l'un à l'autre. Figure 2 also shows the two anchor sleeves 3 and 4, identical to each other.

L'extrémité d'entrée du fourreau 3 porte une collerette 16 destinée à venir en butée contre l'épaulement 14A défini par la partie 14 de la tige 8, alors que l'autre extrémité du fourreau 3 est obturée. De meme, le fourreau 4 est muni d'une collerette d'entrée 16 destinée à buter sur le méplat 9. Ces deux fourreaux ont une longueur d'environ 12 mm et un diamètre de l'ordre de 4,5 mm. The inlet end of the sheath 3 carries a collar 16 intended to come into abutment against the shoulder 14A defined by the part 14 of the rod 8, while the other end of the sheath 3 is closed. Likewise, the sheath 4 is provided with an inlet flange 16 intended to abut on the flat 9. These two sheaths have a length of approximately 12 mm and a diameter of the order of 4.5 mm.

Les deux fourreaux d'ancrage 3 et 4 comportent une surface extérieure 17 munie de gorges circulaires biseautées 18 destinées à améliorer les forces d'ancrage de ces fourreaux dans les os où ils sont implantés. Leurs surfaces intérieures 19 sont cylindriques et lisses pour assurer un bon guidage des tiges 6 et 8 à l'intérieur des fourreaux 3 et 4; les caractéristiques de ces surfaces intérieures 19 seront décrites en regard de la Figure 5. The two anchoring sleeves 3 and 4 have an outer surface 17 provided with bevelled circular grooves 18 intended to improve the anchoring forces of these sleeves in the bones where they are implanted. Their internal surfaces 19 are cylindrical and smooth to ensure good guidance of the rods 6 and 8 inside the sleeves 3 and 4; the characteristics of these interior surfaces 19 will be described with reference to FIG. 5.

La Figure 3 montre le cotyle 5 seul, muni de sa tige 6. Par rapport à la Figure 2, on observe de plus que la paroi intérieure de ce cotyle 5 portant l'insert 7 comprend une rainure 20 sensiblement semi-circulaire s'étendant sur la périphérie de la surface intérieure au niveau du plus grand diamètre parallèlement au méplat 10. Figure 3 shows the cup 5 alone, provided with its rod 6. Compared to Figure 2, it is further observed that the inner wall of this cup 5 carrying the insert 7 comprises a substantially semi-circular groove 20 extending on the periphery of the interior surface at the level of the largest diameter parallel to the flat 10.

On voit à la Figure 4 l'insert en polyéthylène 7, comportant une nervure 21 destinée à coopérer avec la rainure 20 du cotyle 5 pour assurer un bon maintien en position de cet insert 7 dans le cotyle 5. FIG. 4 shows the polyethylene insert 7, comprising a rib 21 intended to cooperate with the groove 20 of the acetabulum 5 in order to ensure that the insert 7 is properly held in position in the acetabulum 5.

Cette nervure 21 s'étend sur la surface extérieure de l'insert 7, au niveau du plus grand diamètre. Les surfaces 22 et 23 adjacentes respectivement à l'ouverture il en U du cotyle et a la partie de la face tronquée du méplat 10 sont biseautées de manière à servir de butée pour la tige à rotule 8.This rib 21 extends over the outer surface of the insert 7, at the largest diameter. The surfaces 22 and 23 adjacent respectively to the opening II in U of the acetabulum and to the part of the truncated face of the flat 10 are bevelled so as to serve as a stop for the ball-and-socket joint 8.

On observe à la Figure 5 que la surface intérieure cylindrique lisse du fourreau 3 comporte deux rainures longitudinales 24 diamétralement opposées coopérant avec les deux ergots 15 de la tige 8. Ces deux rainures 24 ont une largeur nettement supérieure au diamètre des deux ergots 15 de manière A ce que la tige 8 puisse avoir une liberté de rotation relative autour de son propre axe d'environ + 7 à l'intérieur du fourreau fixe 3. Le fourreau 4 est identique, pour obtenir la meme liberté du mouvement de la tige 6. It can be seen in Figure 5 that the smooth cylindrical inner surface of the sleeve 3 has two diametrically opposite longitudinal grooves 24 cooperating with the two lugs 15 of the rod 8. These two grooves 24 have a width significantly greater than the diameter of the two lugs 15 so So that the rod 8 can have a relative freedom of rotation around its own axis of approximately + 7 inside the fixed sheath 3. The sheath 4 is identical, in order to obtain the same freedom of movement of the rod 6.

L'outil 25, un impacteur-orienteur, utilisé pour introduire les fourreaux d'ancrage 3 et 4 dans les os, est représenté à la Figure 6. Cet impacteur-orienteur 25 comprend un corps longiligne 26 muni d'une tête 27 et d'un trou 28. La tête 27 a une forme complementaire de celle de l'intérieur des fourreaux 3 et 4, pour être enfilée dans ceux-ci sans jeu. Ainsi, cette tete 27 comprend une tige cylindrique, de même diamètre que celui du canal central des fourreaux 3 et 4, portant deux cannelures 29 diamétralement opposées et de mêmes dimensions que les rainures 24. Le trou 28 est usiné pres de l'extrémité de l'outil 25 opposée à celle portant la tête 27, perpendiculairement à l'axe de l'impacteur et au plan des cannelures 29. Ce trou 28 reçoit une tige cylindrique 30 servant de viseur lors de la mise en position des fourreaux 3 et 4. The tool 25, an impactor-orienter, used to introduce the anchoring sleeves 3 and 4 into the bones, is represented in FIG. 6. This impactor-orienter 25 comprises a slender body 26 provided with a head 27 and d 'A hole 28. The head 27 has a shape complementary to that of the interior of the sleeves 3 and 4, to be threaded into them without play. Thus, this head 27 comprises a cylindrical rod, of the same diameter as that of the central channel of the sleeves 3 and 4, carrying two diametrically opposite grooves 29 and of the same dimensions as the grooves 24. The hole 28 is machined near the end of the tool 25 opposite to that carrying the head 27, perpendicular to the axis of the impactor and in the plane of the splines 29. This hole 28 receives a cylindrical rod 30 serving as a viewfinder during the positioning of the sleeves 3 and 4.

Pour mettre en place la prothèse d'articulation 1, on positionne d'abord les deux fourreaux 3 et 4 dans des cavités médullaires préalablement ménagées, au moyen de l'impacteur 25. En frappant sur cet outil 25, on indexe correctement les fourreaux 3 et 4 grâce au viseur 30. To set up the articulation prosthesis 1, the two sheaths 3 and 4 are first positioned in the spinal cavities previously formed, by means of the impactor 25. By hitting this tool 25, the sheaths 3 are correctly indexed and 4 thanks to the viewfinder 30.

Lorsque les deux fourreaux d'ancrage 3 et 4 sont ainsi fixés en place, il est aisé d'introduire les tiges 6 et 8 par guidage à coulissement dans ces fourreaux pour former l'articulation. Si, par la suite, il devient nécessaire de changer le cotyle 5, l'insert 7 ou les tiges 6 et 8, l'articulation sera extraite du patient sans avoir à toucher au squelette puisque les deux fourreaux 3 et 4 sont laissés en place. When the two anchoring sleeves 3 and 4 are thus fixed in place, it is easy to introduce the rods 6 and 8 by sliding guide in these sleeves to form the joint. If, subsequently, it becomes necessary to change the acetabulum 5, the insert 7 or the rods 6 and 8, the joint will be extracted from the patient without having to touch the skeleton since the two sheaths 3 and 4 are left in place .

Les formes du cotyle 5, de l'insert 7 et des rainures 24 procurent à la prothèse un grand nombre de degrés de liberté pour se rapprocher le plus possible d'un articulation naturelle. Cette prothèse permet en effet l'hyperextension, la flexion de l'articulation A 135", la torsion ainsi qu'un léger débattement dans le plan horizontal contenant l'axe X-X (en considérant la
Figure 2).The shapes of the acetabulum 5, of the insert 7 and of the grooves 24 provide the prosthesis with a large number of degrees of freedom to get as close as possible to a natural joint. This prosthesis allows hyperextension, flexion of the A 135 "joint, torsion and a slight movement in the horizontal plane containing the axis XX (considering the
Figure 2).

Il est également à noter que le cotyle 5 a une surface sphérique lisse, ne traumatisant pas le tendon de l'extenseur. De plus, tout risque d'erreur est évité lors de la pose des fourreaux d'ancrage 3 et 4 puisque ceux-ci sont identiques. Les fourreaux 3 et 4 peuvent d'ailleurs être les mêmes pour toute une gamme de corps d'articulation 2. It should also be noted that the acetabulum 5 has a smooth spherical surface, not traumatizing the extensor tendon. In addition, any risk of error is avoided during the fitting of the anchoring sleeves 3 and 4 since these are identical. The sleeves 3 and 4 can moreover be the same for a whole range of articulation bodies 2.

Claims

1 - Joint prosthesis, of the type comprising a joint body (2) comprising two projecting rods (6, 8), characterized in that it comprises two anchoring sleeves (3, 4) each of which receives A sliding a rod (6, 8) of the articulation body (2) and comprises means (12, 15, 24) for angular positioning, at least approximately, of this rod.

2 - Prosthesis according to claim 1, characterized in that one (6, 8) of the rods is integral with a cup (5), while the other rod (8) is integral with a ball joint (13) received in the cup (5).

3 - Prosthesis according to claim 2, characterized in that in the acetabulum (5) is housed a plastic insert (7) adapted to receive the ball joint (13) by snap-fastening.

4 - Prosthesis according to claim 3, characterized in that the ball joint rod (8) abuts against the insert (7) in its extreme positions.

5 - Prosthesis according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the rod (8) integral with the ball joint carries a stop (14A) for the sleeve (3) associated, this stop being located outside the acetabulum ( 5).

6 - Prosthesis according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the acetabulum (5) has the general shape of a hollow sphere having a truncated face (10) and provided with a notch (11) in

U which opens onto the truncated face (10) and is diametrically opposite the rod (6) integral with the acetabulum (5).

7 - Prosthesis according to claim 6, characterized in that the height of the notch (11) in

U is such that the two rods (6, 8) can form an obtuse angle when the rod A ball joint (8) is in abutment on the side of the bottom of the notch (11),

8 - Prosthesis according to claim 6 or 7, characterized in that the width of the notch (11) in

U is greater than the diameter of the rod A ball joint (8) opposite this notch (11).

9 - Prosthesis according to any one of claims 6 to 8, for finger joint, characterized in that the truncated face (10) is adapted to obtain an angle of the order of 1350 between the two rods (6, 8) , in the maximum folding position of the joint.

10 - Prosthesis according to any one of claims 1 to 9, characterized in that each of the rods (6, 8) comprises at least one lug (12, 15) projecting, received with play in an inner groove (24) longitudinal formed in the associated anchor sleeve (3, 4).