WO2002000141A1 - Prothese articulee - Google Patents

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WO2002000141A1
WO2002000141A1 PCT/FR2001/002099 FR0102099W WO0200141A1 WO 2002000141 A1 WO2002000141 A1 WO 2002000141A1 FR 0102099 W FR0102099 W FR 0102099W WO 0200141 A1 WO0200141 A1 WO 0200141A1
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    • A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00011—Metals or alloys

Definitions

  • the present invention relates to an articulated prosthesis.
  • the invention relates more particularly to such a prosthesis which, once implanted, connects two parts of the 'human body, between which mechanical stresses are exerted. It can be in particular, on the one hand the acetabulum of the hip or the shoulder and, on the other hand, the medullary canal of the femur or the humerus.
  • the invention proposes to produce an articulated prosthesis, the structure of which is simple, the mounting of which is easy and which is reliably implanted in the organs which it connects. To this end, it relates to an articulated prosthesis, characterized in that it comprises:
  • the mobile element is received at least partially in an interior volume of the intermediate element, having at least one degree of freedom in rotation relative to this intermediate element, and in that there are provided second means allowing the movable element to be joined in translation relative to said intermediate element, these second means comprising a periphery substantially rigid, the outlet of the interior volume of this intermediate element.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view, illustrating the various components of an articulated prosthesis according to the invention
  • FIGS 2, 2A and 2B are views similar to Figure 1, illustrating three stages of mounting of an intermediate element of the prosthesis of Figure 1, in the interior volume of a fixed element of this prosthesis;
  • Figures 3 and 3A are views similar to Figure 1, illustrating the introduction of a movable member of the prosthesis of Figure 1, in the interior volume of the intermediate element of this prosthesis.
  • Figure 1 illustrates an articulated prosthesis according to the invention, which is a shoulder prosthesis.
  • the person skilled in the art may produce a prosthesis according to the invention, the type of which is different, for example a hip prosthesis.
  • the prosthesis 2 illustrated in this figure 1 comprises a movable element, generally designated by the reference 4, which comprises a rod 6, of known profile, which is intended to be introduced into the medullary canal of the humerus not shown.
  • This rod ⁇ is extended by a collar 7, as well as by a spherical head 8 of diameter d, which is provided with an equatorial flat extending in an inclined manner. This means that this flat is not perpendicular to the main axis A of the flange 7.
  • the transverse dimension of this flat 10, which is denoted by, is less than the aforementioned diameter d.
  • the prosthesis illustrated in Figure 1 also includes a fixed element 12, intended to be secured to the acetabulum not shown of the shoulder.
  • This fixed element 12 has a spherical outer surface, as well as a spherical inner surface, of diameter D.
  • This inner surface extends over an angular sector greater than 180 °, so that the transverse dimension L, corresponding to the outlet 14 of the internal volume 16 of the element 12, is less than the aforementioned diameter D.
  • the inner wall of the fixed element 12 can also be hollowed out with a not shown notch, making it possible to locally widen the cross section of the housing 16. This guarantees an easier introduction of an intermediate element into this housing, like this is described in the following.
  • the prosthesis finally comprises an intermediate element 20, the external surface 22 of which defines a portion of truncated sphere, of diameter identical to that D of the housing 16.
  • This intermediate element has an internal surface 24 also spherical, the diameter of which is equal to that of of the head 8.
  • the inner surface 24 of the intermediate element 20 extends along an angular sector greater than 180 °. In this way, the transverse dimension of the outlet 26 of the housing
  • the first step is to introduce the intermediate element 20 into the interior volume 16 of the fixed element 12.
  • this intermediate element is arranged, so that its spherical outer surface 22 is in the vicinity of the outlet 14 of the housing 16. Then, this intermediate element is brought axially closer to the fixed element, so as to make it penetrate into the housing 16, as shown in Figure 2A.
  • the intermediate element 20 and the fixed element 12 are not linked in rotation or in translation, in this position of free introduction.
  • the intermediate element 20 is then made to pivot, so that its external surface 22 extends in the vicinity of the internal walls of the fixed element, as shown in FIG. 2B. Once these operations have been carried out, the intermediate element 20 has no degree of freedom in translation relative to the fixed element 12, in this position of use illustrated in FIG. 2B.
  • the transverse dimension L of the outlet 14 is less than the external diameter D of this intermediate element 20.
  • the head 8 is first tilted , so that the flat 10 extends perpendicularly to a diameter of the element 20, passing through the center of its outlet.
  • the moving element is then brought axially closer to the intermediate element. Since the transverse dimension of the flat 10 is substantially identical to that of the outlet 26, this allows free introduction of the head 8 into the housing 28, as illustrated in FIG. 3.
  • the movable element 4 is pivoted, so as to give it the arrangement illustrated in FIG. 3A.
  • the transverse dimension of the outlet 26 is less than the diameter d of the head 8 of the movable element 4, the latter cannot emerge from the interior volume 28, in the arrangement of FIG. 3A.
  • the periphery of the outlet 26 is substantially rigid.
  • the intermediate element can be made entirely of a rigid material, in particular metallic.
  • this intermediate element can be made of a deformable material, such as polyethylene, a rigid ring then being attached in the vicinity of the abovementioned outlet.
  • the invention makes it possible to achieve the objectives mentioned above. Indeed, the various constituent elements of the articulated prosthesis of the invention have a relatively simple structure.
  • the articulated prosthesis of the invention has a high resistance with respect to mechanical stresses, exerted in particular in traction.
  • the presence of the intermediate element makes it possible to transmit only to a very small extent the possible forces to which the articulated prosthesis of the invention is subjected.

Abstract

Cette prothèse articulée (2) comprend au moins un élément fixe (12) destiné à être rendu solidaire d'un organe du corps humain, notamment d'un os, au moins un élément mobile (4) apte à se déplacer par rapport au ou à chaque élément fixe (12), ainsi qu'au moins un élément intermédiaire (20) permettant l'articulation du ou de chaque élément mobile (4) par rapport au ou à chaque élément fixe (12). Le ou chaque élément intermédiaire (20) est reçu dans un volume intérieur (16) de l'élement fixe (12), cet élément intermédiaire (20) possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à cet élément fixe (12), alors que l'élément mobile (4) est reçu au moins partiellement dans un volume intérieur (28) de l'élément intermédiaire (20), en possédant au moins un degré de liberté de rotation par rapport à cet élément intermédiaire (20), et il est prévu des moyens permettant la solidarisation en translation, dudit autre élément (4) par rapport audit élément intermédiaire (20).

Description

PROTHESE ARTICULEE
La présente invention concerne une prothèse articulée. L'invention vise plus particulièrement une telle prothèse qui, une fois implantée, relie deux parties du 'corps humain, entre lesquelles s'exercent des contraintes mécaniques. Il peut s'agir notamment, d'une part du cotyle de la hanche ou de l'épaule et, d'autre part, du canal médullaire du fémur ou de l'humérus.
L'invention se propose de réaliser une prothèse articulée, dont la structure est simple, dont le montage est aisé et qui est implantée de façon fiable dans les organes qu'elle relie. A cet effet, elle a pour objet une prothèse articulée, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- au moins un élément fixe destiné à être rendu solidaire d'un organe du corps humain, notamment d'un os,
- au moins un élément mobile apte à se déplacer par rapport au ou à chaque élément fixe,
- ainsi qu'au moins un élément intermédiaire permettant l'articulation du ou de chaque élément mobile par rapport au ou à chaque élément fixe,
- en ce que le ou chaque élément intermédiaire est reçu dans un volume intérieur de l'élément fixe, cet élément intermédiaire possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à cet élément fixe, des premiers moyens étant prévus, pour permettre la solidarisation en translation dudit élément intermédiaire par rapport audit élément fixe, comprenant un pourtour, sensiblement rigide, du débouché du volume intérieur de cet élément fixe,
- et en ce que l'élément mobile est reçu au moins partiellement dans un volume intérieur de l'élément intermédiaire, en possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à cet élément intermédiaire, et en ce qu'il est prévu des seconds moyens permettant la solidarisation en translation dudit élément mobile par rapport audit élément intermédiaire, ces seconds moyens comprenant un pourtour sensiblement rigide, du débouché du volume intérieur de cet élément intermédiaire.
L'invention va être décrite ci-dessous, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, illustrant les différents éléments constitutifs d'une prothèse articulée conforme à l'invention ;
- les figures 2 , 2A et 2B sont des vues analogues à la figure 1, illustrant trois étapes du montage d'un élément intermédiaire de la prothèse de la figure 1, dans le volume intérieur d'un élément fixe de cette prothèse ; et
- les figures 3 et 3A sont des vues analogues à la figure 1, illustrant l'introduction d'un élément mobile de la prothèse de la figure 1, dans le volume intérieur de l'élément intermédiaire de cette prothèse.
La figure 1 illustre une prothèse articulée conforme à l'invention, qui est une prothèse d'épaule. A titre de variante, l'homme du métier pourra réaliser une prothèse conforme à l'invention, dont le type est différent, par exemple une prothèse de hanche .
La prothèse 2 illustrée sur cette figure 1 comprend un élément mobile, désigné dans son ensemble par la référence 4, qui comporte une tige 6, de profil connu, qui est destinée à être introduite dans le canal médullaire de l'humérus non représenté. Cette tige β est prolongée par une collerette 7, ainsi que par une tête 8 sphérique de diamètre d, qui est pourvue d'un méplat équatorial s'étendant de façon inclinée. Ceci signifie que ce méplat n'est pas perpendiculaire à l'axe principal A de la collerette 7. La dimension transversale de ce méplat 10, qui est notée d' , est inférieure au diamètre d précité.
La prothèse illustrée à la figure 1 comprend également un élément fixe 12, destiné à être solidarisé au cotyle non représenté de l'épaule. Cet élément fixe 12 possède une surface extérieure sphérique, ainsi qu'une surface intérieure sphérique, de diamètre D. Cette surface intérieure s'étend sur un secteur angulaire supérieur à 180°, de sorte que la dimension transversale L, correspondant au débouché 14 du volume intérieur 16 de l'élément 12, est inférieure au diamètre D précité.
La paroi intérieure de l'élément fixe 12 peut en outre être creusée d'une échancrure non représentée, permettant d'élargir localement la section transversale du logement 16. Ceci garantit une introduction plus aisée d'un élément intermédiaire dans ce logement, comme cela est décrit dans ce qui suit . La prothèse comprend enfin un élément intermédiaire 20, dont la surface extérieure 22 définit une portion de sphère tronquée, de diamètre identique à celui D du logement 16. Cet élément intermédiaire possède une surface intérieure 24 également sphérique, dont le diamètre est égal à celui d de la tête 8.
La surface intérieure 24 de l'élément intermédiaire 20 s'étend selon un secteur angulaire supérieur à 180°. De la sorte, la dimension transversale du débouché 26 du logement
28 de cet élément 20 est sensiblement égale à la dimension transversale d' du méplat 10.
Le montage de la prothèse illustrée à la figure 1 va être décrit maintenant en référence aux figures 2 et 3.
Il s'agit, dans un premier temps, d'introduire l'élément intermédiaire 20 dans le volume intérieur 16 de l'élément fixe 12.
A cet effet, on dispose cet élément intermédiaire, de sorte que sa surface extérieure sphérique 22 se trouve au voisinage du débouché 14 du logement 16. Puis, on rapproche axialement cet élément intermédiaire de l'élément fixe, de manière à le faire pénétrer dans le logement 16, comme représenté à la figure 2A. L'élément intermédiaire 20 et l'élément fixe 12 ne sont pas liés en rotation ni en translation, dans cette position de libre introduction.
On fait ensuite pivoter l'élément intermédiaire 20, de manière que sa surface extérieure 22 s'étende au voisinage des parois intérieures de l'élément fixe, comme le montre la figure 2B. Une fois ces opérations réalisées, l'élément intermédiaire 20 ne possède aucun degré de liberté en translation par rapport à l'élément fixe 12, dans cette position d'utilisation illustrée à la figure 2B.
En effet, la dimension transversale L du débouché 14 est inférieure au diamètre extérieur D de cet élément intermé- diaire 20. En revanche, il existe trois degrés de liberté en rotation entre l'élément intermédiaire et l'élément fixe.
Comme le montre la figure 3, il s'agit ensuite d'introduire la tête sphérique 8 de l'élément mobile 4 dans le volume intérieur 28 de l'élément intermédiaire 20. A cet effet, on incline tout d'abord la tête 8, de sorte que le méplat 10 s'étende perpendiculairement à un diamètre de l'élément 20, passant par le centre de son débouché. On rapproche alors axialement l'élément mobile de l'élément intermédiaire. Etant donné que la dimension transversale d' du méplat 10 est sensiblement identique à celle du débouché 26, ceci permet une libre introduction de la tête 8 dans le logement 28, comme illustré à la figure 3.
Puis, une fois la tête 8 en butée contre la surface intérieure 24 de l'élément intermédiaire, on fait pivoter l'élément mobile 4, de manière à lui conférer l'agencement illustré à la figure 3A. Etant donné que la dimension transversale d' du débouché 26 est inférieure au diamètre d de la tête 8 de l'élément mobile 4, cette dernière ne peut ressortir du volume intérieur 28, dans l'agencement de la figure 3A.
Dans le cas où l'élément mobile 4 n'est pas libre de pivoter autour de l'axe A, il est possible de basculer l'élément intermédiaire 20 au sein du logement 16 de l'élément fixe 12. Puis, on rapproche axialement l'élément mobile 4 de l'élément intermédiaire ainsi basculé, afin que le méplat 10 coopère avec le pourtour du débouché 26, de façon analogue à ce qui est illustré aux figures 3 et 3A.
Le pourtour du débouché 26 est sensiblement rigide. A cet effet, l'élément intermédiaire peut être réalisé entièrement en un matériau rigide, notamment métallique. A titre de variante, cet élément intermédiaire peur être réalisé en un matériau déformable, tel que du polyéthylène, une bague rigide étant alors rapportée au voisinage du débouché précité. Une fois réalisé l'agencement de la figure 3A, on peut rapporter sur le méplat 10 un moyen de butée avantageusement amovible, telle une vis 30. Cette dernière, en limitant le pivotement de la tête 8 par rapport à l'élément intermédiaire 20, empêche la tête de recouvrer sa position de la figure 3, ce qui évite toute désolidarisation intempestive entre cet élément intermédiaire 20 et cet élément mobile 4.
L'invention permet de réaliser les objectifs précédemment mentionnés . En effet, les différents éléments constitutifs de la prothèse articulée de l'invention possèdent une structure relativement simple.
L'assemblage de ces différents éléments est particulièrement aisé, puisque l'élément mobile possède une position de libre introduction dans le volume intérieur de l'élément intermédiaire, alors que ce dernier possède également une position de libre introduction dans le volume intérieur de l'élément fixe. Ainsi, un utilisateur n'a pas à mettre en oeuvre une force physique importante, de sorte que ces différentes introductions peuvent être réalisées sans porter atteinte à l'intégrité des autres organes du patient.
Par ailleurs, dans leur position d'utilisation, les différents éléments constitutifs de la prothèse sont liés en translation, deux à deux. De la sorte, cette prothèse est d'une efficacité très satisfaisante.
En outre, il convient de noter que le montage de ces différents éléments est opéré en réalisant seulement un pivotement, une introduction axiale, puis un autre pivotement. Ainsi, ce montage n'induit aucune déformation mécanique de ces différents éléments, ce qui est particulieremebnt avantageux en termes de fiabilité et de longévité de la prothèse.
Il est à noter que la présence de l'élément intermédiaire autorise le montage mutuel des éléments fixe et mobile, quand bien même il n'existe pratiquement aucun débattement en rotation entre ces deux éléments.
Enfin, une fois la prothèse articulée de l'invention mise en place, elle possède une résistance élevée à l'égard des contraintes mécaniques, s'exerçant notamment en traction. En effet, la présence de l'élément intermédiaire permet de ne transmettre que dans une très faible mesure les éventuels efforts auxquels est soumise la prothèse articulée de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Prothèse articulée, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- au moins un élément fixe (12) destiné à être rendu solidaire d'un organe du corps humain, notamment d'un os,
- au moins un élément mobile (4) apte à se déplacer par rapport au ou à chaque élément fixe, - ainsi qu'au moins un élément intermédiaire (20) permettant l'articulation du ou de chaque élément mobile par rapport au ou à chaque élément fixe,
- en ce que le ou chaque élément intermédiaire est reçu dans un volume intérieur (16) de l'élément fixe, cet élément intermédiaire (20) possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à cet élément fixe, des premiers moyens étant prévus, pour permettre la solidarisation en translation dudit élément intermédiaire (20) par rapport audit élément fixe (12) , ces premiers moyens comprenant un pourtour, sensiblement rigide, du débouché (14) du volume intérieur (16) de cet élément fixe,
- et en ce que l'élément mobile est reçu au moins partiellement dans un volume intérieur (28) de l'élément intermédiaire (20) , en possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à cet élément intermédiaire, et en ce qu'il est prévu des seconds moyens permettant la solidarisation en translation dudit élément mobile (4) par rapport audit élément intermédiaire (20) , ces seconds moyens comprenant un pourtour, sensiblement rigide, du débouché (26) du volume intérieur (28) de cet élément intermédiaire.
2. Prothèse articulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément intermédiaire (20) possède une surface extérieure (22) sphérique tronquée, et coopère avec une surface intérieure sphérique correspondante, dont est pourvu ledit élément fixe (12) .
3. Prothèse articulée selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément fixe possède une échancrure d'introduction de l'élément intermédiaire dans le volume intérieur de cet élément fixe.
4. Prothèse articulée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément mobile (4) possède une tête sphérique (8) , apte à coopérer avec une surface intérieure (24) sphérique correspondante de l'élément intermédiaire (20) .
5. Prothèse articulée selon la revendication 4, caractérisée en ce que la tête sphérique (8) dudit élément mobile (4) est pourvue d'un méplat équatorial (10) d'introduction de cette tête (8) dans le volume intérieur de l'élément intermédiaire (20) .
6. Prothèse articulée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire (20) est muni d'un organe de butée (30) , notamment amovible, permettant de limiter le pivotement de l'élément mobile (4) par rapport à cet élément intermédiaire.
7. Prothèse articulée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle forme une prothèse d'épaule ou de hanche, l'élément fixe (12) étant destiné à être rendu solidaire du cotyle de l'épaule ou de la hanche, alors que l'élément mobile (4) comporte une tige (6) apte à être introduite dans le canal médullaire de l'humérus ou du fémur, ainsi qu'une tête (8) prolongeant cette tige et apte à être introduite dans ledit volume intérieur (28) de l'élément intermédiaire (20) .
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