PROTHESE DE HANCHE HIP PROSTHESIS
La présente invention concerne une prothèse de hanche destinée à remplacer l'articulation coxo- fémorale (hanche) .The present invention relates to a hip prosthesis intended to replace the hip joint.
On connaît une prothèse de hanche du type dont le corps de prothèse, s'étend principalement selon un axe vertical, dont la forme est constituée d'un empilement de sections horizontales, et comprend, sur sa face externe, un épaulement dont la base est adaptée à être disposée au niveau du petit trochanter quand la prothèse est placée dans le fémur.There is known a hip prosthesis of the type whose prosthesis body extends mainly along a vertical axis, the shape of which consists of a stack of horizontal sections, and comprises, on its external face, a shoulder whose base is adapted to be placed at the level of the lesser trochanter when the prosthesis is placed in the femur.
Une prothèse de ce type est par exemple décrite dans la demande de brevet EP 128 036. Dans cette demande, la prothèse comporte un vrillage autour de l'axe vertical. La conformation de cette prothèse permet d'avoir une meilleure fixation dans le fut fémoral .A prosthesis of this type is for example described in patent application EP 128 036. In this application, the prosthesis includes a twist around the vertical axis. The conformation of this prosthesis allows better fixation in the femoral barrel.
Toutefois, la forme du corps de la prothèse n'est pas parfaitement adaptée au fut du fémur, ce qui peut entraîner une mauvaise répartition des contraintes.However, the shape of the prosthesis body is not perfectly suited to the barrel of the femur, which can lead to poor distribution of stresses.
Cette mauvaise répartition des contraintes peut générer des douleurs .This poor distribution of stresses can generate pain.
La présente invention a pour objet de réaliser une prothèse de hanche conformée de façon à avoir un calage optimum de la prothèse dans le fut fémoral et une surface d' appui maximum de façon à avoir une très bonne transmission des efforts de la prothèse au fémur.The object of the present invention is to produce a hip prosthesis shaped so as to have an optimum setting of the prosthesis in the femoral barrel and a maximum bearing surface so as to have a very good transmission of the forces from the prosthesis to the femur.
Dans la suite de la demande, on entend par face avant, la face de la prothèse orientée vers l'avant du patient quand elle est implantée dans le fémur. Il en est de même des faces arrière, externe et interne.
Selon l'invention, des sections horizontales sont décalées les unes par rapport aux autres par translation dans les directions frontale et sagittale de façon à former, outre les deux points d'appui constitués par l' épaulement externe et par la partie de la face interne se trouvant sensiblement à la hauteur de l' épaulement externe, un troisième point d'appui situé sur la face arrière de la prothèse et constitué par un renflement postérieur adapté à être situé sous le petit trochanter quand la prothèse est placée dans le fémur.In the remainder of the application, the term “front face” is understood to mean the face of the prosthesis facing the front of the patient when it is implanted in the femur. The same is true of the rear, external and internal faces. According to the invention, horizontal sections are offset from each other by translation in the frontal and sagittal directions so as to form, in addition to the two support points constituted by the external shoulder and by the part of the internal face. being substantially at the height of the external shoulder, a third fulcrum located on the rear face of the prosthesis and constituted by a posterior bulge adapted to be situated under the small trochanter when the prosthesis is placed in the femur.
Les deux points d'appui classiques, que sont, d'une part, l' épaulement externe situé à la face externe, et, d'autre part, la partie de la face interne se trouvant sensiblement à la hauteur de l' épaulement externe, sont complétés par un troisième point d'appui constitué par le renflement postérieur situé sur la face arrière de la prothèse. Les trois points d'appui de la prothèse selon la présente invention permettent l'amélioration de la transmission des efforts de la prothèse au fémur.The two conventional support points, which are, on the one hand, the external shoulder located on the external face, and, on the other hand, the part of the internal face being substantially at the height of the external shoulder , are supplemented by a third support point constituted by the posterior bulge located on the rear face of the prosthesis. The three support points of the prosthesis according to the present invention allow the improvement of the transmission of forces from the prosthesis to the femur.
D'autres avantages et particularités de la présente invention apparaîtront dans la description qui va suivre . Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs :Other advantages and features of the present invention will become apparent from the description which follows. In the appended drawings given by way of nonlimiting examples:
- La figure 1 est une vue en perspective dans le plan frontal de la face avant d'une prothèse selon la présente invention ; - La figure 2 est une vue en perspective dans le plan sagittal de la face interne d'une prothèse selon la présente invention ;
- La figure 3 est une vue en perspective dans le plan sagittal de la face externe d'une prothèse selon la présente invention ;- Figure 1 is a perspective view in the frontal plane of the front face of a prosthesis according to the present invention; - Figure 2 is a perspective view in the sagittal plane of the internal face of a prosthesis according to the present invention; - Figure 3 is a perspective view in the sagittal plane of the external face of a prosthesis according to the present invention;
La figure 4 est une vue de dessous en perspective d'une prothèse selon la présente invention ;Figure 4 is a perspective bottom view of a prosthesis according to the present invention;
- Les figures 5 à 10 sont des vues en coupe de la prothèse selon les lignes V-V, VI-VI, VII-VII, VIII- VIII, IX-IX et X-X de la figure 1. Une prothèse de hanche 1 s' utilisant sans ciment, comprend un corps de prothèse 2 qui s'étend principalement selon un axe vertical 3 et qui comprend une face interne 4 , une face externe 5 , une face avant 6 et une face arrière 7, et un col 8 qui forme un angle proche de 45° avec l'axe vertical 3 et qui est situé dans le prolongement de la face interne 4.- Figures 5 to 10 are sectional views of the prosthesis along lines VV, VI-VI, VII-VII, VIII-VIII, IX-IX and XX of Figure 1. A hip prosthesis 1 used without cement, comprises a prosthesis body 2 which extends mainly along a vertical axis 3 and which comprises an internal face 4, an external face 5, a front face 6 and a rear face 7, and a neck 8 which forms a close angle 45 ° with the vertical axis 3 and which is located in the extension of the internal face 4.
Le corps 2 comprend, sur sa face externe 5, un épaulement 9 dont la base 10 est adaptée à être disposée au niveau du petit trochanter quand la prothèse 1 est placée dans le fémur. Cet épaulement 9 constitue un premier point d'appui de la prothèse 1 dans le fémur.The body 2 comprises, on its external face 5, a shoulder 9, the base 10 of which is adapted to be placed at the level of the lesser trochanter when the prosthesis 1 is placed in the femur. This shoulder 9 constitutes a first fulcrum of the prosthesis 1 in the femur.
Le corps 2 comprend un deuxième point d'appui 46 constitué par la partie 46 de la face interne 4 qui se trouve sensiblement à la hauteur de l' épaulement externe 9.The body 2 comprises a second fulcrum 46 constituted by the part 46 of the internal face 4 which is located substantially at the height of the external shoulder 9.
Dans la présente demande, la zone supérieure 44 du corps 2 peut être définie comme étant la zone à partir de laquelle la face externe 5 s'incurve en direction du col 8, la zone inférieure 45 peut être définie comme étant la zone dans laquelle les sections horizontales 11 sont circulaires, voire sensiblement
circulaires, et la zone médiane 41 est définie comme étant située entre la zone inférieure 45 et la zone supérieure 44.In the present application, the upper zone 44 of the body 2 can be defined as being the zone from which the external face 5 curves in the direction of the neck 8, the lower zone 45 can be defined as being the zone in which the horizontal sections 11 are circular, even substantially circular, and the middle zone 41 is defined as being situated between the lower zone 45 and the upper zone 44.
Le corps 2 de la prothèse 1 peut être considéré comme étant un empilement de sections horizontales 11. Selon l'invention, au moins les sections horizontales 11 empilées dans la zone médiane 41 sont décalées les unes par rapport aux autres par translation dans les directions frontale et sagittale de façon à former, outre les deux points d'appuis cités ci-dessus (9,46), un troisième point d'appui qui est situé sur la face arrière 7 et qui est constitué par un renflement postérieur 12 adapté à être situé sous le petit trochanter quand la prothèse 1 est placée dans le fémur .The body 2 of the prosthesis 1 can be considered as a stack of horizontal sections 11. According to the invention, at least the horizontal sections 11 stacked in the middle zone 41 are offset with respect to each other by translation in the frontal directions and sagittal so as to form, in addition to the two support points mentioned above (9,46), a third support point which is located on the rear face 7 and which is constituted by a posterior bulge 12 adapted to be located under the small trochanter when prosthesis 1 is placed in the femur.
Plus précisément, dans le sens de la queue 13 de la prothèse 1 vers le col 8, les sections horizontales 11 sont translatées vers l'arrière dans la partie basse 42 de la zone médiane 41, et vers l'avant dans la partie haute 43 de la zone médiane 41, de façon à former le renflement postérieur 12.More precisely, in the direction of the tail 13 of the prosthesis 1 towards the neck 8, the horizontal sections 11 are translated backwards in the lower part 42 of the middle zone 41, and forwards in the upper part 43 of the median zone 41, so as to form the posterior bulge 12.
Chaque section horizontale 11 comprend une extrémité interne 14 et une extrémité externe 15. Le corps 2 de la prothèse 1 comprend une courbe interne 16 et une courbe externe 17 définies comme étant l'empilement des extrémités interne 14 et externe 15 de chaque section horizontale 11.Each horizontal section 11 comprises an internal end 14 and an external end 15. The body 2 of the prosthesis 1 comprises an internal curve 16 and an external curve 17 defined as being the stacking of the internal 14 and external 15 ends of each horizontal section 11 .
De façon connue, et comme on peut le voir à la figure 1, la projection 18 de la courbe interne 16 dans le plan frontal peut être définie ainsi : dans la zone inférieure 45, la projection 18 est très légèrement incurvé vers le col 8 et fait un angle inférieur à 5°
avec l'axe vertical 3 ; au-delà, l'angle entre la projection 18 et l'axe vertical 3 croît continûment jusqu'à atteindre une valeur proche de 30°.In a known manner, and as can be seen in FIG. 1, the projection 18 of the internal curve 16 in the frontal plane can be defined as follows: in the lower zone 45, the projection 18 is very slightly curved towards the neck 8 and makes an angle less than 5 ° with the vertical axis 3; beyond, the angle between the projection 18 and the vertical axis 3 increases continuously until it reaches a value close to 30 °.
De même, de façon connue et comme on peut le voir à la figure 1, la projection 19 de la courbe externe 17 dans le plan frontal peut être définie ainsi : dans la zone inférieure 45, la projection 19 est incurvée dans la direction opposée au col 8 et fait un angle avec l'axe vertical 3 proche de 5°, dans la zone médiane 41, l'angle croît jusqu'à atteindre environ 15°, puis décroît et, dans la zone supérieure 44, la décroissance est telle que la projection 19 s'incurve en direction du col 8 jusqu'à atteindre, à l'extrémité supérieure du corps 2, une valeur proche de 60°. Ainsi, la projection 19 comporte un extremum El dirigé vers la face externe 5 correspondant à l' épaulement externe 9.Similarly, in known manner and as can be seen in FIG. 1, the projection 19 of the external curve 17 in the frontal plane can be defined as follows: in the lower zone 45, the projection 19 is curved in the direction opposite to the neck 8 and makes an angle with the vertical axis 3 close to 5 °, in the middle zone 41, the angle increases until it reaches approximately 15 °, then decreases and, in the upper zone 44, the decrease is such that the projection 19 curves towards the neck 8 until it reaches, at the upper end of the body 2, a value close to 60 °. Thus, the projection 19 comprises an extremum El directed towards the external face 5 corresponding to the external shoulder 9.
Comme on peut le voir à la figure 2, la projection 20 de la courbe interne 16 dans le plan sagittal présente, dans la zone médiane 41, un extremum E2 orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et correspondant au renflement postérieur 12. De même, et comme on peut le voir à la figure 3, la projection 21 de la courbe externe 17 dans le plan sagittal présente, dans la zone médiane 41, un extremum E3 orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et correspondant au renflement postérieur 12.As can be seen in FIG. 2, the projection 20 of the internal curve 16 in the sagittal plane has, in the median zone 41, an extremum E2 oriented towards the rear face 7 of the prosthesis 1 and corresponding to the posterior bulge 12. Likewise, and as can be seen in FIG. 3, the projection 21 of the external curve 17 in the sagittal plane has, in the median zone 41, an extremum E3 oriented towards the rear face 7 of the prosthesis 1 and corresponding to the posterior bulge 12.
Ces deux projections 20,21 dans le plan sagittal sont similaires et peuvent être définies ainsi : dans la zone inférieure 45, les projections 20,21 sont dans la direction de l'axe vertical 3 ; dans la partie basse 42 de la zone médiane 41, les projections
s'incurvent vers la face arrière 7 puis, dans la partie haute 43 de la zone médiane 41, vers la face avant 8, la déportation des extremums E2 et E3 des projections 20,21 en arrière de l'axe vertical 3 étant de quelques millimètres, de préférence de 3 mm.These two projections 20, 21 in the sagittal plane are similar and can be defined as follows: in the lower zone 45, the projections 20, 21 are in the direction of the vertical axis 3; in the lower part 42 of the middle zone 41, the projections curve towards the rear face 7 then, in the upper part 43 of the central zone 41, towards the front face 8, the deportation of the extremums E2 and E3 of the projections 20,21 behind the vertical axis 3 being a few millimeters, preferably 3 mm.
Comme on peut le voir à la figure 4, la projection 22 de la courbe interne 16 dans le plan horizontal présente un extremum E4 qui est orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et qui correspond au renflement postérieur 12. Par ailleurs, la projection 23 de la courbe externe 17 dans le plan horizontal présente un extremum E5 qui est orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et qui correspond au renflement postérieur 12, ainsi qu'un extremum E6 qui est orienté vers la face externe 5 de la prothèse 1 et qui correspond à l' épaulement externe 9.As can be seen in FIG. 4, the projection 22 of the internal curve 16 in the horizontal plane has an extremum E4 which is oriented towards the rear face 7 of the prosthesis 1 and which corresponds to the posterior bulge 12. Furthermore, the projection 23 of the external curve 17 in the horizontal plane has an extremum E5 which is oriented towards the rear face 7 of the prosthesis 1 and which corresponds to the posterior bulge 12, as well as an extremum E6 which is oriented towards the external face 5 of prosthesis 1 and which corresponds to the external shoulder 9.
Les figures 5 à 10 permettent de visualiser la forme des sections horizontales 11 le long de l'axe vertical 3. On peut y remarquer que la section horizontale 11 est circulaire sur la zone inférieure 45 de la queue 13 (figure 10) , et au-delà, la section horizontale 11 s'étire dans la direction dite longitudinale (figures 5 à 9). On peut remarquer que chaque section horizontale 11 dans la zone médiane 41 présente une symétrie par rapport au segment longitudinal 24 qui est définie comme passant par l'extrémité interne 14 et l'extrémité externe 15 de la section horizontale 11 correspondante. L'angle 40 formé par la projection, dans le plan horizontal, du col 8 et par le segment longitudinal 24 d'une section horizontale 11 est le
même, quelle que soit la section horizontale 11. Cet angle 40 définit donc le décalage angulaire entre le col 8 et le corps 2. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 10, le col est rétroversé de 10°, ce qui permet de rattraper l' antéversion de la section proximale de la prothèse, adaptée à la dernière section du col du fémur.Figures 5 to 10 show the shape of the horizontal sections 11 along the vertical axis 3. It can be noted that the horizontal section 11 is circular on the lower region 45 of the tail 13 (Figure 10), and at beyond, the horizontal section 11 stretches in the so-called longitudinal direction (Figures 5 to 9). It can be noted that each horizontal section 11 in the middle zone 41 has a symmetry with respect to the longitudinal segment 24 which is defined as passing through the internal end 14 and the external end 15 of the corresponding horizontal section 11. The angle 40 formed by the projection, in the horizontal plane, of the neck 8 and by the longitudinal segment 24 of a horizontal section 11 is the even, whatever the horizontal section 11. This angle 40 therefore defines the angular offset between the neck 8 and the body 2. In the example illustrated in FIGS. 1 to 10, the neck is retroverted by 10 °, which makes it possible to catch the anteversion of the proximal section of the prosthesis, adapted to the last section of the neck of the femur.
Par ailleurs, chaque section horizontale 11 comprend un arc interne 25, un arc externe 26, un arc avant 27 et un arc arrière 28, l'empilement de chacun de ces arcs 25,26,27,28 définissant les faces interne 4, externe 5, avant 6 et arrière 7 du corps 2 de la prothèse 1.Furthermore, each horizontal section 11 comprises an internal arc 25, an external arc 26, a front arc 27 and a rear arc 28, the stacking of each of these arcs 25,26,27,28 defining the internal 4, external faces 5, front 6 and rear 7 of the body 2 of the prosthesis 1.
Du fait de la symétrie de chaque section horizontale 11 dans la zone médiane 21, par rapport au segment longitudinal 24, le rayon de courbure Rav de l'arc avant 27 est égal au rayon de courbure Rar de l'arc arrière 28.Due to the symmetry of each horizontal section 11 in the middle zone 21, with respect to the longitudinal segment 24, the radius of curvature R av of the front arc 27 is equal to the radius of curvature R ar of the rear arc 28.
Pour chaque section horizontale 11 dans la zone médiane 41, le rayon de courbure Rar de l'arc arrière 28 (et celui Rav de l'arc avant 27) est supérieur au rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 et au rayon de courbure Rint de l'arc interne 25. De plus, le rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 est supérieur à celui de l'arc interne Rnt-For each horizontal section 11 in the middle zone 41, the radius of curvature R ar of the rear arc 28 (and that R av of the front arc 27) is greater than the radius of curvature R ex t of the external arc 26 and to the radius of curvature Ri nt of the internal arc 25. In addition, the radius of curvature R ex t of the external arc 26 is greater than that of the internal arc Rnt-
Par exemple, dans la zone adjacente au renflement postérieur 12, le rapport du rayon de courbure Rar de l'arc arrière 28 sur le rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 est compris entre 4,5 et 11, et le rapport du rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 sur le rayon de courbure Rιnt de l'arc interne 25 est compris entre 1,3 et 2.
Par exemple, dans l'exemple illustré aux figures 1 à 10, on a les rayons suivants pour les différentes coupes :For example, in the zone adjacent to the posterior bulge 12, the ratio of the radius of curvature R ar of the rear arch 28 to the radius of curvature R ex t of the external arch 26 is between 4.5 and 11, and the ratio of the radius of curvature R ex t of the external arc 26 to the radius of curvature R nt of the internal arc 25 is between 1.3 and 2. For example, in the example illustrated in Figures 1 to 10, we have the following radii for the different sections:
- figure 5 (zone supérieure 44) : Rar = 75 mm, Rext = 11,75 mm et R±nt = 5,6 mm ; figure 6 (partie haute 43 de la zone médiane 41) : Rar = 77,13 mm, Rext = H πun et Rιnt = 5 , 6 mm ; figure 7 (partie haute 43 de la zone médiane 41) : Rar = 50 mm, Rext = 10,25 mm et Rιnt = 5 , 6 mm ; figure 8 (partie basse 42 de la zone médiane 41) : Rar = 28 mm, Rext = 6,2 mm et Rint = 4 mm ; figure 9 (partie basse 42 de la zone médiane 41) : Rar = 11 mm, Rext = 4,6 mm et Rint 4 , 2 mm ; et- Figure 5 (upper area 44): R ar = 75 mm, R ext = 11.75 mm and R ± nt = 5.6 mm; FIG. 6 (upper part 43 of the central zone 41): R ar = 77.13 mm, R ex t = H πun and Rι nt = 5.6 mm; Figure 7 (upper part 43 of the central area 41): R ar = 50 mm, R ex t = 10.25 mm and Rι nt = 5.6 mm; Figure 8 (lower part 42 of the middle zone 41): R ar = 28 mm, R ext = 6.2 mm and Ri nt = 4 mm; Figure 9 (lower part 42 of the middle zone 41): R ar = 11 mm, R ex t = 4.6 mm and Ri nt 4.2 mm; and
- figure 10 (zone inférieure 45) : Rar = 4,4 mm, ReX = 4,4 mm et Rιnt = 4,4 mm.- Figure 10 (lower area 45): R ar = 4.4 mm, Re X = 4.4 mm and Rι nt = 4.4 mm.
On peut remarquer que, plus une section horizontale 11 est proximale, plus le rayon de courbure Rext de l'arc externe 26 est important.It can be noted that, the more proximal a horizontal section 11, the greater the radius of curvature Rext of the external arc 26.
Chaque section horizontale 11 est ainsi constituée par la jonction de l'arc interne 25, de l'arc externe 26, de l'arc avant 27 et de l'arc arrière 28, chaque arc étant joint aux deux arcs voisins de façon tangente. De cette façon, aucune section horizontale ne présente de point anguleux.Each horizontal section 11 is thus formed by the junction of the internal arc 25, the external arc 26, the front arc 27 and the rear arc 28, each arc being joined tangentially to the two neighboring arcs. In this way, no horizontal section has any angular point.
Chaque section horizontale 11 comprend une extrémité arrière 29 qui est située à la jonction de l'arc externe 26 avec l'arc arrière 28. La projection normale de l'extrémité avant 29 sur le segment
longitudinal 24 se situe dans le tiers de ce segment 24 proche de l'extrémité externe 15.Each horizontal section 11 comprises a rear end 29 which is situated at the junction of the external arc 26 with the rear arc 28. The normal projection of the front end 29 on the segment longitudinal 24 is in the third of this segment 24 near the outer end 15.
La projection 30 dans le plan sagittal de la courbe arrière 31 (qui est définie comme étant l'empilement des extrémités arrière 29 de chaque section horizontale 11) , présente, dans la partie haute 43 de la zone médiane 41, un extremum E7 qui est orienté vers la face arrière 7 de la prothèse 1 et qui correspond à la limite avant du renflement postérieur 12. Il est ainsi possible de définir l'épaisseur du renflement postérieur 12 et donc la qualité de la surface d'appui de ce troisième point d' appui .The projection 30 in the sagittal plane of the rear curve 31 (which is defined as being the stacking of the rear ends 29 of each horizontal section 11), has, in the upper part 43 of the middle zone 41, an extremum E7 which is oriented towards the rear face 7 of the prosthesis 1 and which corresponds to the front limit of the posterior bulge 12. It is thus possible to define the thickness of the posterior bulge 12 and therefore the quality of the bearing surface of this third point d 'support.
Comme on peut le voir aux figures 2 et 3 , la déviation vers l'arrière de la courbe arrière 31, dans la partie basse 42 de la zone médiane 41, causée par la translation des sections horizontales 11 vers l'arrière (comme pour les courbes interne 16 et externe 17) est -amplifiée par l'augmentation des rayons de courbure Rext des arcs externes 26. La déportation de l' extremum E7 de la courbe arrière 31 en arrière de l'axe vertical 3 est compris entre 10 et 13 mm.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the rearward deviation of the rear curve 31, in the lower part 42 of the middle zone 41, caused by the translation of the horizontal sections 11 towards the rear (as for the internal and external curves 16) is amplified by the increase in the radii of curvature R ext of the external arcs 26. The deportation of the extremum E7 from the rear curve 31 behind the vertical axis 3 is between 10 and 13 mm.
Il est donc possible de jouer sur les deux paramètres (translation de la section horizontale et rayon de courbure de l'arc externe) pour déterminer la dimension du renflement postérieur 12 ainsi que le profil de la partie de la tige introduite dans le fut fémoral .It is therefore possible to play on the two parameters (translation of the horizontal section and radius of curvature of the external arch) to determine the dimension of the posterior bulge 12 as well as the profile of the part of the rod introduced into the femoral barrel.
Bien évidemment la présente invention n' est pas limitée au mode de réalisation décrit en relation avec les dessins annexés, de nombreuses modifications peuvent y être apportées .
Obviously the present invention is not limited to the embodiment described in relation to the appended drawings, numerous modifications can be made to it.