WO2006027422A1 - Systeme d’implants a triple articulation dt type spherique pour membre superieur ou inferieus - Google Patents

Systeme d’implants a triple articulation dt type spherique pour membre superieur ou inferieus Download PDF

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WO2006027422A1
WO2006027422A1 PCT/FR2004/002110 FR2004002110W WO2006027422A1 WO 2006027422 A1 WO2006027422 A1 WO 2006027422A1 FR 2004002110 W FR2004002110 W FR 2004002110W WO 2006027422 A1 WO2006027422 A1 WO 2006027422A1
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ball
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neck
joint
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Olivier Bonnard
Philippe Bauchu
Alain Cypres
Arnaud Fiquet
Philippe Girardin
Daniel Noyer
Jean-Pierre Moulin
Christophe Roy
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Ortho-I.D.
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Definitions

  • the devices known to date for the production of a joint bearing to replace the articulations of the upper or lower spherical-type limb are of four types: 1 / cups cemented in the bone cavity, intended to receive a prosthesis ball f. cf. patent application Lannelongue 87 01524 and Gramont 87 10495.
  • the triple articulation that is the subject of the invention occurs on the one hand, for the first articulation, between the outer face of a mobile cup made of biocompatible plastic material and between the inside of a bone anchoring shell in rigid biocompatible material having a substantially hemispherical concavity surface polished free of asperities, cavities or reliefs that can wear the said movable cup or hinder its free movement, when the latter is urged in rotary displacement by the neck of the prosthesis, on the other hand, for the second articulation, between the polished articular surface of the ball of a prosthesis and between the inner face of the movable cup whose surface area is preferably greater than half a sphere of similar diameter to that of said ball, and also on the other hand, for the third articulation, between the neck of said prosthesis, characterized in that it is smooth without asperity or notch and preferably slightly flared, to allow movement non-wear-resistant physiological joint circumduction device, and between the chamfer located at the opening of the movable cup, characterized in that
  • FIG. 1 is a perspective view of the bone articulation system (1) comprising three articular components, namely a bone anchoring shell (1) and an articular cup in its mobile configuration (3) sliding on the one hand on the head (4) of a femoral prosthesis (5) and on the other part in the smooth cavity (7) in the form of a sphere portion of the bone anchor shell (1)
  • Figure 2 is a detail view showing the third joint with the claimed characteristics for the collar (6) and for the chamfer internal (10) of the movable cup (3)
  • a prosthesis (5) having, at its opposite portion to the diaphyseal anchoring portion, a ball (4) polished and a neck (6) characterized in that it smooth and smooth without notch and notch and preferably slightly flared, to allow the movement of physiological joint circumduction with soft friction free from wear.
  • a movable articular cup (3) sliding on the one hand in the smooth cavity (7) shaped sphere portion of the bone anchor shell (1) and on the other hand on the ball (4) and the collar (6) of a prosthesis (5) with diaphyseal anchorage, characterized in that its opening (8) narrows towards the center of said movable articular cup (3) having an internal diameter (9) substantially equal to or less than that of the ball (4), and whose flare is designed to fit perfectly with the flared neck (6) of the prosthesis (5), in all the respective positions of the moving parts.
  • Said articulation system thanks to its particular characteristics, makes it possible to ensure, with good success, even in case of revision or poor bone quality, a durable and stable replacement allowing large amplitude movements without luxation or wear for the spherical joints of the spherical type. upper or lower limb.
  • the system for replacing the bone joints of substantially spherical geometry with a triple joint whose third joint is located between the neck (6) of the prosthesis (5), smooth and without asperity or notch and preferably slightly flared and between the chamfer located at the opening of the movable cup (3) is characterized in that its flare is between 1 and 15 °, preferably 6 ° to allow the movement of physiological articular circumduction to soft friction free from wear and to fit perfectly with that of the neck (6) flared of the prosthesis (5), in all the respective positions of the moving parts.
  • the (6) of the prosthesis (5) smooth without sharpness or notch and slightly flared preferably at 6 ° to allow physiological joint circumduction movement and between the bevel located at the opening of the movable cup (3), is characterized in that the flare is determined by an angle corresponding to the angular deflection chosen, according to the degree of freedom of the joint to be replaced, increased by the angle of said neck (6) in order to make a contact (14) in linear alignment perfect of both surfaces to achieve a smooth wear-free friction between the moving parts, in all their respective positions.
  • the system for replacing bone joints of substantially spherical geometry with triple articulation whose second articulation is between the polished articular surface of the ball (4) of a prosthesis (5) and between the inner face of the movable cup (3 ) is characterized in that the surface area of said inner face is preferably greater than a half sphere of diameter similar to that of the ball (4), and that its opening (8) narrows towards the center of said movable articular cup (3).
  • ) has an internal diameter (9) of less than 0.5 to 4mm, preferably from l / 10th that of the ball (4) in order to enhance the stability of said ball (4) in the mobile cup (3).

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Abstract

Système pour remplacement des articulations osseuses sphériques, comprenant: Une coquille d'ancrage osseux (1) présentant à sa face interne concave une surface articulaire lisse (7), - Une prothèse (5) comportant une bille (4) polie et un col (6) caractérisé en ce qu'il et lisse légèrement évase, pour permettre un mouvement à frottement doux exempt d'usure, - Une cupule articulaire mobile (3) glissant d'une part sur la bille (4) et le col (6) d'une prothèse (5) et d'autre part dans la cavité lisse (7) de la coquille d'ancrage osseux (1), caractérisée en ce que son ouverture (8) se rétrécit vers le centre de ladite cupule articulaire mobile (3) en présentant un diamètre intérieur (9) égal ou inférieur a celui de la bille (4), et dont l'évasement s'adapte parfaitement avec le col (6) évasé, dans toutes les positions respectives des pièces mobiles.

Description

I/ Domaine technique et état de l'art :
Les dispositifs connus à ce jour pour la réalisation d'un palier articulaire pour remplacer les articulations du membre supérieur ou inférieur de type sphérique sont de quatre types : 1/ Des cupules cimentées dans la cavité osseuse, destinés à recevoir une bille de prothèse f. cf. demande de brevet Lannelongue 87 01524 et Gramont 87 10495.
2/ Des cupules mobiles simples dites « intermédiaires » s 'articulant sur une bille de prothèse et dans la cavité osseuse sur le reste de cartilage car non fixées dans ladite cavité osseuse, cf. demande de brevet Flot 84 01330 3/ Des cupules métalliques dites «sans ciment » introduites en force dans la cavité osseuse préparée grâce à une outil de forme, et munies d'un insert articulaire fixe destiné à recevoir une bille de prothèse, cf. demande de brevet Dupuy 93
04657 et Colombier 89 13366.
4/ Des cupules métalliques dites sans ciment similaires pour l'extérieur au type 3 mais présentant une face interne concave polie pour recevoir une cupule mobile s 'articulant à la fois dans cette concavité et sur une bille de prothèse cf. brevet
Bouvet FR 2 662 930-Al.
Ce dernier type d'implants bien que séduisant par son principe est assez décevant à moyen terme car, du fait de la rétention de la bille dans la cupule mobile, celle ci présente une usure avec création importante de débris pouvant conduire à une reprise chirurgicale ou même à la luxation nécessitant le remplacement des implants.
Il/ Principes et avantages attendus de l'invention : II est important et économique d'offrir aux patients des implants pour remplacement des articulations des membres supérieurs ou inférieurs stables, exempts de luxation même en cas de grande mobilité, particulièrement en circumduction, et dont l'usure est minimale afin de réduire les remplacements de prothèses sur une population âgée dont l'espérance de vie augmente, mais pour laquelle les interventions de reprise sont lourdes tant en mortalité qu'en morbidité. La triple articulation objet de l'invention se produit - d'une part, pour la première articulation, entre la face externe d'une cupule mobile en matériau plastique bio¬ compatible et entre l'intérieur d'une coquille d'ancrage osseux en matériau rigide bio-compatible présentant une face à concavité sensiblement hémisphérique polie exempte d'aspérités, de cavités ou de reliefs pouvant user la dite cupule mobile ou entraver son libre débattement, lorsque cette dernière est sollicitée en déplacement rotatoire par le col de la prothèse, - d'autre part, pour la deuxième articulation, entre la surface articulaire polie de la bille d'une prothèse et entre la face interne de la cupule mobile dont la superficie est de préférence supérieure à une demi sphère de diamètre similaire à celui de ladite bille, et également d'autre part, pour la troisième articulation, entre le col de ladite prothèse, caractérisé en ce qu'il est lisse sans aspérité ni encoche et de préférence légèrement évasé, pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique à frottement doux exempt d'usure, et entre le chanfrein situé à l'ouverture de la cupule mobile, caractérisé en ce que cette ouverture se rétrécit vers le centre de ladite cupule articulaire mobile en présentant un diamètre intérieur sensiblement égal ou inférieur à celui de la bille, et dont l'évasement est conçu pour s'adapter parfaitement avec celui du col évasé de la prothèse, dans toutes les positions respectives des pièces mobiles lorsque le col vient en contact avec la cupule mobile et l'entraîne dans sa course en cas de débattement de grande amplitude.
Il s'agit donc d'un dispositif qui, associant la fonctionnalité de systèmes par ailleurs déjà décrits, apporte une réponse aux problèmes d'usure et de détérioration rapide et permet donc de traiter avec succès, sans usure, sans luxation, donc pour plus longtemps et avec une grande amplitude de mouvements, par sa triple articulation, l'ensemble des pathologies articulaires.
Les caractéristiques les plus importantes du système d'après l'invention sont réitérés dans les revendications
IH/ Description des modes de réalisation et dessins :
EXPLICATION DES FIGURES :
D'autres avantages et aspects de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective du système d'articulation osseuse (1) comprenant trois composants articulaires, à savoir une coquille d'ancrage osseux (1) et une cupule articulaire dans sa configuration mobile (3) glissant d'une part sur la tête (4) d'une prothèse fémorale (5) et d'autre part dans la cavité lisse (7) en forme de portion de sphère de la coquille d'ancrage osseux (1) La figure 2 est une vue de détail montrant la troisième articulation avec les caractéristiques revendiquées pour le col (6) et pour le chanfrein interne (10) de la cupule mobile (3)
L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées dans les dessins annexés.
DESCRIPTION :
Système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique des membres supérieurs et inférieurs, réalisé en matériaux bio¬ compatibles, caractérisé en ce qu'il comprend trois composants articulaires et une triple articulation avec trois surfaces de contact de glissement concourant au déplacements, à savoir :
- Une coquille d'ancrage osseux (1) en matériau rigide bio-compatible présentant à sa face interne concave une surface articulaire lisse (7), sensiblement hémisphérique polie exempte d'aspérités, de cavités ou de reliefs pouvant user la cupule mobile (3) ou entraver son libre débattement, lorsque cette dernière est sollicitée en déplacement angulaire ou rotatoire par le col (6) de la prothèse (5), caractérisée en ce que son ouverture (10) est située à une distance comprise entre de let 6mm au delà de l'équateur (2) de ladite coquille d'ancrage osseux (1) de manière à réaliser une jupe de guidage (11) et présente un bord arrondi (12) avec un rayon compris entre 1 et 5mm, afin d'éviter toute abrasion de la cupule mobile (3) lors de son introduction per-opératoire dans ladite coquille d'ancrage osseux
(I)-
- Une prothèse (5) comportant, à sa partie opposée à la partie d'ancrage diaphysaire, une bille (4) polie et un col (6) caractérisé en ce qu'il et lisse sans aspérité ni encoche et de préférence légèrement évasé, pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique à frottement doux exempt d'usure.
- Une cupule articulaire mobile (3), glissant d'une part dans la cavité lisse (7) en forme de portion de sphère de la coquille d'ancrage osseux (1) et d'autre part sur la bille (4) et le col (6) d'une prothèse (5) à ancrage diaphysaire, caractérisée en ce que son ouverture (8) se rétrécit vers le centre de ladite cupule articulaire mobile (3) en présentant un diamètre intérieur (9) sensiblement égal ou inférieur à celui de la bille (4), et dont l'évasement est conçu pour s'adapter parfaitement avec le col (6) évasé de la prothèse (5), dans toutes les positions respectives des pièces mobiles.
Ledit système d'articulation permettant grâce à ses caractéristiques particulières d'assurer avec succès, même en cas de révision ou de mauvaise qualité osseuse, un remplacement durable et stable permettant des mouvements de grande amplitude sans luxation ni usure pour les articulations de type sphériques du membre supérieur ou inférieur.
Plus particulièrement :
- Le système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple articulation dont la troisième articulation se situe entre le col (6) de la prothèse (5), lisse et sans aspérité ni encoche et de préférence légèrement évasé et entre le chanfrein situé à l'ouverture de la cupule mobile (3) est caractérisé en ce que son évasement est compris entre 1 et 15° de préférence 6° pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique à frottement doux exempt d'usure et pour s'adapter parfaitement avec celui du col (6) évasé de la prothèse (5), dans toutes les positions respectives des pièces mobiles.
- Le système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple dont la troisième articulation est située entre le col
(6) de la prothèse (5), lisse sans aspérité ni encoche et légèrement évasé de préférence à 6° pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique et entre le chanfrein situé à l'ouverture de la cupule mobile (3), est caractérisé en ce que l'évasement est déterminé par un angle correspondant au débattement angulaire choisi, selon le degré de liberté de l'articulation à remplacer, augmenté de l'angle dudit col (6) afin de réaliser un contact (14) en alignement linéaire parfait des deux surfaces pour réaliser un frottement doux exempt d'usure entre les pièces mobiles, dans toutes leurs positions respectives.
- Le système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple articulation dont la deuxième articulation se situe entre la surface articulaire polie de la bille (4) d'une prothèse (5) et entre la face interne de la cupule mobile (3) est caractérisé en ce que la superficie de ladite face interne est de préférence supérieure à une demi sphère de diamètre similaire à celui de la bille (4), et que son ouverture (8) rétrécie vers le centre de ladite cupule articulaire mobile (3) présente un diamètre intérieur (9) inférieur de 0,5 à 4mm, de préférence de l/10eme à celui de la bille (4) afin de renforcer la stabilité de ladite bille (4) dans la cupule mobile (3).

Claims

Revendications :
1/ Système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique, réalisé en matériaux bio-compatibles, caractérisé en ce qu'il comprend trois composants articulaires et une triple articulation avec trois surfaces de contact de glissement concourant aux déplacements, à savoir :
- Une coquille d'ancrage osseux (1) en matériau rigide bio-compatible présentant à sa face interne concave une surface articulaire lisse (7) sensiblement hémisphérique polie qui est exempte d'aspérités, de cavités ou de reliefs pouvant user la cupule mobile (3) ou entraver son libre débattement, lorsque cette dernière est sollicitée en déplacement rotatoire par le col (6) de la prothèse (5) ;
- Une prothèse (5) comportant à la partie opposée à sa partie d'ancrage diaphysaire une bille (4) polie et un col (6) qui est lisse sans aspérité ni encoche et de préférence légèrement évasé, pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique à frottement doux exempt d'usure ; - Une cupule articulaire mobile (3), glissant d'une part dans la cavité lisse (7) en forme de portion de sphère de la coquille d'ancrage osseux (1) et d'autre part sur la bille (4) et le col (6) d'une prothèse (5) à ancrage diaphysaire, l'ouverture (8) de ladite cupule mobile (3) se rétrécissant vers le centre de ladite cupule articulaire mobile (3) et dont l'évasement est conçu pour s'adapter parfaitement avec le col (6) évasé de la prothèse (5), dans toutes les positions respectives des pièces mobiles.
2/ Système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple articulation selon la revendication 1 dont la troisième articulation se situe entre le col (6) de la prothèse (5), lisse sans aspérité ni encoche et de préférence légèrement évasé , et entre le chanfrein situé à l'ouverture de la cupule mobile (3), caractérisé en ce que son évasement est compris entre 1 et 15° de préférence 6° pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique à frottement doux exempt d'usure et pour s'adapter parfaitement avec celui du col (6) évasé de la prothèse (5), dans toutes les positions respectives des pièces mobiles.
3/ Système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple articulation selon au moins une des revendications 1 et 2 dont la troisième articulation est située entre le col (6) de la prothèse (5), lisse sans aspérité ni encoche et légèrement évasé de préférence à 6° pour permettre le mouvement de circumduction articulaire physiologique et entre le chanfrein situé à l'ouverture de la cupule mobile (3), caractérisé en ce que l'évasement est déterminé par un angle correspondant au débattement angulaire choisi, selon le degré de liberté de l'articulation à remplacer, augmenté de l'angle dudit col (6) afin de réaliser un contact (14) en alignement linéaire parfait des deux surfaces pour réaliser un frottement doux exempt d'usure entre les pièces mobiles, dans toutes leurs positions respectives.
4/ Système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple articulation selon au moins une des revendications 1 à 3 dont la première articulation se situe entre la face externe d'une cupule articulaire mobile (3) réalisée en matériau bio-compatible de préférence plastique, et entre l'intérieur d'une coquille d'ancrage osseux (1) en matériau rigide bio¬ compatible présentant une face (7) à concavité sensiblement hémisphérique polie exempte d'aspérités, de cavités ou de reliefs pouvant user la dite cupule mobile (3) ou entraver son libre débattement et caractérisée en ce que l'ouverture (10) de ladite face (7) à concavité hémisphérique est située à une distance comprise entre de let 6mm au delà de l'équateur de ladite coquille d'ancrage osseux (1) de manière à réaliser une jupe de guidage (11) et présente un bord arrondi (12) avec un rayon compris entre 1 et 5mm, afin d'éviter toute abrasion de la cupule mobile (3) lors de son introduction per-opératoire dans ladite coquille d'ancrage osseux
(1).
5/ Système pour remplacement des articulations osseuses de géométrie sensiblement sphérique à triple articulation selon la revendication 4 dont la deuxième articulation se situe entre la surface articulaire polie de la bille (4) d'une prothèse (5) et entre la face interne de la cupule mobile (3) caractérisée en ce que la superficie de ladite face interne est de préférence supérieure à une demi sphère de diamètre similaire à celui de la bille (4), et que son ouverture (8) rétrécie vers le centre de ladite cupule articulaire mobile (3) présente un diamètre intérieur (9) inférieur de 0,5 à 4mm, de préférence de l/10eme à celui de la bille (4) afin de renforcer la stabilité de ladite bille (4) dans la cupule mobile (3).
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