WO1997010779A1

WO1997010779A1 - Prothèse totale trochitero-acromiale de l'épaule

Info

Publication number: WO1997010779A1
Application number: PCT/FR1996/001483
Authority: WO
Inventors: Paul Grammont
Original assignee: Medinov-Amp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 1997-03-27
Also published as: EP0793462A1; FR2739018A1; JPH10509369A; FR2739018B1; US5944757A

Abstract

Prothèse totale trochitéro-acromiale de l'épaule comprenant deux éléments, à savoir: un élément trochitérien (13), ayant la forme d'un secteur sphérique convexe, et muni de moyens de fixation à l'emplacement du trochiter; et un élément acromial (12) de forme sphérique concave sensiblement de même diamètre que celui de l'élément trochitérien (13) et muni de moyens de fixation sur la face inférieure de l'acromion, de manière à coiffer l'élément trochitérien précité, et dont les dimensions sont telles qu'il reste libre de se déplacer, d'un seul tenant, avec l'acromion, une fois que celui-ci a été sectionné à hauteur du pilier de l'épine de l'omoplate.

Description

Prothèse totale trochitero-acromiale de l'épaule. La présente invention concerne une prothèse totale trochitero-acromiale de l'épaule, c'est-à-dire une prothèse destinée à traiter les atteintes mécaniques et rhumatismales de l'épaule, connues notamment sous le terme de ruptures de la coiffe, ou périarthrites scapulo humérales.

Il est reconnu que ces atteintes sont excessivement fréquentes et qu'elles aboutissent à une articulation contre nature entre, d'une part, la voûte formée par l'acromion et le ligament acromio-coracoïdien et, d'autre part, le trochiter et les muscles qui s'y insèrent et qui sont alors peu à peu détruits.

Cette fausse articulation est douloureuse et aboutit à une limitation prématurée du mouvement de l'humérus par rapport à l'omoplate.

La présente invention vise à restaurer cette liberté de mouvement de l'épaule et à supprimer la douleur due aux atteintes précitées, étant entendu que l'articulation mécanique de l'épaule c'est-à-dire l'articulation huméro-glénoïdienne n'est pas affectée.

On a déjà prévu, dans le brevet FR-A- 2 418 644, une prothèse comprenant deux éléments, à savoir : un élément trochitérien ayant la forme d'un secteur sphérique muni de moyens de fixation à l'empla- cernent du trochiter préalablement sectionné, et un élément acromio-coracoïdien ayant sensiblement la forme d'un segment cylindrique ou sphérique destiné à consti¬ tuer une voûte articulaire artificielle par fixation, par l'une de ses extrémités, à l'apophyse coracoïde, et par son autre extrémité à la face inférieure de l'acromion, de manière à coiffer l'élément trochitérien précité, son axe passant par le centre de l'articulation huméro- glénoïdienne.

On a également déjà prévu des prothèses totales de l'épaule telles que décrites dans le brevet

US-A-4 550 450, dans lequel une prothèse trochitérienne coopère avec une glène prothéique et une prothèse acromiale placée sous la partie extrême de l'acromion et dont la grande longueur s'étend transversalement vers l'extrémité réséquée de la clavicule. Une telle prothèse assure une fonction sensiblement identique à celle décrite dans le brevet français précité ou dans le brevet FR-A-2 541 890, où une prothèse unique acromio- glénoïdienne sert de siège à la rotule trochitérienne. Afin de déplacer la tête humérale vers le bas lors de l'abduction de l'humérus dans la glèn.î de l'omoplate, il a déjà été prévu d'excentrer l'élément trochitérien en forme de secteur sphérique latéralement par rapport au centre de la tête humérale ou de la cavité glénoïdienne, de manière à prendre appui sous l'élément acromio-coracoïdien lors de l'abduction de l'humérus en jouant le rôle de came et en provoquant un abaissement concomitant de la tête de l'humérus lors de l'abduction.

Cependant, dans un certain nombre de cas, et notamment en cas d'absence ou d'inefficience totale des muscles péri-articulaires ou capsulaires qui, normale¬ ment, provoquent un mouvement actif de descente de la tête humérale dans le cas de l'abduction ou de l'éléva¬ tion du bras, la prothèse, et par conséquent les tissus osseux qui la portent, peut être soumise à des sollicita- tions très élevées qui peuvent être néfastes à la longue.

La présente invention se propose de résoudre ce problème dans le cas où l'effet poulie des chefs musculaires élévateurs du muscle deltoïde est insuffisant pour provoquer, compte tenu des efforts précités, un abaissement convenable de la tête humérale pendant la contraction du muscle deltoïde.

La prothèse selon l'invention comprend deux éléments, à savoir : un élément trochitérien, par exemple du type décrit dans le brevet FR-A-2 418 644, ayant la forme d'un secteur sphérique convexe dont le diamètre est de préférence égal ou inférieur à celui de la tête humérale, et muni de moyens de fixation à l'emplacement du trochiter, et un élément acromial présentant une surface d'appui pour l'élément trochitérien et muni de moyens de fixation sur la face inférieure de l'acromion, de manière à coiffer l'élément trochitérien précité, et dont les dimensions sont telles qu'il reste libre de se déplacer, sans déborder sur la clavicule, d'un seul tenant avec l'acromion, une fois que celui-ci a été sectionné à hauteur du pilier de l'épine de l'omoplate.

Ainsi, une fois que l'acromion a été sec¬ tionné à la hauteur de ce pilier, mais en restant fixé à la clavicule et à la chape du muscle trapèze par des tendons et ligaments solides, l'ensemble formé par l'acromion et l'élément de prothèse acromial forme un véritable élément patellaire qui, à la contraction deltoïdienne, appuie puissamment sur la tête humérale pour l'abaisser. Cet effet poulie est d'autant plus important que l'élévation du bras commence. Il s'annule lorsque clavicule, acromion et humérus se trouvent dans le même plan horizontal en fin d'élévation.

La surface d'appui de l'élément acromial peut être avantageusement concave, le rayon de concavité, de préférence sphérique, pouvant être supérieur ou sensi- blement égal au rayon du secteur sphérique convexe de l'élément trochitérien, dans le but de diminuer ou de supprimer des déplacements transversaux des deux éléments l'un par rapport à l'autre.

La dimension de l'élément acromial peut être telle qu'il occupe sensiblement toute la longueur de l'acromion libéré par resection au niveau du pilier de l'épine de l'omoplate.

D'une façon générale, on préfère que l'élé¬ ment de prothèse acromial ne déborde pas de la face inférieure de la partie de l'acromion qui a été libérée de l'épine de l'omoplate, par sectionnement au niveau du pilier.

L'invention a également pour objet un procédé de pose de cette prothèse, caractérisé en ce qu'il comporte, outre l'étape de pose de l'élément trochitérien d'une façon déjà connue, le sectionnement de l'acromion au niveau du pilier de l'épine de l'omoplate et la fixation de l'élément de prothèse acromial sous l'acro¬ mion, soit avant, soit après sectionnement, l'acromion, avec son élément de prothèse acromial, restant alors libre par rapport à l'épine de l'omoplate pour jouer un rôle d'articulation patellaire.

L'élément trochitérien peut, comme dans le cas du brevet français FR-A-2 418 644, être excentré latéralement par rapport au centre de la tête humérale.

L'élément trochitérien peut être avantageuse¬ ment constitué par un segment sphérique, de préférence métallique, comprenant une ou des broches d'ancrage susceptibles d'être fixées par ciment ou de toute autre manière connue en soi, dans des trous ménagés dans la partie trochitérienne de la tête humérale, mise en forme par section ou usinage, comme décrit dans le brevet français précité.

Suivant une première forme d'exécution de l'invention, l'élément trochitérien est constitué par un segment sphérique plein, muni d'une broche d'ancrage apte à être fixée, par ciment ou de toute autre manière connue en soi, dans un puits ménagé dans la partie trochité¬ rienne sectionnée de la tête de l'humérus. Dans ce cas, l'élément trochitérien peut être réalisé en polyéthylène haute densité ou tout autre matériau similaire.

Dans une variante de l'invention, l'élément trochitérien a la forme d'une calotte sphérique dont le bord présente plusieurs pattes de fixation destinées à être ancrées et fixées par ciment ou par tout autre moyen approprié, dans des puits ménagés pour les recevoir dans la partie trochitérienne sectionnée de la tête de 1 ' humérus. Dans ce cas, l'élément trochitérien peut être réalisé soit en polyéthylène haute densité, soit en métal tel qu'en acier inoxydable de qualité tolérée par l'organisme humain, poli ou recouvert d'une céramique haute densité tel que, par exemple, des oxydes de chrome ou tout autre matériau présentant une grande dureté et susceptible d'être poli et rodé afin de parfaire le glissement.

La face interne de l'élément trochitérien peut être avantageusement recouverte d'aspérités ou d'une céramique à porosité ouverte afin d'en parfaire la liaison sur le ciment de scellement utilisé, tel que le méthacryiate de méthyle.

La présence d'une céramique à porosité ouverte permet, en outre, la reprise osseuse. L'élément acromial est constitué d'une pièce, de préférence en polyéthylène haute densité, et recou¬ vrant, de préférence, la totalité de la face inférieure de l'acromion. Sa surface articulaire est sphérique concave et sensiblement de même diamètre que la pièce trochitérienne sphérique convexe. La face de liaison de cet élément acromial est agencée pour épouser la face inférieure de l'acromion, légèrement concave, et présen¬ ter des moyens de fixation, tels que des pions ou plots pouvant être solidement fixés dans des trous réalisés à la face inférieure de l'acromion.

L'élément acromial peut aussi être réalisé en un métal présentant une résistance mécanique suffisante pour jouer son rôle de voûte patellaire pour l'élément trochitérien. Cet élément acromial est alors avantageuse- ment réalisé en acier inoxydable poli de qualité tolérée par l'organisme humain.

Ce matériau convient parfaitement lorsque l'élément trochitérien est en polyéthylène ou en un métal revêtu d'une céramique haute densité ; mais il est évident qu'à l'inverse, on pourrait prévoir éventuelle¬ ment un élément trochitérien ayant la forme d'une calotte sphérique en acier inoxydable poli, au moins la face inférieure de l'élément acromial étant revêtue d'une céramique haute densité. De façon avantageuse la surface de l'élément acromial destinée à venir en contact avec la face infé¬ rieure de l'acromion, peut être traitée de façon à présenter un degré de rugosité facilitant la reprise osseuse, ou encore recouverte de différents moyens facilitant cette reprise, tels que par exemple une couche d ' hydroxyapatite ou une céramique de porosité ouverte, par exemple de l'alumine.

Différents moyens de fixation connus peuvent, bien entendu être utilisés, et notamment des ciments. Toutefois l'utilisation de 1 'hydroxyapatite est souvent souhaitée pour compléter les moyens mécaniques de fixation, quels qu'ils soient, dont les effets opératoi¬ res sont immédiats. En effet, à la fixation primaire assurée par ces moyens mécaniques, 1 'hydroxyapatite projetée sur une surface destinée à être en contact avec une face osseuse assure une fixation secondaire dans les quelques mois suivant l'opération chirurgicale ; cette fixation qui devient complémentaire à la fixation mécanique est de nature physico-chimique et est obtenue par adsorption des constituants osseux sur 1 "hydroxyapa¬ tite ; généralement il s'agit d'hydroxyapatite de calcium.

D'autres avantages et caractéristiques de 1 ' invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel :

- la figure 1 est une vue en coupe frontale schématique d'une épaule dans un état normal ;

- la figure 2 est une vue en coupe frontale d'une épaule portant la prothèse au début de l'élévation du bras ;

- la figure 3 est une vue en coupe frontale d'une épaule portant la prothèse, en fin de mouvement d'élévation ; - la figure 4 est une vue en perspective de l'élément de prothèse trochitérien ;

- la figure 5 est une vue en perspective de l'élément acromial de prothèse.

Sur la figure 1 on reconnaît l'omoplate 2 avec sa cavité glénoïde 3 coopérant avec la surface articulaire de la tête humérale 4. Celle-ci est surmontée de l'acromion 5 faisant bloc avec l'omoplate par son pilier 6. La tête humérale est séparée de l'acromion par l'insertion du muscle sus-épineux 7. Le muscle deltoïde 8, fixé sur la partie externe de la clavicule, l'acromion et l'épine de l'omoplate entoure donc la tête humérale. L'acromion 5 est également fixé à la clavicule 9 par les ligaments acromio-claviculaires 10 et la chape trapé- zienne 11 est commune à l'acromion et à la clavicule. En se référant à la figure 2 on voit une épaule munie d'une prothèse selon l'invention. L'acromion 5 a été séparé par sectionnement de son pilier 6 et le sus-épineux 7 a disparu du fait de la maladie.

L'élément de prothèse acromial 12 présente une surface articulaire sphérique concave 12a et, comme on le voit sur le dessin, ne déborde pas sur la clavicu¬ le, et n'interfère donc pas avec l'apophyse coracoïde. Il est maintenu fixé dans l'acromion et sur la face infé¬ rieure de celui-ci, par des plots pénétrant dans des puits pratiqués par le chirurgien dans l'acromion, dans lequel il est scellé par un ciment chirurgical usuel.

Le trochiter a été éliminé et remplacé par l'élément trochitérien de prothèse 13 en forme de calotte sphérique ayant sensiblement le même rayon que celui de la calotte concave 12a.

L'épaisseur de l'élément acromial 12 est de préférence de l'ordre de 8 à 10 mm, de façon à compenser le vide sous-acromial laissé par la disparition du sus- épineux. L'épaisseur est augmentée pour élever la puissance du mouvement.

Le réglage de la tension musculaire des muscles de la coiffe humérale peut être obtenu par le choix de l'épaisseur de la prothèse acromiale ou par le choix de la position ou de la longueur de l'élément trochitérien de long de la diaphyse humérale.

On peut, par exemple prévoir un jeu de plusieurs éléments acromiaux 12 de longueur et/ou d'épaisseur différentes.

Dans la position de la figure 2, au début de l'élévation du bras, l'acromion 5, avec sa prothèse 12, est tiré vers le bas par la contraction du deltoïde 8. La pièce prothétique sous-acromiale 12 vient alors appuyer de haut en bas sur la tête humérale par l'inter¬ médiaire de l'élément trochitérien 13. On comprend que la pression de l'acromion sur la tête humérale va diminuer au fur et à mesure de l'élévation du bras et l'on voit, sur la figure 3, que lorsque l'humérus 4 est à l'horizontale, le deltoïde 8, l'ensemble patellaire formé par l'acromion 5 et l'élément acromial de prothèse 12, et la clavicule 9 sont pratiquement alignés dans un plan horizontal.

Pour sa fixation sous la face inférieure de l'acromion 5, séparé de son pilier, la face supérieure 12b de l'élément acromial 12 peut être munie d'ergots ou de pions 12c destinés à pénétrer dans des évidements creusés dans l'acromion et y être cimentés. De façon avantageuse, la susdite face supérieure 12b, de même que les pions 12c, est traitée, soit par traitement de surface, soit par recouvrement d'une couche d'un matériau convenable, afin de faciliter son intégration osseuse.

Claims

- REVENDICATIONS -

1. Prothèse totale trochitero-acromiale de l'épaule comprenant deux éléments, à savoir : un élément trochitérien (13), ayant la forme d'un secteur sphérique convexe, et muni de moyens de fixation à l'emplacement du trochiter, et un élément acromial (12) présentant une surface d'appui pour l'élément trochitérien (13) et muni de moyens de fixation sur la face inférieure de l'acro- mion, de manière à coiffer l'élément trochitérien précité, et dont les dimensions sont telles qu'il reste libre de se déplacer, sans déborder sur la clavicule,, d'un seul tenant avec l'acromion, une fois que celui-ci a été sectionné à hauteur du pilier de l'épine de 1 ' omoplate.

2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface d'appui est concave, de préférence sphérique.

3. Prothèse selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite surface d'appui a un rayon sensiblement égal à celui du secteur de l'élément trochitérien.

4. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément de prothèse acromial (12) ne déborde pas de la face inférieure de la partie de l'acromion qui a été libérée de l'épine de l'omoplate, par sectionnement au niveau du pilier.

5. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément acromial (12) recouvre la totalité de la face inférieure de la partie de l'acromion libérée.

6. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la face supérieure (12b) de l'élément acromial (12) est agencée pour épouser la face inférieure de l'acromion et présente des moyens de fixation (12c) pour être fixée dans des trous réalisés à la face inférieure de l'acromion.

7. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'épaisseur de l'élément acromial est de l'ordre de 8 à 10 mm.

8. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'élément trochitérien (13) est constitué par un segment sphérique comprenant une ou des broches d'ancrage.

9. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'élément trochitérien est réalisé sous forme d'une calotte sphérique.

10. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément trochitérien et/ou l'élément acromial est réalisé en métal, notamment acier inoxydable, notamment recouvert, sur la surface articulaire, d'une céramique haute densité, ou en polyéthylène haute densité.

11. Prothèse selon la revendication 10, caractérisée en ce que la face de liaison de l'élément trochitérien (13) et/ou de l'élément acromial (12) est traitée ou revêtue d'un matériau facilitant la liaison sur un ciment de scellement et l'intégration osseuse.

12. Prothèse selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les faces de liaison des éléments 12 et/ou 13 sont revêtues d' hydroxyapatite, notamment d'hydroxyapatite de calcium.

13. Procédé de pose d'une prothèse selon l'une des revendications 1, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte, outre l'étape de pose de l'élément trochitérien d'une façon déjà connue, le sectionnement de l'acromion au niveau du pilier de l'épine de l'omo¬ plate et la fixation de l'élément de prothèse acromial sous l'acromion, soit avant, soit après sectionnement, l'acromion, avec son élément de prothèse acromial, restant alors libre par rapport à l'épine de l'omoplate pour jouer un rôle d'articulation patellaire.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on règle la tension des muscles de la coiffe de l'épaule en jouant sur l'épaisseur de l'élément acromial.