FR2600527A1

FR2600527A1 - Femoral part for hip prosthesis

Info

Publication number: FR2600527A1
Application number: FR8609804A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1987-12-31
Anticipated expiration: 2006-06-24
Also published as: FR2600527B1

Abstract

Femoral part for hip prosthesis, of the type comprising a tail 2 whose section narrows progressively from its upper part to its tip. It is characterised in that the tail 2 is of quadrilateral cross-section and comprises at its upper part and on at least each of its larger opposite faces a series of transverse grooves 5 with wolf-teeth undulations whose slope increases from the top part of the tail towards its bottom part, which are perpendicular to the longitudinal axis 6 of the tail 2, the series of grooves 5 being followed as far as the tip of the tail by a series of longitudinal grooves 7 made on all four faces of the tail.

Description

Partie fémorale de prothèse de hanche. Femoral part of hip prosthesis.

La présente invention se rapporte à une partie fémorale de prothèse pour articulation de la hanche. The present invention relates to a femoral part of a hip joint prosthesis.

Il est courant à l'heure actuelle de recourir à l'implantation d'une prothèse en cas de détérioration de la tête du fémur ou de la cavité cotyloidienne, à l'intérieur de laquelle est naturellement montée celle-ci. It is common at the present time to resort to the implantation of a prosthesis in the event of deterioration of the head of the femur or of the acetabular cavity, inside which it is naturally mounted.

Pour réaliser la mise en place d'une telle prothèse, on -scie tout d'abord le col du fémur ou la partie haute de celui-ci, et on le remplace par une pièce, que l'on appellera dans ce qui suit "partie fémorale", qui comporte une queue allongée destinée à être engagée, puis fixée, avec ou sans ciment, dans le canal médullaire du fémur, ou fût fémoral, et une tête sur laquelle on vient fixer, ou comportant, une pièce de forme générale sphérique ou hémisphérique, destinée généralement à recevoir elle-même une cupule montée dans la cavité cotyloidienne. To achieve the establishment of such a prosthesis, we first saw the neck of the femur or the upper part of it, and we replace it with a piece, which will be called in what follows " femoral part ", which comprises an elongated tail intended to be engaged, then fixed, with or without cement, in the medullary canal of the femur, or femoral shaft, and a head on which one comes to fix, or comprising, a part of general shape spherical or hemispherical, generally intended to receive itself a cup mounted in the acetabular cavity.

Les parties fémorales de prothèse se fixant avec ciment présentent quelques inconvénients. Tout d'abord, pour fixer la prothèse avec du ciment, il est nécessaire de retirer une grande partie de l'os spongieux, ce qui enlève une grande partie du capital osseux. En cas de réintervention, on se trouve en présence d'un os raréfié, ce qui pose quelquefois des problèmes pour ces réinterventions. Par ailleurs, le ciment est toxique pour l'os et entraîne, lors de sa polymérisation, une brûlure qui augmente également la destruction de l'os. En outre, le ciment se présente comme un corps étranger supplémentaire en sus de la prothèse et vient donc augmenter le risque d'infection. Enfin, le ciment, comme tous les produits polymères, se fragilise avec le temps ; il peut se fragmenter et donc être source de descellement de la prothèse. The femoral parts of the prosthesis attaching with cement have some disadvantages. First of all, to fix the prosthesis with cement, it is necessary to remove a large part of the cancellous bone, which removes a large part of the bone capital. In case of reoperation, we are in the presence of a rarefied bone, which sometimes poses problems for these reinterventions. In addition, the cement is toxic to the bone and causes, during its polymerization, a burn which also increases the destruction of the bone. In addition, the cement presents itself as an additional foreign body in addition to the prosthesis and therefore increases the risk of infection. Finally, cement, like all polymer products, becomes brittle over time; it can fragment and therefore be a source of loosening of the prosthesis.

Les prothèses fixées sans ciment ont donc comme premier avantage de supprimer tous les inconvénients précités du ciment. Ce sont des prothèses que l'on place à force dans la cavité osseuse et dans le spongieux, ce qui permet donc de retirer un minimum de capital osseux. Le document
FR-A-2 295 729 décrit, par exemple, une prothèse fémorale de ce type qui se fixe dans le fût fémoral par vissage. En cas de problème nécessitant une réintervention, on se trouvera alors en présence d'un os conservé au maximum, qui n'aura pas été brûlé par la polymérisation du ciment. Enfin, la prothèse étant fixée par l'os et réhabitée de façon plus ou moins importante, on peut espérer qu'il n'y aura pas de problème de longévité dans la fixation os-prothèse. Prostheses fixed without cement therefore have the first advantage of eliminating all of the aforementioned disadvantages of cement. These are prostheses that are placed by force in the bone cavity and in the cancellous bone, which therefore makes it possible to remove a minimum of bone capital. The document
FR-A-2 295 729 describes, for example, a femoral prosthesis of this type which is fixed in the femoral barrel by screwing. In the event of a problem requiring reoperation, we will then be in the presence of a bone kept to the maximum, which will not have been burned by the polymerization of the cement. Finally, the prosthesis being fixed by the bone and rehabilitated to a greater or lesser extent, it is hoped that there will be no problem of longevity in the bone-prosthesis fixation.

Les prothèses à fixation dans le fût fémoral sans ciment sont en général soit des prothèses vissées, pour lesquelles la prothèse prend appui par l'intermédiaire de spires, soit des prothèses dites madréporiques qui sont
revêtues d'un micro-billage plus ou moins important dans lequel s'effectue la repousse osseuse.Prostheses fixed in the cementless femoral barrel are generally either screwed prostheses, for which the prosthesis is supported by turns, or so-called madreporic prostheses which are
coated with a more or less significant micro-billing in which the bone regrowth takes place.

Dans une prothèse madréporique, la repouse osseuse s effectue en - général de façon importante à l'intérieur des billes, ce qui a pour inconvé
nient, par exemple en cas de rupture de la queue de la prothèse, de rendre
cette queue non extractible.In a madreporic prosthesis, the bone regrowth is generally carried out inside the balls, which has the disadvantage
deny, for example in case of rupture of the tail of the prosthesis, to make
this non-extractable tail.

Les prothèses vissées ont pour inconvénient de manquer de stabilité en rotation, puisqu'elles peuvent se dévisser, notamment lors de contraintes en flexion du fémur. Screwed prostheses have the drawback of lacking rotational stability, since they can be unscrewed, in particular during bending stresses of the femur.

Lors de la mise en appui, il existe deux types de forces qui s'exercent sur une prothèse: d'une part des forces d'enfoncement, et d'autre part, du fait du décalage de la hanche par rapport à l'axe du corps, des forces dites varisantes qui ont tendance à faire basculer la prothèse. During the abutment, there are two types of forces which are exerted on a prosthesis: on the one hand of the forces of insertion, and on the other hand, because of the offset of the hip compared to the axis of the body, so-called varying forces which tend to tip the prosthesis.

La présente invention est relative à une partie fémorale de prothèse de hanche, comportant un queue se fixant sans ciment dans le fût fémoral, qui présente une bonne résistance à la fois aux forces de rotation, aux forces d'enfoncement et aux forces de basculement, ou forces varisantes. Elle est du type comportant une queue dont la section va en se rétrécissant progressivement de sa partie supérieure jusqu'à sa pointe, et elle est caractérisée en ce que cette queue est de section quadrangulaire et comporte, à sa partie supérieure et sur au moins chacune de ses deux plus grandes faces opposées, une série de rainures transversales à ondulations en dents de loup dont la pente est montante de la partie haute de la queue vers sa partie basse, perpendiculaires à l'axe longitudinal de la queue, la série de rainures étant suivie, jusqu'à la pointe de la queue, d'une série de rainures longitudinales pratiquées sur les quatre faces de la queue. The present invention relates to a femoral part of a hip prosthesis, comprising a tail which is fixed without cement in the femoral barrel, which has good resistance both to rotational forces, to driving forces and to tilting forces, or varying forces. It is of the type comprising a tail, the section of which tapers progressively from its upper part to its tip, and it is characterized in that this tail is of quadrangular section and comprises, at its upper part and on at least each from its two largest opposite faces, a series of transverse grooves with wolf tooth undulations whose slope is rising from the upper part of the tail towards its lower part, perpendicular to the longitudinal axis of the tail, the series of grooves being followed, up to the tip of the tail, by a series of longitudinal grooves formed on the four faces of the tail.

La combinaison, conformément à l'invention et pour une partie fémorale de prothèse dont la queue va en se rétrécissant en section du haut vers le bas, des rainures transversales supérieures, des rainures longitudinales inférieures et du caractère quadrangulaire de la queue permet un maintien primaire solide de la prothèse dans le fût fémoral en dépit des forces de rotation, des forces d'enfoncement et des forces de basculement. The combination, in accordance with the invention and for a femoral portion of prosthesis whose tail tapers in section from top to bottom, upper transverse grooves, lower longitudinal grooves and the quadrangular nature of the tail allows primary support solid prosthesis in the femoral barrel despite rotational forces, driving forces and tilting forces.

Avantageusement, les rainures tranversales sont pratiquées sur environ le premier tiers supérieur de la queue, et les rainures longitudinales sur environ les deux derniers tiers. Advantageously, the transverse grooves are formed on approximately the first upper third of the tail, and the longitudinal grooves on approximately the last two thirds.

Avantageusement par ailleurs, les largeurs, dans le sens longitudinal, des rainures transversales vont en décroissant progressivement du haut vers le bas. Préférentiellement en outre, la pente de la partie montante de chaque dent de loup, que forme chaque rainure transversale en direction longitudinale, à une valeur constante, cette valeur angulaire étant avantageusement de l'ordre de 10 à 16 degrés et préférentiellement égale à 13030t. Advantageously, moreover, the widths, in the longitudinal direction, of the transverse grooves progressively decrease from the top to the bottom. Preferably further, the slope of the rising part of each wolf tooth, which each transverse groove forms in the longitudinal direction, at a constant value, this angular value advantageously being of the order of 10 to 16 degrees and preferably equal to 13030t.

De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages ainsi que d'autres caractéristiques apparaîtront, au cours de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels
Figure 1 est une vue latérale de la partie fémorale de prothèse de hanche selon l'invention,
Figure 2 en est une vue selon la direction F de la figure 1,
Figure 3 en est une vue selon la direction f de la figure 1,
Figure 4 est une vue en coupe selon la direction IV-IV de la figure 1,
Figure 5 est une vue en coupe selon la direction V-V de la figure 1,
Figure 6 est une vue en coupe partielle selon la direction VI-VI de la figure 1, et
Figure 7 est une vue agrandie du détail indiqué par A sur la figure 4.In any case, the invention will be well understood, and its advantages as well as other characteristics will appear, during the following description of a nonlimiting example of embodiment, with reference to the appended drawings in which
FIG. 1 is a side view of the femoral part of hip prosthesis according to the invention,
FIG. 2 is a view thereof in the direction F of FIG. 1,
FIG. 3 is a view in the direction f of FIG. 1,
FIG. 4 is a sectional view in the direction IV-IV of FIG. 1,
FIG. 5 is a sectional view in the direction VV of FIG. 1,
Figure 6 is a partial sectional view in the direction VI-VI of Figure 1, and
Figure 7 is an enlarged view of the detail indicated by A in Figure 4.

En se reportant tout d'abord à l'ensemble des figures 1 à 5, la partie fémorale de prothèse de hanche 1 selon l'invention comporte, de manière connue en soi, une queue allongée 2, dont la section va en se rétrécissant du haut vers le bas comme représenté, et une tête 3 sur laquelle on viendra fixer une partie hémisphérique conformée de manière à pouvoir être engagée dans la cavité cotyloidienne de la hanche. De manière très classique également, la pièce 1 est équipée, à la jonction entre sa queue 2 et sa tête 3, d'une collerette 4 destinée à venir prendre appui sur le calcar, et déjà participer ainsi à la stabilisation primaire de la prothèse contre les forces varisantes de basculement et contre les forces d'enfoncement axial. Referring firstly to all of Figures 1 to 5, the femoral part of hip prosthesis 1 according to the invention comprises, in a manner known per se, an elongated tail 2, the cross section of which narrows from the top to bottom as shown, and a head 3 on which we will fix a hemispherical part shaped so as to be able to be engaged in the acetabulum of the hip. Also very conventionally, the part 1 is equipped, at the junction between its tail 2 and its head 3, with a flange 4 intended to come to bear on the calcar, and thus already participate in the primary stabilization of the prosthesis against the varying tilting forces and against the axial driving forces.

Conformément à l'invention, et de façon à stabiliser parfaitement la prothèse à la fois contre les forces de rotation, les forces d'enfoncement et les forces varisantes, la queue 2 présente les caractéristiques supplémentaires suivantes
- sa section est quadrangulaire, comme représenté sur les figures 4 et 5,
- sa partie supérieure est pourvue, sur ses deux plus grandes faces et sur environ le premier tiers de la longueur totale de la queue, d'une série de 18 rainures transversales 5, toutes perpendiculaires à l'axe longitudinal 6 de la queue 2, et à ondulations en dents de loup, à pente montante du haut vers le bas, comme représenté sur la figure 6,
- le restant de la queue 2, c'est-à-dire environ ses deux derniers tiers est pourvu, sur ses quatre faces, de rainures longitudinales 7, à ondulations symétriques comme représenté sur la figure 7.According to the invention, and so as to perfectly stabilize the prosthesis both against rotational forces, driving forces and varying forces, the shank 2 has the following additional characteristics
- its section is quadrangular, as shown in FIGS. 4 and 5,
its upper part is provided, on its two largest faces and over approximately the first third of the total length of the tail, with a series of 18 transverse grooves 5, all perpendicular to the longitudinal axis 6 of the tail 2, and with wolf-tooth undulations, with a rising slope from top to bottom, as shown in FIG. 6,
the remainder of the tail 2, that is to say about its last two thirds, is provided, on its four faces, with longitudinal grooves 7, with symmetrical undulations as shown in FIG. 7.

Comme on le voit sur la figure 1, la série de rainures longitudinales 7 est contigüe à la série de rainures tranversales 5, ce qui permet d'obtenir un effet optimal de résistance aux forces d'enfoncement et aux forces de rotation. As can be seen in FIG. 1, the series of longitudinal grooves 7 is contiguous with the series of transverse grooves 5, which makes it possible to obtain an optimal effect of resistance to the driving forces and to the rotational forces.

En se reportant également maintenant à la figure 6, les demandeurs ont trouvé qu'un effet optimal était obtenu en conformant chaque rainure transversale 5 d'une part de manière à ce que les largeurs L des rainures 5 successives, dans le sens longitudinal, aillent en décroissant progressivement du haut vers le bas, et d'autre part de façon que la pente de la partie montante 8 de chaque dent de loup, que forme chaque rainure transversale en direction longitudinale, ait une valeur constante, l'angle de la partie 8 -par rapport à l'axe longitudinal étant constant et dans cet exemple égal à l3030#. Préférentiellement, l'angle a une valeur comprise entre 10 et 16 degrés environ.Dans l'exemple représenté, la largeur L décroit progressivement depuis la valeur L = 5 mm pour la rainure supérieure 51, jusqu'à atteindre la valeur L = 2,08 mm pour la quatorzième rainure 514, puis reste égale à cette dernière valeur de 2,08 mm jusqu'à la dix-huitième et dernière rainure transversale 518. Referring now also to FIG. 6, the applicants have found that an optimal effect is obtained by shaping each transverse groove 5 on the one hand so that the widths L of the successive grooves 5, in the longitudinal direction, go gradually decreasing from top to bottom, and on the other hand so that the slope of the rising part 8 of each wolf tooth, which forms each transverse groove in the longitudinal direction, has a constant value, the angle of the part 8 - relative to the longitudinal axis being constant and in this example equal to l3030 #. Preferably, the angle has a value between approximately 10 and 16 degrees. In the example shown, the width L decreases progressively from the value L = 5 mm for the upper groove 51, until reaching the value L = 2, 08 mm for the fourteenth groove 514, then remains equal to the latter value of 2.08 mm until the eighteenth and last transverse groove 518.

Suivant la taille de la prothèse, le nombre de rainures transversales 5 varie, et est généralement compris entre seize et vingt-et-une rainures, seize pour la prothèse la plus petite, vingt-et-une pour la plus grande. Depending on the size of the prosthesis, the number of transverse grooves 5 varies, and is generally between sixteen and twenty-one grooves, sixteen for the smallest prosthesis, twenty-one for the largest.

La figure 7, qui est une vue agrandie du détail A de la figure 4, montre la forme préférentielle donnée aux ondulations des rainures longitudinales 7. Comme on le voit sur ce dessin, les ondulations sont régulières et symétriques, et elles sont telles que leurs faces 9,10 sont rectilignes, forment un angle de 90 degrés entre elles, avec toutefois un arrondi 11,12 à chacun de leurs points de jonction, c'est-à-dire au fond et au sommet de chaque ondulation. Cette conformation, qui n'est que préférentielle, permet d'éviter les contraintes douloureuses et, en permettant, comme on le verra ci-après, une bonne pénétration d'hydroxy-apatite, elle favorise l'ancrage biologique secondaire. Figure 7, which is an enlarged view of detail A of Figure 4, shows the preferred shape given to the corrugations of the longitudinal grooves 7. As can be seen in this drawing, the corrugations are regular and symmetrical, and they are such that their faces 9,10 are rectilinear, form an angle of 90 degrees between them, with however a rounded 11,12 at each of their junction points, that is to say at the bottom and at the top of each corrugation. This conformation, which is only preferential, makes it possible to avoid painful constraints and, by allowing, as will be seen below, good penetration of hydroxyapatite, it promotes secondary biological anchoring.

La prothèse, une fois définitivement usinée conformément à l'invention, est ensuite recouverte d'hydroxy-apatite. Cette hydroxy-apatite permet d'augmenter considérablement la porosité de la prothèse et par suite de favoriser l'ancrage biologique secondaire qui sera une garantie de longévité. The prosthesis, once definitively machined in accordance with the invention, is then covered with hydroxyapatite. This hydroxyapatite makes it possible to considerably increase the porosity of the prosthesis and consequently to favor the secondary biological anchoring which will be a guarantee of longevity.

Claims

1. Femoral part of hip prosthesis, of the type comprising a tail (2) the section of which tapers progressively from its upper part to its tip, characterized in that the tail (2) is of quadrangular section and comprises at its upper part and on at least each of its two largest opposite faces a series of transverse grooves (5) with undulations in wolf teeth whose slope is rising from the upper part of the tail towards its lower part, perpendicular to the 'longitudinal axis (6) of the tail (2), the series of grooves (5) being followed to the tip of the tail, a series of longitudinal grooves (7) formed on the four sides of the tail.

2. Femoral part of hip prosthesis according to claim 1, characterized in that its tail (2) and its head (3) are separated by a flange (4).

3. femoral hip prosthesis part according to claim 1 or claim 2, characterized in that the transverse grooves (5) are formed on approximately the first upper third of the tail (2), and the longitudinal grooves (7) on about the last two-thirds.

4. Femoral part of hip prosthesis according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the widths (L), in the longitudinal direction, of the transverse grooves (5) are progressively decreasing from top to bottom.

5. Femoral part of hip prosthesis according to claim 4, characterized in that the slope (O () of the rising part (8) of each wolf tooth, which forms each transverse groove (5) in a longitudinal direction, at a constant value.

6. Femoral part of flank prosthesis according to claim 5, characterized in that the slope at a constant angular value (ç () of the order of 10 to 16 degrees.

7. femoral part of hip prosthesis according to claim 6, characterized in that said angular value (oye) is of the order of 13 30 '.

8. Femoral hip prosthesis part according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the number of transverse grooves (5) is between sixteen and twenty - and one included.

9. femoral hip prosthesis part according to claim 8, characterized in that the upper groove (51) has a width (L) of the order of 5 millimeters, and in that the lower groove (518) has a width (L) of the order of 2 millimeters.

10. Femoral part of hip prosthesis according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the undulations of the longitudinal grooves 7 are regular, with flanks (9,10) rectilinear and forming a right angle, and with apex ( 12) and rounded bottom (11).

11. Femoral part of hip prosthesis according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is covered with hydroxyapatite in order to promote biological anchoring.