FR2797762A1

FR2797762A1 - Femoral implant for artificial hip joint has frustoconical projection which accommodates ball, standing on conical base and has curved tapered projection extending from shoulder

Info

Publication number: FR2797762A1
Application number: FR9911001A
Authority: FR
Inventors: Barbara Billard
Original assignee: Individual
Current assignee: Francois Gaucher Fr; Guillaume Grosjean Fr; Michel Serrault Fr; OLIVIER HIMMER, BE; Philippe Cottin Fr; Thierry Musset Fr; Aston Medical SAS
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-02
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: FR2797762B1

Abstract

The cone (1b) supporting the projection has slightly tapered sides. The base (1c) forms a shoulder from which the specially-shaped projection (1) extends. The sides of the projection may be flat, while the inner curve (1a1) and the outer curve (1a2) are rounded, especially forming a semicircular shape.

Description

JEU DE TIGES FEMORALES POUR PROTHESE DE HANCHE L'invention se rattache au secteur technique des implants chirurgicaux notamment aux tiges fémorales destinées à être impactees dans le canal médullaire d'un fémur. The invention relates to the technical field of surgical implants, in particular to femoral stems intended to be impacted in the medullary canal of a femur. SUMMARY OF THE INVENTION

D'une manière parfaitement connue, la partie de la tige destinée à être impactée dans le canal médullaire est prolongée angulairement par un col dont l'extrémité libre est agencée pour recevoir directement d'une manière rapportée une tête sphérique généralement dénommée tête fémorale destinée à coopérer avec la partie complémentaire d'un implant cotyloïdien impacté dans la cavité correspondante de l'os iliaque de la hanche. Il existe une très grande variété de tiges fémorales, en distinguant celles qui sont retenues dans le canal médullaire avec du ciment de celles présentent des agencements externes spécifiques évitant l'emploi d'un tel ciment. Plus particulièrement, l'invention concerne une tige fémorale du type de celle décrite dans le certificat d'utilité FR 2.678.509 et plus généralement une tige fémorale cimentée. On peut citer également la demande de brevet FR 2.735.970. In a perfectly known manner, the part of the rod intended to be impacted in the medullary canal is extended angularly by a neck whose free end is arranged to directly receive in a reported manner a spherical head generally referred to as a femoral head for cooperate with the complementary part of an acetabular implant impacted in the corresponding cavity of the hip bone. There is a very large variety of femoral stems, distinguishing those retained in the medullary canal with cement from those having specific external arrangements avoiding the use of such cement. More particularly, the invention relates to a femoral stem of the type described in the utility certificate FR 2.678.509 and more generally to a cemented femoral stem. We can also mention the patent application FR 2,735,970.

Quelles que soient les solutions techniques employées, pour obtenir bonne stabilité de la prothèse, en évitant au maximum les risques de descellement, il est apparu important d'optimiser, d'une part, le remplissage métaphysaire pour assurer un blocage immédiat per opératoire t, d'autre . Whatever the technical solutions used, to obtain good stability of the prosthesis, avoiding the risk of loosening as much as possible, it appeared important to optimize, on the one hand, the metaphyseal filling to ensure an immediate intraoperative blockage t, else.

la forme de la section distale en bout de queue en évitant des pointes de contraintes sur le ciment par la présence de sections angulaire et triangulaire en particulier, ou en faisant croître, d'une façon homothétique, les tailles. ' Des problèmes non négligeables peuvent en effet subsister au niveau diaphysaire entraînant souvent des fissures de la couche de ciment niveau de la partie distale de la tige et surtout en bout de cette dernière c'est-à-dire au niveau de son extrémité considérée à l'opposée de celle recevant la tête fémorale. Ces fissures sont le plus souvent dues à enfoncement ou à des micromouvements en rotation de la tige dans le fourreau de ciment dans une zone de forte sollicitation. De telles fissures, si elles ne sont pas à priori néfastes à moyen terme pour le patient, peuvent s'avérer désagréables radiologiquement lors de contrôle postopératoire et compromettent à plus long terme le scellement de la tige. the shape of the distal section at the end of the tail avoiding stress peaks on the cement by the presence of angular and triangular sections in particular, or by growing in a homothetic manner, the sizes. Not insignificant problems may indeed remain at the diaphyseal level often resulting in cracks in the cement layer at the distal end of the stem and especially at the end of the latter, that is to say at its end considered the opposite of that receiving the femoral head. These cracks are most often due to depression or micromovements in rotation of the rod in the cement sleeve in a zone of high stress. Such cracks, if they are not a priori harmful to the patient in the medium term, can be unpleasant radiologically during postoperative control and compromise the sealing of the stem in the longer term.

A partir de ce constat, il est apparu important de donner au praticien les moyens d'améliorer sa technique de choix de la famille de tiges à utiliser en ayant pour objectif d'obtenir, d'une part, un meilleur blocage et une parfaite stabilité en partie métaphysaire et, d'autre part, un centrage de la tige avec un effet de résistance à l'enfoncement et à la rotation dans le ciment. From this observation, it appeared important to give the practitioner the means to improve his technique of choosing the family of rods to use with the objective of obtaining, on the one hand, a better blockage and a perfect stability partly metaphyseal and, secondly, a centering of the rod with an effect of resistance to depression and rotation in the cement.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un jeu de tiges fémorales dont la sélection, par l'opérateur, résulte dans la préparation du canal médullaire du fémur. C'est ainsi qu'il est apparu important de soumettre le canal` médullaire à une opération de calibrage niveau diaphysaire par exemple à sensiblement 315 de la résection cervicale dudit canal. Le canal médullaire est ensuite soumis au passage différentes râpes de même diamètre distal correspondant à celui du calibre, mais dont le volume métaphysaire dans les plans frontal et sagittal varie progressivement jusqu'à obtenir une parfaite stabilité. To solve such a problem, it was designed and developed a set of femoral stems whose selection, by the operator, results in the preparation of the medullary canal of the femur. Thus, it appeared important to subject the medullary canal to a diaphyseal level calibration operation, for example to substantially 315 cervical resection of said channel. The medullary canal is then subjected to the passage different rasps of the same distal diameter corresponding to that of the caliber, but whose metaphyseal volume in the frontal and sagittal planes varies gradually until obtaining a perfect stability.

A partir de cette technique préopératoire, et du problème posé d'obtenir une parfaite stabilité aux niveaux métaphysaire diaphysaire, en évitant tout risque d'enfoncement et de micro-mouvements rotatoires, le jeu de tiges fémorales selon l'invention, présente, pour un calibre déterminé, plusieurs tiges ayant toutes le même diamètre d'entrée niveau distal correspondant au calibre considéré soit par planning préopératoire, soit en per opératoire, et un volume progressivement croissant au niveau métaphysaire, chaque tige d'un même jeu présentant une section transversale dont les bords antéro-postérieurs sont aplanis afin de créer un effet anti-rotatoire, ladite section étant chanfreinée au niveau distal côtés interne et externe pour augmenter l'effet anti-descente et anti-rotatoire et éviter toute pointe de contrainte dans le ciment. From this preoperative technique, and the problem of obtaining a perfect stability at the diaphyseal metaphyseal levels, avoiding any risk of depression and micro-rotatory movements, the femoral stem set according to the invention, for a determined caliber, several stems all having the same distal level inlet diameter corresponding to the caliber under consideration either by preoperative planning or intraoperatively, and a progressively increasing volume at the metaphyseal level, each stem of the same set having a cross section of which the anteroposterior edges are flattened to create an anti-rotatory effect, said section being chamfered distally at the inner and outer sides to increase the anti-descent and anti-rotation effect and to avoid any stress point in the cement.

A partir de cette conception de base, chaque tige d'un même jeu présente les caractéristiques suivantes - la partie métaphysaire présente des bords interne et externe arrondis, les faces latérales méplates étant orientées d'une manière convergente en direction du bord interne et sur environ les 3l5 de la longueur de la tige considérés à compter de l'extrémité proximale ; - les bords interne et externe de la partie distale présentent des chanfreins asymétriques ; - une collerette anti descente à la base du col inclinée à 45 par rapport à l'axe diaphysaire. Avantageusement, compte tenu du problème posé de l'amélioration la technique de choix de la famille de tiges à utiliser chaque jeu présente, pour un même diamètre diaphysaire, trois tiges maximum de dimensions métaphysaires différentes variant par le côté externe et par les faces antérieure et postérieure. From this basic design, each rod of the same set has the following characteristics - the metaphyseal portion has rounded inner and outer edges, the flattened side faces being convergently oriented toward the inner edge and about the 3l5 of the length of the stem considered from the proximal end; the inner and outer edges of the distal portion have asymmetrical chamfers; an anti-down collar at the base of the neck inclined at 45 with respect to the diaphyseal axis. Advantageously, in view of the problem of improving the technique of choosing the family of rods to use each set present, for the same diaphyseal diameter, three stems maximum of different metaphyseal dimensions varying by the outer side and the anterior faces and later.

Selon une autre caractéristique, la tige est prolongée angulairement un col destiné à recevoir la tête fémorale et orientée selon un angle d'environ l30 par rapport à l'axe vertical de symétrie de ladite tige, la base du , au niveau du raccordement avec la tige, étant ovalaire. According to another characteristic, the rod is angularly extended a neck intended to receive the femoral head and oriented at an angle of about 130 relative to the vertical axis of symmetry of said rod, the base of, at the connection with the stem, being oval.

L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face de l'une des tiges d'un même jeu dont diamètre diaphysaire correspond au calibre souhaité ; - la figure 2 est une vue de côté correspondant à la figure 1 ; - les figures 3, 4 et 5, 6 sont des vues de face et de côté correspondant respectivement aux figures 1 et 2 montrant autres tiges fémorales du même jeu, c'est-à-dire ayant le même diamètre distal calibré mais dont les dimensions métaphysaires sont évolutives ; - la figure 7 est une vue de face de la prothèse correspondant à la figure 1 sur laquelle on a superposé par des traits mixtes et des traits pointillés les tiges fémorales des figures 3 et 4 ; - la figure 8 est une vue de côté correspondant à la figure 2 où l'on a superposé par des traits mixtes et des traits interrompus les tiges des figures 5et6; - les figures 9, 10, 11 et 12 sont des vues en coupe transversale considérées respectivement selon les lignes 9-9, 10-10, 11-l 1 12-12 de la figure 1. The invention is described below in more detail with the help of the accompanying drawings in which - Figure 1 is a front view of one of the rods of the same set whose diaphyseal diameter corresponds to the desired caliber; - Figure 2 is a side view corresponding to Figure 1; FIGS. 3, 4 and 5, 6 are front and side views respectively corresponding to FIGS. 1 and 2 showing other femoral stems of the same set, that is to say having the same calibrated distal diameter but whose dimensions metaphysaries are evolutionary; FIG. 7 is a front view of the prosthesis corresponding to FIG. 1 on which the femoral stems of FIGS. 3 and 4 have been superimposed by dashed lines and dotted lines; FIG. 8 is a side view corresponding to FIG. 2 in which the stems of FIGS. 5 and 6 have been superimposed by broken lines and broken lines; - Figures 9, 10, 11 and 12 are cross-sectional views respectively taken along lines 9-9, 10-10, 11-12-12-12 of Figure 1.

jeu de tiges fémorales selon l'invention présente des caractéristiques de formes et de dimensions conformées pour assurer une parfaite stabilité et centrage de la tige en évitant tout risque descente de la tige de descente du composite tige ciment. set of femoral rods according to the invention has characteristics of shapes and dimensions shaped to ensure perfect stability and centering of the rod avoiding any risk of descent of the lowering rod of the cement rod composite.

caractéristiques des tiges composant un dépendent directement de la préparation du canal médullaire du fémur considéré et du calibrage de ce dernier. Pour cela, on procède à un calibrage du canal médullaire à un niveau diaphysaire considéré très sensiblement à 3/5 de la hauteur proximale dudit canal. Cette opération de calibrage est effectuée par tout moyen connu et approprié. On utilise une tige graduée pour indiquer le niveau d'enfoncement portant un calibreur. Après avoir planifié le diamètre, on enlève la tige et on place un bouchon obturateur solidaire d'un guide de centrage sur lequel sont engagées successivement plusieurs râpes trouées jusqu'à obtenir la bonne adaptation ou dans une configuration plus simple des râpes sur lesquelles on aura installé par vissage des olives centrage à l'extrémité distale. The characteristics of the component rods depend directly on the preparation of the medullary canal of the femur considered and the calibration of the latter. For this, we proceed to a calibration of the medullary canal at a diaphyseal level considered very substantially at 3/5 of the proximal height of said channel. This calibration operation is carried out by any known and appropriate means. A graduated rod is used to indicate the level of depression carrying a calibrator. After having planned the diameter, the rod is removed and a stopper plug is attached to a centering guide on which are successively engaged several perforated rasps until the correct adaptation or in a simpler configuration of the rasps on which we will have installed by screwing olives centering at the distal end.

Le bouchon obturateur est placé approximativement 2/5 de la longueur considérée à partir du diamètre calibré. Cette technique de préparation du fémur, notamment pour la mise en place bouchon obturateur, peut être rapprochée de l'enseignement du brevet FR 2.662.931. D'une manière importante, les différentes râpes utilisées pour une même famille présentent toute le même diamètre distal correspondant calibre considéré (11 mm par exemple). On utilise ensuite différentes râpes qui ont toujours le même diamètre distal de 11 mm mais dont tailles métaphysaires varient progressivement11/1 -11/2 -11/3 par exemple. The shutter plug is placed approximately 2/5 of the length considered from the calibrated diameter. This technique of preparation of the femur, in particular for the implementation stopper obturator, can be compared to the teaching of patent FR 2,662,931. Importantly, the different rasps used for the same family have all the same distal diameter corresponding caliber considered (11 mm for example). Different graters are then used which always have the same distal diameter of 11 mm but whose metaphyseal sizes vary progressively 11/1 - 1 1/2 - 11/3 for example.

Le canal médullaire étant ainsi préparé, le jeu de tiges fémorales est déterminé pour correspondre exactement à la râpe utilisée pour avoir une meilleure adaptation métaphysaire. Autrement dit, le jeu présente, pour un calibre déterminé du canal médullaire, plusieurs tiges (1) ayant toutes le même diamètre d'entrée (D) au niveau distal correspondant à ce calibre. A partir de ce diamètre distal qui est toujours identique pour le jeu considéré, chaque tige du même jeu présente un volume croissant au niveau métaphysaire. On renvoie notamment aux figures 7 et 8. Chaque tige (1) du même jeu présente un profil aplani afin de créer un effet anti-rotation. The medullary canal being thus prepared, the set of femoral stems is determined to correspond exactly to the rasp used to have a better metaphyseal adaptation. In other words, the game has, for a given caliber of the medullary canal, several rods (1) having all the same input diameter (D) at the distal level corresponding to this caliber. From this distal diameter which is always identical for the game in question, each rod of the same game has a growing volume at the metaphyseal level. Referring in particular to Figures 7 and 8. Each rod (1) of the same set has a flattened profile to create an anti-rotation effect.

La partie métaphysaire (la) de chaque tige d'un même présente des bords internes (1 a 1) et externes (1a2) arrondis. Les faces latérales antérieure (1a3) et postérieure (1a4) sont aplanies, et orientées, d'une manière convergente, en direction du bord interne (1 a 1) et d'une manière convergente en direction de la partie distale. Cette partie métaphysaire (la) s'étend sur sensiblement les 3/5 de la longueur intramédulaire de tige (1) considérée, à compter de son extrémité proximale (figure 9). delà de la partie métaphysaire, c'est-à-dire au-delà des 3/5, les bords interne (1a1) et externe (1a2) sont arrondis (figure 10). The metaphyseal portion (1a) of each stem of the same has inner (1 to 1) and outer (1a2) rounded edges. The anterior (1a3) and posterior (1a4) lateral faces are flattened, and oriented, in a convergent manner, towards the inner edge (1 to 1) and convergently towards the distal portion. This metaphyseal part (la) extends over approximately 3/5 of the intramedullary length of rod (1) considered, starting from its proximal end (Figure 9). beyond the metaphyseal part, that is to say beyond 3/5, the inner (1a1) and outer (1a2) edges are rounded (FIG. 10).

Au niveau distal, les bords arrondis interne et externe présentent des chanfreins notamment asymétriques (1a7) pour assurer un effet anti- descente et anti-rotatoire, tout en permettant un meilleur remplissage assez régulier et assez épais du ciment dans le canal médullaire à ce niveau. Le chanfrein interne est caractérisé par sa définition commençant à la demi- longueur (L) inférieure de la tige. A L/4 le chanfrein est égal à la corde d'un angle au centre de 60 . En bout de tige, le chanfrein est égal ' la corde d'un angle au centre de 120 . Quant au chanfrein externe il est égal approximativement à la moitié du chanfrein interne précédemment décrit. At the distal level, the inner and outer rounded edges have particularly asymmetrical chamfers (1a7) to ensure an anti-descent and anti-rotatory effect, while allowing a fairly regular and fairly thick filling of the cement in the medullary canal at this level. . The internal chamfer is characterized by its definition beginning at the lower half-length (L) of the stem. At L / 4 the chamfer is equal to the chord of an angle at the center of 60. At the end of the stem, the chamfer is equal to the rope at an angle in the center of 120. As for the outer chamfer, it is approximately equal to half of the internal chamfer previously described.

L'extrémité distale en tant que telle, est asymétrique (figure 12). Avantageusement, chaque jeu présente, pour un meure diamètre diaphysaire correspondant au calibre considéré au maximum selon la famille déterminée par ledit calibre, une, deux ou trois tiges de dimensions métaphysaires différentes variant par le côté externe et par les faces antérieure et postérieure. Ainsi, pour un calibre 11 par exemple, seule varie la métaphyse entre deux modèles d'un même jeu. Entre 11/1 et 11/2, la métaphyse de face varie par l'externe et l'antéro-postérieur, tandis qu'entre 11/2 et 11/3, la métaphyse varie par l'antérieur et le postérieur seulement. The distal end as such is asymmetrical (Figure 12). Advantageously, each set has, for a mth diaphyseal diameter corresponding to the caliber considered at maximum according to the family determined by said caliber, one, two or three rods of different metaphyseal dimensions varying by the outer side and by the anterior and posterior faces. Thus, for a caliber 11 for example, only varies the metaphysis between two models of the same game. Between 11/1 and 11/2, the metaphysis of face varies by the external and the anterior-posterior, while between 11/2 and 11/3, the metaphysis varies from anterior to posterior only.

La tige (1) est prolongée angulairement par un col (lb) destiné à recevoir la tête fémorale. Le col est orienté selon un angle d'environ 130 et avantageusement 133 par rapport à l'axe vertical de symétrie de la tige (1).The rod (1) is angularly extended by a neck (1b) intended to receive the femoral head. The neck is oriented at an angle of about 130 and advantageously 133 relative to the vertical axis of symmetry of the rod (1).

La base (1c) du col au niveau de son raccordement avec la tige (1) est ovalaire. A ce niveau, la tige présente une collerette sur le pourtour de la section épiphysaire d'une dimension supérieure à la résection cervicale afin de permettre un appui côté interne. The base (1c) of the neck at its connection with the rod (1) is oval. At this level, the stem has a collar on the periphery of the epiphyseal section of a dimension greater than the cervical resection to allow a support on the inner side.

Le avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle la possibilité pour le praticien de disposer d'un jeu de tiges fémorales correspondant â un calibre déterminé, chaque tige du même jeu ayant un diamètre diaphysaire déterminé et constant correspondant calibre souhaité la tige du même jeu présentant une multiplication de tailles au niveau metaphysaire. Ces dispositions permettent d'optimiser remplissage The advantages are apparent from the description, in particular it is emphasized and reminded of the possibility for the practitioner to have a set of femoral rods corresponding to a determined caliber, each rod of the same set having a determined diaphyseal diameter and constant corresponding caliber desired the stem of the same game having a multiplication of sizes at the metaphyseal level. These provisions make it possible to optimize filling

Claims

-1- set of femoral stems for hip prostheses, said rods being intended to be implanted in the medullary canal of the femur being fixed by cement, said medullary canal having been previously subjected to a calibration operation at the diaphyseal level very substantially to of the cervical resection and then to the passage of different rasps of the same distal diameter corresponding to that of the caliber but whose metaphyseal volume varies gradually until obtaining optimal stability, characterized in that said set has, for a given caliber, several rods ( 1) having all the same inlet diameter (D) at the distal level corresponding to said caliber, and a gradually increasing volume at the metaphyseal level, each rod of the same set having a profile having two antero-posterior faces (1a3 and 1a4) flattened, to create an anti-rotatory effect further increased by chamfers (1a7 ) internal and external at the distal sections which also have axial stabilization values. -2- Set of femoral stems according to claim 1, characterized in that the metaphyseal portion (la) of each rod (1) of the same set has inner edges (1 to 1) and outer (1a2) rounded, the faces flattened sides oriented convergently towards the inner edge and about 3/5 of the length of the stem considered from the proximal end. -3- Set of femoral stems according to claim 1, characterized in that the inner and outer edges of the distal portion have asymmetrical chamfers (1a7) in particular. Femoral shaft set according to claim 3, characterized in that the internal chamfer begins at the lower intramedullary half-length of the shaft, at L / 4 the chamfer is equal to the cord at an angle in the center of 60 and at the end of the stem , the chamfer is equal to the chord of an angle in the center of 120. Femoral shaft set according to claims 3 and 4, characterized in that the outer chamfer is approximately half of the inner chamfer. Femoral stem set according to claim 1, characterized in that the distal end is asymmetrical. -7- Set of femoral stems according to claim 1, characterized that it has, for the same diaphyseal diameter, at most according to the family determined by the caliber, one, two or three rods of different metaphyseal dimensions varying from the outer side and the anterior and posterior sides. Femoral stem set according to claim 1, characterized in that the stem (1) is angularly extended by a collar (1b) for receiving the femoral head and oriented at an angle of approximately 133 with respect to the vertical axis of the femoral head. symmetry of said rod, the base of the neck, at the connection with the rod, has an oval collar.