5.2.3. Tiges Holz-Zacher-Deckner
5.2.3.1. La tige droite cimentée comportant le plus grand nombre d'innovations
J'avais observé au cours de réopérations un certain nombre d'imperfections de la tige droite de Müller que j'ai souhaité corriger avec la tige cimentée de Holz-Zacher. Grâce à l'application du maximum de méthodes que j'avais développées pour les tiges sans ciment, j'ai pu atteindre mon but.
5.2.3.2. Variation de l'épaisseur antéro postérieure et Comparaison avec la tige de Müller
Toutes les tailles de la série des tiges de Müller présentaient une épaisseur proximale unique. En direction de la pointe, cette épaisseur diminuait légèrement en distal sans un angle précis.
Les faces antérieures et postérieures n'exerçaient aucune fonction voulue sur la compression du ciment au cours de l'implantation en direction des parois osseuses antérieures et postérieures.
Les contours médial et latéral de la zone d'ancrage étaient prévus pour rencontrer la paroi osseuse en 3 ou 4 points de contact. C'est en raison de ce coinçage osseux en quelques points que cette tige a été désignée en France sous la désignation courante de " autobloquante de Müller ". En ces points, le manteau de ciment était inexistant.
A développer la notion des dérivées positives sur la PL 28 POUR DEUXIEME
5.2.3.3. L'importance des rainures de cimentage
Comme dans les tiges cimentées de Müller, les rainures longitudinales des prothèses cimentées de Holz-Zacher ont un rôle de stabilisation dans le fourreau de ciment. Mais dans les prothèses de Holz-Zacher, les rainures ont un rôle beaucoup plus évolué qui permet la progressivité de l'augmentation de la surface des sections transversales. Les rainures sont plus profondes en distal et leur profondeur diminue régulièrement jusqu'en proximal.
Ainsi, les rainures compensent l'augmentation de section en latéral apportée par la Fonction de Fixation dont l'amplitude est supérieure à celle des tiges sans ciment. Grâce aux rainures, la section transversale varie davantage pour obtenir une compression périphérique du ciment.
Ces rainures de profondeur variable permettent de séparer, d'une part l'adaptation de la tige cimentée à la forme générale du canal médullaire, et d'autre part l'aptitude de la tige à la répartition harmonieuse du ciment, en particulier d'éviter la rupture de continuité du fourreau de ciment par effet de piston.
5.2.3.4. L'inclinaison de la rainure pour l'extractibilité
Pour satisfaire encore mieux le Principe d'Extractibilité, la rainure est inclinée par rapport à l'axe de construction de la zone d'ancrage, et rendue parallèle par calcul au contour médial de la zone d'ancrage.
Les rainures s'élargissent régulièrement en direction de la pointe de la tige. Les surfaces planes des fonds des rainures se rapprochent également en direction distal. Dans le ciment durci, les surfaces des rainures se comportent comme un assemblage par jonction conique.
Comme pour toute jonction conique, tout début d'extraction sur quelques millimètres provoque la séparation simultanée de la prothèse et du ciment sur la totalité des surfaces des rainures.
Au moment d'un début d'extraction, la tige se trouve guidée comme par des rails et contrainte à une translation dans la direction médiale commune au contour médial et à la rainure. De ce fait, c'est la totalité du contour latéral qui s'éloigne du fourreau de ciment. Cet éloignement protège le grand trochanter d'un risque de fissure par comparaison à une extraction verticale. L'inclinaison du filetage d'extraction contribue à cette extraction en médial.
AD SCANNER DESSIN FILAIRE MONTRANT L ANGLE DES RAINURES
5.2.3.5. La courbure trochantérienne
La région trochantérienne de cette tige a été calculée avec une grande courbure modérée et non selon une ligne brisée.
J'avais constaté à plusieurs reprises que la région trochantérienne de la tige droite de Müller ne répondait pas à mon Principe d'Extractibilité. Le contour latéral en ligne brisée était pour moi inacceptable. Ce segment oblique était défavorable à un cimentage régulier lors de l'implantation et défavorable à l'extraction de la tige en cas de réopération.
Je constate avec plaisir que l'aileron trochantérien a été supprimé récemment sur les tiges mini-invasives de Zweymüller, pour les mêmes raisons, suppression du conflit avec le grand trochanter.
5.2.3.6. La courbe du calcar
La courbe du calcar a été calculée par un procédé de définition automatique des paramètres de la fonction exponentielle qui en définit tous les points.
5.2.3.7. La collerette et son inclinaison
Le Professeur Holz était d'avis d'effectuer, pour cette tige cimentée, une coupe du col modérément inclinée. La collerette de cette tige a donc été calculée avec une inclinaison de 40 ° sur l'horizontale
La collerette de faible largeur, tout en participant un peu à la compression du ciment en fin d'implantation, constitue un repère de positionnement pour l'Opérateur.
5.2.3.8. Le contour latéral de la tige
L'ensemble du contour latéral est constitué par une succession de fonctions, décrites ci-dessous, de la même manière que l'ensemble du Calcar Polynôme pour le contour médial.
Ce contour latéral est constitué en forme de polynôme dont le premier terme est la Forme de Base Pyramidale. Viennent s'additionner successivement, la fonction de la courbure de l'échine trochantérienne, une fonction de fixation analogue à celle du contour médial mais avec un paramètre d'amplitude plus marqué et enfin la fonction du Ski Distal, spécifique aux tiges cimentées.
A cet ensemble de fonctions, je n'ai pas donné une désignation spécifique.
5.2.3.9. Le filetage d'extraction incliné et l'extractibilité
Le filetage d'extraction est identique géométriquement au filetage que j'ai appliqué à toutes les tiges de ma conception. J'aurais volontiers souhaité qu'il fasse l'objet d'une Norme Internationale
AD FAIRE UN RENVOI AU PLAN DU FILETAGE D'EXTRACTION
Le filetage d'extraction a été incliné d'une dizaine de degrés en direction du col. Cette direction est voisine de la pente en haut de la courbe de l'échine trochantérienne. En cas de nécessité d'extraction de la prothèse, au cours des premiers millimètres, la direction des chocs appliqués en traction sur la vis d'extraction ne risque pas de provoquer de fissures du grand trochanter.
Si le filetage d'extraction avait été vertical, dans la direction de l'axe longitudinal ayant servi au calcul de la tige, l'effet immédiat aurait été un risque de fissure. L'élasticité millimétrique du grand trochanter et du ciment entourant la tige dans cette zone, va être sollicitée de façon minimale, néanmoins sans les casser. Seul le premier centimètre de ciment trochantérien devra être extrait au préalable contrairement au ciment des tiges droites de Müller qui doit être retiré jusqu'au coude du contour latéral.
5.2.3.10. La dynamique de progression dans le ciment
Comme on pourrait s'en douter, je n'ai pas disposé de moyens de laboratoire, complétés par des méthodes d'hydrodynamique, qui sont d'ailleurs en dehors de mes compétences, pour pouvoir définir ou effectuer des simulations sur le phénomène du comportement du ciment visqueux au cours de la progression de la tige.
En contrepartie, mes centaines d'observations, lors d'implantations de tiges de hanche ou de genou, m'ont permis une bonne compréhension du comportement dynamique du ciment.
Il m'a fallu beaucoup réfléchir et imaginer le phénomène pour enfin trouver les formes optimales de la tige et pour ensuite formuler et programmer la modélisation correspondante.
Il fallait que la forme de la prothèse permette au ciment, lors de la trajectoire d'enfoncement, de ne pas subir de déplacement centimétrique longitudinal ni en enfoncement ni en remontée.
L'idéal était qu'une goutte de ciment, si elle avait pu être localement identifiée et suivie, effectue un déplacement que dans un plan perpendiculaire à la direction d'implantation. Ce déplacement comprend l'enfoncement dans les anfractuosités du canal médullaire et dans les résidus spongieux de la zone proximale. Egalement, un équilibrage de la répartition autour de la tige.
L'accélération de l'augmentation de la section de la tige en proximal devait empêcher le reflux du ciment et procurer une compression du ciment en fin d'implantation.
Cette réflexion inclut la présence d'un obturateur diaphysaire équipé d'un drain branché sur l'aspiration.
5.2.3.11. Continuité du fourreau de ciment
De nombreuses tiges cimentées présentent à leur pointe distale une section massive qui provoque sur le ciment un effet de piston. Lorsque la pointe distale arrive dans la zone où le canal médullaire n'est plus nettement plus large que la pointe de la tige, le ciment qui se trouve sous cette pointe est repoussé en distal et cesse de se répartir autour de la pointe. Il y a rupture de continuité justement dans la zone où elle est indispensable.
Un obturateur diaphysaire permet normalement de résoudre ce problème avec la plupart des tiges. Pour la tige Holz-Zacher, la section distale de la pointe a été notablement réduite grâce à l'évidement apporté par les rainures de cimentage. La section de la pointe distale en forme de I permet au ciment de se répartir autour de la pointe de la tige. L'effet de piston n'a pas lieu.
Un accessoire de centrage fixé à la pointe de la tige et comportant des ailettes n'est pas nécessaire. Cet accessoire, tout en maintenant la pointe radiologiquement centrée dans le canal médullaire, provoque une coupure longitudinale du fourreau de ciment en 4 ou 6 brins, ce qui supprime la continuité mécanique du fourreau de ciment.
Il n'y a pas non plus de coupure en six secteurs par les ailettes d'un accessoire de centrage.
5.2.3.11. Le col
Le col comportant le cône de jonction avec la tête sphérique a été conçu en y intégrant la totalité de mes principes. La zone de tournage intertrochantérienne a un profil en forme de chaînette ( cosinus hyperbolique ) telle que Gaudi l'a utilisé dans ses architectures.
Cette forme assure la meilleure résistance possible de cette zone à la rupture pour chaque taille.
5.2.3.12. Le cône de jonction de la tête
Le cône 14 de jonction standard avec la tête céramique est conforme au brevet Sulzer sur le cône structuré dont la surface légèrement déformable est destinée à s'accrocher à l'intérieur du cône de jonction de la tête céramique et permet surtout de compenser les tout petits écarts de fabrication des géométries du cône métallique et du cône céramique.
Je suis un fervent défenseur de cette technologie que j'ai déjà appelée " microstries " dès 1978. J'ai défendu avec persévérance cette technologie dans les séances des Commissions de Normalisation et, après que ce brevet soit arrivé dans le domaine public, j'ai tenu à le faire figurer de façon prépondérante dans ma proposition de norme européenne englobant toutes les questions qui se posent au sujet des jonctions coniques des implants orthopédiques.
5.2.3.13. Amplitude de pivotement
Le col de la tige Holz-Zacher a été conçu pour offrir la plus grande amplitude de débattement permise face au cotyle. La notion et la représentation graphique du débattement figurent dans les chapitres 3.3.3. à 3.3.6. de mon projet de Norme ( 6.7.2.3. )
Le col immédiatement sous la base du cône de jonction a un diamètre inférieur au cône pour augmenter le débattement et provoquer le plus tard possible un effet de levier avec l'entrée de la zone sphérique du cotyle. Le diamètre du col de chaque taille varie légèrement grâce à un Facteur de Croissance spécifique pour tenir compte statistiquement de la résistance nécessitée par des patients de taille très différente. L'influence de cette variation n'est que d'environ un degré sur l'amplitude du débattement. Je n'ai pas trouvé raisonnable d'utiliser des cols encore plus minces pour augmenter le débattement car d'autres conflits, comme le contact de la tige avec le bord de la coque, pouvaient devenir possibles.
La longueur axiale de la zone active du cône de jonction avec la tête a été réduite pour que la base de ce cône ne puisse jamais entrer en conflit avec le bord de la zone sphérique du cotyle. Pour cela, le point le plus bas du cône de jonction ne doit jamais se trouver à l'extérieur de la sphère-enveloppe de la tête sphérique pour aucune longueur de col de la famille des têtes sphériques. Bien évidemment, c'est la tête à col long qui doit être choisie comme test de non-dépassement.
AD INSERER LA PHOTO TETE SUR ZM 1
5.2.3.14. Le Ski Distal
Comme développé dans en 4.6.2., la fonction de l'Ogive Distale appliquée à la pointe de la tige Holz-Zacher, avec des paramètres dissymétriques en médial et en latéral, définit en latéral le Ski Distal. Ce Ski Distal permet à l'Opérateur de positionner la pointe de la tige à proximité de la corticale médiale, et donc il préserve une épaisseur de ciment suffisante. Cette épaisseur répartit, en direction de la corticale latérale, les contraintes provoquées par la pointe. Le mauvais positionnement en varus de la tige cimentée est évité.
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