WO1992018066A1 - Self adjustable ossicle prosthesis for the medium hear - Google Patents

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WO1992018066A1
WO1992018066A1 PCT/FR1992/000348 FR9200348W WO9218066A1 WO 1992018066 A1 WO1992018066 A1 WO 1992018066A1 FR 9200348 W FR9200348 W FR 9200348W WO 9218066 A1 WO9218066 A1 WO 9218066A1
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WO
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prosthesis
ossicular
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supports
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PCT/FR1992/000348
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Guy Charvin
Jacques Magnan
Original Assignee
Guy Charvin
Jacques Magnan
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • A61F2002/183—Ear parts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/60—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles
    • H04R25/604—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers
    • H04R25/606—Mounting or interconnection of hearing aid parts, e.g. inside tips, housings or to ossicles of acoustic or vibrational transducers acting directly on the eardrum, the ossicles or the skull, e.g. mastoid, tooth, maxillary or mandibular bone, or mechanically stimulating the cochlea, e.g. at the oval window

Definitions

  • the present invention relates to an artificial prosthesis of the middle ear implantable therein to replace the bones, self-adjusting and articulated. These prostheses are called ossicular.
  • the technical sector of the invention is that of the construction of hearing aids allowing, by their implantation, the reconstruction of the ossicular chain.
  • the main application of the invention is the correction of deafness due to damage to this chain of ossicles caused by various pathologies or lesions, such as stiffening of the chain, destruction of the latter following a otitis for example, the various traumas it can undergo, or the after-effects of interventions, etc.
  • the deafness which results from this impairment is qualified as transmission deafness by which the subject concerned can lose up to 30 decibels in the audible frequencies in the range 50 to 8000 hertz.
  • the middle ear essentially functions as an acoustic impedance transformer: indeed, the sound vibrations are mechanical phenomena transmitted by the eardrum and the ossicles to the liquid of the inner ear where reception takes place properly said.
  • the vibrations of the tympanic membrane cause a succession of complex rotations of the ossicular chain which lead to a succession of platinum piston strokes on the caliper plate defined below.
  • the amplitude of the travel of this turntable is estimated at 10 "H at 10 ⁇ 12 C m.
  • the eardrum and the chain of bones ensuring the transmission of sounds constitute what is commonly called the ty pano-ossicular complex: its role is therefore essential.
  • the eardrum first of all has a conical shape with an eccentric apex and concavity facing outwards, the surface of which is estimated in humans at 65 mm 2 , with an effective surface of the order of 2/3 of its total surface; it is a vibrating membrane whose vibrational amplitude varies with the tympanic sector examined.
  • the eardrum vibrates like a rigid plate; for a frequency greater than 2,400 hertz, it vibrates by segment and the complexity of the vibration increases with frequency; for a frequency greater than 3-000 hertz, the volume displacement of the eardrum becomes independent of it.
  • the chain of ossicles consists of three ossicles: the hammer, the anvil and the stirrup.
  • the hammer and anvil assembly represents a weight of the order of 20 mg for the first and 27 mg for the second.
  • the stirrup then receives from the hammer block / anvil the vibratory impulse and weighs only 2.5 mg; its center of gravity is located between its branches: it consists of a head, a neck, two branches and a very thin plate of 2.5 m 2 of average surface, which is fixed by the annular ligament around the oval window closing the inner ear filled with liquid.
  • the ossicular chain participates in the transfer function defined as that which links the sound pressure signal at the eardrum to the sound pressure signal in the cochlear perilymph at the oval window.
  • the measurement of this transfer function is sufficient to completely define the functioning of the middle ear, and it is this transfer function that must be sought to reproduce by the artificial prosthesis to obtain the same efficiency over the same frequency ranges as the initial ossicular chain.
  • We "know in particular that the vibrations of low frequency are attenuated by elastic forces and high frequency vibrations by inertia. This is directly related to the definition of acoustic impedance of a mechanical system, the expression of which is:
  • M is the mass of the system
  • S are elasticity
  • f the frequency
  • R the component resistive to the forces of friction
  • the middle ear therefore behaves as previously indicated, like an impedance and energy adapter: in the total absence of the ossicular chain, the waves transmitted by the air medium behind the eardrum would then indeed meet, without transition, the liquid surface of the oval window and would be reflected; as a result, only part of the sound energy would be transmitted to the liquid of the inner ear, which expressed in decibels would correspond to a sound intensity reduced by 30 decibels as indicated in the introduction.
  • the main aim of all ossicular prostheses is to compensate as best as possible for the loss of intensity which would result from the absence or damage of the tympano-ossicular chain. It is also the aim of the present invention which even makes it possible to compensate almost entirely this loss.
  • the ossicular chain also allows a phase shift between the oval window and the round window, which is essential for the physiology of the cochlea. Indeed, thanks to its mass and its static resistance, the ossicular chain transmits to the oval window a wave which is out of phase with that which reaches the eardrum or round window.
  • the translational movement pressure is greater at the level of the plate than at the level of the eardrum in a pressure ratio of around 1.31 resulting from a reduction in displacement between the process of the anvil and the handle of the hammer; this pressure ratio makes it possible to make up for 3 decibels of loss of sound intensity compared to a transmission in the liquid directly; given this low value, it is certain that the Most of the prostheses known to date for the reconstruction of the chain are rather in the form of rigid rods completely neglecting this leverage.
  • the main function of the ossicles residing essentially in ensuring contact between the eardrum and the stirrup plate: this is the columellar effect; while respecting the surface ratio between these two elements.
  • the surface of the plate being 2.5 mm 2 and that of the vibrating part of the eardrum of 35 WS Z. it follows that the energy traversing the ossicular chain is concentrated on the plate in a ratio which increases the energy by approximately 23 decibels. In total, the lever function and the ratio of the surfaces thus make it possible to recover approximately 26 decibels out of the 30 decibels, the energy of which would have been imputed by its passage through the air-filled cavity of the middle ear, located behind the eardrum, before vibrating the labyrinthine liquid through the oval window, which moreover would reflect part of this energy.
  • the allograft is a removal of bones from corpses from which the eardrum is also removed, but in these two cases, there is a reinfection problem, because the phenomenon of degradation of the initial tympanic-ossicular chain can resume on these so-called natural grafts;
  • columella prostheses which therefore seek to reproduce only the area ratio effect while neglecting the lever function effect as indicated above: they are essentially prostheses made up of a disc of support against the eardrum and on which is fixed a rod in the shape of a cylinder leading to the location of the stirrup on the oval window; these prostheses have a nail head shape; some are reinforced and / or have a second support at the other end of the rod and / or the support surfaces have grooves.
  • an "implantable element” composed of a rod and two pads fixed at the two ends of the rod, which can be cylindrical any constant section; and preferably made of high molecular weight polyethylene or made of a metal wire coated with silicone, with a length of 8 mm and a diameter of 6/10 in its preferred form; the pads are made of porous materials that promote the growth of living tissue.
  • the other category of total prostheses gathers in fact all the prostheses which one can qualify as complex and which one can also differentiate into two sub-categories answering in fact each one of the problems of columella prostheses , those called telescopic to respond to the concern of adapting prostheses to the morphology of patients by avoiding having to cut the length of the rod on the spot to the desired dimension; in this area we find Patent No. 3,710,399 filed June 23, 1970 in the UNITED STATES by Mr.
  • HURST who describes a prosthesis consisting of two rods held mechanically with a certain freedom, close and parallel, one of which is made of magnetic wire, and having a loop at its end to fix the prosthesis to the oval window, while the other rod is pressed into a non-magnetic sheath, in which is molded a permanent magnet, whose deformed lines of force participate in the transmission of the sound wave between the two rods.
  • the second sub-category of these complex total prostheses regroup prostheses seeking to resolve both better transmission efficiency by restoring the lever function in addition to the surface ratio and also better fixation of the ends on natural surfaces.
  • GERSDORSFF who actually describes a prosthesis that seeks to reconstruct the ossicular chain by getting as close as possible to the natural complex anatomy and comprising a fixing means insertable into the bony part of the middle ear, with a flexible, orientable and adjustable suspension means.
  • this second prosthesis constituted by a wire of uniform diameter in the shape of a spring, does not allow to effectively transmit the sounds respecting the acoustic impedance of the mechanical system equivalent to the initial ossicular chain as defined above; on the contrary, the spring will have the effect of damping the sound wave instead of amplifying it as it should be, and does not respect the surface ratio function.
  • an ossicular prosthesis of the middle ear comprising means of support on the various natural residual parts of this middle ear and means of connection between said supports for transmitting the sound between them;
  • said connecting means according to the invention consist of at least two independent rigid or semi-rigid parts, kept in contact and movable with respect to each other, and said parts are actuable moreover by any mechanical system with elastic device, which can be deformed during the positioning of the prosthesis in order to bring said supports one closer to the other, in such a way that during and thanks to the loosening of said elastic device, said parts constituting the connecting means separate and maintain their said supports against the various residual parts of the ear, which receive them.
  • This multicomponent prosthesis is both articulated and self-adjusting and, preferably, the two independent parts indicated above, are movable relative to each other, but only according to a single degree of freedom, ie in rotation , or in translation.
  • said parts each comprise at least one cylindrical part, one of which is hollow and of internal section compatible with the external section of the other, which can then slide inside the first, in such a way that their surfaces rub slightly against each other and ensure that said parts are kept in contact;
  • said elastic device can be located in the hollow cylindrical part of one of the parts and produced in such a way that in the relaxed position, it pushes the internal cylindrical part of the other part towards the outside of said hollow cylindrical part.
  • said parts each comprise an arm connected to each other by an articulation which ensures that said parts are kept in contact and said mechanical system with elastic device is fixed on each of said arms, so that in the released position this system separates these from one another.
  • the continuity of the sound characteristics can best respect the acoustic transfer function of the natural initial mechanical system, because the elastic device which could disturb this function does not participate in the transmission: this is ensured only by rigid parts or semi rigid which always remain in contact, whatever their relative position in relation to each other.
  • the elastic device only ensures the adaptability function and the balanced levitation of the prosthesis in good position.
  • the frequencies which it is wished to transmit by this prosthesis are of the order of 100 to 20,000 hertz, that is to say with a wavelength of 3 ni at 150 mm
  • the dimensions of the spaces that can separate rigid or semi-rigid parts ensuring acoustic transmission even in the case of the telescopic version are of much smaller dimensions, in relation to these wavelengths. Sound transmission can therefore be ensured without loss due to this direct non-continuity of materials, which therefore absolutely does not disturb this transmission, since it plays the role of a joint.
  • FIG. 1 represents a schematic sectional view of a middle ear, in which a total ossicular prosthesis has been implanted.
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a middle ear in which a partial ossicular prosthesis has been implanted.
  • Figure 3 is another sectional view of another example of a partial ossicular prosthesis.
  • a middle ear section is therefore represented with its internal cavity filled with air 6 situated between the tympanic membrane or eardrum 2 separating it from the external auditory canal
  • any known ossicular prosthesis that according to the invention as described in this figure, comprises means of support 11, 12 on these different residual parts 1 to 4, natural to this middle ear 6, and means of connection between said supports to transmit the sound between them.
  • these so-called connecting means consist of at least two independent rigid or semi-rigid parts 8/9, which in the example of this figure 1 comprise cylindrical parts of which that of one 8 is hollow and of internal section compatible with the external section of the other: the latter 9 can then slide inside the previous 8, so that their surfaces rub slightly against each other and maintain contact said parts for the transmission of sound;
  • the elastic device can be a spring system 10 situated inside the hollow cylindrical part 8, comprising for example a spiral spring which in the released position pushes the part cylindrical 9 towards the outside of the hollow cylindrical part 8, so as to maintain said contacts while in the compressed position, the parts 8/9 fit one into the other and allow the assembly to be put in place by the surgeon.
  • the external cylindrical part 8 has been shown as integral 2 with the part called the foot of the prosthesis 12 resting on the plate of the stirrup 4, but the production could have been done in the opposite direction, the part 9 can be the hollow cylindrical part and the part 8 the cylindrical part sliding inside the previous one.
  • the sections of the cylindrical parts which slide one inside the other may preferably be circles, but also any type of polygons or curves of any shape.
  • This p '. ceremonies preferably, comprises associated with one of the independent parts, in this case here that comprising the hollow cylindrical part 8, and in any case having to be placed opposite the eardrum 2, a part 11 called head of the prosthesis in the shape of an egg cup which can come to rest on the natural residual part 1 of the middle ear called the hammer handle.
  • this comprises, associated with the other independent part 9 "which here in this case is the cylindrical part sliding in the previous one, and in any case having to be placed opposite the window.
  • a part 12 called the foot of the prosthesis which has a shape adapted to the residual part 4: here in this case it is the plate of the stirrup of the middle ear remaining on said oval window and against which said part 12 must come to bear.
  • this foot of the prosthesis 12 is truncated to a shorter length insofar as there remains the whole of the stirrup 7 on the oval window 4, and on which an adaptation piece is fixed fixed to the end of this foot 12, such as an egg cup or cradle type assembly having a crown edge which crimps the head of the stirrup.
  • the rest of the prosthesis has the same elements as those defined above in figure 1.
  • the prosthesis as defined in these figures 1 and 2 comprising cylindrical parts 9 and 8 sliding one inside the other, according to a axis xx 'corresponding roughly to that of the oval window 4 and L-shaped, so that the axis xx 1 is at a distance "a" corresponding to the desired leverage from the axis of the handle hammer 1 remaining on the tympanic membrane 2.
  • the surface of the egg-shaped part 11 with that of the support 12 or foot of the prosthesis also respects the surface ratio of the initial ossicular chain .
  • the height h2 of its part 11 or head of the prosthesis may have a value of the order of 2 mm, while the length of the foot of the L which it constitutes may be of a length of the order of 4 to 5 • "divided into two lengths approximately equal to L1 and L2, of which one corresponds to the diameter of the egg-shaped part covering the handle of the hammer 1.
  • the cylindrical part constituting the main branch of the L of the prosthesis can be of a diameter of the order of 1 mm external, and in such a way that its height is, as regards the figure 1 for the total prosthesis with a height of 4 mm in the closed position, that is to say with the parts compressed to the maximum one inside the other, and 4 mm with regard to the partial prosthesis of the Figure 2 in the same position fully retracted.
  • the base of the prosthesis 12 can have a bearing surface corresponding to a disc with a diameter of approximately 1.1 mm, while in FIG. 2, the part which covers the head of the stirrup can be consisting of a hollow end-piece having an internal diameter "di" of the order of 1 mm. D. in this same figure, the height hl of this total cylindrical part 9 can be 2.5 mm.
  • FIG. 3 is another example of embodiment of a prosthesis according to the invention, but specially adapted to embodiments of partial prostheses, due to the need to maintain the part of the foot of the prosthesis 12 on the stirrup 7, while in a prosthesis total, this type of prosthesis would be more difficult to maintain on the oval window 4, while in FIG. 1, the configuration of the prosthesis according to the invention and by way of example according to the description of this figure is perfectly ensured.
  • FIG. 1 the configuration of the prosthesis according to the invention and by way of example according to the description of this figure is perfectly ensured.
  • the artificial prosthesis shown comprises rigid or semi-rigid parts 8, 9 ensuring the transmission of sound, but these said parts, instead of being sliding one inside the other as in the previous figure, each have an arm connected to each other by a hinge 13 which maintains said parts 8, 9 in contact;
  • said mechanical system with elastic device 10 is in this case, for example, composed of a spring of any type and fixed on each of said arms, in such a way that in the relaxed position, this system spreads these one of the 'other so that the end of their respective support parts 11 and 12 is held in contact against the handle of the hammer 1 on the one hand, and the head of the stirrup 7 on the other hand.
  • the elastic device 10 is a ring type spring located outside of said arms and surrounding said articulation 13, giving the whole of the prosthesis a shape of compass type.
  • the prostheses according to the invention comprising the same arrangement of an articulated arm according to this FIG. 3, but with elastic devices 10 situated between said arms of parts 8 and 9 and pushing these two arms apart one from the other. on the other: they can be simple spiral springs or leaf-type springs located inside said arms.
  • the support piece or head of the prosthesis 11 may consist of an independent piece which is fixed on the arm 8, either thanks to a hinge 14, or to an axis integral with this piece 11 and rotating in a bore of the arm. 8 allowing rotation between the two said parts.
  • the arm 8 can be of a length L1 of the order of 5 mm with a prosthesis head 11 having an inside diameter of receptacle of 2 mm for an outside diameter L2 of 2.8 mm, while the length L3 of the arm 9 can be approximately 3 mm, and the diameter of the ring of the foot of the prosthesis 12 which encloses the head of the stirrup 7 can be with an inside diameter di of the order of 1.1 mm for an outside diameter of the order of 1.6 mm
  • the spring 10 can also be a ring-shaped blade with an outside diameter of 1.8 mm and an inside diameter of 1.5 mm.
  • the articulation 13 may comprise an axis with a diameter of 0.5 mm on which are hooked pieces for hooking the arms 8 and 9. these two arms may be made up of cylindrical pieces with a square section of 0.6 mm.
  • the entire prosthesis is of a weight substantially equivalent to that of the natural ossicular chain which it replaces.
  • all the parts making up said connecting means transmitting sound between said supports are made of titanium alloy, but materials of the ceramic type or stainless steel can also be chosen.
  • prostheses can be produced according to FIG.
  • said mechanical system with elastic device may instead of the springs 10 shown, pieces of sufficiently elastic material such than medical silicone to fulfill the same function.

Abstract

The present invention relates to a self-adjustable ossicle prosthesis of the medium hear comprising support means (11, 12) on the different natural residual parts (1, 4 and 7) of the medium hear (6) and linking means between said supports to transmit the sound between them. Said linking means are comprised of at least two independent rigid or semi-rigid parts (8, 9) held in contact and movable with respect to each other, said parts (8, 9) being connected by any mechanical system with elastic device (10) which is deformable when setting in place the prosthesis in order to bring said supports (11, 12) closer to each other so that upon release of said elastic device (10) the parts (8, 9) forming the linking means space apart and hold said supports (11, 12) against the different residual parts (1, 4 and 7) of the hear (6) which receive them.

Description

Prothèse ossiculaire auto-ajustable de l'oreille moyenne. Self-adjusting ossicular prosthesis of the middle ear.
DESCRIPTION La présente invention a pour objet une prothèse artificielle de l'oreille moyenne implantable dans celle-ci pour remplacer les osselets, auto-ajustable et articulable. Ces prothèses sont dites ossiculaires.DESCRIPTION The present invention relates to an artificial prosthesis of the middle ear implantable therein to replace the bones, self-adjusting and articulated. These prostheses are called ossicular.
Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des prothèses auditives permettant, par leur implantation la reconstruction de la chaîne ossiculaire.The technical sector of the invention is that of the construction of hearing aids allowing, by their implantation, the reconstruction of the ossicular chain.
L'application principale de l'invention est la correction des surdités dues à une atteinte de cette chaîne d'osselets provoquée par différentes pathologies ou lésions, telles que la rigidification de la chaîne, la destruction de celle-ci à la suite d'une otite par exemple, les traumatismes divers qu'elle peut subir, ou des séquelles d'interventions etc..The main application of the invention is the correction of deafness due to damage to this chain of ossicles caused by various pathologies or lesions, such as stiffening of the chain, destruction of the latter following a otitis for example, the various traumas it can undergo, or the after-effects of interventions, etc.
La surdité qui résulte de cette atteinte est qualifiée de surdité de transmission par laquelle le sujet concerné peut perdre jusqu'à 30 décibels dans les fréquences audibles de la gamme 50 à 8000 hertz.The deafness which results from this impairment is qualified as transmission deafness by which the subject concerned can lose up to 30 decibels in the audible frequencies in the range 50 to 8000 hertz.
On rappelle en effet que l'oreille moyenne fonctionne essentiellement comme un transformateur d'impédance acoustique : en effet, les vibrations sonores sont des phénomènes mécaniques transmis par le tympan et les osselets au liquide de l'oreille interne où s'effectue la réception proprement dite. Les vibrations de la membrane tympanique entraînent une succession de rotations complexes de la chaîne ossiculaire qui aboutissent à une succession de coups de piston platinaires, sur la platine de l'étrier défini ci-après. On estime l'amplitude de la course de cette platine à 10"H à 10~12 Cm. Le tympan et la chaîne des osselets assurant la transmission des sons constituent ce que l'on appelle communément le complexe ty pano- ossiculaire : son rôle est donc essentiel.It is indeed recalled that the middle ear essentially functions as an acoustic impedance transformer: indeed, the sound vibrations are mechanical phenomena transmitted by the eardrum and the ossicles to the liquid of the inner ear where reception takes place properly said. The vibrations of the tympanic membrane cause a succession of complex rotations of the ossicular chain which lead to a succession of platinum piston strokes on the caliper plate defined below. The amplitude of the travel of this turntable is estimated at 10 "H at 10 ~ 12 C m. The eardrum and the chain of bones ensuring the transmission of sounds constitute what is commonly called the ty pano-ossicular complex: its role is therefore essential.
Avant de s'intéresser à la reconstruction de cette chaîne ossiculaire, qui fait l'objet de la présente invention, il est intéressant de rappeler préalablement et succinctement le fonctionnement du complexe naturel pour bien en montrer les obligations et les critères techniques ainsi que les interventions médicales nécessaires, pour le bon fonctionnement d'une prothèse artificielle qui est amenée à remplir la même fonction.Before looking at the reconstruction of this ossicular chain, which is the subject of the present invention, it is interesting to recall beforehand and succinctly the functioning of the natural complex in order to clearly show the obligations and the technical criteria as well as the interventions necessary for the proper functioning of an artificial prosthesis which is required to fulfill the same function.
Le tympan tout d'abord a une forme conique à sommet excentrique et à concavité tournée vers l'extérieur, dont la surface est estimée chez l'homme à 65 mm2, avec une surface efficace de l'ordre de 2/3 de sa surface totale; il s'agit d'une membrane vibrante dont l'amplitude vibratoire varie avec le secteur tympanique examiné.The eardrum first of all has a conical shape with an eccentric apex and concavity facing outwards, the surface of which is estimated in humans at 65 mm 2 , with an effective surface of the order of 2/3 of its total surface; it is a vibrating membrane whose vibrational amplitude varies with the tympanic sector examined.
Le point où le déplacement est maximum se situe dans la zone postérieure et supérieure et il a été mesuré et contrôlé que pour une fréquence inférieure à 2.-400 hertz le tympan vibre comme une plaque rigide; pour une fréquence supérieure à 2.400 hertz, il vibre par segment et la complexité de la vibration augmente avec la fréquence; pour une fréquence supérieure à 3-000 hertz, le déplacement volumique du tympan devient indépendant de celle-ci. Derrière ce tympan, la chaîne des osselets est constituée de trois osselets : le marteau, l'enclume et l'étrier.The point where the displacement is maximum is located in the posterior and superior zone and it has been measured and checked that for a frequency lower than 2.-400 hertz the eardrum vibrates like a rigid plate; for a frequency greater than 2,400 hertz, it vibrates by segment and the complexity of the vibration increases with frequency; for a frequency greater than 3-000 hertz, the volume displacement of the eardrum becomes independent of it. Behind this eardrum, the chain of ossicles consists of three ossicles: the hammer, the anvil and the stirrup.
C'est le manche du marteau qui est fixé au tympan et à son autre extrémité, il est fixé à l'enclume par une surface articulaire complexe, engrenée dans celle du corps de l'enclume et considérée comme rigide.It is the handle of the hammer which is fixed to the eardrum and at its other end, it is fixed to the anvil by a complex articular surface, meshed with that of the body of the anvil and considered as rigid.
L'ensemble marteau et enclume représente un poids de l'ordre de 20 mg pour le premier et 27 mg pour le second.The hammer and anvil assembly represents a weight of the order of 20 mg for the first and 27 mg for the second.
L'étrier ensuite reçoit du bloc marteau/enclume l'impulsion vibratoire et ne pèse que 2,5 mg; son centre de gravité est situé entre ses branches : il est constitué d'une tête, d'un col, de deux branches et d'une platine très mince de 2,5 m 2 de surface moyenne, qui est fixée par le ligament annulaire au pourtour de la fenêtre ovale fermant l'oreille interne remplie de liquide.The stirrup then receives from the hammer block / anvil the vibratory impulse and weighs only 2.5 mg; its center of gravity is located between its branches: it consists of a head, a neck, two branches and a very thin plate of 2.5 m 2 of average surface, which is fixed by the annular ligament around the oval window closing the inner ear filled with liquid.
La chaîne ossiculaire participe à la fonction de transfert définie comme celle qui relie le signal de pression acoustique au niveau du tympan au signal de pression acoustique dans la perilymphe cochléaire au niveau de la fenêtre ovale. La mesure de cette fonction de transfert suffit à définir complètement le fonctionnement de l'oreille moyenne, et c'est cette fonction de transfert qu'il faut chercher à reproduire par la prothèse artificielle pour obtenir la même efficacité sur les mêmes gammes de fréquence que la chaîne ossiculaire initiale. On "sait en particulier que les vibrations de basse fréquence sont atténuées par les forces élastiques et les vibrations de haute fréquence par l'inertie. Ceci est directement lié à la définition d'impédance acoustique d'un système mécanique, dont l'expression est :The ossicular chain participates in the transfer function defined as that which links the sound pressure signal at the eardrum to the sound pressure signal in the cochlear perilymph at the oval window. The measurement of this transfer function is sufficient to completely define the functioning of the middle ear, and it is this transfer function that must be sought to reproduce by the artificial prosthesis to obtain the same efficiency over the same frequency ranges as the initial ossicular chain. We "know in particular that the vibrations of low frequency are attenuated by elastic forces and high frequency vibrations by inertia. This is directly related to the definition of acoustic impedance of a mechanical system, the expression of which is:
Z ≈ / [R2 + ((2πfM) - S/2IIfj"2JZ ≈ / [R 2 + ((2πfM) - S / 2IIfj "2 J
où M est la masse du système, S sont élasticité, f la fréquence et R la composante résistive aux forces de friction.where M is the mass of the system, S are elasticity, f the frequency and R the component resistive to the forces of friction.
L'oreille moyenne se comporte donc comme indiqué précédemment, comme un adaptateur d'impédance et d'énergie : en l'absence totale de la chaîne ossiculaire, les ondes transmises par le milieu aérien derrière le tympan rencontreraient alors en effet, sans transition, la surface liquide de la fenêtre ovale et serait réfléchie; il en résulterait, que seule une partie de l'énergie sonore serait transmise au liquide de l'oreille interne, ce qui exprimé en décibels correspondrait à une intensité sonore amputée de 30 décibels comme indiqué en introduction.The middle ear therefore behaves as previously indicated, like an impedance and energy adapter: in the total absence of the ossicular chain, the waves transmitted by the air medium behind the eardrum would then indeed meet, without transition, the liquid surface of the oval window and would be reflected; as a result, only part of the sound energy would be transmitted to the liquid of the inner ear, which expressed in decibels would correspond to a sound intensity reduced by 30 decibels as indicated in the introduction.
Le but principal de toutes les prothèses ossiculaires est de compenser le mieux possible la perte d'intensité qui résulterait de l'absence ou de la lésion de la chaîne tympano-ossiculaire c'est également le but de la présente invention qui permet même de compenser presque intégralement cette perte.The main aim of all ossicular prostheses is to compensate as best as possible for the loss of intensity which would result from the absence or damage of the tympano-ossicular chain. It is also the aim of the present invention which even makes it possible to compensate almost entirely this loss.
La chaîne ossiculaire permet aussi un déphasage entre la fenêtre ovale et la fenêtre ronde, lequel est indispensable à la physiologie de la cochlée. En effet, grâce à sa masse et à sa résistance statique, la chaîne ossiculaire transmet à la fenêtre ovale une onde qui est déphasée par rapport à celle qui parvient au tympan ou fenêtre ronde.The ossicular chain also allows a phase shift between the oval window and the round window, which is essential for the physiology of the cochlea. Indeed, thanks to its mass and its static resistance, the ossicular chain transmits to the oval window a wave which is out of phase with that which reaches the eardrum or round window.
Ce maintien du niveau de l'énergie sonore est possible grâce à un double effet, en plus de celui de la liaison mécanique simple et directe et qui est la fonction de levier et le rapport des surfaces.This maintenance of the level of sound energy is possible thanks to a double effect, in addition to that of the simple and direct mechanical connection, which is the lever function and the ratio of surfaces.
Grâce en effet à la fonction de levier, la pression de mouvement translationnel est plus grande au niveau de la platine qu'au niveau du tympan dans un rapport de pression d'ordre de 1,31 résultant d'une réduction de déplacement entre l'apophyse de l'enclume et le manche du marteau; ce rapport de pression permet de rattraper 3 décibels de perte d'intensité sonore par rapport à une transmission dans le liquide directement; devant cette faible valeur, il est certain que la plupart des prothèses connues à ce jour pour la reconstruction de la chaîne se présentent plutôt sous la forme de tiges rigides négligeant tout à fait cet effet de levier. La fonction principale des osselets résidant essentiellement dans le fait d'assurer le contact entre le tympan et la platine de l'étrier : c'est l'effet columellaire; tout en respectant le rapport de surface entre ces deux éléments.Thanks to the lever function, the translational movement pressure is greater at the level of the plate than at the level of the eardrum in a pressure ratio of around 1.31 resulting from a reduction in displacement between the process of the anvil and the handle of the hammer; this pressure ratio makes it possible to make up for 3 decibels of loss of sound intensity compared to a transmission in the liquid directly; given this low value, it is certain that the Most of the prostheses known to date for the reconstruction of the chain are rather in the form of rigid rods completely neglecting this leverage. The main function of the ossicles residing essentially in ensuring contact between the eardrum and the stirrup plate: this is the columellar effect; while respecting the surface ratio between these two elements.
En effet, la surface de la platine étant de 2,5 mm2 et celle de la partie vibrante du tympan de 35 WS Z . il en découle que l'énergie parcourant la chaîne ossiculaire est concentrée sur la platine dans un rapport qui accroît l'énergie d'environ 23 décibels. Au total, la fonction de levier et le rapport des surfaces permettent ainsi de récupérer environ 26 décibels sur les 30 décibels, dont l'énergie aurait été imputée par son passage dans la cavité remplie d'air de l'oreille moyenne, située derrière le tympan, avant de mettre en vibration le liquide labyrinthique à travers la fenêtre ovale, qui de plus réfléchirait une partie de cette énergie.Indeed, the surface of the plate being 2.5 mm 2 and that of the vibrating part of the eardrum of 35 WS Z. it follows that the energy traversing the ossicular chain is concentrated on the plate in a ratio which increases the energy by approximately 23 decibels. In total, the lever function and the ratio of the surfaces thus make it possible to recover approximately 26 decibels out of the 30 decibels, the energy of which would have been imputed by its passage through the air-filled cavity of the middle ear, located behind the eardrum, before vibrating the labyrinthine liquid through the oval window, which moreover would reflect part of this energy.
La reconstruction de la chaîne tympano-ossiculaire, qui constitue le domaine de l'ossiculoplastie, cherche donc à se rapprocher au mieux de ce contexte naturel et peut se faire à l'aide de divers matériaux composants une prothèse tels que :The reconstruction of the tympano-ossicular chain, which constitutes the field of ossiculoplasty, therefore seeks to get as close as possible to this natural context and can be done using various materials making up a prosthesis such as:
- l'autogreffe constituée des osselets du sujet lui-même;;- the autograft consisting of the bones of the subject himself;
- l'allogreffe est un prélèvement d'osselets sur des cadavres dont on prélève également alors le tympan, mais dans ces deux cas, il existe un problème de réinfection, car le phénomène de dégradation de la chaîne tympan-ossiculaire initiale peut reprendre sur ces greffes dites naturelles;- the allograft is a removal of bones from corpses from which the eardrum is also removed, but in these two cases, there is a reinfection problem, because the phenomenon of degradation of the initial tympanic-ossicular chain can resume on these so-called natural grafts;
- les implants artificiels, dont il existe toute une série de dispositifs réalisés en différents matériaux et, dont un certain nombre ont fait du reste l'objet de demande de brevets. Pour ce dernier type de réparation de la chaîne ossiculaire, deux types d'implants existent : d'une part, la prothèse partielle qui est appliquée entre le tympan et la tête de l'étrier quand celui-ci est encore intact, et la prothèse totale qui s'applique elle directement entre le tympan et la platine quand il n'y a plus d'étrier.- artificial implants, of which there are a whole series of devices made of different materials and, a number of which have been the subject of patent applications. For this last type of repair of the ossicular chain, two types of implants exist: on the one hand, the partial prosthesis which is applied between the eardrum and the head of the stapes when the latter is still intact, and the prosthesis total which applies directly between the eardrum and the plate when there is no more stirrup.
Dans chacun de ces deux types de prothèse ou d'implants, on peut définir deux catégories, dont on décrit ci-après surtout celles concernant plus particulièrement les prothèses totales, l'adaptation de celles-ci à celles dites partielles n'étant souvent qu'une diminution de longueur et qu'un changement d'appui d'extrémité du côté de l'étrier. Tout d'abord les prothèses dites à columelle qui ne cherchent donc à reproduire que l'effet de rapport de surface en négligeant l'effet de fonction de levier telle qu'indiquée précédemment : il s'agit essentiellement de prothèses constituées d'un disque d'appui contre le tympan et sur lequel est fixée une tige en forme de cylindre aboutissant à l'emplacement de l'étrier sur la fenêtre ovale; ces prothèses ont une forme en tête de clou; certaines sont armées et/ou comportent un deuxième d'appui à l'autre extrémité de la tige et/ou les surfaces d'appui ont des rainures.In each of these two types of prosthesis or implants, we can define two categories, which are described below especially those concerning more particularly total prostheses, the adaptation of these to those called partial ones often being only a reduction in length and a change of end support on the side of the stirrup. First of all, so-called columella prostheses which therefore seek to reproduce only the area ratio effect while neglecting the lever function effect as indicated above: they are essentially prostheses made up of a disc of support against the eardrum and on which is fixed a rod in the shape of a cylinder leading to the location of the stirrup on the oval window; these prostheses have a nail head shape; some are reinforced and / or have a second support at the other end of the rod and / or the support surfaces have grooves.
On peut citer dans cette catégorie la demande de brevet 0 203 78 déposée le 22 Mai 1986 en EUROPE sous priorité d'une demande américaine par l'Université de Floride sur une prothèse de l'oreille moyenne comprenant un élément en forme de plaque, dont une surface est toute spécialement adaptée à la membrane tympanique et une tige de petit diamètre dont la section va en décroissant vers la fenêtre ovale et qui est implantée à l'autre extrémité par une base plus large désaxée par rapport à l'axe de la surface tympanique; cette prothèse est réalisée essentiellement dans un verre bio-actif et biocompatible qui s'encapsule après implantation dans une fine couche de collagène permettant la formation d'un lien très fort avec les tissus osseux. On relève également la demande FR. 2 254 302 déposée le 17 Décembre 197-+ sous priorité d'une demande américaine par la société VITEC sur un "élément implantable", composé d'une tige et de deux tampons fixée aux deux extrémités de la tige, qui peut être cylindrique de toute section constante; et de préférence en polyéthylène de poids moléculaire élevé ou constituée d'un fil de métal revêtu de silicone, avec une longueur de 8 mm et un diamètre de 6/10ème dans sa forme préférée; les tampons sont en matériaux poreux qui favorisent la croissance des tissus vivants.We can cite in this category patent application 0 203 78 filed May 22, 1986 in EUROPE under priority of an American application by the University of Florida on a middle ear prosthesis comprising a plate-shaped element, of which a surface is specially adapted to the tympanic membrane and a rod of small diameter, the section of which decreases towards the oval window and which is implanted at the other end by a wider base offset from the axis of the surface tympanic; this prosthesis is produced essentially in a bioactive and biocompatible glass which is encapsulated after implantation in a thin layer of collagen allowing the formation of a very strong bond with the bone tissues. There is also the request FR. 2 254 302 filed on December 17, 197- + under the priority of an American request by the company VITEC on an "implantable element", composed of a rod and two pads fixed at the two ends of the rod, which can be cylindrical any constant section; and preferably made of high molecular weight polyethylene or made of a metal wire coated with silicone, with a length of 8 mm and a diameter of 6/10 in its preferred form; the pads are made of porous materials that promote the growth of living tissue.
On notera toujours dans cette catégorie une autre demande de brevet No. 2.448.342 déposée par la société FRIEDRICHSFELD déposé sous priorité d'une demande de brevet allemand le 08 Février 1981 sur des prothèses d'osselets formées d'une plaque à laquelle se raccorde une tige faisant corps avec elle, ladite plaque présentant au moins une rainure sur le côté opposé à la tige et la plaque et la tige présentant un trou de section constante qui les traverse toutes les deux; l'inventeur relève effectivement un inconvénient des prothèses en matière plastique comme d'ailleurs en tout autre matériau qui seraient difficiles à façonner pendant l'opération : en effet il faut effectivement adapter toutes les prothèses et à plus forte raison celles rigides à columelle à la morphologie propre à chaque patient.We will always note in this category another patent application No. 2.448.342 filed by the company FRIEDRICHSFELD filed under priority of a German patent application on February 08, 1981 on prosthetic ossicles formed from a plate to which is connected a rod integral with it, said plate having at least one groove on the side opposite to the rod and the plate and the rod having a hole of constant section which passes through them both; the inventor effectively notes a drawback of prostheses made of plastic material like any other material which would be difficult to shape during the operation: in fact it is necessary to adapt all prostheses and even more so those rigid with columella to the morphology specific to each patient.
Un autre inconvénient de ces prothèses est la difficulté de leur mise en place et de leur fixation sur la fenêtre ovale : il y a en effet une quasi impossibilité de fixation d'une manière mécaniquement sûre de l'extrémité inférieure de la columelle sur la platine. Il y a donc un risque de déplacement latéral de cette columelle et un risque de perte de contact avec la platine, suite à des rétractions et à la remise en place de l'ensemble de l'oreille lors des processus de cicatrisation post-opératoires, avec alors perte de la transmission sonore.Another disadvantage of these prostheses is the difficulty of their installation and their fixing on the oval window: there is indeed an almost impossibility of fixing in a mechanically safe way of the lower end of the columella on the plate . There is therefore a risk of lateral displacement of this columella and a risk of loss of contact with the plate, following retractions and the replacement of the entire ear during post-operative healing processes, with loss of sound transmission.
Une possibilité pour résoudre ce problème est d'utiliser un tissu de maintien et de cicatrisation pour coller l'extrémité de la columelle, mais ce tissu absorbant les sons, réduit les capacités et l'efficacité de la transmission sonore.One possibility to solve this problem is to use a support and healing tissue to glue the end of the columella, but this sound absorbing tissue reduces the capacities and the efficiency of sound transmission.
Pour éviter ce problème, on relève une demande de brevet No. 2 593 388 déposée par Monsieur GERSDORFF le 27 Janvier 1986 sur un "stabilisateur de prothèses à columelle de l'oreille moyenne", qui a la forme d'un coquetier dont la surface inférieure épouse la surface de la platine de l'étrier entre les deux vestiges de son arche, et qui est traversé d'un orifice cylindrique central destiné à loger l'extrémité de la columelle.To avoid this problem, there is a patent application No. 2 593 388 filed by Mister GERSDORFF on January 27, 1986 on a "stabilizer of columella prostheses of the middle ear", which has the shape of an egg cup whose surface lower marries the surface of the plate of the stirrup between the two vestiges of its arch, and which is crossed by a central cylindrical orifice intended to accommodate the end of the columella.
Ce texte de demande de brevet résume également assez bien la fonction de l'oreille moyenne telle que décrite précédemment.This patent application text also fairly well summarizes the function of the middle ear as described above.
L'autre catégorie de prothèses totales regroupe en fait l'ensemble des prothèses que l'on peut qualifier de complexes et que l'on peut différencier également en deux sous-catégories répondant en fait chacune à l'un des problèmes des prothèses à columelle, celles dites tèlescopiques pour répondre au souci d'adaptation des prothèses à la morphologie des patients en évitant d'avoir à couper sur place la longueur de la tige à la dimension voulue; dans ce domaine, on trouve le brevet No. 3 710 399 déposé le 23 Juin 1970 aux ETATS UNIS par Monsieur HURST qui décrit une prothèse constituée de deux tiges maintenues mécaniquement avec une certaine liberté, proches et parallèles, dont l'une est faite en fil magnétique, et ayant une boucle à son extrémité pour fixer la prothèse à la fenêtre ovale, tandis que l'autre tige est enfoncée dans une gaine amagnétique, dans laquelle est moulé un aimant permanent, dont les lignes de force déformées participent à la transmission de l'onde sonore entre les deux tiges. La deuxième sous-catégorie de ces prothèses totales complexes regroupent les prothèses cherchant à résoudre à la fois une meilleure efficacité de transmission en reconstituant la fonction de levier en plus du rapport de surfaces et également une meilleure fixation des extrémités sur les surfaces naturelles. Par exemple, on notera la demande de brevet 2 593 387 déposée le 27 Janvier 1986 par Monsieur GERSDORSFF qui décrit en fait une prothèse qui cherche à reconstruire la chaîne ossiculaire en se rapprochant au mieux de l'anatomie complexe naturelle et comportant un moyen de fixation insérable dans la partie osseuse de l'oreille moyenne, avec un moyen de suspension souple orientable et ajustable.The other category of total prostheses gathers in fact all the prostheses which one can qualify as complex and which one can also differentiate into two sub-categories answering in fact each one of the problems of columella prostheses , those called telescopic to respond to the concern of adapting prostheses to the morphology of patients by avoiding having to cut the length of the rod on the spot to the desired dimension; in this area we find Patent No. 3,710,399 filed June 23, 1970 in the UNITED STATES by Mr. HURST who describes a prosthesis consisting of two rods held mechanically with a certain freedom, close and parallel, one of which is made of magnetic wire, and having a loop at its end to fix the prosthesis to the oval window, while the other rod is pressed into a non-magnetic sheath, in which is molded a permanent magnet, whose deformed lines of force participate in the transmission of the sound wave between the two rods. The second sub-category of these complex total prostheses regroup prostheses seeking to resolve both better transmission efficiency by restoring the lever function in addition to the surface ratio and also better fixation of the ends on natural surfaces. For example, note the patent application 2,593,387 filed on January 27, 1986 by Mr. GERSDORSFF who actually describes a prosthesis that seeks to reconstruct the ossicular chain by getting as close as possible to the natural complex anatomy and comprising a fixing means insertable into the bony part of the middle ear, with a flexible, orientable and adjustable suspension means.
On note également la demande de brevet 4 624 672 déposée le 15 Mars 1984 aux ETATS UNIS par Monsieur LENKAUSKAS et décrivant une prothèse constituée uniquement d'un fil faisant ressort avec une spirale à au moins un tour en son milieu et terminée par des tiges en forme de compas, qui viennent se planter chacune dans les surfaces naturelles résiduelles après d'autres spirales.We also note the patent application 4 624 672 filed March 15, 1984 in the UNITED STATES by Mr. LENKAUSKAS and describing a prosthesis consisting only of a wire springing out with a spiral at least one turn in the middle and terminated by rods form of compass, which are each planted in the residual natural surfaces after other spirals.
Si la précédente prothèse cherche à reproduire l'anatomie naturelle pour transmettre des sons d'une façon efficace, cette deuxième prothèse constituée par un fil de diamètre uniforme en forme de ressort, ne permet pas de transmettre efficacement les sons respectant l'impédance acoustique du système mécanique équivalent à la chaîne ossiculaire initiale tel que défini précédemment; au contraire, le ressort aura pour effet d'amortir l'onde sonore au lieu de 1'amplifier comme cela doit être le cas, et ne respecte par la fonction de rapport de surface.If the previous prosthesis seeks to reproduce the natural anatomy to transmit sounds in an efficient way, this second prosthesis constituted by a wire of uniform diameter in the shape of a spring, does not allow to effectively transmit the sounds respecting the acoustic impedance of the mechanical system equivalent to the initial ossicular chain as defined above; on the contrary, the spring will have the effect of damping the sound wave instead of amplifying it as it should be, and does not respect the surface ratio function.
Dans toutes les demandes de brevets citées ci-dessus, qui ne sont que des extraits de l'ensemble des nombreux brevets existants dans ce domaine, on relève également l'utilisation de différents types de matériaux, qui doivent être en effet essentiellement biocompatibles, mais également permettre d'améliorer la colonisation par des cellules reconstituant biologiquement la chaîne et/ou facilitant la fixation des extrémités sur chacune des membranes de réception et appui; ainsi on trouve tout type de matériaux de type polyéthylène poreux ou céramique ou fibres de carbone, avec des résines organiques, ainsi que l'utilisation de métaux.In all the patent applications cited above, which are only extracts from all of the many existing patents in this area, we also note the use of different types of materials, which must indeed be essentially biocompatible, but also make it possible to improve colonization by cells biologically reconstituting the chain and / or facilitating the fixing of the ends on each of the reception and support membranes; thus we find all types of porous polyethylene or ceramic materials or carbon fibers, with organic resins, as well as the use of metals.
Cependant, l'ensemble de ces prothèses, surtout celles constituant les catégories dites de prothèses totales, ne marchent à ce jour qu'une fois sur deux, et lorsqu'on refait un test d'audiométrie quelque temps après, une intervention de mise en place de ces prothèses, on s'aperçoit que le gain obtenu est très faible : en effet, soit la prothèse par conception n'est pas très efficace si elle ne respecte pas les fonctions naturelles et mécaniques de la transmission, soit même si elle est sensée être un minimum efficace, la prothèse souvent peut avoir été mal placée, surtout dans les cas où celle-ci est complexe et donc difficile à mettre en place, ou de toute façon elle s'est déplacée après sa mise en place comme indiqué précédemment pour les prothèses à columelle, qui sont difficiles à ajuster à la bonne longueur et à fixer ensuite sur la fenêtre ovale.However, all of these prostheses, especially those constituting the so-called total prosthesis categories, do not work today until half of the time, and when an audiometry test is repeated some time later, an intervention place of these prostheses, we see that the gain obtained is very low: in fact, either the prosthesis by design is not very effective if it does not respect the natural and mechanical functions of the transmission, or even if it is supposed to be a minimum effective, the prosthesis often may have been misplaced, especially in cases where it is complex and therefore difficult to install, or in any case it moved after its installation as indicated above for columella prostheses, which are difficult to adjust to the right length and then fix on the oval window.
Le problème posé est donc de répondre à la fois à certaines exigences de biocompatibilité, que l'on peut résoudre à un suivi des patients et un bon choix des matériaux, et de biomécanique, qui doivent satisfaire aux divers impératifs suivants:The problem posed is therefore to meet both certain biocompatibility requirements, which can be resolved by monitoring patients and a good choice of materials, and biomechanics, which must meet the following various requirements:
- facilité de mise en place par le chirurgien pour à la fois réduire le temps d'opération, et diminuer par là même les traumatismes liés à la durée de cette opération, et assurer la fiabilité de la position initiale; - adaptabilité à plusieurs morphologies et situations anatomiques des patients, sans avoir à ajuster la prothèse sur place, ce qui rejoint et conforte le point précédent; assurer un maintien mécanique après l'opération et la cicatrisation; - continuité et caractéristiques sonores respectant ou s'approchant au mieux de la fonction de transfert acoustique du système mécanique initial naturel tel que défini précédemment, donc respectant en fait au mieux les critères principaux qui la constituent, telles la masse et l'élasticité;- ease of installation by the surgeon to both reduce the operating time, and thereby reduce the trauma linked to the duration of this operation, and ensure the reliability of the initial position; - adaptability to several morphologies and anatomical situations of patients, without having to adjust the prosthesis on site, which meets and consolidates the previous point; provide mechanical support after the operation and healing; - continuity and sound characteristics respecting or approaching at best the acoustic transfer function of the natural initial mechanical system as defined above, therefore in fact respecting the main criteria which constitute it as well as possible, such as mass and elasticity;
- rigidité évitant une déformation de la prothèse. Une solution au problème posé est une prothèse ossiculaire de l'oreille moyenne comportant des moyens d'appui sur les différentes parties résiduelles naturelles de cette oreille moyenne et des moyens de liaison entre lesdits appuis pour transmettre le son entre ceux-ci; lesdits moyens de liaison suivant l'invention sont constitués d'au moins deux pièces indépendantes rigides ou semi-rigides, maintenues en contact et mobiles l'une par rapport à l'autre, et lesdites pièces sont actionnables par ailleurs par tout système mécanique à dispositif élastique, pouvant être déformé pendant la mise en place de la prothèse afin de rapprocher lesdits appuis l'un de l'autre, de telle façon que lors et grâce au relâchement dudit dispositif élastique, lesdites pièces constituant les moyens de liaison écartent et maintiennent leurs dits appuis contre les différentes parties résiduelles de l'oreille, qui les reçoivent.- rigidity avoiding deformation of the prosthesis. One solution to the problem posed is an ossicular prosthesis of the middle ear comprising means of support on the various natural residual parts of this middle ear and means of connection between said supports for transmitting the sound between them; said connecting means according to the invention consist of at least two independent rigid or semi-rigid parts, kept in contact and movable with respect to each other, and said parts are actuable moreover by any mechanical system with elastic device, which can be deformed during the positioning of the prosthesis in order to bring said supports one closer to the other, in such a way that during and thanks to the loosening of said elastic device, said parts constituting the connecting means separate and maintain their said supports against the various residual parts of the ear, which receive them.
Cette prothèse multicomposants est à la fois articulable et auto-ajustable et, de préférence, les deux pièces indépendantes indiquées ci-dessus, sont mobiles l'une par rapport à l'autre, mais uniquement suivant un seul degré de liberté, soit en rotation, soit en translation.This multicomponent prosthesis is both articulated and self-adjusting and, preferably, the two independent parts indicated above, are movable relative to each other, but only according to a single degree of freedom, ie in rotation , or in translation.
Dans un mode de réalisation préférentiel lesdites pièces comportent chacune au moins une partie cylindrique, dont celle de l'une est creuse et de section intérieure compatible avec la section extérieure de l'autre, qui peut alors coulisser à l'intérieur de la première, de telle façon que leurs surfaces frottent légèrement l'une contre l'autre et assurent le maintien en contact desdites pièces; ledit dispositif élastique peut être situé dans la partie cylindrique creuse de l'une des pièces et réalisé de telle façon qu'en position relâchée, il pousse la partie cylindrique intérieure de l'autre pièce vers l'extérieur de ladite partie cylindrique creuse.In a preferred embodiment, said parts each comprise at least one cylindrical part, one of which is hollow and of internal section compatible with the external section of the other, which can then slide inside the first, in such a way that their surfaces rub slightly against each other and ensure that said parts are kept in contact; said elastic device can be located in the hollow cylindrical part of one of the parts and produced in such a way that in the relaxed position, it pushes the internal cylindrical part of the other part towards the outside of said hollow cylindrical part.
Dans un autre mode de réalisation lesdites pièces comportent chacune un bras reliés l'un à l'autre par une articulation qui assure le maintien en contact desdites pièces et ledit système mécanique à dispositif élastique est fixé sur chacun desdits bras, de telle façon qu'en position relâchée ce système écarte ceux-ci l'un de l'autre. Le résultat est de nouvelles prothèses artificielles d'oreilles moyennes, qui répondent au mieux aux problèmes posés ci-dessus et aux inconvénients cités et rappelés dans les différentes prothèses existantes à ce jour. En effet, du fait de l'existence d'un ressort et de pièces mobiles l'une par rapport à l'autre, il est possible de pouvoir rapprocher les appuis des extrémités de la prothèse et donc de faciliter la mise en place de celle-ci par le chirurgien.In another embodiment, said parts each comprise an arm connected to each other by an articulation which ensures that said parts are kept in contact and said mechanical system with elastic device is fixed on each of said arms, so that in the released position this system separates these from one another. The result is new artificial prostheses for medium ears, which best respond to the problems posed above and to the drawbacks cited and recalled in the various prostheses existing to date. Indeed, due to the existence of a spring and of moving parts with respect to each other, it is possible to be able to bring the supports closer to the ends of the prosthesis and therefore to facilitate the positioning of that -this by the surgeon.
Après la mise en place à l'endroit voulu, le chirurgien relâche ledit système mécanique à dispositif élastique et les appuis venant en contact avec des parties résiduelles de l'oreille moyenne, sont maintenues en place grâce à l'effet élastique du système, et ne peuvent donc plus se déplacer grâce au frottement qui demeurera toujours entre les surfaces. De même cette possibilité de varier la longueur de la prothèse grâce à la souplesse du dispositif élastique, permet d'adapter celle- ci à plusieurs morphologies et situations anatomiques des patients, sans avoir à ajuster la prothèse en modifiant d'une façon mécanique et définitive sa longueur, puisque celle-ci s'adapte immédiatement en fonction de l'extension ou de la compression plus ou moins grande du dispositif élastique.After positioning in the desired location, the surgeon releases said mechanical system with an elastic device and the supports coming into contact with residual parts of the middle ear are held in place by the elastic effect of the system, and can therefore no longer move thanks to the friction which will always remain between the surfaces. Likewise, this possibility of varying the length of the prosthesis thanks to the flexibility of the elastic device, makes it possible to adapt the latter to several morphologies and anatomical situations of the patients, without having to adjust the prosthesis by modifying in a mechanical and final manner. its length, since it adapts immediately according to the extension or the more or less great compression of the elastic device.
Ensuite, après l'opération et la cicatrisation, même si les parties naturelles de l'oreille moyenne se déplacent légèrement les unes par rapport aux autres, le contact maintenu grâce à la poussée du dispositif élastique permet à la prothèse de suivre ses déplacements et d'assurer la continuité du son, même après cette cicatrisation.Then, after the operation and healing, even if the natural parts of the middle ear move slightly relative to each other, the contact maintained by the push of the elastic device allows the prosthesis to follow its movements and d '' ensure the continuity of the sound, even after this healing.
Par ailleurs, la continuité des caractéristiques sonores peuvent respecter au mieux la fonction de transfert acoustique du système mécanique initial naturel, car le dispositif élastique qui pourrait perturber cette fonction ne participe pas à la transmission : celle-ci est assurée seulement par les pièces rigides ou semi rigides qui restent toujours en contact, quelle que soit leur position relative l'une par rapport à l'autre.Furthermore, the continuity of the sound characteristics can best respect the acoustic transfer function of the natural initial mechanical system, because the elastic device which could disturb this function does not participate in the transmission: this is ensured only by rigid parts or semi rigid which always remain in contact, whatever their relative position in relation to each other.
En effet, le dispositif élastique n'assure que la fonction d'adaptabilité et la sustentation en équilibre de la prothèse en bonne position. Il est rappelé que les fréquences que l'on veut transmettre pa cette prothèse sont de l'ordre de 100 à 20.000 hertz, c'est-à-dire d'une longueur d'onde de 3 ni à 150 mm, les dimensions des espaces pouvant séparer les pièces rigides ou semi-rigides assurant la transmission acoustique même dans le cas de la version télescopique sont de dimensions bien plus faibles, en rapport à ces longueurs d'ondes. La transmission sonore peut donc être assurée sans perte due à cette non continuité directe de matériaux, qui ne perturbe donc absolument pas cette transmission, car jouant le rôle d'une articulation.Indeed, the elastic device only ensures the adaptability function and the balanced levitation of the prosthesis in good position. It is recalled that the frequencies which it is wished to transmit by this prosthesis are of the order of 100 to 20,000 hertz, that is to say with a wavelength of 3 ni at 150 mm, the dimensions of the spaces that can separate rigid or semi-rigid parts ensuring acoustic transmission even in the case of the telescopic version are of much smaller dimensions, in relation to these wavelengths. Sound transmission can therefore be ensured without loss due to this direct non-continuity of materials, which therefore absolutely does not disturb this transmission, since it plays the role of a joint.
Par ailleurs, pour assurer les caractéristiques sonores de la fonction de transfert, il suffit de choisir ensuite la masse et le matériau permettant de retrouver les mêmes caractéristiques que celles initiales. En particulier, on peut choisir d'une façon préférentielle, un matériau pour toutes les parties composant lesdits moyens de liaison transmettant le son en alliage de titane. Ainsi, en respectant les dimensions pour une prothèse totale dont la hauteur maximum est de l'ordre de à 8 mm, il est possible de réaliser dans ce matériau et suivant les caractéristiques de la présente invention, une prothèse d'un poids équivalent à la chaîne naturelle qui, comme indiqué précédemment, peut être de l'ordre de 4θ à 50 mg, alors que avec beaucoup de matériaux de type plastique, le poids serait plus faible, ou au contraire, avec des matériaux de type platine, le poids serait au contraire trop important.Furthermore, to ensure the sound characteristics of the transfer function, it suffices to then choose the mass and the material allowing the same characteristics to be found as the initial ones. In particular, it is preferable to choose a material for all the parts making up said connecting means transmitting sound of titanium alloy. Thus, while respecting the dimensions for a total prosthesis whose maximum height is of the order of 8 mm, it is possible to produce in this material and according to the characteristics of the present invention, a prosthesis of a weight equivalent to the natural chain which, as indicated previously, can be of the order of 4θ to 50 mg, whereas with many plastic materials, the weight would be lower, or on the contrary, with platinum materials, the weight would on the contrary too important.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt.We could cite other advantages of the present invention, but those mentioned above already show enough to demonstrate its novelty and interest.
La description et les dessins ci-après représentent des exemples de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la présente invention et sans aller au delà de sa portée et de son étendue, en particulier en adaptant l'extrémité appelée tête ou pied de la prothèse à la morphologie des parties résiduelles naturelles pouvant subsister dans l'oreille moyenne, et tel que ces formes de pièces sont déjà connues et utilisées pour des prothèses actuelles; La figure 1 représente une vue en coupe schématique d'une oreille moyenne, dans laquelle a été implantée une prothèse ossiculaire totale.The description and the drawings below represent exemplary embodiments of the invention, but are in no way limiting: other embodiments are possible within the framework of the present invention and without going beyond its scope and extent, in particular by adapting the end called head or foot of the prosthesis to the morphology of the natural residual parts which may remain in the middle ear, and such that these forms of parts are already known and used for current prostheses; FIG. 1 represents a schematic sectional view of a middle ear, in which a total ossicular prosthesis has been implanted.
La figure 2 est une vue en coupe schématique d'une oreille moyenne dans laquelle a été implantée une prothèse ossiculaire partielle.Figure 2 is a schematic sectional view of a middle ear in which a partial ossicular prosthesis has been implanted.
La figure 3 est une autre vue en coupe d'un autre exemple d'une prothèse ossiculaire partielle.Figure 3 is another sectional view of another example of a partial ossicular prosthesis.
Dans la figure 1, il est donc représenté une coupe d'oreille moyenne avec sa cavité interne remplie d'air 6 située entre la membrane tympanique ou tympan 2 la séparant du conduit auditif externeIn FIG. 1, a middle ear section is therefore represented with its internal cavity filled with air 6 situated between the tympanic membrane or eardrum 2 separating it from the external auditory canal
3, et la fenêtre ovale ou platine de l'étrier 4 la séparant de l'oreille interne remplie de liquide.3, and the oval window or plate of the stirrup 4 separating it from the inner ear filled with liquid.
Les différentes fonctions de ces parties naturelles ont déjà été définies précédemment et, sur cette figure, il ne subsiste plus de la chaîne ossiculaire initiale, permettant la transmission du son entre le conduit auditif externe 3 et l'oreille interne 5. que l'extrémité du manche du marteau 1 solidaire de la membrane tympanique 2. De l'autre côté, à l'autre extrémité de l'oreille moyenne 6, il ne figure plus que la platine 4 de l'étrier proprement dit, celui-ci ayant dû être enlevé pour toutes sortes de raisons.The different functions of these natural parts have already been defined previously and, in this figure, there is no longer any remaining of the initial ossicular chain, allowing the transmission of sound between the external auditory canal 3 and the internal ear 5. that the end the handle of the hammer 1 secured to the tympanic membrane 2. On the other side, at the other end of the middle ear 6, there is no longer anything but the plate 4 of the stirrup proper, the latter having had be removed for all kinds of reasons.
Comme dans toute prothèse ossiculaire connue, celle suivant l'invention telle que décrite dans cette figure, comporte des moyens d'appui 11, 12 sur ces différentes parties résiduelles 1 à 4, naturelles de cette oreille moyenne 6, et des moyens de liaison entre lesdits appuis pour transmettre le son entre ceux-ci.As in any known ossicular prosthesis, that according to the invention as described in this figure, comprises means of support 11, 12 on these different residual parts 1 to 4, natural to this middle ear 6, and means of connection between said supports to transmit the sound between them.
Suivant l'invention, ces dits moyens de liaison sont constitués d'au moins deux pièces indépendants 8/9 rigides ou semi-rigides, qui comportent dans l'exemple de cette figure 1 des parties cylindriques dont celle de l'une 8 est creuse et de section intérieure compatible à la section extérieure de l'autre : cette dernière 9 peut alors coulisser à l'intérieur de la précédente 8, de telle façon que leurs surfaces frottent légèrement l'une contre l'autre et assurent le maintien en contact desdites pièces pour la transmission du son; le dispositif élastique peut être un système à ressort 10 situé à l'intérieur de la partie cylindrique creuse 8, comportant par exemple un ressort à spirales qui en position relâchée pousse la partie cylindrique 9 vers l'extérieur de la partie cylindrique creuse 8, de façon à maintenir lesdits contacts alors qu'en position comprimée, les pièces 8/9 rentrent 1'une dans 1'autre et permettent la mise en place de l'ensemble par le chirurgien. Dans cette figure il a été représenté la partie cylindrique externe 8 comme solidaire 2 de la partie appelée pied de la prothèse 12 s'appuyant sur la platine de l'étrier 4, mais la réalisation aurait pu être fait en sens inverse, la pièce 9 pouvant être la partie cylindrique creuse et la pièce 8 la partie cylindrique coulissant à l'intérieur de la précédente.According to the invention, these so-called connecting means consist of at least two independent rigid or semi-rigid parts 8/9, which in the example of this figure 1 comprise cylindrical parts of which that of one 8 is hollow and of internal section compatible with the external section of the other: the latter 9 can then slide inside the previous 8, so that their surfaces rub slightly against each other and maintain contact said parts for the transmission of sound; the elastic device can be a spring system 10 situated inside the hollow cylindrical part 8, comprising for example a spiral spring which in the released position pushes the part cylindrical 9 towards the outside of the hollow cylindrical part 8, so as to maintain said contacts while in the compressed position, the parts 8/9 fit one into the other and allow the assembly to be put in place by the surgeon. In this figure, the external cylindrical part 8 has been shown as integral 2 with the part called the foot of the prosthesis 12 resting on the plate of the stirrup 4, but the production could have been done in the opposite direction, the part 9 can be the hollow cylindrical part and the part 8 the cylindrical part sliding inside the previous one.
De même les sections des parties cylindriques qui coulissent l'une dans l'autre, peuvent être de préférence des cercles, mais aussi tout type de polygones ou des courbes de toute forme.Similarly, the sections of the cylindrical parts which slide one inside the other, may preferably be circles, but also any type of polygons or curves of any shape.
Cette p' .thèse de manière préférentielle, comporte associée à une des pièces indépendantes, en l'occurrence ici celle comportant la partie cylindrique creuse 8, et de toute façon devant être placée en regard du tympan 2, une partie 11 dite tête de la prothèse en forme de coquetier pouvant venir coiffer en appui la partie résiduelle naturelle 1 de l'oreille moyenne appelée manche du marteau. A l'autre extrémité de la prothèse, celle-ci comporte, associée à l'autre pièce indépendante 9» Qui ici en l'occurrence est la pièce cylindrique coulissant dans la précédente, et de toute façon devant être placée en regard de la fenêtre ovale 4, une partie 12 dite pied de la prothèse qui a une forme adaptée à la partie résiduelle 4 : ici en l'occurrence il s'agit de la platine de l'étrier de l'oreille moyenne subsistant sur ladite fenêtre ovale et contre laquelle ladite pièce 12 doit venir en appui.This p '.thèse preferably, comprises associated with one of the independent parts, in this case here that comprising the hollow cylindrical part 8, and in any case having to be placed opposite the eardrum 2, a part 11 called head of the prosthesis in the shape of an egg cup which can come to rest on the natural residual part 1 of the middle ear called the hammer handle. At the other end of the prosthesis, this comprises, associated with the other independent part 9 "which here in this case is the cylindrical part sliding in the previous one, and in any case having to be placed opposite the window. oval 4, a part 12 called the foot of the prosthesis which has a shape adapted to the residual part 4: here in this case it is the plate of the stirrup of the middle ear remaining on said oval window and against which said part 12 must come to bear.
Dans la figure 2, ce pied de la prothèse 12 est tronqué à une longueur plus courte dans la mesure où y subsiste l'ensemble de l'étrier 7 sur la fenêtre ovale 4, et sur lequel on définit une pièce d'adaptation fixée à l'extrémité de ce pied 12, tel qu'un ensemble de type coquetier ou de berceau ayant un bord en couronne qui vient sertir la tête de l'étrier.In FIG. 2, this foot of the prosthesis 12 is truncated to a shorter length insofar as there remains the whole of the stirrup 7 on the oval window 4, and on which an adaptation piece is fixed fixed to the end of this foot 12, such as an egg cup or cradle type assembly having a crown edge which crimps the head of the stirrup.
Le reste de la prothèse, dite, alors dans cette figure 2, partielle, comporte les mêmes éléments que ceux définis ci-dessus dans la figure 1. De manière préférentielle et afin de conserver la fonction de levier telle que définie précédemment dans la chaîne ossiculaire naturelle, la prothèse telle que définie dans ces figures 1 et 2 comportant des parties cylindriques 9 et 8 coulissant l'une dans l'autre, suivant un axe xx' correspondant à peu près à celui de la fenêtre ovale 4 et de forme en L, de telle façon que l'axe xx1 soit à une distance "a" correspondant à l'effet de levier souhaité de l'axe du manche du marteau 1 résiduel sur la membrane tympanique 2.The rest of the prosthesis, called, then in this partial figure 2, has the same elements as those defined above in figure 1. Preferably and in order to preserve the lever function as defined above in the natural ossicular chain, the prosthesis as defined in these figures 1 and 2 comprising cylindrical parts 9 and 8 sliding one inside the other, according to a axis xx 'corresponding roughly to that of the oval window 4 and L-shaped, so that the axis xx 1 is at a distance "a" corresponding to the desired leverage from the axis of the handle hammer 1 remaining on the tympanic membrane 2.
De même, pour respecter la fonction rapport de surface telle que définie également précédemment, la surface de la partie en forme de coquetier 11 avec celle de l'appui 12 ou pied de la prothèse, respecte également le rapport de surface de la chaîne ossiculaire initiale.Likewise, in order to respect the surface ratio function as also defined above, the surface of the egg-shaped part 11 with that of the support 12 or foot of the prosthesis also respects the surface ratio of the initial ossicular chain .
Afin de donner des ordres de grandeur des dimensions d'une telle prothèse, que ce soit sur la figure 1 ou sur la figure 2 en ce qui concerne la pièce 8, la hauteur h2 de sa partie 11 ou tête de la prothèse peut avoir une valeur de l'ordre de 2 mm, alors que la longueur du pied du L qu'elle constitue peut être d'une longueur de l'ordre de 4 à 5 •« répartie en deux longueurs à peu près égale Ll et L2, dont l'une correspond au diamètre de la partie en forme de coquetier coiffant le manche du marteau 1.In order to give orders of magnitude for the dimensions of such a prosthesis, whether in FIG. 1 or in FIG. 2 as regards the part 8, the height h2 of its part 11 or head of the prosthesis may have a value of the order of 2 mm, while the length of the foot of the L which it constitutes may be of a length of the order of 4 to 5 • "divided into two lengths approximately equal to L1 and L2, of which one corresponds to the diameter of the egg-shaped part covering the handle of the hammer 1.
En ce qui concerne la partie cylindrique constituant la branche principale du L de la prothèse, celle-ci peut être d'un diamètre de l'ordre de 1 mm externe, et de telle façon que sa hauteur soit, en ce qui concerne la figure 1 pour la prothèse totale d'une hauteur de 4 mm en position fermée, c'est-à-dire avec les pièces comprimées au maximum l'une dans l'autre, et de 4 mm en ce qui concerne la prothèse partielle de la figure 2 dans la même position rétractée au maximum.As regards the cylindrical part constituting the main branch of the L of the prosthesis, it can be of a diameter of the order of 1 mm external, and in such a way that its height is, as regards the figure 1 for the total prosthesis with a height of 4 mm in the closed position, that is to say with the parts compressed to the maximum one inside the other, and 4 mm with regard to the partial prosthesis of the Figure 2 in the same position fully retracted.
Dans la figure 1, le pied de la prothèse 12 peut avoir une surface d'appui correspondant à un disque de diamètre de 1,1 mm environ, alors que dans la figure 2, la partie venant coiffer la tête de l'étrier peut être constituée d'un embout creux ayant un diamètre intérieur "di" de l'ordre d'1 mm. D.ans cette même figure, la hauteur hl de cette pièce cylindrique 9 totale peut être de 2,5 mm.In FIG. 1, the base of the prosthesis 12 can have a bearing surface corresponding to a disc with a diameter of approximately 1.1 mm, while in FIG. 2, the part which covers the head of the stirrup can be consisting of a hollow end-piece having an internal diameter "di" of the order of 1 mm. D. in this same figure, the height hl of this total cylindrical part 9 can be 2.5 mm.
La figure 3 est un autre exemple de réalisation de prothèse suivant l'invention, mais spécialement adaptée à des réalisations de prothèses partielles, du fait de la nécessité du maintien de la partie du pied de la prothèse 12 sur l'étrier 7, alors que dans une prothèse totale, ce type de prothèse serait plus difficile à maintenir sur la fenêtre ovale 4, alors que dans la figure 1, la configuration de la prothèse suivant l'invention et à titre d'exemple suivant la description de cette figure est parfaitement assurée. Dans la figure 3» la prothèse artificielle représentée comporte des pièces 8, 9 rigides ou semi- rigides assurant la transmission du son, mais ces dites pièces, au lieu d'être coulissantes l'une dans l'autre comme dans la figure précédente, comportent chacune un bras relié l'un à l'autre par une articulation 13 qui assure le maintien en contact desdites pièces 8, 9 ; ledit système mécanique à dispositif élastique 10 est en ce cas, par exemple, composé d'un ressort de tout type et fixé sur chacun desdits bras, de telle façon qu'en position relâchée, ce système écarte ceux-ci l'un de l'autre pour que l'extrémité de leurs pièces d'appui 11 et 12 respectives soit maintenue en contact contre le manche du marteau 1 d'une part, et la tête de l'étrier 7 d'autre part.FIG. 3 is another example of embodiment of a prosthesis according to the invention, but specially adapted to embodiments of partial prostheses, due to the need to maintain the part of the foot of the prosthesis 12 on the stirrup 7, while in a prosthesis total, this type of prosthesis would be more difficult to maintain on the oval window 4, while in FIG. 1, the configuration of the prosthesis according to the invention and by way of example according to the description of this figure is perfectly ensured. In FIG. 3 »the artificial prosthesis shown comprises rigid or semi-rigid parts 8, 9 ensuring the transmission of sound, but these said parts, instead of being sliding one inside the other as in the previous figure, each have an arm connected to each other by a hinge 13 which maintains said parts 8, 9 in contact; said mechanical system with elastic device 10 is in this case, for example, composed of a spring of any type and fixed on each of said arms, in such a way that in the relaxed position, this system spreads these one of the 'other so that the end of their respective support parts 11 and 12 is held in contact against the handle of the hammer 1 on the one hand, and the head of the stirrup 7 on the other hand.
Dans cet exemple de la figure 3. le dispositif élastique 10 est un ressort de type lame en anneau situé à l'extérieur desdits bras et entourant ladite articulation 13, donnant à l'ensemble de la prothèse une forme de type compas.In this example of FIG. 3. the elastic device 10 is a ring type spring located outside of said arms and surrounding said articulation 13, giving the whole of the prosthesis a shape of compass type.
Cependant, il est possible également de réaliser les prothèses suivant l'invention comportant la même disposition de bras articulé suivant cette figure 3, mais avec des dispositifs élastiques 10 situés entre lesdits bras de pièces 8 et 9 et poussant ces deux bras écartés l'un de l'autre : il peut s'agir de ressorts à spirales simples ou de ressorts de type lames situés à l'intérieur desdits bras.However, it is also possible to produce the prostheses according to the invention comprising the same arrangement of an articulated arm according to this FIG. 3, but with elastic devices 10 situated between said arms of parts 8 and 9 and pushing these two arms apart one from the other. on the other: they can be simple spiral springs or leaf-type springs located inside said arms.
La pièce d'appui ou tête de la prothèse 11 peut être constituée d'une pièce indépendante venant se fixer sur le bras 8, grâce soit à une articulation 14, soit à un axe solidaire de cette pièce 11 et tournant dans un alésage du bras 8 permettant une rotation entre les deux dites pièces.The support piece or head of the prosthesis 11 may consist of an independent piece which is fixed on the arm 8, either thanks to a hinge 14, or to an axis integral with this piece 11 and rotating in a bore of the arm. 8 allowing rotation between the two said parts.
A titre d'exemple de dimension dans cette configuration de type compas, le bras 8 peut être d'une longueur Ll de l'ordre de 5 mm avec une tête 11 de prothèse ayant un diamètre intérieur de réceptacle de 2 mm pour un diamètre extérieur L2 de 2,8 mm, alors que la longueur L3 du bras 9 peut être de 3 mm environ, et le diamètre de l'anneau du pied de la prothèse 12 venant enserrer la tête de l'étrier 7 peut être d'un diamètre intérieur di de l'ordre de 1,1 mm pour un diamètre extérieur de l'ordre de 1,6 mmBy way of example of dimension in this compass-type configuration, the arm 8 can be of a length L1 of the order of 5 mm with a prosthesis head 11 having an inside diameter of receptacle of 2 mm for an outside diameter L2 of 2.8 mm, while the length L3 of the arm 9 can be approximately 3 mm, and the diameter of the ring of the foot of the prosthesis 12 which encloses the head of the stirrup 7 can be with an inside diameter di of the order of 1.1 mm for an outside diameter of the order of 1.6 mm
Le ressort 10 peut être également une lame en forme d'anneau suivant un diamètre extérieur de 1,8 mm et un diamètre intérieur de 1,5 mm.The spring 10 can also be a ring-shaped blade with an outside diameter of 1.8 mm and an inside diameter of 1.5 mm.
L'articulation 13 peut comporter un axe de diamètre 0,5 mm sur lequel viennent s'enserrer des pièces d'accrochage des bras 8 et 9. ces deux bras pouvant être constitués de pièces cylindriques de section carrée de 0,6 mm. Dans un mode de réalisation préférentiel, que ce soit suivant l'une des réalisations des figures 1, 2 ou 3 ou toute autre réalisation suivant les caractéristiques des revendications, l'ensemble de la prothèse est d'un poids sensiblement équivalent à celui de la chaîne ossiculaire naturelle qu'elle remplace. Pour obtenir un tel poids, de préférence toutes les parties, composant lesdits moyens de liaison transmettant le son entre lesdits appuis, sont réalisés en alliage de titane, mais il peut être également choisi des matériaux de type céramique ou en acier inoxydable. A titre d'exemple, il peut être réalisé des prothèses suivant la figure 1 avec un poids de 4θ à 50 mg en fonction des matériaux choisis ci-dessus, et pour une prothèse partielle suivant la figure 2, un poids de l'ordre de 40 mg alors que pour une prothèse partielle suivant la figure 3- un poids de l'ordre de 25 à 30 mg permettant ainsi de couvrir l'ensemble des poids que l'on peut rencontrer dans les chaînes naturelles.The articulation 13 may comprise an axis with a diameter of 0.5 mm on which are hooked pieces for hooking the arms 8 and 9. these two arms may be made up of cylindrical pieces with a square section of 0.6 mm. In a preferred embodiment, whether according to one of the embodiments of Figures 1, 2 or 3 or any other embodiment according to the features of the claims, the entire prosthesis is of a weight substantially equivalent to that of the natural ossicular chain which it replaces. To obtain such a weight, preferably all the parts making up said connecting means transmitting sound between said supports, are made of titanium alloy, but materials of the ceramic type or stainless steel can also be chosen. By way of example, prostheses can be produced according to FIG. 1 with a weight of 4θ to 50 mg depending on the materials chosen above, and for a partial prosthesis according to Figure 2, a weight of the order of 40 mg whereas for a partial prosthesis according to Figure 3- a weight of the order of 25 to 30 mg thus making it possible to cover all of the weights that can be encountered in natural chains.
De même, quel que soit le type de réalisation de la prothèse, tel que par exemple représenté sur les figures 1 et 2, ledit système mécanique à dispositif élastique, peut comporter à la place des ressorts 10 représentés, des pièces en matériau suffisamment élastique tel qu'en silicone médical pour remplir la même fonction. Likewise, whatever the type of embodiment of the prosthesis, such as for example shown in FIGS. 1 and 2, said mechanical system with elastic device, may instead of the springs 10 shown, pieces of sufficiently elastic material such than medical silicone to fulfill the same function.

Claims

REVENDICATIONS
1. Prothèse ossiculaire de 1'oreille moyenne comportant des moyens d'appui (11, 12) sur les différentes parties résiduelles (1, 4 et 7) naturelles de cette oreille moyenne (6), des moyens de liaison entre lesdits appuis pour transmettre le son entre ceux-ci, lesdits moyens de liaison étant constitués d'au moins deux pièces indépendantes (8, 9) rigides ou semi-rigides, maintenues en contact et mobiles l'une par rapport à l'autre, pour être adaptables par déformation à la configuration de ces dits appuis, caractérisée en ce que lesdites pièces (8, 9) sont actionnables par ailleurs par tout système mécanique à dispositif élastique (10), pouvant être déformé pendant la mise en place de la prothèse afin de rapprocher lesdits appuis (11, 12) l'un de l'autre, de telle façon que lors et grâce au relâchement dudit dispositif élastique (10), lesdites pièces (8, 9) constituant les moyens de liaison écartent et maintiennent leurs dits appuis (11, 12) contre les différentes parties résiduelles (1, 4 et 7) de l'oreille (6), qui les reçoivent.1. Ossicular prosthesis of the middle ear comprising means of support (11, 12) on the various residual parts (1, 4 and 7) natural of this middle ear (6), means of connection between said supports for transmitting the sound between them, said connecting means being made up of at least two independent rigid or semi-rigid parts (8, 9), kept in contact and movable relative to one another, to be adaptable by deformation in the configuration of these said supports, characterized in that said parts (8, 9) can also be actuated by any mechanical system with elastic device (10), which can be deformed during the positioning of the prosthesis in order to bring said said together supports (11, 12) from each other, so that when and thanks to the relaxation of said elastic device (10), said parts (8, 9) constituting the connecting means separate and maintain their said supports (11 , 12) against the differ ntes residual parts (1, 4 and 7) of the ear (6), which receive them.
2. Prothèse ossiculaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites pièces (8, 9) comportent chacune au moins une partie cylindrique, dont celle de l'une est creuse et de section intérieure compatible avec la section extérieure de l'autre, qui peut alors coulisser à l'intérieur de la première, de telle façon que leurs surfaces frottent légèrement l'une contre l'autre et assurent le maintien en contact desdites pièces (8, 9)« 3« Prothèse ossiculaire suivant la revendication 2, caractérisée en ce que ledit dispositif élastique (10) est situé dans la partie cylindrique creuse de l'une des pièces (8, 9). réalisé de telle façon qu'en position relâchée, il pousse la partie cylindrique intérieure de l'autre pièce vers l'extérieur de ladite partie cylindrique creuse.2. ossicular prosthesis according to claim 1, characterized in that said parts (8, 9) each comprise at least one cylindrical part, one of which is hollow and of internal section compatible with the external section of the other, which can then slide inside the first, in such a way that their surfaces rub slightly against each other and ensure that said parts (8, 9) "3" are kept in contact. characterized in that said elastic device (10) is located in the hollow cylindrical part of one of the parts (8, 9). produced in such a way that in the relaxed position, it pushes the inner cylindrical part of the other part towards the outside of said hollow cylindrical part.
4. Prothèse ossiculaire suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites pièces (8, 9) comportent chacune un bras reliés l'un à l'autre par une articulation (13) qui assure le maintien en contact desdites pièces (8, 9) et que ledit système mécanique à dispositif élastique (10) est fixé sur chacun desdits bras, de telle façon qu'en position relâchée ce système écarte ceux-ci 1'un de 1'autre. 5- Prothèse ossiculaire suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif élastique (10) est un ressort situé entre lesdits bras des pièces (8, 9) •4. ossicular prosthesis according to claim 1, characterized in that said parts (8, 9) each comprise an arm connected to each other by a joint (13) which ensures the maintenance in contact of said parts (8, 9 ) and that said mechanical system with elastic device (10) is fixed on each of said arms, in such a way that in the relaxed position this system separates these from one another. 5- ossicular prosthesis according to claim 4, characterized in that the elastic device (10) is a spring located between said arms of the parts (8, 9) •
6. Prothèse ossiculaire suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif élastique (10) est un ressort de type lame en anneau situé à l'extérieur desdits bras et entourant ladite articulation (13) .6. ossicular prosthesis according to claim 4, characterized in that the elastic device (10) is a ring-type spring located outside of said arms and surrounding said articulation (13).
7. Prothèse ossiculaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte, associée à une des pièces indépendantes (8) devant être placée en regard du tympan (2), une partie (11) dite tête de la prothèse en forme de coquetier pouvant venir coiffer en appui la partie résiduelle naturelle (1) de l'oreille moyenne appelée manche du marteau.7. ossicular prosthesis according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises, associated with one of the independent parts (8) to be placed opposite the eardrum (2), a part (11) called head of the egg-shaped prosthesis which can come to rest on the natural residual part (1) of the middle ear called the hammer handle.
8. Prothèse ossiculaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. caractérisée en ce qu'elle comporte, associée à une des pièces indépendantes (9) devant être placée en regard de la fenêtre ovale (4) une partie (12) dite pied de la prothèse ayant une forme adaptée à la partie résiduelle (4, 7) naturelle de l'oreille moyenne, subsistant sur ladite fenêtre ovale (4) et contre laquelle ladite pièce (12) doit venir en appui.8. ossicular prosthesis according to any one of claims 1 to 7. characterized in that it comprises, associated with one of the independent parts (9) to be placed opposite the oval window (4) a part (12) called foot of the prosthesis having a shape adapted to the natural residual part (4, 7) of the middle ear, remaining on said oval window (4) and against which said part (12) must come to bear.
9. Prothèse ossiculaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'ensemble de la prothèse est d'un poids sensiblement équivalent à celui de la chaîne ossiculaire naturelle qu'elle remplace. 10. Prothèse ossiculaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9. caractérisée en ce que toutes les parties composant lesdits moyens de liaison transmettant le son entre lesdits appuis (11, 12), sont réalisés en alliage de titane. 9. ossicular prosthesis according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the entire prosthesis is of a weight substantially equivalent to that of the natural ossicular chain which it replaces. 10. ossicular prosthesis according to any one of claims 1 to 9. characterized in that all the parts making up said connecting means transmitting sound between said supports (11, 12) are made of titanium alloy.
PCT/FR1992/000348 1991-04-19 1992-04-17 Self adjustable ossicle prosthesis for the medium hear WO1992018066A1 (en)

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