Brevet FR2416004A1 — publié le 19790831

La présente invention est un mode de fixation sans ciment des composants d'une prothèse articulaire aux pièces osseuses, Elle s'adresse plus particulièrement à l'articulation de la hanche, lorsqu'elle est détruite par un processus quelconque : dégénérescence arthrosique, fracture du col fémoral ou du cotyle. Actuellement, les techniques font appel à une articulation à rotule composée d'une pièce cotyloidienne femelle, fixée à l'os par du ciment chirurgical et d'une pièce fémorale dont deux grands types peuvent etre indivi dualistes - d'une part, les prothèses fémorales classiques comportant trois parties - une tete fémorale sphérique, - un col de longueur variable, - une queue de géométrie adéquate, lui permettant de s'adapter au canal médullaire ; leur fixation à l'os fémoral pouvant se faire soit à l'aide de ciment chirurgical, soit sans ciment. - d'autre part, les cup fémorales en forme de portion de sphère creu se qui sont scellées à l'aide de ciment chirurgical sur une tete fémorale préalablement préparée pour la recevoir Ce type d'arthroplastie nécessite un sacrifice osseux important, surtout lors de l'utilisation de prothèses fémorales à queue et d'autre part, fait appel au ciment chirurgical à base de métacrylate de méthyle, qui a pour inconvénient de provoquer des nécroses osseuses par échauffement durant sa polymérisation et aussi, celui de voir ses qualités mécaniques s'altérer avec le temps, ce qui expose à un descellement des pièces pro thétiques Actuellement, la fixation des pièces cotyloldiennes s'effectue, soit à l'aide de pièce cylindrique présentant une surface rugueuse qui vient s'encastrer dans un trou préalablement creusé à cet effet, soit à l'aide de pièces coniques ou hémisphériques présentant un pas de vis et nécessitant un creusement important et la préparation à l'aide de tarauds spéciaux ou enfin soit à l'aide de plots d'ancrage amovibles. Ces dispositifs ont l'inconvénient d'une part de détruire le renforcement osseux sous chondral qu'il vaut mieux conserver, et d'autre part interdisent tout changement d'orientation de la pièce cotyloidienne une fois le creusement effectué. Enfin, dans certain type de hanche, ce creuse- L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. I1 s'agit d'un mode de fixation sans ciment des pièces prothétiques cotylot- ciennes encore appelé cupules cotyloidiennes. Ce mode de fixation permet, après préparation des zones osseuses receveuses, une orientation parfaite des éléments prothétiques dans l'espace. Ce mode de fixation permet en outre, le remplacement de la garniture de glissement de la pièce cotylotdienne en cas d'usure. La pièce cotyloldienne est composée de deux éléments qui s'emboiteront . (Fig. 4) Il s'agit d'une cupule métallique comportantfi un certain nombre de fentes radiales (Fig 1-et 2) qui lui confère ainsi une certaine élasticité et permet une expansion de la cupule. Celle-ci est garnie du cOté articulaire d'une pièce en plastique, polyéthylène > composite de carbone, céramique ou autre, dont le dessin particulier (Fig. 4 et 5) comportant un tronc de cône à sa partie périphérique permet lors de son enfoncement dans la cupule métallique, d'obtenir une expansion de celle-ci. L'extérieur de la cupule métallique est garnie d'un revetement comportant des aspérités plus ou moins saillantes qui viendront lors de l'expansion de la cupule se ficher dans l'os sous-chondral assurant ainsi une fixation immédiate, ce qui permettra par la suite, une véritable fixation biologique par l'envahissement osseux des porosités semi-fermées du revetement extérieur. Les aspérités extérieures de la cupule sont recouvertes d'un matériau adapté à la réhabitation osseuse comme les bioverres ou les céramiques poreuses. Le maintien de la garniture de glissement interne se fait grace au système d'accrochage à type de baïonnette à la périphérie de la cupule. (Fig. 5) Il est à noter d'autre part, que la pression de la pièce fémorale pousse la garniture vers le fond lle la cupule métallique. La technique de pose de la pièce cotyloldienne comporte les phases suivantes - abord classique de l'articulation de la hanche, - luxation de la tete fémorale, - préparation du cotyle à l'aide d'une fraise sphérique creuse dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la cupule métallique aspérité exclue. - la cupule métallique est saisie à l'aide d'un outil préhenseur (Fig. 3) qui permet en raison de l'élasticité conférée à la cupule par la présence des fentes radiales d'obtenir une diminution du diamètre externe et de permettre ainsi son introduction dans la cavité cotylofdienne préalablement creusée. Après orientation adéquate de la cupule métallique, le préhenseur est relâché et la cupule métallique, grâce à son élasticité se fixe par pénétration des crampons dans l'os sous-chondral. La garniture de glissement est alors mise en place. Celle-ci est tout d'abord enfoncée dans la cupule métallique. Sa partie conique augmente et complète encore l'effet d'expansion de la cupule métallique. Son blocage est effectué par rotation grace au système type talonnette ou par tout autre système analogue crans, vis de blocage. La forme de la pièce de glissement réalisée en un matériau dont le coefficient de friction avec le métal est particulièrement bas (polyéthylène, composite au carbone, céramique et autres), permet gracie à une gamme étendue de s'adapter à tous les diamètres des pièces fémorales classiques ou de cup fémorales. L'homme de l'art distinguera immédiatement les avantages du mode d'implantation de ce cotyle prothétique. En effet, la préparation du cotyle osseux ne nécessite pas un creusement important, ce qui permet de respecter au mieux la plaque osseuse sous chondrale et assure ainsi un ancrage biologique de meilleure qualité. La flexibilité de la pièce métallique permet l'adaptation aux micro-déformations osseuses résultant des contraintes mécaniques qui s'exercent au niveau de la hanche. Le fraisage sphérique a comme autre avantage celui de permettre un creusement facile sans dispositif particulier de centrage. Ce creusement peut entre fait suivant une direction souhaitée, ce qui est rencontré dans le cas de cotyle dysplasique Enfin et surtout, la préparation cotyloïdienne eftectuéegrace à un fraisage sphérique permet très facilement le positionnement adéquat de la pièce cotylor- dienne prothétique, tout type d'orientation étant possible. De plus, toute reprise de l'orientation de la pièce cotyloidieune est facilement réalisée par la retreinte effectuée par l'outil préhenseur. Ce système de cotyle prothétique permet par une opération rapide et simple, le changement de la garniture de friction en cas d'usure. Le système à baïonnette étant alors desserré grâce à l'outil spécial qui, s'appuyant sur les trous périphériques de la garniture, permet sa rotation. Il s'agit de l'opération inverse à sa mise en place. L'éventuelle usure de la garniture sera de toute façon prévenue par l'utilisation de prothèse fémorale à faible coefficient de frottement du type céramique ou autre, VE VENDICATIONS 1- Elément d'une prothèse articulaire permettant sa fixation directe à l'os sans ciment, par un double mécanisme Immédiat mécanique par expansion de la cupule métallique, Secondaire par envahissement osseux du revêtement externe. Caractérisé par le fait qu'elle comporte deux parties complémentaires Une première partie composée d'une cupule métallique découpée en secteurs par des fentes radiaires partielles. Ce dispositif permet une expansion élastique de la cupule sous l'effet de la seconde partie appelée garniture de glissement qui se loge Jà l'intérieur de la cupule métallique et s'y fixe grâce à un système de verouillage, type batonnette . Cette garniture de glissement comporte une partie tronconique qui, lors de la pénétration de la cupule métallique, permet d'obtenir son expansion par l'écartement de ses différents secteurs. 2 - Elément d'une prothèse articulaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface externe des secteurs de la cupule métallique comporte des irrégularités de surface telles, par exemple, spicules, pointes de Diamant, microsphère, lamelles, schupage ou tout autre type d'irrégularité de surface, 3- Elément d'une prothèse articulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le rait que la surface externe irrégulière des secteurs de la cupule métallique et recouverte d'un matériau biologiquement compatible iso lant la partie métallique de l'os tel que l'oxyde d'alumine, Bioverre, ou tout autre matériau analogue. 4- Elément d'une prothèse ar i illaire suivan: l'une Quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le rai que sa fixation à j'os du bassin est double : macroscopique réalisée par la pénétrat;;~a des spicules dans l'os sous-chondra , secondaire microscopique par la réabitation des poro sités ouvertes du revêtement externe 5- Elément d'une prothèse articulaire selon les revendications Dns 1 à 3, eara > - térisé par le fait que sa surface de contact avec l'os s'inscrit dans une portion de sphère, ce qui permet, lors de la préparation cotyloidienne de respecter la couche d'os sous-chondral, gage d'une meilleure tenue et autori se tout type de positionnement : antéversion et inclinaison, ainsi que toute reprise immédiate d'un positionnement incorrect. 6- Elément d'une prothèse articulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la garniture de glissement est échangeable. Son remplacement se fait par un geste simple et n'oblige pas au descellement de la prothèse. 7- Elément d'une prothèse articulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par l'existence de cupules métalliques de différentes tailles permettant de l'adapter 4 toutes les dimensions des différents cotyles osseux. 8- Elément d'une prothèse articulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la garniture de glissement réalisée soit en métal ou en matériaux plastiques tels que polysthyîène haute densité composite en fibre de carbone, céramique vitreuse, présente une cavité sphérique dont les différents diamètres peuvent s'adapter aux différents diamètres des pièces fémorales qu'il s'agisse de prothèse classique ou de cupules fémorales.