Brevet FR2460659A1 — publié le 19810130

PROTHESE COTYLIQUE La présente invention a pour objet une prothèse cotylique à mettre en place dans la cavité de l'os iliaque recevant la tête du fémur. Jusqu'à présent, on a conçu de telles prothèses cotyliques sous forme simplement hémisphérique avec un rebord symétrique par rapport à l'axe central de la cavité cotylique. Ces prothèses de forme simple ont été disposées suivant la technique antérieure dans la cavité naturelle. D'une manière générale, l'axe de la cavité naturelle normale est dirigé vers le côté, vers le bas et vers l'avant. La composante dirigée vers le bas fait un angle d'environ 45c avec l'horizontale et la composante dirigée vers l'avant se trouve à peu près à 20Q à 30- en avant du plan transversal. On comprendra plus facilement ces faits et d'autres considérations de base relatifs à la présente invention en se référant aux dessins ci- joints sur lesquels: La Fig. 1 est une vue schématique partielle en perspective par l'avant d'une hanche humaine, les têtes de fémur, étant logées dans les cotyles des os iliaques. La Fig. 2 est une vue schématique partielle en perspective par l'avant représentant sommairement le mode d'introduction normal d'une prothèse cotylique classique dans l'un des os iliaques de la Fig. 1 La Fig. 3 est une coupe horizontale à plus grande échelle de la prothèse représentée en Fig. 2, la coupe passant par la ligne I 1 1-1 1 de la Fig. 2 La Fig. 4 est une vue semblable à la Fig. 2, mais o l'insertion de la prothèse a été effectuée d'une manière différente. La Fig. 5 est une coupe horizontale suivant la ligne V-V de la Fig. 4 La Fig. 6 est une vue analogue à la Fig. 5 représentant une autre prothèse de type déjà connu. Les Figs 7 à 10 ont trait à une prothèse exécutée à titre d'exemple d'une manière conforme à l'invention, à savoir: La Fig. 7 est une vue par l'avant d'une forme d'exécution préférée de la prothèse cotylique conforme à l'invention. La Fig. 8 est une vue latérale de la prothèse suivant la Fig. 7 La Fig. 9 est une vue schématique partielle en perspective analogue aux Figs 2 et 4, mais représentant l'insertion de la prothèse suivant les Figs 7 et 8 dans l'os iliaque correspondant. La Fig. 10 est une vue analogue aux Figs 3 et 5 en ce sens qu'elle est une coupesuivant la ligne X - X de la Fig. 9, de la prothèse des Figs 7 et 9. Sur la Fig. 1, la hanche humaine représentée en 10 comprend l'os iliaque gauche présentant le cotyle gauche 11 logeant la tête 12 du fémur gauche 13 tandis que le cotyle droit il reçoit la tête 15 du fémur droit 16. -2 - Les Figs 2 et 3 montrent schématiquement comment on peut, suivant la pratique courante, insérer normalement une prothèse cotylique 18 dans le cotyle en utilisant un coulis de ciment synthétique non adhésif 31 de manière à adapter la prothèse à l'antéversion du cotyle naturel 11. Sur la Fig. 2, les flèches 19 et 20 désignent res- pectivement les directions vers l'avant et vers le côté dans l'anatomie de l'os iliaque pour la station verticale de la personne debout. La flèche 21 fait comprendre que le plan de la surface extérieure de la prothèse 18 a son axe dirigé vers l'avant de manière à correspondre à l'antéversion du plan de la surface extérieure du cotyle naturel Il. La f èche 22 indique la direction de l'axe de la prothèse 18, ce qui montre que son inclinaison présente aussi une composante dirigée vers le bas. La Fig. 3 est une coupe horizontale correspondant à la Fig. 2 et montre comment l'inclinaison de la périphérie 17 de la prothèse de conception simple coïicide avec l'orientation du cotyle naturel Il en étant plus proche du milieu de la personne portant la prothèse à l'avant et plus écartée vers le côté à l'arrière. Il résulte essentiellement de la présence de cette composante 21 dirigée vers l'avant dans la prothèse antérieure de conception simple que le bord avant 23 de la périphérie 17 de la prothèse 18 fait une saillie plus prononcée que le bord arrière 24 de cette périphérie lorsqu'on considère l'ensemble de l'orientation à un niveau plus élevé que le plan de la coupe de la Fig. 3 qui passe par le centre du cotyle. Cette orientation simule l'inclinaison du cotyle naturel 11, ce qui est considéré par beaucoup de chirurgiens comme une facilité permettant un large champ de possibilités de flexions pour la hanche. Certains chirurgiens estiment que si le bord avant 23 de la prothèse cotylique 18 se trouvait au même niveau que le bord arrière 24, il se produirait un encastrement de la prothèse du col du fémur, non représentée, à l'intérieur de la prothèse cotylique 18, en empêchant toute flexion supérieure à 900 par rapport à la position en extension. Le fait de prévoir une inclinaison naturelle pour une prothèse cotylique présente l'inconvénient consistant en ce que-,plus on accroît la composante dirigée vers l'avant de l'inclinaison de la prothèse, plus les surfaces avant et supérieure de la sphère métallique de la prothèse du col du fémur sont découvertes en position d'extension c'est-à-dire lorsque le fémur est soumis au poids du corps. Il en résulte deux avantages, à savoir, d'une partune réduction de la portion de la surface de la cavité cotylique sus- ceptible de transmettre la charge à la prothèse du col du fémur, ce qui facilite l'usure etd'autre part, la possibilité de produire dans l'articulation artificielle entre cette tête de fémur et le cotyle, du jeu dans la direction de l'avant lorsque la cuisse est en position de pleine extension et subit l'action d'un couple de rotation vers l'extérieur. L'expérience a montré qu'en pratique, la flexion d'une articulation artificielle n'est pas gênée par l'implantation de la prothèse cotylique 18 ne comportant pas de composante avant dirigée vers l'axe et que le porteur de prothèse peut faire tourner -3- 2460659 le fémur au maximum vers l'extérieur comme s'il voulait lacer son soulier et appliquer ainsi le col du fémur au contact du bord intérieur de la prothèse 18. On peut ainsi re- couvrir au maximum la surface supérieure de la sphère du col du fémur lorsque le porteur marche ou est en station debout, et cela sans réduction sensible de l'amplitude des flexions possibles. Suivant la conception classique des prothèses cotyliques 18 présentant un rebord symétrique par rapport à l'axe de la prothèse, il est impossible d'orienter la prothèse 18 dans le eotyle naturel 11 de manière à supprimer toute composante avant en utilisant la totalité de la surface de l'os le long dit recouvrement à l'arrière du cotyle qui assure le contact avec le ciment 31 servant à assujettir la prothèse 18 dans le cotyle 11. Cela se comprendra aisément en se reportant aux Figs 2 et 3 qui font voir comment un certain degré d'antéversion permet au rebord avant 23 et au rebord arrière 24 de la périphérie 17 de la prothèse 18 de suivre approximativement le profil du bord du cotyle naturel 11. Les Figs 4 et 5 montrent qu'en l'absence de toute antéversion la prothèse classique laissera apparaître à découvert le ciment de scellement dans sa partie avant tandis que la partie arrière 26 du bord osseux du cotyle sera laissé à découvert par la prothèse 18 et une zone osseuse, désignée par 28 en Fig. 5, du cotyle naturel qui devrait servir à la fixation de la prothèse par du ciment ne pourra pas être utiliséq pour le scellement. La Fig. 6 fait comprendre comment l'invention a surmonté précédemment la difficulté de la mise à nu du ciment de scellement 25 devant le rebord avant de la prothèse 18 ( Fig. 5) en prévoyant sur la prothèse 3-9 ( Fig. 6) une bride périphérique rabattue vers l'intérieur et vers le corps de la prothèse, c'est-à-dire à l'opposé de la face extérieure de cette dernière et vers le plan m édian du corps du porteur de la prothèse. On voit immédiatement en regardant la Fig. 6 que la bride 30 procure l'avantage de supprimer la mise à nu du ciment 25 en Fig. 5 en obturant la zone corres- pondante 25 du ciment et en obligeant cette zone à s'associer à la sécurité de l'assujet - tissement de la prothèse 39 à l'intérieur du cotyle 11. Cependant, bien que cette bride 30 dirigée vers l'intérieur présente cet avantage à l'avant, on voit immédiatement en examinant la Fig. 6 que cet avantage est contrebalancé par un i nconvénient presque équivalent à l'arrière en ce sens que la zone mise à nu 28 du bord osseux 26 est plus grande que celle mise à nu suivant la Fig. 5 ou qu'en supposant la bri de 30 ramenée dans le plan de la face extérieure de la prothèse comme dans le cas de la Fig. 3. C'est pourquoi, la disposition suivant la Fig. 6 ne permet pas d'utiliser la totalité de la surface intérieure du cotyle naturel alésé pour y appliquer le ciment de scellement. -4 - La présente invention a pour objet une prothèse cotylique perfectionnée supprimant cet inconvénient en rendant possible une meilleure utilisation de la surface intérieure du cotyle naturel à l'avant de manière à contribuer à la solidité de l'assujet- tissement de la prothèse dans le cotyle naturel. A cet effet, il est prévu, conformément à l'invention, une prothèse cotylique comprenant un corps en matière plastique dans lequel est formée une ouverture borgne en forme de portion de sphère présentant un rebord extérieur., prolongé extérieu- rement par une bride entourant ce corps, cette bride étant inclinée vers ce corps de la prothèse sur à peu près la moitié de la périphérie du rebord, tandis que le reste de la bride est incliné en s'écartant du corps ou bien se trouve à peu près dans le plan du rebord de la prothèse; sur cette moitié restante de la périphérie du rebord, la bride s'étend en s'écartaiq du corps de la prothèse. Cette bride est constituée avantageusement par deux lobes diamétralement opposés en forme de croissants et raccordés l'un à l'autre par des éléments étroits, l'un de ces éléments de raccordeittikcjint à peu près au milieu de la partie de la bride dirigée vers l'arrière et l'autre élément de raccordement se trouvant dans le plan du rebord ou étant incliné vers l'avant par rapport à ce dernier. Au moment de l'utilisation, il est possible de supprimer l'un des deux lobes et de découper le reste de la bride à la demande de telle sorte que la prothèse à deux lobes peut être placée aussi bien dans le cotyle gauche que dans le cotyle droit. La prothèse conforme à l'invention représentée en 40 sur les Figs. 7 à 10 est établie en polyéthylène très dense et comporte un corps 41 à peu près hémisphérique présentant des rainures extérieures 42 destinées à recevoir le ciment acrylique 31 servant à faire adhérer la prothèse au cotyle Il et à l'y assujettir. Dans ce corps 41 est formée une cavité centrale borgne 43 en forme de portion de sphère dans laquelle est maintenuwla tête de la prothèse du col du fémur, tête qui n'est pas représentée. La cavité 43 est entourée par un rebord 44 au-delà duquel s'étend la bride 45. Au sortir de la fabrication ( Figs 7 et 8), cette bride 45 comporte deux lobes diamétralement opposés 46, 47 en forme approximative de croissants raecordés l'un à l'autre par des éléments relativement étroits 48 et 49 disposés de part et d'autre de la cavité 43. L'élément de raccordement 48 est incliné par rapport au rebord 44 en direction du corps de la prothèse suivant un angle compris entre 35 et 55 et de préférence égal à 45 tandis que l'élément de raccordement est incliné par rapport au rebord 44 en s'écartant du corps de prothèse 41 suivant un angle compris également entre 35 et 550 et de préférence égal à 45'. On voit sur la Fig. 8 que chaque lobe 46,47 comporte une partielrtgée vers l'avant et une partie 51 dirigée vers l'arrière. D- Lorsqu'on doit utiliser la prothèse. on supprime à peu près entièrement l'un des lobes 46 ou /7 en le découpant le long ou au voisinage de l'un ou de l'autre des tracés de guidage 52. On coupe aussi les éléments de raccordement 48 et 49 de façon à ce que la partie de la bride qui est la plus éloignée du lobe non découpé présenteun profil approchant d'un arc de cercle. La position exacte de la ligne de coupe dépend de la di- mension du cotyle naturel Il préalablement alésé, la décision devant être prise au cours de l'opération chirurgicale sur l'articulation. S'il s'agit comme représenté en Figs. 9 et du cotyle gauche, on laisse intact le lobe 46 marqué L et s'il s'agit du cotyle droit, on laisse en place le lobe /7 marqué R. Une fois mise en place dans la cavité cotylique naturelle préalablement alésée, la prothèse 40 prend place comme représenté en détail sur la Fig. 10 sur laquelle on voit que la zone occupée par le scellement au ciment, délimitée par la périphérie exté- et' rieure de la bride, se trouve notablement augmentéerenglobant à peu près toute la surface intérieure de la cavité cotylique 11. L'étendue de cet accroissement de surface est maximum en 53 au milieu de la partie arrière de la surface intérieure de la cavité cotylique et se réduit progressivement à zéro au point diamétralement opposé. Cet accroissement de la zone de scellement est tel que la résistance de l'assujettissement de la prothèse est no- tablement accrue d'une valeur allant jusqu'à 20% par exemple par rapport à la prothèse suivant la Fig. 6 L'invention n'est nullement limitée aux détails particuliers de l'exemple représenté aux Figs. 7 à 10 et de nombreuses modifications peuvent lui être apportées. En particulier, l'élément de raccordement de la bride s'écartant du corps de la prothèse n'est pas nécessairement incliné dans une direction s'écartant de ce corps de prothèse 41 et peut s'étendre à peu près dans le plan du rebord 44 tout en permettant encore un important accroissement de la zone de scellement. 6 2460659 R E V E N D I C A T I Q N S 1 Prothèse cotylique caractérisée par un corps en matière plastique dans lequel est ménagé un évidement borgne en forme de portion de sphère entouré par un rebord prolongé extérieurement par une bride inclinée vers le corps de la prothèse sur la moitié environ de la périphérie de ce rebord, tandis que le reste de la bride est incliné dans une direction s'écartant de ce corps de la prothèse ou bien s'étend à peu près dans le même plan que le rebord de ce corps. 2 Prothèse suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que la bride présente une largeur variable et comprend deux lobes diamétralement opposés. 3 Prothèse suivant la revendication 2 caractérisée par le fait que les lobes ont sensiblement la forme de croissants. 4 Prothèse suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que les lobes sont raccordés par des éléments intermédiaires de la bride. l'un de ces éléments s'étendant enidirection s'écartant de ce corps. Prothèse suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisée par le fait que la bride porte le tracé d'une ligne de coupe suivant laquelle on peut détacher l'un des lobes avant de mettre en place la prothèse du côté gauche ou du côté droit.