Brevet FR2466239A1 — publié le 19810410

La présente invention a pour objet une prothèse de hanche constituant une articulation de la tête du fémur sur le bassin. La prothèse comporte un élément cotyloidien prothétique et un élément fémoral; l'élément cotyloldien est prévu pour remplacer la cavité cotyloide dégradée du bassin. L'élément fémoral permet de reconstituer une tête fémorale sphérique adaptée a l'élément cotyloldien. La mise en place et l'instrumentation nécessaire font également par- tie de cette invention. Jusqu'ici les prothèses de hanche comportent un élément cotyloldien mis en place dans la cavité coty- loide du bassin; le scellement est assuré soit par du ciment de type métacrylate de méthyle, soit par l'irrégularité de la surface en contact avec l'os, irrégularité réalisée par de multiples procédés (chouppage, billes, stries, etc..). L'inconvénient de ces procédés tient au fait que ni le méta- crylate de méthyle ni les matériaux utilisés pour obtenir un scellement dans la cavité du bassin,n'ont le même module de Jung (module d'élasticité) que le tissu spongieux du bassin. Le principe d'autofixation de la présente invention est basé sur le rapprochement du module de Jung de l'élément proth6ti- que du module de Jung du tissu spongieux du bassin, permet- tant la mise côte à côte de deux matériaux compatibles. Le même problème se pose au niveau de la prothèse fémorale o la fixation de la prothèse est assurée dans le canal médul- laire de l'os soit par, comme au niveau du bassin, du métacry- late de méthyle qui compense le défaut d'ajustage de la queue de la prothèse fémorale au diamètre de la cavité médullaire, soit par une prothèse métallique de diamètre plus important et comportant comme au niveau du bassin des irrégularités destinées à une fixation correcte de l'os sur ces irrégula- rités. Ici également, la différence de module de Jung qui existe entre l'acier et le métacrylate de méthyle d'une part, et l'os cortical du fémur d'autre part, est telle que sous l'effet des sollicitations mécaniques, un descellement apparaît et amène à des réinterventions difficiles. La prothèse fémorale entrant dans le cadre de cette invention est destinée à se fixer non pas dans la cavité médullaire mais dans le tissu spongieux de la tête et du col fémoral, en utilisant un matériau dont le module de Jung se rapproche du tissu spongieux (polyéthylène haute densité). Sur les deux prothèses de petites ailettes de polyéthylène vont après introduction dans le tissu spongieux, grâce à leur élasticité, se ficher dans le tissu spongieux; une prolifération osseuse va s'effectuer autour de ces lan- guettes de polyéthylène et maintenir en place à longue éché- ance les éléments prothétiques. Au niveau du bassin, il existe de plus l'utili- sation du phénomène de clips qui applique de manière dynami- que l'élément cotyloldien à la cavité destinée à le recevoir. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'un élément cotyloldien selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation de profil de l'élément de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation de face du même élément; - la figure 4 est une vue supérieure d'une prothèse fémorale; la figure 5est une vue vue précédente; la figure 6 est une vue inférieure de la prothèse fémorale; la figure 7 est une vue pour cette prothèse; et la figure 8 est une vue partielle de la prothèse fémorale. en coupe d'une ancre en élévation à 90e de la en élévation d'une ancre en élévation d'une cupule d'ensemble, avec coupe Le dispositif décrit cidessous est constitué par des éléments de prothèse de hanche dont l'implantation ne nécessite aucun ciment de type métacrylate de méthyle ou matériaux analogues. Il comporte deux éléments *4%b 2466239: - un élément cotyloidien - un élément fémoral. L'élément cotyloïdien. Le cotyle prothétique en polyéthylène haute den- sité ou autre matériau de synthèse (polyéthylène chargé, en particulier au bisulfure de molybdène) est usiné de manière telle que sa mise en place assure une fixation osseuse directe sans intermédiaire de ciment. Le cotyle prothétique 1 est constitué par une pièce de forme cylindrique, délimitée axialement par deux plans, dont un, le plan postérieur ou interne, est normal à l'axe de révolution, et l'autre, le plan antérieur, peut faire avec l'axe un angle d'environ 150. Observé axialement (fig. 3), le cotyle a un profil extérieur d'ensemble circu- laire, et comporte une échancrure 2, le cotyle ayant ainsi sous cet angle un aspect du type fer à cheval. Dans la face antérieure est usinée (ou formée autrement) une cavité sphérique 3, servant de surface d'as- sise d'une articulation sphérique. Une partie plane 4 peut être laissée autour de la cavité, et dans les bords 5, 6, ou cornes de l'échancrure sont prévus deux trous 7, 8 pour y placer un outil servant à resserrer le cotyle, à la manière d'un clip. Afin de placer le cotyle dans le bassin du sujet, une cavité cylindrique de dimensions appropriées est creusée dans l'os du bassin, à l'emplacement de l'articulation dété- riorée à renouveler. Les dimensions du cylindre osseux corres- pondent à celles du cotyle, de façon que celui-ci y soit maintenu élastiquement après y avoir été enfoncé alors qu'il est rétreint. Pour favoriser la fixation du cotyle, outre l'extension donnée par le phénomène de clips et qui maintient la périphérie du cotyle contre l'os, la garniture des lan- guettes de polyéthylène flexibles assure à longue échéance une fixation osseuse sur ces languettes, étant donné que le matériau utilisé (polyéthylène haute densité) a un module de Jung proche de celui de l'os cotyloidien, les modifications de forme du cotyle qui surviennent à chaque pas seront *1j transmises à la prothèse de manière harmonieuse à l'os spongieux entourant la prothèse. Ces languettes 9, de 1 à 2 mm d'épaisseur, de 2 à 3 mm de hauteur, sont placées en rangées, séparées les unes des autres soit par quelques millimètres soit par un simple trait. La disposition dans l'espace de ces languettes permet de les diviser en deux groupes - un groupe supérieur - un groupe inférieur. Le groupe supérieur occupe la moitié ou le tiers supérieur de la périphérie du cotyle. Il est fait de languet- tes 9a disposées dans un plan saaittal (soit parallèles au fond de la pièce prothétique). Le blocage intra-osseux dp ces languettes est destiné à stabiliser le cotyle prothétique dans le plan frontal. Le groupe inférieur occupe le tiers ou le quart antérieur et le tiers ou le quart postérieur de la périphérie du cotyle. Il est fait de languettes 9b disposées orthogonale- ment aux languettes du groupe supérieur, soit, dans des plans passant par l'axe de la prothèse cotyloldienne. Cette disposition des languettes est prévue en fonction du mode de mise en place du cotyle dans le cylindre osseux. On introduit d'abord la partie inférieure, quand les deux bords 5 et 6 sont rapprochés au moyen d'un outil appro- prié, tel qu'une pince à clip, enfoncé dans les trous 7 et 8. C'est pourquoi-les languettes inférieures sont orientées dans des plans passant par l'axe du cylindre formant le cotyle. Une fois la partie inférieure engagée à fond dans le cylindre osseux, on bascule la partie supérieure par pivotement autour du point d'appui de la partie inférieure. Les languettes supé- rieures peuvent ainsi fléchir en passant contre la partie cylin- drique de la cavité osseuse. Après mise en place de la prothèse cotyloldienne, les languettes reprennent leur position initiale par élasticité, l'os se reformant autour de ces languettes assure une bonne liaison entre l'os et l'élément prothétique. Le blocage de la prothèse est donc assuré 2466239; ) dans le plan frontal, par les languettes supérieures 9a; 2 ) dans le plan sagittal, par les languettes 9b des deux groupes inférieurs; ) dans le plan horizontal, par l'usinage en segment de cylindre du cotyle prothétique, s'engageant à force dans le segment du cylindre osseux, creusé dans le bassin. La mise en place du cotyle prothétique utilise le procédé du clip qui, en rapprochant les cornes, permet d'engager dans le cylindre osseux, d'abord la partie inférieure de la prothèse rétrécie par le rapprochement des cornes, puis secondairement la partie supérieure avec les languettes supérieures. Après pénétration de l'élément prothétique dans le cylindre osseux, la pince à clip est ouverte, permettant, grâce à l'élasticité du matériau, l'application en force de la périphérie du cotyle sur l'os. Le diamètre du segment de sphère, destiné à recevoir la tête fémorale prothétique est fonction du type de la prothèse fémorale utilisée qui peut être ò soit une prothèse à tige médullaire fixée ou non avec du ciment; le diamètre d'usinage du cotyle correspondra alors au type de prothèse fémorale utilisée; soit la prothèse fémorale ci-dessous décrite, dite cupule ancrée. La cupule ancrée comporte trois pièces distinctes: 1.) l'ancre supérieure 10 (figures 4 et 5) 2.) l'ancre inférieure 16 (figure 6) 3.) la cupule 20 (figure 7). 1.) L'ancre supérieure en polyéthylène haute densité comporte en une seule pièce 10 une plate-forme d'appui il sur la tête fémorale. Cette plate-forme de forme ovoïde correspond au segment de tête fémorale resséqué à la partie supérieure de la sphère fémorale. La partie supérieure du fémur est représentée hachurée sur la figure 8. Sur cette plate-forme se fixera mécaniquement la cupule par un système d'usinage, soit par petites chevilles réalisant un emmanche- ment à frottement dur, soit par la réalisation à la face osseuse de la cupule d'une forme en creux adaptée à la plate- aTa 'anbTiqgoid e)Xoo el DaAv e alqTeduioo asQqIuAs ap neTmeUm ua no anbTITTluI;sa oz aTndnD wV (Eú À e.neT1uT Sú eoDue.i anod uoTssaadwoo ue 'eaniTgdns aaouel inod UOTDUowl U3 DUOp uellTeuAelZ seaDue xnap saq (8 6T; ) uTsToA xnSTb -uods el la auaeuT aleuDoTzpo eI ns aeAndde,s jUOA m aflnaTa -9dns a.zou1-,l ep euio;i-se;d eap DT;TloT;uasazAez; sebTq xnep seo 'seq ua 4neq ap Tssa56bp ailmeTp una 'sez;ITIU 0Eú senblenb ap se.zne sep seun se- sagoedse;a eu[A-qe Iod ape6; s;so ap sFssasoDDns sx QuieTp ssp fns ';ueuu.epgogld aumoo saqsodsTp 91 se$4anbueT ap luOwuaT9 9TUlub 91 auQT -4A;ITod ap asbTq sun;se anuaTg;uT exou>, ('Z eaEneTa.dns e.zDue allez ap sTl SZ -sTp 9qzed UT aP TweuozTzoq ueTd eT suep DJ0o us uoTuex vT t8 seTTuT 9TpT;Tq UT ap uoTnnT4suooae vT nTlg9qum np 9aTDTsTI,IT Led lqzeuesd sTT; sep uoTdlosmz V.eTuqsTp qTpT;îq VT quenqTqsuoo seTB-Tuzgq xnap sep eTquqaosgi TT ne saanleQTT ssp red luameqooaddez lud eguaTddns; ss oz eanaTagdns sDuu,I aT p sDeTd us asFu eT sp sIoT 'TpT;Tq eT - znse.ojazsd un - Te2ouI9; a4l UT aP uOfOassez ap, amgiue un _ : aisseogu eanaTagdns ao.ue aU eo ap aDoeTd-us esui u Si *sellenbueT sep s8QTdmoD iTulTnDZTD uoTsodsTp aun esTTiuz 94Tpuîq UT ap sefbTq--uiq xnep sep queweq4ooaddez eT aub OTTe aQTuum ap 'SaeuieTp-TuIap un ans segsodsTp juos euQTÀ1qq - 94od ap seqflnbueT seT 94TpTgTq aD ap nveATu nV *Tp -T;îq aleo ap sausuei9 xnap sep quawueqeog un Doae,aguTsn 01 apTq sa sanaTagdns aszDu e;;so ep eTUsTPp SeTUd vu *ÀbfY eT ap ssOzuQeuTp sS8 4ueAns se9sodsTp auqpTj;aI od ap s sn6buuT ap eTigqdTigd us fns snAl=nod ',uessToDogp exQuIp ap auaPQT49XiTod sp seTq sunp TBU,s II *(8.6uJ) TeZoU9g 10O np inelegdns pxoq eT elaAns eA Tnb 81 eane-T S -_dns ezDueT lud ObuoTold es aulo0;-eluTd elq;D (9 *B.;) 91 ans-T9[;uT azDue,T eaessvd Isnb9T Ued (Zl) SToTao un,p agoaid se samLzO;-aelTd e4;eD *eLuTsn us no uoTsngozoTu us 9sTsegla;e sauro; 3, 6úZ99'Z représente un segment de sphère de deux-tiers environ. L'épaisseur diminue de la partie haute à la partie basse. A la partie haute, un usinage en creux lui permet de s'adapter à la forme de la plate-forme; un ergot périphérique accroche le bord externe de la plate-forme et empêche les mouvements de bascule en varus de la cupule. Les bords de la plate-forme stabilisent cette cupule dans le plan sagittal. Le diamètre extérieur de la cupule correspond au diamètre intérieur de la prothèse cotyloldienne choisie ou du cotyle, si aucune prothèse cotyloldienne n'est utilisée. La taille des ancrages correspond à la taille de l'épiphyse fémorale considérée; plusieurs tailles sont donc nécessaires en fonction de la morphologie du sujet. La face osseuse de cette cupule sera réalisée de manière irrégulière afin de favoriser par la prolifé- ration du tissu osseux, une stabilisation complémentaire. La mise en place de cette prothèse est assurée de la manière suivante: a) repérage de l'axe du col fémoral; b) sphéricisation de la tête fémorale par une fraise creuse de diamètre adapté; c) mise en place d'un fantôme permettant la coupe du pôle supérieur de la tête fémorale. A l'aide de ce fantôme, le trajet de l'ancrage supérieur est réalisé, après mise en place de l'ancrage supérieur, l'ancrage inférieur est positionné à travers la plate-forme. Enfin, la cupule est arrimée sur la plate-forme et le reste de la tête fémorale. REVENDICATIONS 1) Prothèse de la hanche comportant un élément cotyloldien constitué en un matériau déformable élastiquement, permettant par une contrainte appropriée de réduire sa dimen- sion extérieure pour pouvoir engager l'élément dans une cavité de dimension inférieure à celle de l'élément, formée dans l'os du bassin, le calage de l'élément cotyloldien dans la cavité étant assuré par libération de la contrainte de l'élément qui reste appliqué élastiquement dans la cavité. 2) Prothèse selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'élément cotyloldien a une forme généralement circulaire, avec une échancrure, qui permet en rapprochant les bords de l'échancrure, de réduire le périmètre de l'él6- ment à la manière d'un clip. 3) Prothèse selon la revendication 2, caractéri- sée en ce qu'un trou est prévu dans l'élément, de chaque côté de l'échancrure, pour permettre d'y engager un outil servant à rapprocher les bords de l'échancrure. 4) Prothèse selon une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que le pourtour de l'élément est garni de languettes flexibles qui assureront la fixation de l'os spongieux sur ces languettes et à longue échéance la fixation définitive de la prothèse. ) Prothèse selon la revendication 4, caractéri- sée en ce que les languettes disposées sur la partie supé- rieure de l'élément sont orientées dans un plan sagittal, et les languettes de la partie inférieure sont orientées dans l'axe des rayons de la prothèse cotyloldienne. 6) Prothèse selon une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une tête fémorale prothétique comportant une tête avec une tige ou ancre supérieure, en matière flexible, la tige étant orientée par rapport à la tête pour suivre le bord supérieur du col fémoral, la partie distale de cette ancre supérieure étant fendue ou bifide pour conférer une élasticité de maintien en place par rapprochement des deux éléments de la bifiditê, la tête étant percée d'un orifice légèrement conique pour le passage d'une ancre inférieure orientée sensiblement dans la longueur du fémur. 7) Prothèse selon la revendication 6, caracté- risée en ce que la tête fémorale est recouverte d'une cupule soit en matériau métallique soit en matériau de synthèse, à condition que ce matériau de synthèse soit compatible sur le plan du frottement avec le polyéthylène à haute densité de la cavité cotyloldienne. 8) Procédé de mise en place d'une prothèse de la hanche au cours duquel on fore une cavité cylindrique dans l'os du bassin, d'un diamètre inférieur au diamètre extérieur total d'un élément cylindrique de prothèse coty- loidien, que l'on déforme élastiquement ledit élément coty- loldien, pour réduire son diamètre, puis on l'engage dans la cavité cylindrique osseuse, puis on cesse de déformer l'élé- ment cotylo!dien pour le laisser s'écarter élastiquement et se caler ainsi dans le cylindre osseux.