Brevet FR2590478A1 — publié le 19870529

Dans les opérations de reconstruction de l'articulation de la hanche il existe actuellement deux types de cotyle, l'un cimenté, l'autre vissé. La technique du cotyle cimenté requiert un cotyle artificiel entièrement constitué de matière plastique. Ceci présente l'inconvénient d'une mauvaise tenue mécanique de la prothèse en raison du fluage de la matière plastique sous la pression du poids du patient, la prothèse creuse n'étant maintenue en forme que par l'os par l'intermédiaire du ciment. Pour ces raisons, il est préférable d'utiliser un cotyle artificiel métallique avec pièce intermédiaire d'usure en matière plastique. La tenue en forme de celle~~ci est assurée par la rigidité de la partie métallique. Il existe plusieurs méthodes de fixation des cotyles métalliques dans l'os iliaque - Impaction par l'intermédiaire de clous solidaires du cotyle métallique et implanté dans l'os. - Vissage direct de la prothèse dans l'os, le cotyle ayant la forme extérieure d'une vis. La première méthode (impaction présente à la fois une tenue dans le temps bien moins grande et une qualité mécanique d'ancrage très inférieure à la méthode par vissage. Celle-ci, en contrepartie des avantages fondamentaux énoncés ci-dessus, presente actuellement une diffi(',ulté majeure qui est la nécessité de sacrifier beaucoup d'os afin de disposer d'un volume en creux qui permette un ancrage suffisant du cotyle artificiel. La cavité cotylotdienne avant l'opération peut souvent présenter une forme qui est plus évasée à son embouchure que la sphère osculatrice au fond de la cavité (profil en chapeau chinois - voir figure n0 I). Dans la figure I, le repère n0 I indique l'os iliaque, le repère n0 2 indique la sphère osculatrice à la cavité cotyloidienne et le repère n0 3 indique le profil évasé en"chapeau chinois" de la partie proche de l'embouchure de la cavite'#cotylotdienne. Il en résulte que le cotyle artificiel optimum (c'est-à-dire celui sacrifiant le moins d'os et qui aurait donc un profil assez voisin de cette sphère osculatrice) ne s'ancrerait pas par les filets voisins de son plus grand diamètre (voir figure n0 2).Dans la figure n0 2, le repère n0 I indique l'os iliaque, le repère n0 2 indique la sphère osculatrice à la cavité cotyloidienne, le repère n0 3 indique le profil du cotyle artificiel et le repère n0 4 indique la partie en trait fort du profil du cotyle correspondant aux filets qui ne mordent pas dans l'os iliaque. Dans la suite du texte nous appellerons pôle la partie de plus petit diamètre du cotyle artificiel (c'est la partie du cotyle artificiel qui se loge au fond de la cavité cotyloidienne de l'os iliaque) et base, la partie de plus grand diamètre du cotyle artificiel. Il faut donc que la forme du filet extérieur du cotyle artificiel soit telle que l'ancrage soit en majeur partie assuré par la portion du filet située au voisinage du pôle du cotyle artificiel, ce qui présente également l'avantage d'assurer la prise dans de l'os de meilleure qualité. Actuellement, en fonction de la forme du filet extérieur des cotyles existants, ce maintien ne peut être assuré et il est nécessaire pour le chirurgien, soit de fraiser avec une fraise de diamètre supérieur à celui de l'évasement de la cavité cotyloidienne originelle, soit de fraiser plus profond, tout ceci entrainant un sacrifice osseux important. La présente invention - illustrée selon la figure 3 - consiste en un cotyle métallique dont la surface extérieure est engendrée par la révolution autour de l'axe de symétrie du cotyle d'un arc de cercle dont le centre est situé en dehors de l'axe de symétrie du cotyle et dont le rayon est supérieur à celui du cotyle; cette surface est usinée selon un pas de vis extérieur auto-taraudeur. La figure N03 représente, dans une réalisation particulière, une coupe du cotyle métallique selon un plan passant par l'axe de symétrie XX du cotyle. Le repère n0 I désigne le pôle, le repère no 2 désigne la base, le repère n0 3 désigne les filets auto-taraudeurs, le point O représente le centre du cercle de rayon R dont un arc constitue le profil extérieur du cotyle artificiel. Le rayon R est supérieur au rayon r du cercle de base du cotyle. Un autre exemple de réalisation est donné par la figure n0 4. Les repères désignent exactement les mêmes choses que sur la figure n0 3. Dans cet autre exemple on peut voir que le point O tel que désigné dans la figure n03 est situé au-dessus du plan de base du cotyle. Le rayon de l'arc de cercle constituant le profil de révolution et la position de son centre ont été déterminés pour obtenir les deux avantages suivants a) lors du vissage de l'anneau dans l'os iliaque lorsque, selon la figure 5, la partie AB du profil a taraudé son logement et continue sa pénétration, (le point A arrive en AI, le point B en BI, le point C en CI), l'arc BC du profil passant de la position bu à la position BI CI n'exerce quasiment plus d'effort de taraudage et se visse simplement avec un léger serrage.Ceci présente l'énorme avantage de permettre au cotyle de s'an crer solidement dans l'os sain dans lequel il mord franchement au voisinage de son pôle tout en n'entrainant pas de contrainte suppléméntaire au niveau de sa base qui est cependant vissée avec serrage, cette base se trouvant en effet dans la partie fragile de l'os situé près de l'ouverture de la cavité cotyloidienne. Dans la figure n0 5, le repère n0 I désigne l'os iliaque, le repère n0 2 désigne la position à un instant donné en cours de vissage du cotyle artificiel, objet du brevet, le repère n0 3 désigne la nouvelle position du cotyle après vissage sur une profondeur p à partir de la position n02. C'est un avantage que n'offre pas un cotyle à surface extérieure conique, qui, lorsque le chirurgien le visse, pénètre exactement de la même profondeur dans l'os situé près de sa base que dans l'os situé près du pôle, ce qui entraine de grosses contraintes sur l'os fragile. Ceci est illustré par la figure n0 6. Dans la figure n0 6, le repère n0 I désigne l'os iliaque, le repère n0 2 désigne la position à un instant donné en cours de vissage du cotyle artificiel à profil conique, le repère n0 3 désigne la nouvelle position du cotyle à profil conique après vissage sur une profondeur p à partir de la position n0 2, le point A étant venu en AI, le point B étant venu en BI. On voit que l'enfoncement e dans l'os est le même au voisinage du pôle qu'au voisinage de la base. b) le profil objet de la présente invention permet d'avoir au voisinage du pôle une plus grande épaisseur de métal que dans un anneau dont le profil extérieur serait un arc de cercle centré sur l'axe de symétrie du cotyle. Ceci est illustré par la figure n0 7. Le profil objet de la présente in vention,éntraine Jne meilleure résistance à la déformation du cotyle artificiel puisque que cette partie renforcée d'une part est située dans la ione d'ancrage véritable dans l'os (celle où l'anneau exerce les plus grandes contraintes de taraudage), d'autre part est le siège de la force appui du corps du sujet sur la tête du fémur. Dans la figure n0 7, le repère n0 I désigne l'os iliaque, le repère 2 2désigne le profil objet de l'invention, le repère n0 3 désigne le profil d'un cotyle engendré par un arc de cercle centré sur l'axe XX (profil sphérique), le repère n0 4 désigne la surface intérieure recevant !a piè(e d'usure en prothèse plastique. La partie hachurée horizontalement repérée n0 5 désigne la section de la partie massive du cotyle à profil sphérique. La partie hachurée à 600 repérée n0 6 désigne le surplus de métal lu cotyle objet de l'invention par rapport à un profil sphérique On voit que ce transfert en métal est situé dans la zône d'ancrage dans l'os sain qui est également la zône où s'applique la force d'appui du corps qui s'exerce selon l'axe ZZ. REVENDICATIONS 1/ Cotyle artificiel pour reconstruction totale de l'articulation de la hanche, constitué d'un anneau métallique dont la surface extérieure, usinée selon un pas de vis extérieur auto-taraudeur, est engendrée par la rotation autour de l'axe de symétrie du cotyle d'un arc de cercle dont le centre est situé en dehors de l'axe de symétrie du cotyle, dont le rayon est supérieur à celui du cercle de base du cotyle et dont deux exemples particuliers de réalisation sont donnés par les figures n0 3 et NO 4.