Brevet FR2591471A1 — publié le 19870619

La presente invention concerne un perfectionnement aux prothèses de la hanche et plus particulierement à l'ensemble acetabulaire du type comportant d'une part un anneau cotyloidien visse et, d'autre part, un noyau intermédiaire entre la tête fémorale et ledit anneau. La technique d'implantation de protheses pour la hanche en particulier, s'est developpee avec l'apparition de l'anneau vissé, plus connu sous le nom "d'anneau de WEILLgI Cet anneau constitue, dans la plupart des cas, une amelioration très nette des techniques faisant appel à de simples cupules hémisphériques ou à des cupules munies de tétons d'ancrage. Les simples cupules, comme décrit dans le document FR-A-2.327.757, comportent des stries sur la périphérie externe ; ces stries permettent un blocage de la cupule dans la cavité cotyloidienne lors de la repousse osseuse. Une mise en charge de ce type de prothese n'est pas possible rapidement.Les cupules avec tétons d'ancrages comme décrit notamment dans le document FR-A-2.377.798, sont pratiquement efficaces immédiatement ; l'inconvénient de ce type d'anneau tient surtout à l'operation délicate de mise en place dans le cotyle osseux. L'anneau vissé du type "anneau de WEILL" ne donne pas lui non plus, une totale satisfaction. Cet anneau est en forme de tronc de cône ; il présente plusieurs inconvénients liés a sa forme. Cette forme ne facilite pas véritablement sa mise en place dans la cavité cotyloïdienne qui, d'une manière générale, est une forme plutôt hémisphérique obtenue au moyen, par exemple, d'une rape comme celle qui est connue sous le nom de "rape de MULLER". Lorsqu'il est en place, ce type d'anneau n'occupe pas toute la cavité et la portee réelle des filets peut être extrêmement réduite ; il est de plus nécessaire de bourrer le fond du cotyle avec une quantité importante de greffe généralement recueillie dans la rape.Par ailleurs, la mise en place d'un tel anneau est délicate en raison notamment de la difficulté d'apprecier la position véritable de l'anneau au fond de la cavité et cette mise en place n'est pas exempte d'incident e il arrive parfois que l'on défonce le fond de la cavité. Le chirurgien ne peut apprécier la position de l'anneau que par l'effort qu'il exerce sur l'ancillaire de pose ; dans le cas de anneau de WEILL", la variation de l'effort n'est pas suffisamment nette pour pouvoir etre appréciée sans erreur. L'invention propose une prothèse dont l'anneau permet d'éviter les inconvenients rencontres lors des implantations du matériel classique. Un premier objet de l'invention est de permettre une mise en place rapide, efficace et definitive de l'anneau, avec un maximum de précision sans risque de destruction du capital osseux ; cette mise en place s'effectuant avec un outil spécifique nettement plus performant. Un autre objet de l'invention consiste à améliorer d'une part l'anneau, en réduisant son poids grâce à une épaisseur plus faible et constante et, d'autre part, le noyau disposé entre l'anneau et la tete sphérique de la prothese, en lui donnant tout d'abord une épaisseur plus importante qu'à l'ordinaire, en réduisant ensuite au maximum les débris d'usure et, enfin, en augmentant l'amplitude des mouvements de ladite tête pour éviter les luxations. Un autre objet de l'invention est de réduire au maximum la quantité de greffe à utiliser comme bourre au fond de la cavité cotyloidienne. Selon l'invention, la prothèse comprend un anneau muni d'un filetage externe dont le fond de filet s'inscrit sensiblement dans une enveloppe externe sphérique correspondant à la forme de la cavité cotyloïdienne préparée dans le bassin. Selon une autre disposition de l'invention, le contour externe de l'anneau s'inscrit lui-même dans une enveloppe en forme de zone sphérique et il comporte une cavité interne sphérique et ouverte destinée à recevoir un noyau hémisphérique fermé, d'épaisseur sensiblement constante, intermédiaire entre lui et la tête de la prothèse. Selon une disposition préférentielle de l'invention, le filetage de l'anneau est constitué de trois filets permettant une mise en place et un serrage rapides. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, le filet a une section en forme de Vé, centrée sur un axe perpendiculaire à l'axe principal de l'anneau la largeur moyenne du pied du filet étant de l'ordre de la moitié de sa hauteur ; le pas du filetage correspond sensiblement à deux fois la hauteur moyenne des filets. Selon une autre disposition de l'invention, le fond de l'anneau est ouvert selon une forme trilobée pour coopérer avec un outil de pose muni, d'une part, d'une forme sphérique de centrage qui pénètre et se verrouille légèrement dans l'anneau et, a son extrémité, d'une forme mâle trilobée également, qui assure l'entrainement de l'anneau. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, l'anneau renferme un noyau dont la paroi interne est hémisphérique, et dont la paroi externe épouse la forme de l'anneau et en particulier la forme du fond trilobé. Selon une autre disposition de l'invention, le noyau est légèrement verrouille longitudinalement dans l'anneau, au moyen d'une légère reduction du diametre d'entrée de l'anneau et du diamètre du noyau derrière la collerette. Toujours selon l'invention, la surface interne du noyau a une rugosité inférieure ou égale à O,l#m, obtenue par estampage à chaud, pour éviter la formation de debris d'secrétage lors du travail de la tête fémorale dans ledit noyau. Selon une autre disposition de l'invention, le noyau comporte une collerette qui recouvre la bordure externe de l'anneau jusqu'au niveau du fond des filets. Selon une autre disposition de l'invention, le raccordement entre la collerette du noyau et sa cavité hémisphérique est réalisé au moyen d'un chanfrein permettant une amplitude plus importante du mouvement de la hanche. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnes à titre indicatif et dans lesquels - la figure 1 est une coupe de la prothèse constituée de l'anneau fileté, du noyau et de la tête fémorale représentée en trait mixte fin, - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1 montrant l'anneau tout seul. Tel que représenté figure 1, l'ensemble acétabulaire est constitué d'un anneau 1 en matériau à base de titane ou d'alliage de titane, et d'un noyau 2 réalisé de préférence en polyéthylène à haut poids moléculaire. Une tête fémorale sphérique 3 représentée en trait mixte fin, s'emboîte de façon classique dans le noyau 2 ; elle est généralement réalisée en matériau céramique et elle est solidaire d'une tige, non représentée, qui s'emboîte dans le fémur pour le cas d'une prothèse de la hanche. L'anneau 1 de la prothèse est implanté dans la cavité cotyloïdienne du bassin, spécialement préparée au moyen d'une rape, dite "rape de MULLER", qui lui confère une forme sensiblement sphérique, en enlevant les débris de cartilage et autres jusqu'à atteindre l'os saignant. Le contour interne sphérique de cette cavité est représenté, sur la figure 1, par le trait mixte fin 4. On remarque, figure 1, que l'anneau 1 comporte extérieurement un filetage 5 dont la section des filets est en forme de Vé avec un angle au sommet très faible. Le Vé est par ailleurs centré sur un axe 6 continuellement perpendiculaire à l'axe principal 7 de l'anneau 1. Le filetage 5 est sensiblement contenu entre la demi-sphère 4, correspondant à la cavité cotyloïdienne, et la portion de sphère externe 8 qui constitue l'enveloppe globale de l'anneau 1. Ce filetage 5 est du type autotaraudant. Les filets sont interrompus par des creusures 9 qui apparaissent fig. 2 ces creusures 9, au nombre de neuf sur la figure, sont en forme de dents, régulièrement réparties ; elles sont taillées selon des génératrices de l'enveloppe sphérique et elles contribuent, après la mise en place de l'anneau 1, à assurer son verrouillage grâce à la repousse osseuse dans lesdites creusures 9. Pour permettre une mise en place rapide de l'anneau 1, le filetage 5 est constitue de trois filets qui prennent naissance au niveau de la petite face 10 de l'anneau 1 et se terminent en Il sur la bordure annulaire plane 12 dudit anneau. La hauteur des filets, pour une prothèse moyenne, est de l'ordre de 2mm ; cette hauteur peut varier de 20 à 50 % pour des prothèses plus petites ou plus grandes respectivement. Le pas du filetage est voisin de deux fois la hauteur du filet et la largeur moyenne du pied du filet est de l'ordre de la moitie de ladite hauteur La mise en place de l'anneau 1 s'effectue au moyen d'un outil, non représente, dont l'extrémité sphérique prend la place du. noyau 2.L'entrée de l'anneau 1 forme un col obtenu par une diminuation du diametre ; ce col coopere avec une gorge confectionnée sur la partie sphérique de l'outil, ce qui permet de réaliser une liaison temporaire entre l'outil et l'anneau 1 pendant le temps necessaire a la mise en place dudit anneau. Pour permettre son entrainement en rotation, le fond de l'anneau 1 est ouvert et comporte des logements 13 qui sont disposes à la périphérie de son ouverture 14 qui débouche au niveau de la petite face 10 ; ces logements 13 apparaissent fig. 2, selon une forme trilobée destinee a recevoir la forme mâle des ergots d'entraînement disposes a l'extrémité sphérique de l'outil de pose, non représente Pour faciliter le repérage de l'emplacement des logements 13 on peut les faire correspondre avec une marque 15 disposée au niveau de la fin ll des filets, sur la bordure 12 de l'anneau 1. La mise en place de l'anneau 1 s'effectue par rotation selon le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué par la flèche 16, fig. 2, et en réalisant un auto-taraudage de la cavité préparée. Selon la forme de la cavité préparée, c'est-à-dire notamment sa profondeur, il s'avère que l'anneau 1 est en prise sur au moins un filet et un quart de filet, ce qui correspond à un peu moins d'un demi-tour d'anneau par rapport à la cavité. Pour une cavite réellement hémisphérique, c'est-à-dire comme representee fig. 1 par le trait mixte fin 4, la rogaton de l'anneau est sensiblement d'un tour et un quart de tour, avec un blocage net à fond de filet, sans doute possible. Après la mise en place de l'anneau 1, la calotte 17 formant le fond de la cavité est bourree de greffe cette quantité de greffe est relativement faible et, de plus, très facile à poser car on peut la bourrer en se servant d'un outil spécifique de forme voisine à celle de l'outil de pose. Le noyau 2 qui se positionne à l'interieur de l'anneau 1, comporte des ergots 18 qui s'engagent dans les logements 13, interdisant tout mouvement dudit noyau 2 dans ledit anneau 1. Compte-tenu de la forme sphérique de l'anneau 1, le noyau 2 a une forme spherique également, avec une épaisseur de paroi pratiquement constante et de ce fait relativement importante, notamment dans la zone ou s'exerce la pression principale de la tete 3. Le noyau 2 est de préférence légèrement verrouillé dans l'anneau 1 grâce à une diminution du diamètre de l'entrée dudit anneau 1 et de la partie correspondante dudit noyau 2. Le centre d'articulation 19 de la tete fémorale se situe vers l'intérieur de l'anneau 1 et du noyau 2, en retrait par rapport à la bordure 12 dudit anneau. Le noyau 2 comporte une collerette 20 qui recouvre la bordure circulaire 12 de l'anneau 1 jusqu'au niveau des fonds de filet. Cette collerette 20 se raccorde avec la partie sphérique 21 du noyau 2 recevant la tete 3, par un chanfrein 22 qui permet une augmentation sensible de l'amplitude des mouvements de la prothèse. Le noyau 2 est réalisé en un matériau plastique du type polyéthylène à haut poids moléculaire, dont la mise en forme est effectuée à chaud par estampage, ce qui permet la réalisation d'un état de surface de très faible rugosité, inférieure à 0,1pu, c'est-à-dire comparable à la rugosité de la tête cramique 3. De plus, le module d'élasticité et les caractéristiques mécaniques et physiques générales du noyau obtenu par ce procédé, sont beaucoup plus élevées que celles d'un noyau de même matière, obtenu par simple usinage d'un barreau, avec les technologies actuellement utilisées. - REVENDICATIONS 1.- Prothèse de la hanche du type comprenant un anneau muni d'un filetage externe destiné à etre vissé dans la cavité cotyloïdienne préparée, et à recevoir un noyau 2.- Prothèse de la hanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contour externe de l'anneau (1) s'inscrit dans une enveloppe (8) en forme de zone sphérique, et en ce qu'il comporte une cavité interne sphérique et ouverte destinée à recevoir un noyau (2) hemispherique fermé d'épaisseur sensiblement constante. 3.- Prothèse de la hanche selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caracterisee en ce que le filetage (5) de l'anneau (1) est constitue de trois filets permettant sa mise en place rapide par une rotation limitée. 4.- Prothese de la hanche selon l'une des revendications l à 3, caractérisée en ce que le filet a une section en forme de Ve à faible angle au sommet et centre sur un axe (6) perpendiculaire a I'axe- principal (7) de l'anneau ; la largeur du pied du filet étant de l'ordre de la moitié de sa hauteur ; le-pas du filetage (5) correspondant sensiblement à deux fois la hauteur moyenne des filets. 5.- Prothese de la hanche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le fond de l'anneau (1) est ouvert selon une forme trilobée constituant des logements (13) destinés à cooperer avec un outil de pose. 6.- Prothèse de la hanche selon la revendication 5, caractérisée en ce que le noyau (2) comporte a son extrémité externe, une forme trilobée complémentaire de celle de l'anneau (1). 7.- Prothèse de la hanche selon l'une des revenrevendications î à 6, caractérisée en ce que le noyau (2) est legerement verrouille longitudinalement dans l'anneau (1) au moyen d'une diminution du diamètre d'entrée de l'anneau (1). 8.- Prothèse de la hanche selon l'une quelconque des revendications l à 7, caractérisée en ce que la surface interne du noyau (2) a une rugosité inferieure à 0,1 m. 9.- Prothèse de la hanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le noyau (2) comporte une collerette d'entre (20) qui recouvre la bordure externe (12) de l'anneau (1). 10.- Prothèse de la hanche selon la revendication 9, caractérisée en ce que le noyau (2) comporte un chanfrein (22) de raccordement dispose entre la collerette 4203 et la partie sphérique interne (21) dudit noyau, pour permettre une plus grande am.ptitude de mouvement de la hanche. ll,- Outil de pose d'anneau cotyloidien de prothèse selon l'une des revendications l a 10, caracterise en ce qu'il comporte une forme sphérique de centrage qui pénètre dans l'anneau (1) et, a son extremitet une forme mâle trilobée coopérant avec la forme trilobé du fond de l'anneau (1) pour en assurer l'entrainement en rotation. 12.- Outil de pose d'anneau cotyloïdien, selon la revendication 11, caracterise en ce que la partie spherique de centrage de l'anneau comporte une gorge coopérant avec un col disposé à l'entree dudit anneau et forme par une diminution du diamètre.