Brevet FR2614523A1 — publié le 19881104

PROTHESE D'ARTICULATION Une prothèse d'articulation sert à remplacer une articu- lation humaine, malade ou fonctionnant mal. Dans une articula- tion de hanche, par exemple, un fémur se termine ' une extré- mité proximale par une tête de forme généralement sphérique destinée à s'articuler dans un os cotylolde. Dans une prothèse de hanche, une pièce fémorale est fixée par des moyens conve- nables tels qu' un ciment d'os ou un engagement sous pression dans le canal médulaire fémoral de telle sorte que la tête de la pièce fémorale s'encastre et vienne coopérer avec l'os cotyloide. Dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n 4 619 658 accordé à Michael J. Pappas et coll., une cavité sphérique coopère avec une tête sphérique d'une pièce fémorale. La cavité sphérique délimite une première surface extérieure d'articulation coopérant avec l'os cotylolde, tandis qu'un fourreau disposé à l'intérieur de la cavité définit une deu- xième surface intérieure d'articulation coopérant avec la tête sphérique. Pour retenir la tête sphérique dans le fourreau et la cavité, un joint de verrouillage fendu est rattaché au fourreau en opposition avec la cavité pour provoquer une interférence s'opposant au retrait de la tête sphérique. Le joint de verrouillage est formé d'un collier fendu comportant un joint de retenue supporté par la surface extérieure du collier fendu. Lorsque la tête sphérique est tirée vers l'ex- térieur à partir de la cavité, les forces transmises de la tête sphérique au collier fendu appuient sur ce dernier vers l'extérieur. Bien que la cavité et le joint de retenue s'oppo- sent à une expansion radiale du collier, la fente pratiquée dans le collier est conçue pour permettre une expansion radiale, 2 6 1 4 5 23 ce qui est en contradiction avec le but de l'anneau de rete- nue. En outre, le collier fendu étant au contact de la tête rotative, cette tête appuie constamment sur le collier fendu pour tendre à le séparer du fourreau par frottement direct. D'autres anneaux de verrouillage fendus sont illustrés par les brevets des Etats Unis d'Amérique n 4 241 463, 4 230 415, 3 787 128; le brevet allemand n 659 900 et le document de divulgation japonais n 49 97-155. La présente invention a pour objet une prothèse d'arti- culation comportant un fourreau rattaché de façon fixe à une enveloppe extérieure et coopérant avec celle-ci pour définir une alvéole destinée à recevoir un anneau de verrouillage à une extrémité ouverte de l'enveloppe extérieure. L'anneau de verrouillage comprend un organe annulaire solide sans aucune fente. Dans une première position, l'anneau de verrouillage est supporté par l'enveloppe extérieure pour former une struc- ture unitaire permettant l'insertion d'une tête sphérique dans l'enveloppe et le fourreau. Dans une seconde position, l'an- neau de verrouillage vient en contact étroit du fourreau et de l'enveloppe extérieure pour maintenir le fourreau en relation de recouvrement avec la tête sphérique et s'opposer au départ de la tête sphérique du fourreau et de l'enveloppe extérieure. Les avantages de la présente invention sont que l'anneau de verrouillage est de construction massive, de telle sorte que l'expansion radiale de la portion du fourreau en contact étroit avec l'anneau de verrouillage soit sensiblement élimi- née. En outre, l'anneau de verrouillage est supporté par l'enveloppe extérieure dans la première et dans la seconde position pour réaliser une structure unitaire destinée à un engagement facile de la tête dans l'enveloppe. Dans les dessins joints à la présente description: - la figure 1 est une vue latérale de la prothèse d'arti- culation selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la prothèse d'articulation selon la figure 1, la tige de la figure 1 étant représentée en pointillés pour des raisons de clarté pour illustrer le fourreau; - la figure 3 est une vue agrandie partielle selon la figure 2; - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 mon- trant l'anneau de verrouillage dans sa 'deuxième position; et - la figure 5 est une vue en perspective de l'anneau de verrouillage. Une prothèse d'articulation 10 est implantée chirurgi- calement entre un fémur 12 et un os cotyloide 14 pour réaliser une articulation universelle entre le fémur 12 et l'os coty- loide 14. En général, la tête fémorale (non représentée) est donc soumise à une résection pour faire apparaître le canal médulaire fémoral 15. La tige 16 d'une prothèse d'articula- tion 10 est insérée dans le canal médulaire pour y être fixée par un enfoncement sous pression ou par application de ciment d'os. La tige 16 se termine à son extrémité proximale par une tête sphérique 18 (représentée en pointillés dans la figure 2) et une structure de cavité 20 est appliquée sur la tête sphé- rique 18 pour entrer en contact d'articulation avec l'os cotylolde 14 par l'intermédiaire d'une cavité osseuse 22 de l'os cotyloide 14. Sur la figure 2, la structure de cavité 20 comprend une enveloppe extérieure sphérique 24 formant une alvéole 26 pour recevoir un fourreau 28 par son extrémité ouverte 29. Le fourreau 28 forme également une alvéole 30 épousant sensible- ment le contour de la tête sphérique 18. Le fourreau 28 comprend toute une série de doigts 32 comportant, entre eux, des fentes 34. Pour retenir les fourreaux au sein de l'enve- loppe extérieure 24, un certain nombre de nervures 36 s'éten- dent vers l'intérieur pour créer un interférence s'opposant au départ du fourreau de l'enveloppe 24. A proximité des nervu- res 36, le fourreau 28 comprend un épaulement transversal 38 s'étendant radialement à partir de la pluralité de doigts 32. Un évidement 40 existant entre l'épaulement 38 et les doigts 32 améliore la flexibilité des doigts, comme on le décrira ci- après. Un logement 42 se trouve à l'extrémité ouverte 29 de l'enveloppe entre l'enveloppe 24, l'épaulement 38 et la plura- lité de doigts 32 en vue de recevoir un anneau de verrouillage 44 dans le logement 42. L'anneau de verrouilla- ge 44 coopère avec les doigts dans une première position pour permettre l'insertion de la tête 18 dans l'alvéole 30, tandis que dans une deuxième position, l'anneau de verrouillage 44 coopère avec les doigts 32 pour s'opposer au départ de la tête 18 de l'alvéole 30. Dans les figures 2 et 3, l'anneau de verrouillage 44 est représenté en première position. A la figure 3, une première lèvre 46 est disposée dans une rainure annulaire 48 adjacente à l'extrémité ouverte 29. Une deuxième lèvre 50 est espacée de la première lèvre par un canal 52 et une troisième lèvre 54 est espacée de la deuxième lèvre par un autre canal 56. La première lèvre 46 étant disposée dans la rainure 48, l'anneau de verrouillage est rattaché de façon peu serrée à l'envelop- pe 24 pour définir un petit jeu A entre une surface intérieu- re 58 de l'anneau de verrouillage 44 et une surface extérieu- re 60 sur chacun des doigts 32. De préférence, les surfaces 58 et 60 enferment toutes les deux une conicité d'environ 4 (quatre degrés). Dans la première position, les doigts sont extensibles pour rattraper le jeu A lorsque la tête 18 est enfoncée dans l'alvéole 30. A la figure 4, l'anneau de verrouillage 44 a été déplacé vers sa deuxième position dans laquelle la deuxième lèvre 50 se trouve à l'intérieur de la rainure annulaire 48 et la première lèvre 46 est en contact étroit avec une paroi plate 27 de l'alvéole 26 pour retenir l'anneau de verrouillage 44 concentriquement à l'intérieur de l'alvéole 26. La troisième lèvre 54 comporte un chanfrein sur sa surface extérieure pour épouser sensiblement le prolongement du contour extérieur sphérique de l'enveloppe 34. Dans la deuxième position, la surface intérieure 58 de l'anneau de verrouillage 44 est en contact étroit avec la surface extérieure 60 des doigts 32 de façon à retenir ces derniers autour de la tête 18 par l'inter- médiaire de la région B qui est extérieure au diamètre central de la tête 18 à l'intérieur de l'alvéole 30. La région B crée une interférence avec la tête 18 pour s'opposer au départ de la tête 18 de l'alvéole 30 dans la deuxième position. Pour faciliter le mouvement de la première lèvre 46 depuis la première jusqu'à la deuxième position, cette première lèvre 46 est d'une épaisseur suffisamment faible pour permettre une légère déformation de cette première lèvre 46 et l'amener en sa deuxième position. en outre, la première lèvre présente un chanfrein 66 à son extrémité antérieure pour augmenter la déformabilité de la première lèvre lors de son déplacement de la rainure 48 vers la paroi plate 27. De la même façon, pen- dant l'assemblage de l'anneau de verrouillage 44 avec l'enve- loppe 24, la première lèvre 46 est forcée à entrer dans l'ex- trémité ouverte 29 de l'enveloppe pour placer la première lèvre 46 dans le sillon 48. Au contraire de la première lè- vre 46, la deuxième lèvre 50 est suffisamment épaisse pour réaliser un verrouillage ou une prise robuste avec la paroi extrême de la rainure 48 lorsque la deuxième lèvre 50 se trouve dans la rainure 48 et un chanfrein 70 à son extrémité antérieure permet È la deuxième lèvre de pénétrer dans la rainure 48 sur toute la largeur de ce dernier. Le chanfrein 70 facilite également le mouvement de la deuxième lèvre depuis la première position à l'extérieur de l'alvéole 26 vers la deu- xième position à l'intérieur de l'alvéole 26 après avoir dépassé l'extrémité ouverte 29. Au vue des figures 3 et 4, la première lèvre 46 est plus fine que la deuxième lèvre 50 et le chanfrein 66 présente une conicité plus ouverte que celle du chanfrein 70. La déformation de la première lèvre 46 venant au contact étroit de la paroi 27 et la disposition de la deuxième lèvre à l'intérieur de la rainure 48 procurent des forces de rétention qui maintiennent séparément l'anneau de verrouillage 44 dans sa deuxième position. Bien que la première lèvre 46 soit en contact étroit avec la paroi 27 pour s'opposer à toute expan- sion radiale des doigts 32, la construction massive de l'an- neau de verrouillage est la première responsable d'une opposi- tion à une expansion radiale des doigts 32 en deuxième posi- tion et l'anneau de verrouillage entre en contact avec les doigts 32 sur une longueur importante selon l'axe des deux côtés de la lèvre 50. Pour permettre de dégager l'anneau de verrouillage 44'de sa deuxième position, l'enveloppe 24 est pourvue d'une ou de plusieurs découpes 74 (voir figure 1) alignées avec le canal 56 pour permettre à un outil de libération d'appuyer sur l'anneau de verrouillage et l'amener de sa deuxième position à sa première position. Au vue de la description précédente, on s'aperçoit que l'anneau de verrouillage 44 est commodément introduit dans l'enveloppe 24 pour réaliser une structure unitaire dans les deux positions. L'anneau de verrouillage 44 est massif et sans aucune fente pour procurer un verrouillage solide autour des doigts et pour s'opposer à l'expansion radiale de ces derniers lorsque s'exercent des forces tendant à séparer la tête 18 du fourreau et de l'enveloppe. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Prothèse de réparation d'une articulation comprenant une cavité adjacente à un premier élément du squelette et une tige 16 adjacente à un second élément du squelette mobile par rapport au premier élément du squelette, la tige 16 comprenant une tête sphérique 18 destinée à l'insertion dans la cavité, la cavité comprenant une enveloppe extérieure 24 et une, alvéole destinée à recevoir un fourreau 28, le fourreau 28 coopérant avec la tête sphérique 18 pour définir entre eux une interface d'articulation, et un anneau de verrouillage 44 coopérant avec l'enveloppe'extérieure 24 et le fourreau 28 pour retenir sélectivement la tête sphérique 18 à l'intérieur du fourreau 28, l'anneau de verrouillage 44 comprenant une pièce annulaire massive définissant une première position en coopération avec l'enveloppe extérieure 24 pour permettre l'insertion de la tête sphérique 18 dans la cavité alors que l'anneau de verrouil- lage 44 est retenu en relation avec l'enveloppe extérieure 24 et l'anneau de verrouillage 44 est mobile vers une seconde position relativement à l'enveloppe extérieure 24 pour s'opposer au départ de la tête sphérique 18 de l'enveloppe extérieure 24. 2.- Prothèse d'articulation selon la revendication 1, dans laquelle l'anneau de verrouillage 44 est espacé. de la tête sphérique 18 à tout moment et le fourreau 28 forme la seule surface d'articulation au contact de la tête sphérique 18. 3.- Prothèse d'articulation selon la revendication 1, dans laquelle l'enveloppe extérieure 24 comprend une pluralité de nervures s'étendant vers l'intérieur pour venir au contact du fourreau 28 et s'opposer à une séparation du fourreau 28 et de l'enveloppe extérieure 24 de la coopération de l'anneau de verrouillage 44 avec le fourreau 28 et l'enveloppe extérieu- re 24. 4.- Prothèse d'articulation selon la revendication 1, dans laquelle la paroi de l'alvéole de l'enveloppe extérieure 24 comprend une rainure annulaire et l'anneau de verrouillage 44 comprend une première lèvre 46 disposée dans la rainure annu- laire en première position et une deuxième lèvre 50 disposée dans la rainure annulaire dans la seconde position. 5.- Prothèse d'articulation selon la revendication 4, dans laquelle la deuxième lèvre 50 présente une épaisseur de dimensions supérieures à celles de la première lèvre 46 pour créer une structure robuste s'opposant à une séparation entre la deuxième lèvre 50 et la rainure annulaire. 6.Prothèse d'articulation selon la revendication 5, dans laquelle la première lèvre 46 est moins rigide que la deuxième lèvre 50 pour permettre un rattachement facile de l'anneau de verrouillage 44 à l'enveloppe extérieure 24 dans la première position. 7.- Prothèse d'articulation selon la revendication 4, dans laquelle la première lèvre 46 définit un ajustement par frottement d'interférence avec l'enveloppe extérieure 24 pour s'opposer au mouvement de l'anneau de verrouillage 44 de la deuxième à la seconde position et la deuxième lèvre 50 s'étend dans la rainure annulaire vers une paroi extrême de celle-ci pour s'opposer encore à un mouvement de l'anneau de verrouil- lage 44 qui le ferait passer de la deuxième à la première position. 8.Prothèse d'articulation selon la revendication 1, dans laquelle le fourreau 28 comprend une pluralité de doigts, la pluralité de doigts coopère avec l'enveloppe extérieure 24 pour définir un évidement entre eux à l'extrémité extérieure de l'alvéole destiné à recevoir l'anneau de verrouillage 44 et l'anneau de verrouillage 44 est espacé des doigts dans sa pre- mière position. 9.- Prothèse d'articulation selon la revendication 1, dans laquelle l'anneau de verrouillage 44 comprend une première lèvre 46 coopérant avec l'enveloppe extérieure 24 dans la première position pour supporter, de façon peu serrée, l'anneau de verrouillage 44 adjacent au fourreau 28, une deuxième lèvre 50 coopérant avec l'enveloppe extérieure 24 pour retenir l'anneau de verrouillage 44 en contact étroit avec le membre dans sa deuxième position et une troisième lèvre 54 adjacente à une surface extérieure par rapport à l'enveloppe extérieure 24 et épousant sensiblement le prolon- gement du contour de la surface extérieure et l'anneau de verrouillage 44 définit une paire de canaux annulaires séparant les lèvres l'une de l'autre. 10.- Prothèse d'articulation selon la revendication 1, dans laquelle le fourreau 28 sépare l'anneau de verrouil- lage 44 de la tête sphérique 18 de telle sorte que l'anneau de verrouillage 44 est, à tout moment, espacé de la tête sphéri- que 18. 11.- Prothèse d'articulation pour restaurer une articula- tion entre une paire d'éléments de squelette associés compre- nant une tige 16 fixée à l'un des éléments et se terminant par une tête disposée au sein d'une structure en cavité pour s'articuler avec l'autre élément, la structure en cavité comprenant une enveloppe au contact de l'autre élément, un fourreau 28 venant au contact de la tête et un anneau de verrouillage 44 coopérant avec le fourreau 28 et l'enveloppe pour s'opposer à une séparation entre la tête et l'enveloppe, l'anneau de verrouillage 44 définissant une première lèvre 46 coopérant avec l'enveloppe pour supporter l'anneau de verrouil- lage 44 dans une première position par rapport à l'enveloppe pour permettre l'insertion de la tête dans le fourreau 28, et l'anneau de verrouillage 44 définissant une deuxième lèvre 50 coopérant également avec l'enveloppe dans une seconde position pour s'opposer au mouvement de l'anneau de verrouillage 44 vers sa première position. 12.- Prothèse d'articulation selon la revendication 11, dans laquelle l'anneau de verrouillage 44 comprend un élément annulaire massif. 13.- Prothèse d'articulation pour rétablir une articula- tion entre une paire d'éléments de squelette associés compre- nant une tige 16 fixée sur l'un des éléments et se terminant par une tête disposée dans une structure en cavité pour venir au contact de l'autre élément, la structure en cavité compre- nant une enveloppe en contact de coopération avec l'autre élément, un fourreau 28 étant au contact de la tête et un anneau de verrouillage 44 de structure solide coopérant avec le fourreau 28 pour s'opposer au départ de la tête du four- reau 28, le fourreau 28 définissant une alvéole de réception de la tête et une pluralité de doigts déformables pour entourer partiellement la tête, la pluralité de doigts coopérant avec l'enveloppe pour former un logement à une extrémité ouverte de l'enveloppe pour recevoir l'anneau de verrouillage 44 dans ce logement, l'extrémité ouverte de l'enveloppe définissant une rainure faisant face à la pluralité de doigts et recevant une partie de l'anneau de verrouillage 44 pour retenir ce dernier dans ce logement, de telle sorte que l'anneau de verrouilla- ge 44 reste espacé de la tête et s'étende vers l'intérieur depuis la rainure pour venir au contact d'une partie substan- tielle de la longueur de la pluralité des doigts, ce grâce à quoi ces doigts sont maintenus rigidement pour entourer partiel- lement la tête lorsque l'anneau de verrouillage 44 reste dans la rainure. 14.- Prothèse d'articulation selon la revendication 13, dans laquelle l'anneau de verrouillage 44 comprend au moins une lèvre s'étendant radialement vers l'extérieur pour pénétrer dans la rainure et l'une des lèvre est disposée en un point intermédiaire de l'anneau de verrouillage 44 pour réaliser un contact entre l'anneau de verrouillage 44 et la pluralité de doigts des deux côtés de cette lèvre.