Brevet FR2628314A1 — publié le 19890915

Prothèse d'articulation coxo-fémorale La présente invention concerne une prothèse d'articulation coxofémorale. Ce type de prothèse comprend - un composant de frottement qui est constitué par une tête fémorale prothétique et un cotyle prothétique qui sera scellé à l'aide d'un ciment à base de méthacrylate de méthyle ou fixé sans ciment par divers systèmes de blocage mécanique, - un composant fémoral en un alliage métallique, soit du type acier inoxydable 316 L, soit en alliage cobalt-chrome et/ou en alliage de titane. Ce composant fémoral est fixé dans la diaphyse avec ou sans ciment. Au niveau du composant de frottement, de nombreux couples de matériaux ont été testés, parfois implantés trop rapidement chez l'homme après des essais in-vitro insuffisants et ont du être abandonnés. Ce fut par exemple le cas des couples de matériaux cobalt-chrome-molybdène contre le polyméthacrylate de méthyle et du polytétrafluoroéthylène contre l'acier inox. Quant au couple constitué d'un cotyle en cobalt-chrome-molybdène et d'une tête fémorale en cobalt-chromemolybdène, utilisé assez fréquemment lors du démarrage de ce type d'arthroplasties, il présente une usure modérée ; toutefois ses débris d'usure sont mal tolérés et son couple de frottement élevé sollicite beaucoup trop les ancrages et amène des descellements assez fréquents. Compte-tenu de ces inconvénients, il est aujourd'hui pratiquement abandonné. Trois types de prothèses sont utilisés aujourd'hui Le premier type comporte un cotyle en polyéthylène et une tête fémorale en acier du type 316 L ou une tête fémorale en cobalt-chrome-molybdène. Ce couple présente une usure assez importante qui peut être estimée, d'après certains auteurs, de l'ordre de 0,1 à 0,15 mm par an. Le couple de frottement relativement faible au début croit dans le temps, du fait de particules métalliques qui viennent stenchasser dans le polyéthylène, d'où cette augmentation de la friction. Le second type comporte un cotyle en polyéthylène et une tête fémorale en alumine. L'alumine utilisée dans ce domaine depuis 1970 présente une parfaite biocompatibilité avec l'organisme du fait de sa résistance exceptionnelle à toutes formes de corrosion. Ses caractéristiques mécaniques adaptées, son excellente mouillabilité aux liquides de lubrification, sa haute résistance à l'usure, son couple de frottement faible et stable dans le temps, permettent d'envisager ce matériau comme particulièrement bien adapté comme matériau de frottement s'il répond, bien entendu, à certaines exigences : composition chimique, densité élevée, structure cristalline très fine. La tête fémorale en alumine peut être associée à un cotyle prothétique en polyéthylène et on a pu constater, in-vitro et in-vivo, des usures et des couples de frottement plus faibles qu'avec le couple métal-polyéthylène. Le troisième type comporte un cotyle en alumine et une tête fémorale en alumine. Dans ce cas, l'usure-et le couple de frottement restent à un niveau très faible et les résultats in-vitro et in-vivo sur ces deux critères, après plusieurs années de fonctionnement, apparaissent tout à fait satisfaisants. Toutefois, si un disfonctionnement mécanique intervient, par exemple un jeu trop important entre la tête et le cotyle, ou un descellement cotyloldien ou fémoral, le niveau d'usure peut être important ; on a pu relever dans certains cas cliniques des usures de 1 mm. En outre on observe que, dans le cas d'un couple#alumine-alumine avec un cotyle fixé au méthacrylate de méthyle, les descellements cotyloldiens sont assez fréquents ; ceci s'explique par des différences importantes entre les modules d'élasticité de l'alumine, du ciment et de l'os sous-chondral. En effet l'alumine, matériau présentant une très haute dureté, possède un module d'élasticité de 380 000 MPa, à comparer, à celui de l'os sous-chondral qui est de l'ordre de 15 à 25 000 MPa et à celui du ciment qui est de l'ordre de 3000 MPa. Pour éviter ces inconvénients, la présente invention a pour but de définir une articulation coxo-fémorale qui garde un composant de frottement comportant une tête fémorale en alumine et un cotyle prothétique en alumine, mais qui permet d'éviter les problèmes de descellements. La présente invention a pour objet une prothèse d'articulation coxo-fémorale comportant une tête fémorale prothétique en alumine et un cotyle prothétique en alumine, caractérisée par le fait que ledit cotyle prothétique en alumine est lui-même fixé extérieurement par emmanchement conique dans un cotyle en métal ou en alliage métallique présentant un taraudage sur sa partie extérieure. De préférence ledit alliage métallique est un alliage de titane comportant 90 % de titane, 6 % d'aluminium et 4 % de vanadium. Selon un autre mode de réalisation le cotyle taraudé est réalisé en titane non allié, ce matériau présentant une bonne biotolérance. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple donné ci-après à titre illustratif et non limitatif en regard du dessin annexé ' dans lequel - la figure 1 représente schématiquement en perspective en coupe une prothèse selon l'invention, - la figure ? représente en coupe partielle agrandie une prothèse selon l'invention. On voit dans les deux figures une prothèse coxo-fémorale selon l'invention en quatre parties. Une tige fémorale 1 est destinée à être logée à sa partie inférieure dans un fémur. Une tête fémorale sphérique 2 est fixée par emmanchement conique sur l'extrémité proximale de la tige fémorale métallique. Cette tête en alumine coopère avec un cotyle prothétique ou pièce acétabulaire 3, en alumine frittée présentant une surface 4 hémisphérique concave. Cette surface ainsi que la surface extérieure de la tête fémorale 2 présentent des tolérances géométriques très précises; elles sont rectifiées et polies pour obtenir un indice de rugosité de l'ordre de 0,01 t Ra. Ces états de surface permettent un bon fonctionnement sur le plan de l'usure et de la friction. Selon l'invention, le cotyle prothétique en alumine 3 coopère par emmanchement conique au niveau de sa face 6 avec un cotyle prothétique 5, ou pièce acétabulaire, en métal ou alliage métallique. Ce cotyle 5 présente sur sa face externe un taraudage 7 avec des rainures transversales 8 ; de préférence il s'agit d'un filetage avec une forme de filet qui assure un autotaraudage aisé dans l'os iliaque, avec une surface de contact importante entre l'os et l'implant ; ceci assure une meilleure répartition et une meilleure transmission des contraintes et une stabilité immédiate de l'ancrage. La mise en oeuvre d'un ciment utilisé classiquement n'est pas nécessaire dans ce cas. Dans un premier temps le cotyle 5 sera maintenu dans l'os par le blocage mécanique, puis ensuite par envahissement osseux dans ses rainures. De préférence il est réalisé en titane, avec éventuellement un revêtement d'oxyde de titane. Tous les matériaux utilisés dans ce type de prothèse supportent les conditions requises pour différents types de stérilisation tels que, autoclave, chaleur sèche, oxyde d'éthylène, rayonnements gamma. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. On pourra sans sortir du cadre de l'invention, remplacer tout moyen par un moyen équivalent. REVENDICATIONS 1/ Prothèse d'articulation coxo-fémorale comportant une tête fémorale prothétique en alumine et un cotyle prothétique en alumine, caractérisé par le fait que ledit cotyle prothétique en alumine est lui-même fixé extérieurement par emmanchement conique dans un cotyle en métal ou en alliage métallique présentant un taraudage sur sa partie extérieure. 2/ Prothèse d'articulation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le taraudage dudit cotyle en métal présente des rainures transversales à ses filets. 3/ Prothèse d'articulation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit alliage métallique est un alliage de titane comportant 90 % de titane, 6 % d'aluminium et 4 % de vanadium. 4/ Prothèse d'articulation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le cotyle taraudé est réalisé en titane non allié, ce matériau présentant une bonne biotolérance.