Brevet FR2630322A1 — publié le 19891027

La présente invention concerne généralement les prothèses de hanches, et a essentiellement pour objet un cotyle artificiel destiné à être fixé avec ou sans ciment dans la cavité cotyloide de l'os iliaque. - L'invention trouve notamment application dans le domaine de-la chirurgie orthopédique. On rappelle qu'une prothèse totale de la hanche comporte une pièce acétabulaire ou cotyle généralement de forme hémisphérique creuse formant endoprothèse de la cavité cotyloide et une pièce fémorale à tête sphérique montée sur une tige et venant se loger dans ladite pièce acétabulaire en reconstituant ainsi une articulation coxo-fémorale artificielle. L'évolution à long terme des prothèses totales de hanches a révélé un nombre croissant de descellements du cotyle artificiel: Les causes de descellement sont essentiellement dues aux quatre problèmes suivants - couple de frottement trop important ; - intolérance des matériaux - intolérance aux débris d'usure - fixation -du cotyle mal conçue et mal réalisée. Les trois premiers problèmes ont été en grande partie résolus par la mise au point et l'utilisation de nouveaux matériaux tels que les céramiques pour les têtes des pièces fémorales et des alliages métalliques spéciaux, notamment à base de titane, pour le recouvrement externe des cotyles. Le problème de la fixation du cotyle artificiel dans la cavité cotyloide est beaucoup plus difficile à résoudre et de nombreuses solutions ont déjà été proposées, mais ne se sont pas avérées complètement satisfaisantes. Pendant longtemps, on a réalisé cette fixation au moyen d'un ciment notamment de nature acrylique. Cet état de la technique est par exemple décrit dans les brevets français n02.060.179 et n02.O88.764. Cependant, afin d'assurer un contact plus intime entre la pièce prothétique et l'os, on s'est orienté vers une fixation sans ciment, ce qui a conduit à l'élaboration de nouvelles formes de cotyle artificiel. Parmi ces nouvelles formes, on distingue essentiellement les cotyles vissés, qui comportent un pas de vis périphérique sur leur face externe et les cotyles hémisphériques impactés, respectant l'anatomie du bassin. Les cotyles vissés, sont par exemple décrits dans le brevet français n02.099.259. Cependant, des observations récentes ont conduit à mettre en doute la qualité de la repousse osseuse dans les spires externes de ce type de cotyle. Par ailleurs, les cotyles impactés sont généralement fixés au bassin soit à l'aide de simples picots répartis sur la face externe du cotyle, soit à l'aide de vis fixées au travers de trous prévus dans le cotyle, soit encore à l'aide d'au moins deux éléments d'ancrage tels que des tenons ou des- plots, disposés parallèlement sur la face externe du cotyle. Cependant, ces moyens connus de fixation ne s'avèrent pas tout à fait satisfaisants et l'on constate encore des descellements non souhaitables du cotyle. La présente invention~ a donc pour but de résoudre le problème technique consistant en la fourniture d'un cotyle artificiel d'une nouvelle conception qui puisse être fixé avec ou de préférence sans ciment de façon sûre dans la cavité cotylolde de l'os iliaque, dans les meilleures conditions de repousse osseuse. La solution, conforme à la présente invention pour résoudre le problème technique posé, consiste en un cotyle artificiel pour prothèse de hanche, destiné à être fixé avec ou sans ciment dans la cavité cotyloide de l'os iliaque, du type comportant une face externe de préférence métallique, inscriptible dans une sphère et au moins deux éléments d'ancrage disposés sur ladite face externe, caractérisé en ce que lesdits éléments d'ancrage sont disposés suivant une direction d'orientation formant avec le plan d'ouverture du cotyle un angle d'environ 56 à 760, de façon à coincider sensiblement avec la direction d'orientation de la résultante des forces des muscles abducteurs et du poids du corps lorsque le cotyle est fixé, et formant un angle d'environ 5 à 200 de préférence 150 avec le plan perpendiculaire au plan d'ouverture dudit cotyle et,parallèle-au plan frontal du corps, lorsque ledit cotyle est en position de fixation dans la cavité cotyloide. Cette fixation mécanique est suffisante dans un premier temps pour assurer une fixation biologique par repousse osseuse dans les structures périphériques du cotyle en limitant les micromouvements, et à long terme pour garantir une fixation sûre et durable du cotyle sans risque de descellement. Selon une caractéristique particulière de l'invention, les éléments d'ancrage précités sont adaptés à la texture du support osseux dans lequel ils doivent être fixés et sont réalisés par exemple sous forme de tenons interchangeables, pleins, creux et/ou fendus. Avantageusement, ces tenons sont à section transversale circulaire constante. On a en effet constaté que l'utilisation d'éléments d'ancrage à section transversale triangulaire ou quadrangulaire provoque une réaction fibreuse plus importante que pour des tenons circulaires. On obtient ainsi une très grande adaptabilité et le chirurgien chargé de fixer le cotyle artificiel pourra sélectionner le type d'ancrage à utiliser selon la texture osseuse de chaque patient, ce qui contribuera également à la qualité et à la sûreté de la fixation. Dans le cas d'éléments d'ancrage creux, il sera possible d'accélérer la repousse osseuse et d'améliorer encore la fixation, en réalisant un "rembourrage" desdits éléments d'ancrage, notamment à l'aide d'un greffon osseux, pris par exemple sur la tête fémorale ou, le cas échéant, de greffons artificiels comme par exemple les blocs d'hydroxy-apatites. Les effets obtenus grâce à l'utilisation d'éléments d'ancrage creux sont indépendants de la direction d'orientation de ces éléments. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non-limitatifs illustrant plusieurs modes de réalisation actuellement préférés de l'invention et dans lesquels - La figure 1 représente une vue de côté d'un cotyle conforme à l'invention, comportant deux éléments d'ancrage - La figure 2 en est une vue de dessus - La figure 3 est une vue de dessus, semblable à la figure 2, d'un cotyle selon un mode de réalisation particulier de l'invention, comportant trois éléments d'ancrage de longueurs inégales - La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un cotyle selon l'invention illustrant l'utilisation d'un tenon d'ancrage plein - La figure 5 est une vue semblable à la figure 4 illustrant l'utilisation d'un tenon d'ancrage creux et fendu ; et - La figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5. En référence aux figures annexées, un cotyle 1 conforme à l'invention- est réalisé sous forme d'un corps creux dont la surface externe 2 est inscriptible dans une sphère. Généralement, ce cotyle sera de forme sensiblement hémisphérique et la surface externe 2 sera réalisée dans toute matière appropriée, à l'exception des matières plastiques, et de préférence en une matière métallique. Dans le cas d'une fixation sans ciment, la surface externe 2 sera poreuse, afin de faciliter la-repousse osseuse. Le cotyle 1 comporte au moins deux éléments d'ancrage 3 disposés parallèlement sur la face externe 2 et destinés à être introduits dans des logements réalisés à cet effet dans la cavité cotyloide de l'os iliaque, par exemple au moyen d'un gabarit fantôme. Le nombre d'éléments d'ancrage peut être quelconque, de préférence de deux ou trois, et ces éléments seront répartis pour venir en position d'utilisation dans la zone de plus grande compression sensiblement définie, en vue de dessus, par un angle d'environ 30 à environ 900. Selon l'invention, les éléments d'ancrage 3 sont disposés suivant une direction d'orientation formant avec le plan d'ouverture P du cotyle 1 un angle d'environ 56 à 760, de façon à ce que cette direction coïncide sensiblement avec la direction d'orientation de la résultante des forces des muscles abducteurs et du poids du corps, lorsque le cotyle est fixé, et formant un anglet d'environ 5 à environ 200, de préférence 150 avec le plan P' (voir figure 2) perpendiculaire au plan d'ouverture P du cotyle, et parallèle au plan frontal du corps, lorsque ledit cotyle est en position de fixation dans la cavité cotyloide. On entend par plan frontal du corps debout, le plan vertical passant sensiblement par l'axe des épaules. On positionnera le cotyle de telle sorte que les plots d'ancrage 3 soient inclinés toujours vers l'avant du corps, ce qui inclut la notion de "cotyle droit", "cotyle gauche" et nécessite la réalisation d'un cotyle spécifique pour chaque côté de la hanche. Cette inclinaison permettra de limiter l'augmentation des contraintes antérieures avec la tendance à la subluxation antérieure dans le plan horizontal, responsable en partie du descellement. L'originalité de la présente invention réside également dans la très grande adaptabilité de la fixation résultant de la prévision d'éléments d'ancrage spécifiquement conformés et choisis selon la texture du support osseux recevant le cotyle. A titre d'exemple, on pourra utiliser des tenons å section transversale circulaire pleins (figure 4), d'environ 8 mm de# diamètre, et de 10 mm de long ; des.plots creux, de préférence fendus, (figures 5 et 6) à l'intérieur desauels on réalisera un rembourrage osseux, ou des plots. fendus qui pourraient s'écarter comme une cheville, par l'impaction d'un élément formant coin. Ces tenons pourront être amovibles et interchangeables, en étant par exemple vissés dans des trous taraudés prévus sur la surface externe du cotyle. Ces tenons pourront être également réalisés directement en même temps que le cotyle et former avec ce dernier un monobloc. Pour une adaptabilité encore meilleure de la fixation, les éléments d'ancrage 3 pourront être réalisés de longueur inégale (figure 3). On situera ainsi de préférence les tenons courts vers l'avant, où l'on trouve une paroi osseuse mince et les tenons les plus longs vers 1 arrière où l'on trouve une paroi osseuse plus épaisse. Les avantages du cotyle qui viennent d'être décrits sont donc nombreux - Fixation sûre et durable - respect des exigences anatomophysiologiques de l'articulation ; - très grande adaptabilité selon la qualité du support osseux - repousse osseuse facilitée. REVENDICATIONS 1. Cotyle artificiel pour prothèse de hanche, destiné à être fixé avec ou sans ciment dans la cavité cotyloide de l'os iliaque, du type comportant une face externe, de préférence métallique, inscriptible dans une sphère et au moins deux éléments d'ancrage disposés parallèlement sur ladite face externe, caractérisé en ce que lesdits éléments d'ancrage (3) sont disposés suivant une direction d'orientation formant avec le plan d'ouverture P du cotyle un angle d'environ 56 à 760, de façon à coïncider sensiblement avec la direction d'orientation de la résultante des forces des muscles abducteurs et du poids du corps lorsque le cotyle est fixé, et formant un angle d'environ 5 à 200 de préférence 154 avec le plan P' perpendiculaire au plan d'ouverture dudit cotyle et parallèle au plan frontal du corps, lorsque ledit cotyle (1) est en position de fixation dans la cavité cotyloide. 2. Cotyle artificiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'ancrage (3) précités sont adaptés à la texture du support osseux dans lequel ils doivent être fixés. 3. Cotyle artificiel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments d'ancrage (3) précités sont réalisés sous forme de tenons de préférence amovibles et interchangeables, pleins, creux et/ou fendus, de préférence à section transversale circulaire. 4. Cotyle artificiel selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments d'ancrage (3) précités sont de longueurs inégales.