Brevet FR2635968A1 — publié le 19900309

COTYLE ARTIFICIEL A AILETTES A FIXATION PAR PERCUSSION La présente invention a pour objet un dispositif de cotyle artificiel à ailettes à fixation par percussion. Il concerne la fabrication et la mise en place d'un cotyle, c ' est-à-dire la pièce femelle d'une prothèse coxo-fémorale ou prothèse totale de hanche - qui va permettre de recevoir la tête fémorale, cette pièce cotyloidienne étant implantée dans la cavité cotyloïde osseuse du bassin. Actuellement, il existe principalement deux méthodes pour l'implantation d'une prothèse totale de la hanche: l'utilisation d'un cotyle monobloc cimenté, et la pose par vissage d'une embase généralement appelée anneau, recevant une cupule hémisphérique dans laquelle viendra s'articuler la tête fémorale La première technique, qui est la plus classique, consiste en la mise en place, après forage des trous d'ancrage, d'un cotyle cimenté qui est le plus souvent en polyéthylène et hémisphérique, ces trous d'ancrage n'étant perforés qu'au niveau du toit du cotvle osseux pour tenir compte des lignes de pression dites "lignes de Pauwels" qui font un angle d'environ 16 degrés par rapport à la verticale. Le principal problème posé par le cotyle cimenté est le risque de descellement secondaire.En effet, au bout d'un certain temps, la différence d'élasticité entre le ciment et l'os, qui peut etre due au vieillissement de ce dernier, peut provoquer un descellement progressif. En outre, la prise du ciment peut être la cause d'un échauffement de la cavité osseuse avec risque d'accident pour le malade. La méthode des anneaux vissés a été mise au point ces dernières années dans le but d'éviter la mise en place de ciment en interface entre la prothèse et l'os. Ces anneaux ont d'abord été tronconiques puis hémisphériques. Ils sont généralement auto-taraudants, et les pas de vis rentrent dans l'os spongieux du bassin, les ailettes, qui sont le plus souvent en titane devant être réhabitées par osthéogenèse pour obtenir une bonne stabilité de l'ensemble. Les inconvénients de cette technique sont dus au fait que la prise osseuse se fait autant au niveau des parois postérieures et antérieures que de la paroi supérieure du cotyle, d'où une répartition des charges uniforme sur tout le pourtour du cotyle, sans tenir compte de la direction générale des forces exercées sur la tête fémorale mise en évidence par Pauwels.Il en résulte une diminution de l'élasticité du cotyle, particulièrement à sa base, qui va entrainer un risque de non prise des ailettes et surtout des douleurs très pénibles pour l'opéré. Par ailleurs, en raison du mouvement tournant en force à exercer pour la mise en place, cette technique nécessite un dégagement chirurgical très large du cotyle, pouvant entrainer des lésions anatomiques. Le dispositif suivant la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet, non seulement une dissection peu étendue pour son implantation et une mise en place rapide et simple, mais surtout il respecte les lignes de forces naturelles dites de Pauwels et sa partie infèrieure répond à l'élasticité anatomique, d'où il résulte une possibilité de mise en charge précoce et donc une immobilisation de courte durée, ainsi qu'un risque de douleurs ultèrieures extrêmement faible. Il est constitué d'un élément cotyloïdien hémisphérique métallique, préférentiellement en titane, à paroi simple ou double recevant une cupule également hémisphérique en matière synthétique dans laquelle s'emboîte la tête fémorale, destiné à la réalisation d'une prothèse totale de hanche, comportant en combinaison au moins deux, typiquement trois ailettes sensiblement parallèles, implantées sur sa partie supèrieure et spécialement dessinées pour permettre une mise en place du cotyle par un outil à percussion destiné à cet usage, ainsi qu'au moins deux, typiquement trois fentes dans sa partie infèrieure destinées à assurer une élasticité compatible avec les déformations normales de la partie infèrieure de la cavité osseuse cotyloïdienne, ces fentes, qui ne concernent que la paroi extérieure en cas de double paroi, faisant entre elles un angle d'environ trente degrés et ayant une pénétration vers le fond du cotyle de l'ordre de soixante degrés à partir du plan d'ouverture du cotyle. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de l'invention: La figure 1 représente en perspective le dispositif selon l'invention, ainsi que son emplacement, indiqué par une flèche, dans la cavité cotyloïde du bassin, La figure 2 montre le dispositif suivant une autre échelle, en élévation, vu de l'avant, La figure 3 est une coupe transversale suivant les flèches A A de la figure 2, montrant la cupule recevant la tête fémorale, ainsi que l'éventuelle double paroi. Le dispositif, figures 1 à 3, est constitué d'un élément 1, métallique de préférence en titane, creux et sensiblement hémisphérique, comportant sur sa surface extèrieure trois ailettes 2, 3, L et coupé dans la partie diamétralement opposée par trois fentes 5, 6, 7. Cet élément 1 est destiné à recevoir une cupule hémisphérique en matière synthétique 8, dans laquelle viendra s'articuler la tête fémorale, grâce à un filetage ou crantage 1L prévu à cet effet sur la surface intèrieure du cotyle. Les ailettes 2, 3, #, sont parallèles et comportent une arête tranchante 9 destinée à faciliter leur insertion dans l'os du bassin 10. Elles sont séparées par une distance 11 voisine du quart du diamètre de 1 'élement hémisphérique 1, cette distance n'étant valable que pour un cotyle à trois ailettes. La largeur de ces ailettes croît d'abord très rapidement en partant du plan d'ouverture de la demi-sphère jusqu ' à atteindre environ 12mm pour l'ailette médiane et 6 à 8 mm pour les ailettes externes, et diminue ensuite graduellement jusqu'au pôle 12 formant le fond du cotyle, de façon à former une pointe 13 favorisant la pénétration des ailettes dans la matière osseuse. Les fentes 5, 6, 7 forment entre elles des dièdres d'environ trente degrés d'ouverture, dont l'arête passe par le fond 12 de l'élément hémisphérique 1 et dont les plans sont perpendiculaires à son plan d'ouverture. Ces fentes ont par ailleurs une pénétration vers le fond du cotyle de l'ordre de soixante degrés à partir du plan d'ouverture du corps 1. L'élément I peut être doublé intérieurement par une seconde paroi métallique 15, dénuée de fentes et fixée sur elle par soudure 16. Dans ce cas, la paroi extérieure 1 est amincie dans sa partie inférieure, au-dessous d'une ligne 18, de manière à laisser un vide 17 autorisant un jeu axial de cette zone. Grâce à sa simplicité de mise en oeuvre due à l'utilisation de la percussion, à sa tenue dans le temps et au risque particulièrement faible de douleurs ultèrieures, le dispositif qui vient d'être décrit se prête bien à la réalisation de prothèses totales de la hanche, chaque fois que l'on se trouve en présence d'une cavité cotyloidienne hémisphérique. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à ce dispositif un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été obtenus à ce jour par des dispositifs similaires. Cependant, les formes et dispositions des différents éléments, ainsi que les matières utilisées pour leur fabrication pourront varier dans la limite des équivalents, sans changer pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite. REVENDICATiONS 1 t Dispositif de cotyle artificiel à ailettes à fixation par percussion destiné à la réalisation de prothèses totales de la hanche lorsque la cavité cotyloidienne est hémisphérique, caractérisé par un élément cotyloïdien hémisphérique métallique (1) préférentiellement en titane, comportant en combinaison, d'une part au moins deux, typiquement trois ailettes sensiblement parallèles (2, 3, 4) implantées sur la partie supèrieure de la surface extèrieure et comportant une arête tranchante (9) formant pointe pour favoriser la pénétration des ailettes dans la matière osseuse (10) et permettre une mise en place du cotyle par un outil à percussion destiné à cet usage, et, d'autre part, au moins deux, typiquement trois fentes (5,6,7) dans sa partie infèrieure destinées à assurer une élasticité compatible avec les déformations normales de la partie infèrieure de la cavité osseuse cotyloïdienne, ces fentes formant entre elles des dièdres d'environ trente degrés d'ouverture, dont l'arête passe par le fond (12) de l'élément hémisphérique (lj et dont les plans sont perpendiculaires à son plan d'ouverture, ces fentes ayant par ailleurs une pénétration vers le fond (12) de l'ordre de soixante degrés à partir du plan d'ouverture de l'élément hémisphérique (1). 20 Dispositif suivant la revendication 1, se caractérisant par le fait que le cotyle (1) comporte trois ailettes parallèles (2, 3, #) séparées par une distance (11) voisine du quart du diamètre de l'élément hémisphérique (1) la hauteur des ailettes latérales (2, 4) étant plus faible que celle de l'ailette centrale (3). 30 Dispositif suivant les revendications 1 et 2 se caractérisant par le fait que la surface intèrieure de l'élément hémisphérique métallique (1) comporte un filetage ou crantage (14) destiné à maintenir une cupule hémisphérique (8) en matière synthétique, dans laquelle viendra s'articuler la tête fémorale. 40 Dispositif suivant les revendications 1, 2 et une variante d'exécution, se caractérisant par le fait que l'élément métallique hémisphérique (1) est doublé intérieurement par une seconde paroi également métallique (15) dénuée de fentes et fixée sur lui par soudure (16), la paroi extérieure (1) étant amincie dans sa partie inférieure de manière à laisser un vide (17, 18) autorisant un jeu axial de cette zone.