Brevet FR2653659A1 — publié le 19910503

La présente invention concerne un composant cotyloidien pour prothèse de hanche. La mise en place d'une prothèse de hanche est généralement réalisée par sciage du col du fémur ou de sa partie haute et par son remplacement par une pièce comprenant une tige destinée à être engagée dans le canal médullaire du fémur et dont l'extrémité supérieure se termine par une tête de forme générale sphérique engagée dans le cavité cotyloldienne, par rapport à laquelle elle est susceptible de pivoter pour permettre les différents mouvements de la jambe, notamment en période de marche. Lorsque la cavité cotyloidienne est détériorée, il convient de procéder à la mise en place dans celle-ci d'un composant de forme générale hémisphérique délimitant une cavité recevant la tête sphérique complémentaire du composant fémoral qui y est associé. Le composant cotyloidien est en général constitué par une coiffe en titane ou alliage de titane dans laquelle est engagée une cupule en matériau synthétique, tel que du polyéthylène. Il est connu de fixer la coiffe dans la cavité cotyloldienne par scellement au moyen d'un ciment approprié. Ce type de fixation a pour inconvénients qu'une forte augmentation de température se produit lors du durcissement du ciment, ce qui peut endommager les tissus voisins, qu'il est difficile d'obtenir une épaisseur constante de ciment entre l'os et la coiffe, et surtout que la fixation réalisée n'est pas parfaite et n'empêche pas les micro-mouvements de la coiffe. Pour remédier à ces inconvénients, il est connu d'employer des composants cotyloldiens incluant des moyens d'ancrage dit "primaire" permettant leur immobilisation durant la période d'environ six semaines suivant l'intervention, période au cours de laquelle se produit la repousse osseuse assurant un ancrage définitif dit "secondaire". Dans certains de ces composants, les moyens d'ancrage primaire sont constitués par un filetage autotaraudant ménagé dans la paroi extérieure de la coiffe. Ces composants assurent un ancrage correct, mais leur mise en place est une opération complexe, difficile à réaliser, et qui requiert une grande précision.D'autres composants, dont la mise en place dans la cavité cotyloldienne se réalise, de manière plus simple, par impactage, comprennent des pointes d'immobilisation et/ou des vis de fixation autotaraudeuses en saillie de la paroi extérieure de la coiffe. La préparation de la cavité et la mise en place des vis ne sont pas toujours faciles à réaliser et requièrent une grande précision lors de la pose des vis pour assurer un ancrage correct de la coiffe. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un composant cotyloidien dont la fixation primaire soit parfaitement assurée tout en étant simple et facile à réaliser. A cette fin, dans le composant cotyloidien qu'elle concerne, qui est du type comportant une coiffe métallique dans laquelle est engagée une cupule en matière synthétique, et destiné à être mis en place dans la cavité cotyloidienne par impactage, la coiffe est équipée d'un plot de fixation qui, faisant saillie de sa face convexe, possède une forme tubulaire, et dans la paroi duquel est ménagée, à partir de son extrémité libre, au moins une fente longitudinale, ce plot étant équipé d'un dispositif d'expansion apte à provoquer l'augmentation de la section de son extrémité libre. La préparation de la cavité cotyloidienne pour la mise en place de ce composant consiste à percer un trou dans le toit du cotyle, ayant une section ajustée à celle du plot. Après engagement du plot dans ce trou, la coiffe est mise en place dans la cavité par impactage et sa fixation primaire est réalisée simplement en agissant sur le dispositif d'expansion de l'extrémité libre du plot. De préférence, le plot est situé à la périphérie de la coiffe et est orienté orthogonalement au plan de l'ouverture de celle-ci. La position excentrée du plot empêche tout risque de mouvement de rotation de la coiffe sur elle-même, et son orientation orthogonalement au plan de l'ouverture de la coiffe facilite le perçage du trou dans lequel il s'engage. Avantageusement, le dispositif d'expansion est constitué par un boulon, dont la vis est engagée dans le plot par son ouverture débouchant dans la paroi interne de la coiffe et dont l'écrou, de forme allongée et de section correspondant à celle du plot, est partiellement engagé dans le plot par son extrémité libre, la tête de la vis étant en appui contre un épaulement annulaire ménagé dans la paroi interne du plot et l'extrémité de l'écrou s'évasant progressivement jusqu'à avoir une section sensiblement égale à celle du plot. Le serrage de la vis provoque le déplacement de l'écrou en direction de la coiffe. L'extrémité évasée de ce dernier provoque l'expan- sion de l'extrémité libre du plot par "effet de coin" au fur et à mesure qu'elle pénètre dans celle-ci. Selon une forme de réalisation préférée, la coiffe est au moins partiellement recouverte, sur sa paroi extérieure, d'un grillage en titane ou en alliage de titane favorisant l'accrochage sur elle de l'os spongieux lors de sa repousse, afin de former l'ancrage secondaire de la coiffe. Avantageusement, la partie de la paroi extérieure de la coiffe recouverte par le grillage est délimitée par un décrochement vers l'intérieur de la coiffe ménagé de manière à ce que le grillage soit encastré et affleure avec la paroi de la coiffe non recouverte de grillage. De préférence, le grillage est recouvert d'hydroxyapatite de calcium afin de favoriser la repousse osseuse. Selon une caractéristique de l'invention, une fente est ménagée dans la paroi de la coiffe et s'étend dans le plan diamétral de cette dernière qui contient l'axe du plot, la fente s'étendant à partir du bord de la coiffe diamétralement opposé au plot, sur un arc de cercle inférieur à 90 degrés. Ainsi, grâce à cette fente, la partie de la coiffe qui n'est pas située du côté du plot présente une capacité de déformation élastique comparable à celle de la région du cotyle contre laquelle elle s'appuie, afin que la prothèse puisse reproduire les mouvements que permet normalement l'articulation de la hanche. A cette même fin, et selon d'autres caractéristiques de l'invention, la coiffe a une épaisseur plus importante au voisinage de la base du plot qu'au niveau de son fond, et la fente précitée possède une partie centrale élargie. De plus, la paroi extérieure de la partie de la coiffe non située du côté du plot est avantageusement dépourvue de grillage le long de son bord équatorial, de sorte que l'absence d'ancrage secondaire de cette partie permet une certaine souplesse. Par ailleurs, la cupule comporte une pluralité de dents profilées tournées vers l'extérieur et ménagées à proximité de son bord, tandis que la coiffe comprend, à proximité de son bord, un évidement annulaire ménagé dans sa paroi interne et prévu pour que les dents s'y engagent et y prennent appui en position emboîtée de la cupule à l'intérieur de la coiffe. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation du composant cotyloldien selon l'invention: Figure 1 en est une vue en coupe selon I-I de figure 2 Figure 2 en est une vue de dessus Figure 3 en est une vue éclatée, similaire à la figure 1 et Figure 4 en est une vue similaire à la figure 1, en position montée dans une cavité cotyloldienne. Les figures I à 3 représentent sous différents angles un composant cotyloidien 1 de forme générale hémisphérique, qui comprend une coiffe en titane 2 dans laquelle s'emboîte une cupule en polyéthylène 3 délimitant une cavité 4 destinée à recevoir la tête sphérique complémentaire d'un composant fémoral (non représenté), cavité 4 par rapport à laquelle la tête sphérique est susceptible de pivoter pour permettre les différents mouvements de la jambe, notamment en période de marche. La coiffe 2 est équipée d'un plot de fixation 5, qui est situé sur sa périphérie et orienté orthogonalement au plan de son ouverture. Le plot 5 fait saillie de la face convexe de la coiffe 2, et possède une forme tubulaire ainsi qu'une section circulaire. Son extrémité fixée à la coiffe 2 débouche dans la paroi interne de celle-ci par une ouverture 6, alors que son extrémité libre comprend quatre fentes longitudinales 7 disposées à 90 degrés les unes des autres et plusieurs dents profilées 8 ménagées dans sa paroi extérieure. Un boulon 9 est situé à l'intérieur du plot 5. La vis 12 qu'il comprend est engagée dans le plot 5 par l'ouverture 6 et son écrou 13 de forme allongée et de section correspondant à celle du plot 5, est partiellement engagé dans l'extrémité libre de ce dernier. La tête 12a de la vis 12 est en appui contre un épaulement annulaire 14 en saillie de la paroi interne du plot 5. L'extrémité libre 1 3a de l'écrou 13, qui est, dans la position représentée par la figure 1, située en dehors du plot 5, s'évase progressivement jusqu'à avoir un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du plot 5. En outre, la coiffe 2, dont l'épaisseur est plus importante du côté du plot 5 qu'au niveau de son fond, comprend une fente 16 ménagée dans sa paroi et s'étendant dans son plan diamétral contenant l'axe du plot 5. La fente 16 s'étend à partir du bord de la coiffe 2 diamétralement opposé au plot 5, sur un arc de cercle inférieur à 90 degrés, et possède une partie centrale élargie 17. La coiffe 2 est recouverte, sur la partie de sa paroi extérieure située du côté du plot 5, d'un grillage en titane 20 revêtu d'hydroxyapatite de calcium partiellement représenté sur la figure 2. La zone 2a recouverte par le grillage 20 est délimitée par un décrochement 21 vers l'intérieur de la coiffe 2, de sorte que le grillage 20 est encastré et affleure avec la paroi de la coiffe 2 non recouverte de titane. Par ailleurs, la coiffe 2 comporte quatre pointes 22 disposées en carré et qui sont destinées à pénétrer dans l'os pour immobiliser le composant. De plus, le fond de la coiffe 2 comprend une surface plane 23 et un alésage taraudé 24, servant respectivement à l'appui et au guidage d'un outil approprié pour son impactage dans la cavité cotyloidienne. La cupule 3 comporte une pluralité de dents profilées 26 tournées vers l'extérieur et ménagées à proximité de son bord, destinées à assurer sa liaison avec la coiffe 2, après son emboîtement dans cette dernière, par leur engagement dans un évidement annulaire 27 correspondant ménagé dans la paroi interne de la coiffe 2. Sur la figure 4, les mêmes éléments que précédemment décrits se retrouvent et sont désignés par les mêmes références numériques. Il est visible que le serrage de la vis 12 provoque le déplacement de l'écrou 13 en direction de la coiffe 2, de sorte que ce dernier s'engage dans le plot 5. Son extrémité libre évasée 13a provoque Irexpansion de l'extrémité libre du plot 5, les dents 8 mordant dans la paroi du trou 28, ménagé dans le toit du cotyle afin de loger le plot 5, de manière à assurer un ancrage primaire parfait. Le grillage en titane 20 est au contact de l'os qui s'y insère lors de sa repousse, ce qui réalise l'ancrage secondaire définitif de la coiffe 2. Le composant 1, grâce à la fente 16 et à sa partie centrale élargie 17, ainsi que grâce à l'épaisseur moindre de la coiffe 2 au niveau de son fond et à l'absence de grillage 20 a une capacité de déformation élastique, dans sa partie située du côté opposé au plot 5, comparable à celle de la région du cotyle contre laquelle cette partie s'appuie. REVENDICAT1O NS 1 - Composant cotyloidien pour prothèse de hanche, du type comportant une coiffe métallique dans laquelle est engagée une cupule en matière synthétique, et destiné à être mis en place dans la cavité cotyloldienne par impactage, caractérisé en ce que la coiffe (2) est équipée d'un plot de fixation (5) qui, faisant saillie de sa face convexe, possède une forme tubulaire, et dans la paroi duquel est ménagée, à partir de son extrémité libre, au moins une fente longitudinale (7), ce plot étant équipé d'un dispositif d'expansion (9) apte à provoquer l'augmentation de la section de son extrémité libre. 2 - Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plot (5) est situé à la périphérie de la coiffe (2) et est orienté orthogonalement au plan de l'ouverture de celle-ci. 3 - Composant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'expansion est constitué par un boulon (9), dont la vis (12) est engagée dans le plot (5) par son ouverture (6) débouchant dans la paroi interne de la coiffe (2) et dont l'écrou (13), de forme allongée et de section correspondant à celle du plot (5), est partiellement engagé dans le plot (5) par son extrémité libre, la tête (12a) de la vis (12) étant en appui contre un épaulement annulaire (14) ménagé dans la paroi interne du plot (5) et l'extrémité (13a) de l'écrou (13) s'évasant progressivement jusqu'à avoir une section sensiblement égale à celle du plot (5). 4 - Composant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la coiffe (2) est au moins partiellement recouverte, sur sa paroi extérieure, d'un grillage (20) en titane ou en alliage de titane. 5 - Composant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie (2a) de la paroi extérieure de la coiffe (2) recouverte par le grillage (20) est délimitée par un décrochement (21) vers l'intérieur de la coiffe (2) ménagé de manière à ce que le grillage (20) soit encastré et affleure avec la paroi de la coiffe (2) non recouverte de grillage (20). 6 - Composant selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le grillage (20) est recouvert d'hydroxyapatite de calcium. 7 - Composant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une fente (16) est ménagée dans la paroi de la coiffe (2) et s'étend dans le plan diamétral de cette dernière qui contient l'axe du plot (5), la fente (16) s'étendant à partir du bord de la coiffe (2) diamétralement opposé au plot (5), sur un arc de cercle inférieur à 90 degrés. 8 - Composant selon l'une des revendications l à 7, caractérisé en ce que la coiffe (2) a une épaisseur plus importante au voisinage de la base du plot (5) qu'au niveau de son fond. 9 - Composant selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la fente (16) possède une partie centrale (17) élargie. 10 - Composant selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la paroi extérieure de la partie de la coiffe (2) non située du côté du plot (5) est avantageusement dépourvue de grillage (20) le long de son bord équatorial. 11 - Composant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la cupule (3) comporte une pluralité de dents profilées (26) tournées vers l'extérieur et ménagées à proximité de son bord, tandis que la coiffe (2) comprend, à proximité de son bord, un évidement annulaire (27) ménagé dans sa paroi interne et prévu pour que les dents (26) s'y engagent et y prennent appui en position emboîtée de la cupule (3) à l'intérieur de la coiffe (2).