Brevet FR2654923A1 — publié le 19910531

- Le principal problème rencontré avec l'implanta- tion des cotyles artificiels à l'aide de ciment, réside dans la qualité de la fixation dans le temps En effet, des études cliniques ont démontré que près de la moitié des cotyles ainsi implantés présentaient des signes radiologi- ques de descellement au bout de 10 ans Cela est dû essen- tiellement à une mauvaise répartition du ciment lors de l'impaction Notamment, l'appui du cotyle implanté provoque des fluages du ciment déposé dans la cavité cotyloidienne. La faible épaisseur de ciment à certains endroits amène dans le temps, sous l'effet des pressions exercées et des mouve- ments du bassin, des craquelures amorçant le descellement. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'assurer une solidarisation sûre et durable de ce type de cotyle dans la cavité cotyloidienne de l'os iliaque, en particulier améliorer la tenue du ciment et la bonne répar- tition des contraintes. Le problème posé est résolu en ce que la face extérieure du cotyle en regard de la cavité cotyloidienne présente des protubérances pour l'appui d'une structure ajourée épousant le profil de ladite face en étant fixée sur cette dernière au moyen d'organes aptes à prendre appui dans la cavité cotyloidienne en ménageant un espace pour ladite structure de manière à la noyer dans l'épaisseur du ciment. Avantageusement, le problème posé est résolu en ce que les protubérances sont formées directement sur la face extérieure du cotyle et sont du type bossages de hauteur déterminée, convenablement répartis sur la périphérie. Dans une autre forme de réalisation, les protubé- rances sont rapportées sur la face extérieure du cotyle et sont formées par des pions étagés dont la partie inférieure 2 - est fixée dans des orifices du cotyle, tandis que la partie supérieure ou tête déborde d'une hauteur de ladite face pour l'appui de la structure. Le problème posé de ménager dans le fond de la cavité cotyloidienne un espace apte à recevoir la structure ajourée pour la noyer dans l'épaisseur du ciment est résolu en ce que les moyens de fixation traversent les ouvertures de la structure pour coopérer avec des orifices formés dans les protubérances, lesdits moyens présentant des têtes élar- gies dont la hauteur est déterminée pour s'appuyer dans le fond de la cavité cotyloidienne. Ce même problème est également résolu en ce que les moyens de fixation traversent les ouvertures de la structure pour coopérer avec des orifices formés dans les pions étagés, lesdits moyens présentant des têtes élargies de hauteur déterminée pour s'appuyer dans le fond de la cavité cotyloidienne. Avantageusement, la structure ajourée est en métal bio-compatible du type grillage en fils d'acier entrelacés notamment. Suivant une autre caractéristique, quelle que soit la forme de réalisation du cotyle pour le montage de la structure ajourée dans les conditions indiquées, ledit co- tyle présente une portée diamétrale orientée vers l'élément fémoral de la prothèse en étant assemblée par frettage à une collerette en métal bio-compatible présentant un épaule- ment interne de retenue périphérique de la structure ajou- ree. Ces caractéristiques et d'autres encore ressorti- ront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter dans les dessins annexés: la figure 1 est une vue d'ensemble et en coupe 3partielle d'une prothèse de hanche implantée avec un cotyle artificiel selon une première forme de réalisation, la figure 2 est une vue en coupe du cotyle selon la figure 1, équipé de la structure ajourée, la figure 3 est une vue extérieure du cotyle seul, la figure 4 est une vue en plan du cotyle seul, la figure 5 est une vue partielle en coupe illustrant une variante de réalisation de la fixation et de l'espacement de la structure. Afin de rendre plus concret l'objet de l'inven- tion, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins. Le cotyle ( 1) réalisé en polyéthylène haute densi- té ou autre matériau bio-compatible, a une forme générale hémisphérique avec une cavité (la) de forme correspondante pour coopérer avec la tête (T) de l'élément fémoral (F) Une portée diamétrale (lb) est réalisée à la base pour recevoir par frettage ou autrement une collerette en métal bio- compatible ( 2) pour l'appui contre l'os iliaque Au-dessus de ladite portée, des rainures (lc) perpendiculaires à l'axe général permettent une meilleure interpénétration avec le ciment d'ancrage dans la cavité cotyloidienne. Dans la forme de réalisation illustrée, le cotyle présente une structure ajourée ( 3) fixée avec espacement sur la face extérieure (ld) dudit cotyle en regard de la cavité cotyloidienne (figures 2, 3 et 4) Pour cela, le cotyle présente une pluralité de protubérances ou de bossages (le) sur lesquels est appliquée la structure A titre indicatif, il est prévu quatre bossages (lel) régulièrement répartis à degrés entre la dernière rainure (lc) et le sommet aplati (ld) du cotyle et un cinquième bossage (le 2) formé au centre dudit sommet. 4 - Selon une autre forme de réalisation illustrée à la figure 5, l'espacement de la structure par rapport à la face extérieure du cotyle est obtenu par des protubérances du type pions étagés ( 5) Le corps ( 5 a) des pions est fixé par tous moyens dans des orifices (if) du cotyle, tandis que la partie supérieure ou tête ( 5 b) desdits pions déborde de la face extérieure pour l'appui de la structure. Suivant une autre caractéristique, la structure ajourée ( 3) doit être fixée par rapport au cotyle de manière à ménager dans le fond de la cavité cotyloidienne un espace (E) déterminé pour noyer ladite structure dans l'épaisseur du ciment. A cet effet et d'une manière avantageuse, il est prévu des moyens du type vis, rivets ou comme illustré des chevilles d'ancrage ( 4) traversant les ouvertures ( 3 a) de la structure pour coopérer soit avec des orifices (lg) formés sur les bossages (le) soit avec des orifices ( 5 c) réalisés dans les pions étagés ( 5). La tête élargie ( 4 a) des chevilles a de préférence une surface en calotte sphérique pour s'appuyer dans la cavité cotyloidienne La hauteur (hl) de la tête ( 4 a) cor- respond sensiblement à la hauteur (h 2) des bossages (le) ou des têtes ( 5 b) des pions ( 5) de façon à ce que la structure ajourée ( 3) soit sensiblement au milieu de l'espace (E) délimité par la cavité cotyloidienne et la face extérieure du cotyle entre les bossages (le) ou les têtes ( 5 b). Avantageusement, la structure ajourée ( 3) est en métal et est obtenue à partir de fils d'acier entrelacés pour former un grillage à mailles larges ou bien en métal. Les chevilles d'ancrage passent aisément entre les mailles de la structure. Comme on le voit bien aux figures, la structure ajourée ainsi fixée sur le cotyle avec un espacement sensi- blement égal entre elle et le cotyle d'une part et entre elle et la cavité cotyloidienne d'autre part, constitue une -5- armature de renforcement pour le ciment augmentant de ma- nière considérable sa résistance à la rupture par réparti- tion homogène des contraintes De plus, les têtes des che- villes d'ancrage constituent un auto-centrage du cotyle dans la cavité cotyloidienne et la collerette métallique évite le contact direct polyéthylène-os A noter encore que la struc- ture ajourée a un effet radiateur dispersant la chaleur dégagée par la réaction exothermique du ciment lors de sa polymérisation et évitant ainsi la formation de lisérés à l'interface ciment-os. 6 - REVENDICATIONS -1 Cotyle artificiel ( 1) à fixation par ciment dans la cavité cotyloidienne de l'os iliaque, caractérisé en ce qu'il présente sur la face extérieure des protubérances (le) ( 5 b) pour l'appui d'une structure ajourée ( 3) épousant le profil de ladite face en étant fixée sur cette dernière au moyen d'organes ( 4) aptes à prendre appui dans la cavité cotyloidienne en ménageant un espace pour ladite structure ( 3) de manière à la noyer dans l'épaisseur du ciment. -2 Cotyle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les protubérances sont formées directement sur la face exté- rieure du cotyle et sont du type bossages (le) de hauteur (h 2) convenablement répartis sur la périphérie. -3 Cotyle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les protubérances sont rapportées sur la face extérieure du cotyle et sont formées par des pions étagés ( 5) dont la partie inférieure ( 5 a) est fixée dans des orifices ( 1 f) du cotyle, tandis que la partie supérieure ou tête ( 5 b) déborde d'une hauteur (h 2) de ladite face pour l'appui de la struc- ture. -4 Cotyle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation ( 4) traversent les ouvertures de la structure ( 3) pour coopérer avec des orifices (lg) formés dans les protubérances (le), lesdits moyens présentant des têtes élargies ( 4 a) de hauteur (hl) pour s'appuyer dans le fond de la cavité cotyloidienne. -5 Cotyle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation ( 4) traversent les ouvertures de la structure ( 3) pour coopérer avec des orifices ( 5 c) formés dans les pions étagés ( 5), lesdits moyens présentant des -7- têtes élargies ( 4 a) de hauteur (hl) pour s'appuyer dans le fond de la cavité cotyloidienne. -6 Cotyle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure ajourée ( 3) est en métal bio-compatible du type grillage en fils d'acier entrelacés notamment. -7 Cotyle selon la revendication 1 réalisé en matériau bio- compatible du type polyéthylène haute densité, caractérisé en ce que sa portée diamétrale (lb) orientée vers l'élément fémoral de la prothèse est assemblée par frettage à une collerette ( 2) en métal bio-compatible présentant un épaule- ment interne ( 2 a) de retenue périphérique de la structure ajourée ( 3).