Brevet FR2668924A1 — publié le 19920515

p COTYLE POUR PROTHESE DE HANCHE. L'invention concerne un nouveau type de cotyle per- fectionné pour prothèse de hanche. Comme on le sait, une prothèse de hanche comprend essentiellement deux parties, à savoir respectivement une tige destinée à être insérée dans le fémur à remplacer ou à renforcer, portant à son extrémité libre une tête sphé- rique, dans laquelle vient s'articuler un cotyle, lui- même engagé dans l'aile illiaque. Le plus généralement, le cotyle est réalisé en deux parties distinctes, à savoir respectivement: une cupule dite de "soutien", destinée à être insérée dans l'aile illiaque; et un noyau dit "de frottement", destiné à s'in- sérer étroitement dans la cupule de maintien, et dont la face interne concave reçoit la tête sphérique de la tige20 de prothèse. En pratique, la cupule de soutien est rigide et est réalisée notamment en métal, tel qu'en un alliage de titane, alors que le noyau de frottement est le plus généralement réalisé en matière plastique, telle que notamment en polyéthylène. Dans le document FR-A-2 634 644, on a décrit une cupule de soutien dont la face convexe externe présente d'une part, des têtons expansibles et d'autre part, une pluralité de fentes d'expansion de longueur croissante, ouvertes sur l'équateur, disposées sur des demi grands cercles passant par le pôle. Bien qu'utilisé avec succès, ce type de cotyle pré- sente toutefois certains inconvénients En effet, l'ar- chitecture de l'ensemble reste anisotrope, ce qui gêne l'opération de vissage du noyau de frottement et néces- 5 site un outil de pose spécial Comme par ailleurs, les chevilles expansibles reposent sur la cupule par l'inter- médiaire de bossages, il s'ensuit à l'usage la formation de pics de contrainte. L'invention pallie ces inconvénients Elle vise un cotyle perfectionné du type en question, qui soit plus facile à réaliser et à mettre en place. Ce cotyle de prothèse de hanche, du type comprenant: une cupule de soutien, destinée à être insérée dans l'aile illiaque à renforcer (ou à remplacer), dont la face externe présente une pluralité de fentes d'expansion disposées sur des génératrices et qui sont ouvertes sur l'équateur, et dont la base interne est filetée; un noyau de frottement, en forme générale de cou- pole, destiné du côté externe à être inséré dans la cupule de soutien, et du côté interne hémisphé- rique, à recevoir la tête fixe à l'extrémité du col prothétique de la tige de prothèse, se caractérise: en ce que les fentes d'expansion sont symétriques, régulièrement espacées et débouchent sur le même paral- lèle;30 en ce que l'ensemble comporte une bague intermé- diaire filetée destinée à être vissée sur la base de la cupule de soutien pour l'expanser, et dont la face inter- ne présente des bossages radiaux; et en ce que le noyau de frottement présente des encoches disposées sur des génératrices régulièrement espacées, et une gorge annulaire sécante desdites enco- ches, l'ensemble encoches et gorge étant destiné à coopé- rer avec les bossages radiaux pour assurer le positionne- ment angulaire du noyau de frottement dans la cupule de maintien. En d'autres termes, l'invention concerne un cotyle de prothèse de hanche formée d'une cupule de soutien, so- lidarisée à un noyau de frottement par une bague inter- médiaire filetée à la base de la cupule de soutien, et dont la face interne présente des bossages qui coopèrent avec des encoches ménagées sur la face externe du noyau15 de frottement, dans laquelle est également ménagée une gorge, pour permettre le positionnement de ce noyau de frottement dans la cupule de soutien. Avantageusement, en pratique: le noyau de frottement en forme de coupole com- prend essentiellement trois parties accolées les unes aux autres, à savoir: une première partie sensiblement hémisphérique, destinée à s'appuyer sur le fond de la cupule de soutien, une portion cylindrique dans laquelle sont taillées les encoches et la gorge, une collerette sur laquelle repose la bague intermédiaire d'expansion, et qui dépasse de la cupule de soutien, ladite collerette formant embase et étant biseautée par rapport à l'équateur de la cupule de soutien; la face interne du noyau de frottement présente dans l'ordre: une première portion hémisphérique destinée à recevoir la tête sphérique du col prothétique, raccordée à une portion cylindrique destinée à éviter la luxation de cette tête, un chanfrein incliné de manière inverse à l'in- clinaison de la collerette, destiné à autoriser l'inclinaison du col prothétique lors des rota- tions internes de la hanche; la cupule de soutien présente des orifices ménagés entre deux fentes d'expansion contig Ues, destinés à rece- voir des chevilles expansibles ou des vis à spongieux; la cupule de soutien est en alliage de titane, alors que le noyau de frottement est en polyéthylène haute densité.15 La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, à l'appui des figures annexées.20 La figure 1 est une vue en perspective montrant les trois éléments caractéristiques séparés de l'invention. La figure 2 est une vue de dessus de la cupule de soutien montrée en figure 3 dans sa variante à vis expan- sible. La figure 4 est une vue en coupe de cette cupule de soutien. Les figures 5 et 6 sont une représentation détail- lée, respectivement en vue de dessus (figure 5) et en coupe (figure 6) de la bague intermédiaire d'expansion. La figure 7 est une vue extérieure du noyau de frot- tement montré en vue de dessus (figure 8) et en coupe (figure 9). Enfin, la figure 10 est une représentation vue en coupe d'un cotyle de prothèse réalisée par l'assemblage de ces trois pièces caractéristiques. La cupule de soutien conforme à l'invention, dési- gnée par la référence générale ( 1), montrée en détail aux figures 1, 2, 3 et 4, est réalisée en métal, notamment en un alliage de titane Cette cupule présente une face 5 externe ( 2) convexe, hémisphérique, dans laquelle sont ménagées six fentes d'expansion respectivement ( 3 à 8), régulièrement espacées, ouvertes sur l'équateur ( 9) et disposées sur des génératrices Ces fentes d'expansion ( 3-8) sont symétriques et débouchent sur le même paral- lèle ( 10) disposé à environ 600 de latitude Chaque fente ( 3-8) débouche dans un arrondi ( 11) Le pôle présente une ouverture ( 12) Les fentes ( 3-8), les arrondis ( 11) et le pôle ( 12) sont avantageusement réalisés par électro- érosion. Chaque secteur, ménagé entre deux fentes ( 3-8) con- tig es présente, sur un parallèle ( 15), sensiblement disposé à environ 450 de latitude, des orifices traver- sants ( 16,17,18,19) destinés à recevoir soit des chevil-20 les expansibles ( 20,21), comme montré aux figures 3 et , fendues longitudinalement ( 22,23), expansibles sous l'action de vis ( 25) actionnées depuis l'intérieur, soit des vis à spongieux à la base interne ( 28) de la cupule ( 1) et filetées. Selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble comprend une bague intermédiaire désignée par la réfé- rence générale ( 30) montrée en détail aux figures 5 et 6. Cette bague intermédiaire d'expansion est avantageusement réalisée en métal, notamment en alliage de titane Cette bague intermédiaire ( 30) présente une base ( 31) d'appui, raccordée à un filetage ( 32), destiné à venir s'engager dans le filetage ( 28) ménagé à la base interne de la cupule de soutien, de manière à expanser celle-ci et plus précisément, à écarter les fentes d'expansion ( 3-8) La face interne ( 33) de cette bague ( 30) cylindrique, pré- sente à sa base, des bossages radiaux ( 34,35) en forme de saillie, par exemple décalés de 900. Ces bossages sont destinés à retenir le noyau de frottement par l'intermédiaire d'un clips métallique de verrouillage. Le noyau de frottement caractéristique de l'inven- tion, désigné par la référence générale ( 40), est montré en détail aux figures 1, 7, 8, 9 et 10 Ce noyau de frot- tement ( 40) en forme générale de coupole, est réalisé en une pièce monobloc en matière plastique, notamment en polyéthylène haute densité Il comprend essentiellement trois parties accolées, obtenues par usinage, à savoir dans l'ordre, de haut en bas, une première portion sen- siblement hémisphérique ( 41), destinée à venir s'emboiter sur le fond de la face interne de la cupule de soutien ( 1) Cette portion ( 41) est raccordée à une portion sen- siblement cylindrique ( 42) dans laquelle sont taillées des encoches verticales ( 43,44,45), régulièrement espacées, disposées sur des génératrices, et destinées à coopérer avec les bossages radiaux ( 34,35) de la bague20 intermédiaire ( 30) Une gorge annulaire ( 46) coupe ces encoches ( 43, 44,45), et est destinée à recevoir un clips métallique de verrouillage, qui prendra appui sur les encoches radiales ( 34,35) de la bague intermédiaire ( 30). Les cotes des encoches femelles ( 43,44,45) correspondent25 sensiblement aux dimensions des bossages en saillie mâles ( 34,35) La portion cylindrique ( 42) est raccordée à son tour, mais directement venue de moulage, à une collerette ( 47) formant embase, sur laquelle reposera la base ( 31) de la bague d'expansion intermédiaire ( 30) Cette col- lerette ( 47) (voir figure 10) dépasse la base ( 9) équato- riale de la cupule de soutien ( 1), et est biseautée dans la portion jouxtant cette embase Plus exactement, l'an- gle formé entre les deux directions principales ( 48,49) de la collerette ( 47), est voisin de 100, alors que le35 débord figuré par l'angle alpha sur la figure 9 est voi- sin de 20 . Selon une autre caractéristique de l'invention, la face interne ( 50) de ce noyau de frottement présente dans l'ordre une première portion ( 51), hémisphérique, des- tinée à recevoir la tête sphérique du col prothétique,5 raccordée à une portion cylindrique ( 52), destinée à éviter la luxation de cette tête sphérique, laquelle est raccordée à son tour à un chanfrein incliné ( 53,54) de manière inverse à l'inclinaison de la collerette, destiné à autoriser l'inclinaison du col prothétique désigné par la référence générale ( 60) à la figure 10 lors des rota- tions internes de la hanche. La référence ( 70) désigne un canal ménagé dans la collerette ( 47) destinée à recevoir un insert métallique repérable à la radiographie. La mise en place du cotyle conforme à l'invention s'effectue de la manière suivante De manière connue, le chirurgien effectue un fraisage sphérique dans le cotyle,20 dans lequel il positionne la cupule de soutien ( 1) Par passage à travers deux orifices contigus ( 18,19), il perce deux trous destinés à recevoir les chevilles expan- sibles ( 20,21) Il place les chevilles expansibles ( 20,21) sur la face externe ( 2) de la cupule de soutien ( 1), les met en place dans l'orifice et expanse ces che- villes par les vis appropriées ( 25) La cupule de soutien ( 1) se trouve ainsi positionnée. Le chirurgien visse ensuite à la base ( 28) la bague intermédiaire ( 30), de manière à écarter les fentes d'ex- pansion ( 3-8) Il introduit ensuite un noyau de frotte- ment fantôme, identique à l'intérieur de la cupule de soutien, de manière à obtenir le réglage angulaire sou- haité Une fois cette position déterminée, le chirurgien retire le noyau de frottement fantôme et la remplace par un noyau de frottement ( 40) approprié, qui est clipsé sur les encoches radiales ( 46) lors de la mise en place des bossages radiaux ( 34,35) dans les encoches correspon- dantes ( 43,44,45) appropriées (voir figure 10). Le cotyle de prothèse de hanche selon l'invention est facile à construire, facile à mettre en place et autorise des déplacements qu'il n'était pas possible d'obtenir jusqu'alors. REVENDICATIONS 1/ Cotyle pour prothèse de hanche, du type compre- nant: une cupule de soutien ( 1), dont la face externe ( 2) présente une pluralité de fentes d'expansion ( 3-8) disposées sur des génératrices et qui sont ouvertes sur l'équateur ( 9), et dont la base in- terne ( 28) est filetée; un noyau de frottement ( 40), en forme générale de coupole, destiné du côté externe ( 41) à être in- sérée dans la cupule de soutien ( 1), et du côté interne hémisphérique ( 50), à recevoir la tête fixe à l'extrémité du col prothétique de la tige de prothèse, caractérisé: en ce que les fentes d'expansion ( 3-8) sont symé- triques, régulièrement espacées et débouchent sur le même parallèle ( 10); en ce que l'ensemble comporte une bague intermé- diaire ( 30) filetée, destinée à être vissée ( 32) sur la base ( 28) de la cupule de soutien pour expanser les fen- tes ( 3-8), et dont la face interne présente des bossages radiaux ( 34, 35); et en ce que le noyau de frottement ( 40) présente des encoches ( 43-45) disposées sur des génératrices, régulièrement espacées, et une gorge annulaire ( 46) sé- cante desdites encoches ( 43-45), l'ensemble encoches ( 43- ) et gorge annulaire ( 46) étant destiné à coopérer avec les -bossages radiaux ( 34,35) pour assurer le positionne- ment angulaire du noyau de frottement ( 40) dans la cu- pule de maintien ( 1). 2/ Cotyle de prothèse de hanche selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le noyau de frottement ( 40) en forme générale de coupole, est monobloc et comprend essentiellement trois parties accolées, respectivement: 5 une première partie ( 41) sensiblement hémisphéri- que, destinée à s'appuyer sur le fond de la cupule de soutien ( 1), une portion cylindrique ( 42), dans laquelle sont taillées les encoches ( 4345) et la gorge ( 46), une collerette ( 47) sur laquelle repose la bague intermédiaire ( 30) d'expansion, et qui dépasse de la cupule de soutien, ladite collerette ( 47) for- mant embase et étant biseautée par rapport à l'équateur ( 9) de la cupule de soutien ( 1). 3/ Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la face interne ( 50) du noyau de frottement ( 40), présente dans l'ordre: une première portion hémisphérique ( 51), destinée à recevoir la tête sphérique du col prothétique, raccordée à une portion cylindrique ( 52) destinée à éviter la luxation de cette tête, raccordée à son tour à un chanfrein incliné ( 53,54) de manière inverse à l'inclinaison de la collerette ( 47), destiné à autoriser l'inclinaison du col prothétique ( 60) lors des rotations inter- nes de la hanche. 4/ Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cupule de soutien ( 1) présente des orifices ( 16-19) ménagés entre deux fentes d'expansion ( 3-8) contigues, destinées à recevoir des chevilles expansibles ( 20,21) ou des vis à35 spongieux. il / Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cupule de soutien ( 1) et la bague intermédiaire d'expansion ( 30) sont en alliage de titane, alors que le noyau de frotte- ment ( 40) est en polyéthylène haute densité.