Brevet FR2672205A1 — publié le 19920807

"Cupule cotyloîdienne expansible" La présente invention concerne une cupule cotyloidienne, de forme générale hémisphérique, présentant, découpées dans sa paroi, des languettes radialement déployables qui se raccordent au sommet de la cupule, sensiblement le long d'un parallèle de cette dernière, et portent, sur leur surface extérieure, des aspérités pour l'ancrage de la cupule dans la paroi d'un cotyle. De telles cupules couramment dénommées cupules expansibles ou à expansion, constituent la garniture extérieure d'endoprothèses cotyloidiennes, qu'elles permettent d'implanter dans la paroi du cotyle sans l'utilisation d'un ciment chirurgical On élimine ainsi les risques de descellement ultérieur. Les divers types de cupules expansibles, connues à ce jour, sont cependant loin de donner satisfaction En premier lieu, on constate qu'au cours de l'ancrage, les endoprothèses, revêtues de ces cupules, ne parviennent pas à rester au contact du fond de la cavité du cotyle et font ainsi l'objet, après ancrage total, d'un défaut d'emboîtement relativement prononcé En outre, lors de sa mise en place initiale, la cupule, ayant ses languettes rétractées, ne porte que par son sommet contre le fond du cotyle et, de ce fait, ne peut être orientée et centrée correctement dans la cavité de ce dernier, ce qui peut occasionner ultérieurement des luxations. En définitive, les endoprothèses actuelles, munies de cupules expansibles, ne permettent pas une reconstitution anatomique convenable du cotyle, ce qui se traduit la plupart du temps par des désordres fonctionnels ultérieurs dans la prothèse articulaire totale, en particulier dans le cas d'une prothèse de hanche. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet une cupule cotyloidienne, du type spécifié en introduction, qui se caractérise en ce que les aspérités de ses languettes consistent en des dents d'ancrage dont le flanc intérieur, tourné vers le sommet de la cupule, est formé en contre-dépouille sur la surface de la languette qui les porte. Grâce à cette contre-dépouille qui équivaut à une légère inclinaison de leur flanc intérieur par rapport à la direction radiale, les dents d'ancrage, lors de leur pénétration dans l'os sous l'effet du déploiement des languettes, auront tendance à maintenir l'endoprothèse plaquée sontre le fond du cotyle, de sorte que le défaut d'emboîtement constaté jusqu'à présent pourra être réduit dans une mesure appréciable, voire totalement supprimé. Pour garantir cependant un emboîtement plaçant l'endoprothèse cotyloidienne sensiblement dans sa position anatomique, il est avantageusement prévu que les dents d'ancrage, réparties sur plusieurs parallèles de la cupule, présentent, sur un même parallèle, un angle de contre-dépouille sensiblement identique, et que cet angle qui, sur chaque dent, est défini, dans un plan de coupe de celle-ci passant par un méridien de la cupule, entre la droite délimitant le flanc intérieur de la dent et la tangente à la surface de la languette, au point d'intersection de cette droite avec ladite surface, décroisse progressivement d'un parallèle au suivant en direction du bord libre de la languette En pratique, l'angle, ainsi défini, de contre- dépouille des dents d'ancrage peut varier entre 80 et 60 environ, sur des cupules standard. La position anatomique optimale sera alors obtenue avec un mode de réalisation préféré de la cupule selon l'invention dans lequel l'angle définissant la contre-dépouille de chaque dent d'ancrage est, dans son plan de coupe méridien, obtenu par tangence du flanc intérieur de la dent avec un cercle imaginaire ayant son centre situé sensiblement sur le parallèle le long duquel la languette se raccorde au sommet de la cupule Dans ce cas en effet, lorsque les dents d'ancrage pénètrent dans la paroi du cotyle, leur flanc intérieur épouse une trajectoire parfaitement concentrique avec celle suivie par la languette en cours de déploiement, et n'occasionnent donc aucun déport vers le bas de l'endoprothèse, la maintenant ainsi en contact intime avec le fond du cotyle. Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi de la cupule comprend encore des branches qui, à partir du sommet de la cupule, s'étendent chacune entre deux languettes respectives et sont solidaires au-delà de ces dernières, d'éléments de paroi définissant la base de la cupule, de préférence constituée par un anneau circulaire continu auquel toutes les branches sont réunies. Les languettes sont ainsi retenues à l'intérieur d'une cage rigide qui permet, sans difficulté, d'orienter et de centrer correctement la cupule dans le cotyle, lors du positionnement préliminaire de cette dernière précédant l'ancrage, pour ainsi éliminer les risques ultérieurs de luxation. La présente invention va maintenant être décrite plus en détail, sur la base d'un mode de réalisation préféré, mais non- limitatif, illustré par les dessins annexés sur lesquels: la figure i est une vue en plan d'une cupule conforme à ce mode de réalisation de l'invention; la figure 2 en est une vue de côté, pour moitié en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure l; la figure 3 est une vue en coupe partielle de la cupule, illustrant la caractéristique principale de l'invention; et la figure 4 représente en coupe une endoprothèse cotyloîdienne, munie de la cupule des figures i et 2, en place dans le cotyle du bassin. La cupule 1, exemplifiée sur les figures i et 2, est traditionnellement réalisée en un alliage de titane à mémoire de forme, sous une configuration d'ensemble hémisphérique. A partir d'un parallèle P délimitant le sommet 2, en forme de calotte sphérique, de la cupule 1, non loin de son pôle S, la paroi relativement mince de cette dernière est découpée en plusieurs languettes radiales 4 Ces languettes 4, ici au nombre de cinq, identiques en forme et dimensions, peuvent être légèrement déployées depuis leur court segment de raccordement 5 au sommet 2 de la cupule, qui, comme le montrent les figures 2 et 3, est défini à cheval sur le parallèle P, par une rainure 10 usinée dans la face intérieure de la cupule La surface extérieure des languettes 4 est par ailleurs garnie d'aspérités 6 pour l'ancrage de la cupule l dans la paroi osseuse du cotyle destiné à la recevoir. Dans l'exemple représenté, les aspérités 6 des languettes 4 sont réalisées sous la forme de dents triangulaires et, comme le montre la figure 1, chaque languette 4 est pourvue de quatre rangées de trois dents 6, formées, à intervalles égaux, sur des parallèles de la cupule et regroupées sur la moitié de la languette proche de son bord libre 7. Chaque dent 6 est en outre positionnée symétriquement par rapport à un plan méridien de la cupule, tel que le plan de coupe de la figure 3, ici commun à trois dents. La figure 3, sur laquelle on peut voir que les dents 6 sont effilées et biseautées en pointe à leur extrémité 8, montre en outre que leur flanc intérieur 9, tourné vers le sommet de la cupule 1, est formé en contre-dépouille, c'est-à-dire légèrement incliné vers la surface de la languette 4 Cette contre-dépouille, vue dans le plan méridien de symétrie de chaque dent d'ancrage 6, est plus précisément définie par l'angle oîi, o( 2 ouc la droite Di, D 2 ou D 3 avec cette dernière. Il est à noter que cet angleci, 02,043 décroît légèrement avec la longueur de l'arc de méridien s'étendant entre le point Ai, A 2, A 3, précédemment défini, et le parallèle P de la cupule, autour duquel la languette 4 est susceptible de se déployer et, de façon optimale, cette décroissance est obtenue par tangence, audit point Ai, A 2, A 3, du flanc intérieur 9 de chaque dent 6 avec un cercle imaginaire Ci, C 2 ou C 3 tracé dans le plan méridien de symétrie de la dent 6, depuis un centre X situé sur le parallèle P à mi-épaisseur du segment de raccordement 5 de la languette 4. On précisera ici que les angles -i, c pour le troisième. En revenant à la figure 1, on observera par ailleurs que les languettes 4 sont définies latéralement par une paire respective de fentes 11,12 pratiquées chacune dans un plan sensiblement parallèle à un plan méridien M de la cupule 1 et légèrement décalé par rapport à celui- ci, ces fentes se prolongeant jusqu'à proximité du plan équatorial E de la cupule o elles sont réunies par une troisième fente 13 ménagée sensiblement le long d'un parallèle de cette dernière. De la sorte, les languettes 4 alternent, sur le pourtour de la cupule 1, avec des branches d'enveloppe sphérique, telles que 14, venues de matière, d'un côté, avec la calotte 2 de cette dernière et, de l'autre côté, avec un anneau circulaire commun 15 définissant, au- delà des bords libres 7 des languettes, la base de la cupule. On observera aussi que les fonds lla,12 a des fentes méridiennes 11,12, sont conformés en découpes circulaires élargies, à chaque extrémité des segments de raccordement 5 des languettes 4. La cupule 1, qui vient d'être décrite, constitue l'élément extérieur d'une endoprothèse cotyloidienne de la hanche, dont elle enveloppe le corps intérieur 17 réalisé en un matériau auto-lubrifiant et muni d'une cavité sphérique 20 de réception de la tête 21 d'une prothèse fémorale 22, comme représenté sur la figure 4, laquelle montre l'endoprothèse en place dans le cotyle naturel C du bassin, préalablement usiné aux dimensions extérieures de la cupule. Lors de la première phase de mise en place de la cupule 1, réalisée de façon classique, les branches 14 de cette dernière, avec la calotte 2 et l'anneau 15, forment, pour les languettes 4, une cage rigide qui permet, sans difficulté, d'orienter et de centrer correctement, dans le cotyle C, la cupule 1 dont les languettes 4 auront préalablement été légèrement rétractées à l'intérieur de cette cage, comme représenté en traits interrompus sur les figures 2 et 3. Ensuite, sous l'effet du court déploiement des languettes 4 autour du parallèle P obtenu par introduction du corps intérieur 17 de l'endoprothèse dans la cupule, les dents d'ancrage 6 viennent mordre dans la paroi osseuse du cotyle C et leur flanc intérieur 9 y pénètre en suivant une trajectoire en arc de cercle Ci, C 2, C 3, centrée sur le parallèle P autour duquel se déploient les languettes De la sorte, la pénétration des dents 6 dans la paroi du cotyle n'engendre aucun déport vers le bas de l'endoprothèse et celle-ci reste donc plaquée contre le fond du cotyle et parfaitement bien emboîtée dans la cavité de ce dernier. REVENDICATIONS 1 Cupule cotyloidienne ( 1), de forme générale hémisphérique, présentant, découpées dans sa paroi, des languettes radialement déployables ( 4) qui se raccordent au sommet ( 2) de la cupule, sensiblement le long d'un parallèle de cette dernière, et portent, sur leur surface extérieure, des aspérités ( 6) pour l'ancrage de la cupule dans la paroi du cotyle, caractérisée en ce que ces aspérités consistent en des dents d'ancrage ( 6) dont le flanc intérieur ( 9), tourné vers le sommet ( 2) de la cupule, est formé en contre-dépouille sur la surface de la languette ( 4) qui les porte. 2 Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dents d'ancrage ( 6), réparties sur plusieurs parallèles de la cupule ( 1), présentent, sur un même parallèle, un angle de contre- dépouille sensiblement identique, et en ce que cet angle (C 1,d 2,od 3) qui, sur chaque dent, est défini, dans un plan de coupe de celle-ci passant par un méridien de la cupule, entre la droite (Di,D 2,D 3) délimitant le flanc intérieur ( 9) de la dent et la tangente (Tl,T 2, T 3) à la surface de la languette ( 4), au point d'intersection (Ai,A 2, A 3) de cette droite avec ladite surface, décroît progressivement d'un parallèle au suivant en direction du bord libre ( 7) de la languette ( 4). 3 Cupule selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle de contre-dépouille (cxé 1,o entre 80 et 60 ' environ. 4 Cupule selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'angle (c'(i,0 o 2,0 la languette ( 4) se raccorde au sommet ( 2) de la cupule. 5 Cupule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que sa paroi ( 3) comprend des branches ( 14) qui, à partir du sommet ( 2) de la cupule, s'étendent chacune entre deux languettes respectives ( 4) et sont solidaires au-delà de ces dernières, d'éléments de paroi ( 15) constituant la base de la cupule. 6 Cupule selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite base est constituée par un anneau circulaire continu ( 15) auquel toutes les branches ( 14) sont réunies.