Brevet FR2681238A1 — publié le 19930319

COTYLE POUR PROTHESE DE HANCHE L'invention concerne un nouveau type de cotyle pour prothèse de hanche. De manière connue, une prothèse comprend fondamen- talement deux parties, respectivement une tige destinée à être insérée dans le fémur à remplacer ou à renforcer, portant à son extrémité libre une tête sphérique, venant s'articuler dans un cotyle lui-même engagé dans la ca- vité cotyloïdienne de l'aile illiaque. Généralement, ce cotyle est réalisé en deux parties distinctes à savoir respectivmeent une cupule dite de "soutien" destinée à être insérée dans la cavité cotyloidienne de l'aile illiaque, et un noyau ou insert dit de "frottement", desti- né à s'insérer étroitement dans la cupule de maintien, de coapter le plus possible à celle-ci, et dont la face20 interne de forme hémisphérique est destinée à recevoir la tête sphérique de la tige de la prothèse. En pratique, la cupule de soutien rigide est réali- sée notamment en métal, tel que par exemple un alliage de titane, alors que le noyau de frottement est le plus généralement réalisé en matière plastique, telle que notamment en polyéthylène haute densité. Dans le cadre de l'utilisation de tels cotyles, l'un des problèmes fondamentaux auquel on se heurte concerne l'encrage ferme et irréversible de la cupule de soutien dans la cavité cotyloïdienne de l'aile illiaque. De plus en plus, en effet, on essaye de s'affran- chir de la pose de ces cupules avec du ciment pour évi- t ter d'une part, toute réaction de l'organisme vis à vis de ce dernier, et d'autre part, pour faciliter leur mise en place. On a ainsi proposé des cupules de soutien dont la face convexe externe présente des fentes d'expansion de longueur croissante, ouvertes sur l'équateur et dispo- sées sur des demi-grands cercles passant par le pôle De telles cupules dites d'expansion, fixées au moyen notam-10 ment de vis ou de tétons expansibles, permettent certes de s'affranchir du ciment, mais ne donnent pas encore entièrement satisfaction sur le plan de leur fixation définitive, et notamment de la repousse osseuse. L'invention pallie cet inconvénient Elle propose un cotyle perfectionné du type en question, facile à réaliser et à mettre en place, et dont la structure favorise l'encrage de la repousse osseuse, augmentant de manière significative le maintien de la cupule dans la20 cavité cotyloïdienne. Ce cotyle pour prothèse de hanche, comprend une cupule de soutien destinée à être positionnée dans la cavité cotyloïdienne de l'aile illiaque, compor- tant une pluralité d'orifices traversants, régulièrement répartis, destinés à permettre sa fixation dans ladite cavité cotyloïdienne; un noyau de frottement, en forme générale de coupole, destiné à être inséré dans la cupule de sou- tien, et à recevoir la tête d'une prothèse de hanche, ledit noyau comportant sur la partie de sa face externe des encoches régulièrement disposées le long de généra- trices et une gorge annulaire sécante desdites encoches, destinée à recevoir un clips métallique, l'ensemble en-35 coche clips étant destiné à coopérer avec la cupule pour assurer son positionnement angulaire et son main- tien dans celle-ci; i i se caractérise en ce que partie de la surface externe de la cupule de soutien comporte des cannelures usinées dans la masse; 5 et en ce que sa surface interne comporte des bossages, destinés à coopérer avec d'une part les en- coches et le clips du noyau. En d'autres termes, l'invention consiste à ménager sur la périphérie de la surface externe de ladite cupule de soutien, un relief, destiné à favoriser l'encrage de la repousse osseuse sur la cupule, et en conséquence à optimiser le maintien de ladite cupule dans la cavité cotyloïdienne.15 Avantageusement et en pratique Les cannelures se présentent sous la forme de trois rangées d'éléments en reliefs, parallèles entre elles et au plan de révolution de la cupule, et s'étalant sur environ un tiers de la hauteur de celle-ci; la cupule de soutien est réalisée en un alliage de titane ou en acier inoxydable, et le noyau de frot- tement est réalisé en polyéthylène haute densité. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiont mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indica- tif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue schématique montrant les deux éléments fondamentaux séparés du cotyle de l'inven- tion. La figure 2 est une vue schématique en perspective, représentant la cupule de soutien de l'invention. La figure 3 est une coupe transversale de la cupule de soutien. La figure 4 est une vue du dessous de la cupule de soutien de l'invention. La cupule de soutien conforme à l'invention, dési- gnée sous la référence générale ( 1), est montrée en détail dans les figures 2 à 4 Elle est réalisée en métal, par exemple en acier inoxydable ou en titane. 5 Elle présente une face externe ( 2) convexe, hémisphéri- que, se terminant au voisinage de son pôle par une ou- verture au niveau de laquelle est ménagé un orifice ( 3) fileté, destiné à permettre l'adaptation d'un outillage de pose de cette cupule dans la cavité cotyloïdienne.10 Cette cupule présente une symétrie de révolution. Selon la caractéristique fondamentale de l'inven- tion, la surface externe ( 2) de la cupule comporte sur environ le tiers de sa hauteur, des cannelures ( 4), usi-15 nées dans la masse, et destinées lorsque la cupule est en place dans la cavité cotyloidienne, à permettre une meilleure ossification au niveau des aspérités ainsi créées Typiquement, la cupule comporte trois rangées successives de cannelures, de la base au premier tiers20 de la hauteur, parallèles entre elles et au plan de révolution, c'est à dire au plan perpendiculaire à l'axe de révolution Ces cannelures présentent donc également une symétrie de révolution. En outre, les deux autres tiers de la cupule com- portent des orifices traversants et conformés ( 5), des- tinés à permettre le passage de vis de fixation d'une part, et d'autres part, l'escamotage des têtes de vis dans l'épaisseur de la dite cupule.30 Il convient en effet que la surface interne ( 6) de la cupule soit le plus lisse possible pour permettre un positionnement correct du noyau de frottement, comme il sera décrit en détail ultérieurement. Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface interne de la cupule comporte à sa base des bossages ( 7), destinés à coopérer avec des encoches et un clips métallique ménagé au niveau du noyau de frotte- 5 ment Ces bossages sont également obtenus par usinage. De manière avantageuse, la face externe de la cu- pule est revêtue d'hydroxyapatite sur une épaisseur de à 100 micromètres Corrélativement, le revêtement intérieur de la cupule peut subir un microbillage, afin de le rendre le plus lisse possible. Cette cupule ( 1) est destinée à recevoir un noyau ou insert de frottement ( 10), typiquement réalisé en polyéthylène haute densité Cette insert ( 10) de forme générale hémisphérique, est décrit en détail dans la demande de brevet 90 14400 de l'un des demandeurs, de sorte qu'il y a lieu de s'y reporter pour le détail de cet insert Comme déjà dit, il comporte sur sa surface20 externe des encoches ( 11), et une gorge sécante avec lesdites encoches ( 11), ladite gorge ( 12), parallèle au plan de révolution dudit insert, étant destinée à rece- voir un clips métallique non représenté, lui-même desti- né à coopérer avec les bossages ( 7) de la cupule De25 manière connue, le noyau de frottement ( 10) est intro- duit à une température ambiante dans la cupule, et s'ex- panse à la température du corps humain jusqu'à aboutir à une coaptation maximum entre le noyau et la cupule, et ce afin de diminuer le plus possible le fluage du poly-30 éthylène En outre, cette coaptation maximum permet de transmettre le plus fidèlement possible les efforts entre la tête prothétique et la cupule Ce noyau com- porte en outre un chanfrein ( 13) destiné à augmenter le débattement de l'articulation, et qui en outre par son35 positionnement inférieur, évite un effet de came qui de t manière connue provoque la luxation de la hanche Le nombre d'encoches ( 11) est avantageusement de seize, espacées régulièrement, afin de permettre un meilleur ajustage du positionnement angulaire du noyau dans la 5 cupule. 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 la cavité10 cotyloïdienne, mais d'une diamètre inférieur à celui de la cupule, et notamment des cannelures externes Il positionne alors en force la cupule de soutien ( 1) dans cette cavité, en utilisant un outil adapté à l'orifice ( 3) de ladite cupule Il procède alors à la fixation de celle-ci par trois ou quatre vis qu'il insère à travers les orifices ( 5) La cupule de soutien se trouve ainsi positionnée et fixée. Il introduit alors le noyau de frottement à l'inté- rieur de la cupule de soutien à la température ambiante, et règle angulairement son orientation par coopération des bossages ( 7) avec les cannelures ( 11). Ce cotyle pour prothèse de hanche s'avère particu- lièrement simple de mise en place, dans la mesure o l'on évite le recours au ciment En outre, son maintien est assuré par une optimisation de l'ancrage de la re- pousse osseuse sur lesdites cannelures On obtient de la sorte une parfaite cooptation de la cupule, et par voie30 de conséquence du noyau sur l'os du bassin, grâce à ces reliefs externes. REVENDICATIONS 1/ Cotyle pour prothèse de hanche, du type compre- nant: une cupule de soutien ( 1), destinée à être posi- tionnée dans la cavité cotyloidienne de l'aile illia- que, comportant une pluralité d'orifices traversants ( 5), régulièrement répartis, destinés à permettre sa fixation dans ladite cavité cotyloïdienne; un noyau de frottement ( 10), en forme générale de coupole, destiné à être inséré dans la cupule de sou- tien, et à recevoir la tête d'une prothèse de hanche, ledit noyau comportant sur partie de sa face externe des encoches ( 11) régulièrement disposées le long de15 génératrices et une gorge annulaire ( 12) sécante des- dites encoches, destinée à recevoir un clips métallique, l'ensemble encoche clips étant destiné à coopérer avec la cupule ( 1) pour assurer son positionnement angulaire et son maintien dans celle-ci;20 caractérisé: en ce que partie de la surface externe ( 2) de la cupule de soutien ( 1) comporte des cannelures ( 4) usi- nées dans la masse; et en ce que la surface interne de la cupule comporte des bossages ( 7), destinés à coopérer avec les encoches ( 11) et le clips du noyau ( 10). 2/ Cotyle pour prothèse de hanche selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les cannelures ( 4) se présentent sous la forme d'au moins trois rangées d'élé- ments en reliefs, parallèles entre elles et au plan de révolution de la cupule ( 1), et s'étalant sur environ un tiers de la hauteur de celle-ci 3/ Cotyle pour prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cupule de soutien est réalisée en un alliage de titane ou en acier inoxydable. 4/ Cotyle pour prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le noyau de frottement ( 10) est réalisé en polyéthylène haute den- sité. 5