Brevet FR2686791A1 — publié le 19930806

COTYLE DE PROTHESE DE HANCHE A IMPACTER, DESTINE A ETRE IMPLANTE SANS CIMENT, CONSTITUE D'UNE CUPULE EXTERNE ET D'UN NOYAU INTERNE L'invention concerne un cotyle de prothèse de hanche à impacter, destiné à être implanté sans ciment, et constitué d'une cupule externe et d'un noyau interne de forme adaptée pour être logé à l'intérieur de la cupule externe, lesdits cupule et noyau étant dotés de moyens de blocage de l'un par rapport à l'autre. Un des problèmes rencontrés lors de la conception de cotyles de prothèse de hanches à impacter constitués d'une cupule externe et d'un noyau interne réside dans le fait que le noyau aoit être bloqué en translation et en rotation à l'intérieur de la cupule. La solution généralement utilisée à l'heure actuelle pour obtenir le blocage en translation consiste à ménager en regard une rainure annulaire sur la face externe du noyau et sur la face interne de la cupule, et à loger dans ces rainures, lors de la mise en place du noyau, un jonc élastique. Bien que satisfaisante au niveau du blocage obtenu, cette solution présente toutefois l'inconvénient majeur de rendre pratiquement indémontable le noyau une fois celui-ci mis en place. Par conséquent, elle rend plus délicate et plus difficile toute intervention à effectuer (problème d'usure du noyau...) une fois le noyau mis en place. La présente invention vise en particulier à pallier cet inconvénient et a pour premier objectif de fournir un cotyle de prothèse de hanche à impacter dont le noyau peut être aisément retiré une fois mis en place, tout en étant parfaitement bloqué en rotation et en translation à l'intérieur de la cupule. Un autre objectif de l'invention est de fournir un cotyle de prothèse de hanche dont l'élasticité est la plus proche possible de celle ae l'os. Un autre objectif de l'invention est de fournir un cotyle de prothèse de hanche garantissant une parfaite tenue à l'intérieur ae l'os iliaque. Un autre objectif de l'invention est ae fournir un cotyle ae prothèse de hanche dont le noyau dans la version anti-devers peut être facilement mis en place par le praticien. A cet effet, l'invention vise un cotyle de prothèse de hanche à impacter destiné à être implanté sans ciment, constitué de deux éléments, une cupule externe et un noyau interne de forme aaaptée pour se loger à l'intérieur de la cupule externe, lesdits éléments étant dotés de moyens de blocage de l'un par rapport à l'autre. Selon l'invention, ce cotyle se caractérise en ce que - les éléments, cupule et noyau, comportent un bord annulaire doté de moyens d'encliquetage formant des moyens de blocage en translation desdits éléments l'un par rapport à l'autre, lesdits moyens d'encliquetage comportant un bourrelet ménagé sur le bord annulaire de l'un des éléments, et une gorge adaptée pour loger le bourrelet, ménagée sur le bord annulaire de l'autre élément, - les bords annulaires aes aeux éléments, cupule et noyau, comportent au moins un cran et une denture adaptés pour coopérer et former aes moyens de blocage en rotation desdits éléments l'un par rapport à l'autre, - la cupule comporte des fentes s'étendant selon des méridiens sur une longueur prédéterminée à partir du bord annulaire de ladite cupule. Le blocage en translation du noyau à l'intérieur de la cupule est donc assuré par un encliquetage rendu possible grâce à l'élasticité conférée à la cupule par le biais des fentes, ce simple encliquetage, d'une part, garantissant contre toute translation du noyau par rapport à la cupule du fait qu'un cotyle implanté n'est sollicité qu'en compression et, d'autre part, autorisant un retrait aisé du noyau en cas de besoin. En outre, la présence aes fentes confère à la cupule, non seulement l'élasticité nécessaire pour l'encliquetage, mais également une élasticité se rapprochant le plus possible de celle de l'os (à conaition bien sûr d'utiliser une cupule en un matériau présentant un module d'élasticité satisfaisant, tel que le titane). Selon une autre caractéristique de l'invention, la cupule comprend une surface externe comportant - des stries annulaires réparties sur une largeur donnée à partir du bord annulaire de ladite cupule, - des rainures s'étendant selon des méridiens sur une longueur prédéterminée à partir du bord annulaire de ladite cupule, lesdites rainures étant uniformément réparties autour de l'axe de cette cupule. Ces stries et rainures ont pour but d'augmenter la surface de contact avec l'os et donc de favoriser la réhabitation osseuse. De plus, grâce à la présence des fentes, sous l'action des efforts transmis par la tête fémorale sur le cotyle qui se répartissent sur toute la surface périphérique de ce cotyle, ce dernier va tendre à s'expanseur radialement dans la zone desdites fentes qui s'avère être la zone de réhabitation maximale. Les stries vont donc être amenées à pénétrer dans l'os et à assurer une parfaite tenue en translation du cotyle. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de blocage en rotation comportent pour chaque élément, cupule et noyau, une succession de crans et de dentures répartis sur le pourtour desaits éléments, chaque cran d'un élément étant adapté pour coopérer avec une denture ae l'autre élément. Outre la fonction de blocage en rotation, cette succession de crans et dentures permet au praticien d'orienter de façon précise le noyau interne dans la version anti-devers du cotyle. Selon l'invention, deux variantes de réalisation de ces crans et dentures sont envisagées. Ainsi, selon un premier mode de réalisation - le noyau interne comporte, au niveau de son bord annulaire, une collerette périphérique crénelée définissant une succession de crans et de dentures répartis sur le pourtour de ladite collerette, - la cupule externe présente un bord annulaire crénelé définissant une succession de crans et de dentures conjugués de ceux au noyau interne. En outre, le diamètre externe de la cupule externe, au droit du bord annulaire, est alors préférentiellement sensiblement supérieur à celui de la collerette du noyau interne. De ce fait, tout risque de contact au noyau avec l'os est évité. Selon une variante de réalisation - la cupule externe est adaptée pour loger le noyau interne de façon que le bord annulaire de ce dernier affleure celui de la cupule sans débordement, - la cupule externe comporte une face interne présentant, vers le bord annulaire, une surface crénelée définissant une succession de crans et de dentures répartis sur le pourtour de ladite face interne, - le noyau interne comporte, vers le bord annulaire, une surface externe crénelée définissant une succession de crans et de dentures conjugués de ceux de la cupule interne. De même que précédemment, les risques de contact du noyau avec l'os sont éliminés, le noyau étant dans ce cas entièrement logé à l'intérieur de la cupule. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation préférentiels. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - les figures la et lb sont des vues en perspective d'une cupule externe et d'un noyau interne formant un cotyle conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous de la cupule, - la figure 3 en est une coupe par un plan de symétrie A, représentée avec des arrachés partiels, - la figure 4 en est une coupe partielle au droit d'une fente, - la figure 5 est un détail à échelle agrandie représentant en coupe le bord annulaire de cette cupule, - la figure 6 est une vue en coupe par le plan longitudinal A du cotyle assemblé, - la figure 7 est une coupe par un de ses plans de symétrie a'un noyau conforme à l'invention, - la figure 8 est un détail à échelle agrandie représentant en coupe le bord annulaire de ce noyau, - la figure 9 est une vue en coupe par un plan axial d'un noyau conforme à l'invention avec un antidevers, - la figure 10 est une vue en coupe par un plan axial d'un cotyle conforme à l'invention avec un antidevers, - la figure il est une vue partielle de dessous d'une variante de cupule selon l'invention, - la figure 12 est une coupe partielle d'une variante de cotyle selon l'invention comportant la cupule de la figure 11. Le cotyle représenté aux figures est un cotyle à impacter ou cotyle à vis, destiné à être implanté sans ciment. Ce cotyle comporte, en premier lieu, une cupule externe 1 destinée à être impactée et, en règle générale, si l'impaction présente des risques de s'avérer insuffisante pour assurer son maintien, à être immobilisée au moyen d'une ou plusieurs vis. En second lieu, ce cotyle comporte un noyau interne 2 pourvu, de façon classique, d'une portée sphérique 2b conjuguée d'une rotule d'articulation de queue ae prothèse de hanche. Ce noyau 2 est destiné à être bloqué dans la cupule externe 1 après mise en place de cette dernière dans l'os iliaque. La cupule externe 1 représentée aux figures la et 2 à 5 présente la forme d'un hémisphère. Elle est réalisée en un métal biocompatible et notamment en titane en raison de la résistance de ce métal et de son élasticité qui s' avère être une des plus proches de celle de l'os iliaque. La face externe la de cette cupule 1 est en outre revêtue d'une couche d'hydroxyapatite inférieure à 100 microns destinée à favoriser la croissance osseuse autour de ladite cupule. En premier lieu, la cupule externe 1 comprend une pluralité d'orifices tels que 3, ménagés à distance du bord annulaire lb de cette dernière et uniformément répartis autour de son axe de symétrie. Ces orifices 3, destinés à loger la tête d'une vis 4 assurant l'immobilisation de la cupule, sont en l'exemple au nombre de huit et sont ménagés de façon que leurs axes longitudinaux forment alternativement un angle de 400 et de 500 par rapport au plan équatorial de ladite cupule. Tous ces orifices 3 présentent, en outre, une forme hémisphérique adaptée pour loger une tête de vis 4 de forme hémisphérique, permettant d'obtenir un débattement de plus ou moins dix degrés de ladite vis 4 par rapport à son axe vertical. Cette faculté de débattement permet, en effet, de mettre en place chaque vis 4 sans que la tête de cette dernière ne fasse saillie à l'intérieur de la cupule et ce, même si cette vis n'est pas vissée parfaitement axialement. En second lieu, la cupule 1 comporte une face interne lc présentant un méplat 5 au niveau du dôme de ladite cupule, méplat 5 dans lequel est ménagé axialement un alésage taraudé 6. Cet alésage 6 a pour rôle essentiel de permettre le positionnement de la cupule 1 dans la partie osseuse au moyen d'un ancillaire spécifique doté d'une tige filetée au moins vers son extrémité. Cet alésage 6 a également pour fonction annexe de permettre au praticien de voir la partie cotyloidienne. La cupule 1 comporte, par ailleurs, un bord annulaire lb crénelé définissant une succession de crans 7 et de dentures 8 répartis sur son pourtour. Chacun des crans 7 et dentures 8 s'étend selon un arc de cercle de quinze aegrés. Chaque denture 8 est, en outre, dotée, tel que représenté à la figure 5, d'un bourrelet interne 9 d'encliquetage. La cupule 1 comporte également au moins quatre fentes 10 (quatre exactement re-présentées sur les dessins annexés) s'étendant selon des méridiens à partir du bord annulaire lb et uniformément réparties autour de l'axe de ladite cupule. Chacune de ces fentes 10 est intercalée entre deux orifices 3, à mi-distance entre lesdits orifices, et s'étend à partir du bord annulaire lb au niveau d'un cran 7 dudit bord. Ces fentes 10 s'étendent, en outre, selon un arc de cercle de quarante degrés et comportent, à l'opposé du bord annulaire lb, une extrémité évasée 11 consistant en un percement cylindrique d'axe longitudinal orthogonal à la surface externe la de la paroi de la cupule 1. Le rôle de cette partie évasée est d'éviter toute propagation éventuelle de fissures. En dernier lieu, la cupule 1 comporte une face externe la adaptée, d'une part, pour augmenter la surface de contact avec l'os et, d'autre part, pour assurer l'immobilisation en translation et en rotation de cette cupule une fois la réhabitation osseuse effective et ainsi suppléer, et éventuellement remplacer, le rôle des vis 4. A cet effet, la cupule 1 comporte, en premier lieu, des stries annulaires 12 couvrant sensiblement le tiers de la surface externe la de la cupule 1 à partir du bord annulaire lb de celle-ci. Ces stries 12 forment des gorges de section transversale triangulaire présentant une hauteur orthogonale par -rapport à l'axe de la cupule 1. La cupule 1 comporte, de plus, des rainures 13 s'étendant selon des méridiens uniformément répartis autour de l'axe de cette cupule 1. Ces rainures 13 présentent une section semi-circulaire et sont réparties tous les quinze degrés sur le pourtour du bord annulaire lb. Elles s'étendent dans l'axe de chaque cran 7 et de chaque denture 8 et présentent une longueur équivalant à la largeur de la surface couverte par les stries 12. Le noyau interne 2 représenté aux figures lb, 7 et 8 est quant à lui réalisé en polyéthylène. Il présente une forme hémisphérique et comporte un dôme 14 aplati conjugué du méplat interne 5 de la cupule 1. Ce noyau 2 comporte, au niveau de son bord annulaire 2a, une collerette périphérique crénelée 15 définissant une succession de crans 16 et de dentures 17 répartis sur le pourtour de ladite collerette. Chacun de ces crans 16 et dentures 17 s'étend selon un arc de cercle de quinze degrés de façon à coopérer respectivement avec une denture 8 et un cran 7 de la cupule externe 1. De plus, le diamètre externe de la collerette 15 du noyau 2 est sensiblement inférieur au diamètre externe de la cupule 1 au droit du bord annulaire lb de cette dernière, de façon à éviter tout contact de cette collerette avec l'os. Enfin, le bord annulaire 2a du noyau 2 comporte, au droit de chaque cran 16, des gorges 18 de forme adaptée pour loger les bourrelets 9 de la cupule externe 1. Un cotyle composé des deux éléments, cupule 1 et noyau 2, décrits ci-dessus présente donc l'avantage de posséder un noyau 2 immobilisé en rotation (crans 7, 16 et nervures 8, 17) et en translation (bourrelets 9 et gorges 18) par rapport à la cupule 1, tout en pouvant être facilement séparé de ladite cupule. De plus, la présence des stries 12 et des rainures 13, associée à celle des fentes 10, permet d'assurer l'immobilisation tant en rotation qu'en translation du cotyle, une fois la réhabitation osseuse effective, et ainsi de pallier toute déficience des vis 4. Grâce à la conception des moyens de blocage en rotation du noyau 2 à l'intérieur de la cupule 1 (crans 7, 16 et dentures 8, 17 répartis tous les quinze degrés), ce cotyle peut, en outre, tel que représenté aux figures 9 et 10, être réalisé avec un noyau 102 présentant un anti-devers (de dix degrés en l'exemple) en restant facilement implantable car le praticien peut orienter de façon précise ce noyau. Les figures 11 et 12 représentent une variante de réalisation dans laquelle la cupule externe 201 coiffe entièrement le noyau interne 202. A cet effet, le noyau 202 et la cupule 201 sont conçus de façon que cette dernière loge entièrement ce noyau et que le bord annulaire dudit- noyau affleure celui de ladite cupule sans débordement. La cupule 201 comporte, en outre, une face interne crénelée présentant, vers son bord annulaire, une succession de crans 207 et de dentures 208, tandis que le noyau présente une face externe crénelée définissant une succession de crans 216 et dentures (non représentées), adaptés pour venir coulisser jusqu'à encliquetage le long des dentures 208 et crans 207 de la cupule 201. REVENDICATIONS 1/ - Cotyle de prothèse de hanche à impacter destiné à être implanté sans ciment, constitué de deux éléments, une cupule externe (1 ; 201), et un noyau interne (2 ; 102 ; 202) de forme adaptée pour se loger à l'intérieur de la cupule externe (1 ; 201), lesdits éléments étant dotés de moyens de blocage (7-9, 15-18 ; 9, 207, 208, 18, 216) de l'un par rapport à l'autre, ledit cotyle étant caractérisé en ce que - les éléments, cupule (1 ; 201) et noyau (2 ; 102 ; 202), comportent un bord annulaire (lob, 2a) doté de moyens d'encliquetage (9, 18) formant des moyens de blocage en translation desdits éléments l'un par rapport à l'autre, lesdits moyens åtencliquetage comportant un bourrelet (9) ménagé sur le bord annulaire (lob) de l'un des éléments, et une gorge (18) adaptée pour loger le bourrelet (9), ménagée sur le bord annulaire (2a) de l'autre élément, - les boras annulaires (lob, 2a) des deux éléments (1, 2 ; 102 ; 201, 202), cupule et noyau, comportent au moins un cran (7, 16 ; 207, 216) et une denture (8, 17 ; 208) adaptés pour coopérer et former aes moyens de blocage en rotation desdits éléments l'un par rapport à l'autre, - la cupule (1 ; 201) comporte des fentes (10) s'étendant selon des méridiens sur une longueur prédéterminée à partir du bord annulaire (lob) de ladite cupule. 2/ - Cotyle de prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cupule externe (1 ; 201) comprend au moins quatre fentes (10) uniformément réparties autour de son axe. 3/ - Cotyle ae prothèse de hanche selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque fente (10) de la cupule (1 ; 201) comporte, à l'opposé du bord annulaire (lob), une extrémité évasée (11) consistant en un percement cylindrique d'axe longitudinal orthogonal à la surface externe (la) de la paroi de ladite cupule. 4/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 2 ou 3 comportant une cupule (1 201) dotée d'une paroi percée d'orifices (3) ménagés à distance du bord annulaire (lob) et uniformément répartis autour de l'axe de ladite cupule, lesdits orifices étant destinés à loger la tête d'une vis (4) assurant le maintien de la cupule, ledit cotyle étant caractérisé en ce que les fentes (10) sont intercalées entre deux orifices (3) consécutifs, à mi-distance entre lesdits orifices. 5/ - Cotyle de prothèse de hanche selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque orifice (3) présente une forme hémisphérique adaptée pour loger une tête de vis (4) de forme hémisphérique. 6/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cupule (1 ; 201) comprend une surface externe (la) comportant - des stries annulaires (12) réparties sur une largeur donnée à partir du bord annulaire (lob) de ladite cupule, - des rainures (13) s'étendant selon des méridiens sur une longueur prédéterminée à partir du bora annulaire (lob) de ladite cupule, lesdits rainures étant uniformément réparties autour de l'axe de cette cupule. 7/ - Cotyle de prothèse de hanche selon la revendication 6, caractérisé en ce que les stries (12) couvrent sensiblement le tiers de la surface externe (la) de la cupule (1 ; 201), les rainures (13) présentant une longueur équivalant à la largeur de la surface couverte par les stries (12). 8/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que - les stries (12) forment des gorges de section transversale triangulaire présentant une hauteur orthogonale par rapport à l'axe de la cupule (1 ; 201), - les rainures (13) présentent une section semi-circulaire et sont réparties tous les 150 sur le pourtour de la cupule (1 ; 201). 9/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cupule externe (1 ; 201) présente la forme d'un hémisphère. 10/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de blocage en rotation comportent, pour chaque élément (1, 2 ; 102 ; 201, 202), cupule et noyau, une succession de crans (7, 16 ; 207, 216) et de dentures (8, 17 ; 208) répartis sur le pourtour desdits éléments, chaque cran (7, 16 ; 207, 216) d'un élément étant adapté pour coopérer avec une denture (8, 17 ; 208) de l'autre élément). 11/ - Cotyle de prothèse de hanche selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque cran (7, 16 ; 207, 216) et chaque denture (8, 17 ; 208) de chaque élément (1, 2 ; 102 ; 201, 202) s'étend selon un arc de cercle de 15 degrés. 12/ - Cotyle ae prothèse de hanche selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage (9, 18) sont ménagés sur les bords annulaires (lob, 2a) des éléments (1, 2 ; 102 ; 201, 202), au niveau de chaque cran (16 ; 216) du noyau interne (2 ; 102 ; 202) et de chaque denture (8 ; 208) de la cupule externe (1 ; 201). 13/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que - le noyau interne (2) comporte, au niveau de son bord annulaire (2a), une collerette périphérique crénelée (15) définissant une succession de crans (16) et de dentures (17) répartis sur le pourtour de ladite collerette, - la cupule externe (1) présente un bord annulaire (lob) crénelé définissant une succession de crans (7) et de dentures (8) conjugués de ceux du noyau inte-rne (2). 14/ - Cotyle de prothèse de hanche selon la revendication 13, caractérisé en ce que le aiamètre externe de la cupule externe (1), au droit du bord annulaire (lob) de cette dernière, est sensiblement supérieur à celui de la collerette (15) au noyau interne (2 ; 102). 15/ - Cotyle de prothèse de hanche selon ltune des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que - la cupule externe (201) est adaptée pour loger le noyau interne (202) de façon que le bord annulaire de ce dernier affleure celui de la cupule sans débordement, - la cupule externe (201) comporte une face interne présentant, vers le bord annulaire, une surface crénelée définissant une succession de crans (207) et de dentures (208) répartis sur le pourtour de ladite face interne, - le noyau interne (202) comporte, vers le bord annulaire, une surface externe crénelée définissant une succession de crans (216) et de dentures conjugués de ceux de la cupule interne. 16/ - Cotyle de prothèse de hanche selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage comprennent une gorge (18) ménagée sur le bord annulaire, au niveau de chaque cran (16 ; 216) du noyau interne (2 ; 102 ; 202) et un bourrelet (9) ménagé sur le bord annulaire, au niveau de chaque denture (8 208) de la cupule externe (1 ; 101).