Brevet FR2708459A1 — publié le 19950210

COTYLE POUR PROTHESE TOTALE DE HANCHE La présente invention concerne un cotyle non cimenté pour une prothèse totale de hanche. Les prothèses totales de hanche sont composées de deux pièces articulées entre elles, à savoir une pièce fémorale, c'est-à-dire fixée au fémur, et une piece cotyloïdienne ou cotyle fixé dans le bassin du porteur de la prothèse. La fixation du cotyle est réalisée soit par cimentage avec un ciment acrylique soit par un procédé mécanique tel que vissage du cotyle, fixation du cotyle par des vis, expansion ou impaction du cotyle dans lotos. Alors que les cotyles cimentés sont habituellement constitués d'un seul bloc en polyéthylène à haute densité, les cotyles non cimentés sont composés de deux parties, à savoir une cupule extérieure métallique, fixée à l'os, et une partie intérieure ou insert, en polyéthylène, qui est articulée avec la tête de la pièce fémorale de la prothèse. L'insert en polyéthylène a une surface extérieure de forme convexe, variable, s'adaptant à la surface interne de la cupule métallique du cotyle. La surface intérieure concave de l'insert a une forme hémisphérique pour recevoir la tête de la pièce fémorale. Cet insert présente, à la base de sa partie externe convexe, une collerette ou un rebord annulaire en saillie vers l'extérieur, dans un plan sensiblement diamétral de l'articulation sphérique. Le rebord de l'insert en polyéthylène peut être circulaire mais il est plutôt fréquemment asymétrique de manière à être plus en saillie dans l'une de ses parties qui est destinée à être orientée soit vers le haut soit vers l'arrière, pour s'opposer efficacement aux risques d'instabilité et de luxation de la tête prothétique. La liaison entre les deux parties de la prothèse de hanche à savoir la cupule métallique externe et l'insert en polyéthylène, doit donc répondre à trois nécessités, à savoir elles doivent être liées l'une à l'autre fermement, orientables et démontables et réutilisables. On connaît actuellement divers moyens d'encastrement de l'insert en polyéthylène dans la cupule. Les uns sont de type géométrique, avec un crantage prévu à la fois sur l'insert et la cupule, d'autres comportent un relief circonférentiel s'encliquetant dans une rainure ou encore un fil métallique circonférentiel faisant ressort et s'inscrivant dans une rainure. Ces moyens d'encastrement connus présentent, à des degrés divers, plusieurs inconvénients. En effet, si la liaison entre l'insert et la cupule est trop lâche, il y a un risque de mobilisation de l'insert en polyéthylène, c'est-à-dire d'apparition d'un jeu entre celui-ci et la cupule, jeu provoquant un certain "flottement" de l'insert. Par ailleurs si la liaison entre l'insert et la cupule est par contre trop serrée, il est difficile voir impossible de modifier la position relative de l'insert par rapport à la cupule sans détruire l'insert. Par ailleurs, la prévision de crans, si elle permet de modifier la position angulaire de l'insert par rapport à la cupule de 20 en 200 ou de 10 en 100, limite les possibilités d'orientation angulaire de l'insert et empêche de choisir librement la position angulaire de l'insert dans la cupule. Enfin la complexité du mécanisme de fixation de l'insert, suivant les solutions antérieures, augmente de façon sensible le coût de fabrication des cotyles. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en procurant un cotyle de conception particulièrement simple, permettant d'obtenir une mise en position parfaitement libre de l'insert dans la cupule métallique, en choisissant au mieux l'orientation de la partie saillante du rebord de l'insert, une très bonne tenue de l'insert dans la cupule sans risque de migration de cet insert ou de modification de sa position, grâce à un effet de pince multiprise très efficace, et la possibilité d'extraire l'insert sans détériorer celui-ci et de le remettre en position en modifiant si nécessaire l'orientation du rebord saillant. A cet effet, ce cotyle non cimenté pour une prothèse totale de hanche, comportant une cupule extérieure métallique destinée à être fixée à l'os par un procédé mécanique, et un insert en matière plastique, notamment en polyéthylène, ayant une surface externe complémentaire de la surface interne de la cupule de manière à pouvoir être emboîté à force dans celle-ci, l'insert comportant une surface interne sphérique destinée à recevoir la tête de la prothèse fémorale et, autour de son ouverture, une collerette ou un rebord annulaire externe et transversal destiné à venir prendre appui contre le bord annulaire de la cupule entourant l'ouverture de celle-ci, la surface externe de l'insert comportant une partie cylindrique circulaire s'étendant à partir de son rebord, coaxiale avec celui-ci, et s'engageant dans une partie cylindrique complémentaire, de même rayon, de la surface interne de la cupule s'étendant à partir de son ouverture, caractérisé en ce que la partie cylindrique de la surface interne de la cupule est ondulée dans le sens circonférentiel et elle présente, sur ses ondulations, des stries longitudinales. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel - La figure 1 est une vue en perspective d'un cotyle suivant l'invention comportant une cupule et un insert séparés l'un de l'autre, avant leur emboîtement mutuel. - La figure 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe radiale, de la cupule et de l'insert représentés sur la figure 1, avant leur emboîtement mutuel. Le cotyle pour prothèse totale de hanche qui est représenté sur les figures 1 et 2, est composé de deux pièces à savoir une partie extérieure métallique ou cupule 1, destinée à venir au contact de l'os, et une partie intérieure ou insert 2 en polyéthylène (ou autre matière plastique équivalente) destinée à former une articulation avec la tête de la prothèse fémorale. La cupule 1 est réalisée en un matériau métallique ou biocompatible notamment en titane ou alliage de titane. Elle présente une surface externe 3 qui a la forme d'une hémisphère d'axe xx' mais qui pourrait être constituée par toute autre forme de surface appropriée. La cupule 1 est creuse et elle présente une surface interne, de révolution autour de l'axe xx' et qui est constituée de deux parties à savoir, dans le fond de la cupule 1, une surface 4 concave et lisse, par exemple en forme de calotte sphérique, d'axe xx', et autour de son ouverture, une surface interne lisse de base cylindrique 5, à section transversale circulaire, à laquelle se raccorde la calotte sphérique 4 et par conséquent de même rayon que la base de cette calotte sphérique. La surface cylindrique 5 délimite un bord annulaire la de la cupule 1. L'insert 2 présente, lui, une forme externe complémentaire de la forme interne de la cupule 1. Autrement dit, la surface externe convexe de l'insert 2 comprend une calotte sphérique lisse 6 de même rayon de courbure et de même hauteur que ceux de la calotte sphérique interne 4 de la cupule 1, puis une surface cylindrique lisse 7 de même rayon et de même hauteur que la surface cylindrique interne 5 de la cupule 1. De ce fait, l'insert 2 peut s'emboîter étroitement à l'intérieur de la cupule 1. L'insert 2 se termine par une collerette ou un rebord externe annulaire 8, d'axe xx', qui est destiné à venir s'appliquer contre le bord annulaire la de la cupule 1 lorsque l'insert 2 est emboîté dans celle-ci. L'insert 2 présente également une surface interne 9 hémisphérique et lisse, destinée à recevoir la tête de la prothèse fémorale. Suivant l'invention, la surface interne de base cylindrique 5 de la cupule 1 est ondulée régulièrement dans le sens circonférentiel, tout autour de l'axe de révolution xx', et cette surface ondulée 5 présente avantageusement des stries longitudinales Sa s'étendant dans des plans perpendiculaires à l'axe xx'. Pour l'assemblage des deux parties du cotyle, on introduit légèrement en force l'insert 2 dans la cupule 1, dans le sens de l'axe xx', ainsi qu'il est représenté par les flèches f sur les figures 1 et 2. Ceci provoque une certaine déformation de la surface externe cylindrique 7 de l'insert 2 en polyéthylène qui assure une fixation efficace résistant à l'arrachement et à la rotation de l'insert 2 par rapport à la cupule 1. La surface 5 ondulée et avantageusement striée agit comme une multitude d'ancrages à la manière d'une multitude de pinces multiprises s'opposant à la rotation et à l'arrachement de l'insert. La surface 5 ondulée et avantageusement striée peut être réalisée par contournage à la fraise ravageuse sur un centre d'usinage et de tournage. Ce mode de fixation particulièrement simple et économique de l'insert 2 dans la cupule 1 permet en outre au chirurgien de modifier la position angulaire de l'insert 2 dans la cupule 1, par extraction et remise en position et ce, sans détérioration de l'insert et sans réduction d'efficacité de la fixation. REVENDICATIONS 1 - Cotyle non cimenté pour une prothèse totale de hanche, comportant une cupule extérieure métallique (1) destinée à être fixée à l'os par un procédé mécanique, et un insert (2) en matière plastique, notamment en polyéthylène, ayant une surface externe (6,7) complémentaire de la surface interne (4,5) de la cupule (1) de manière à pouvoir être emboîté à force dans celleci, l'insert (2) comportant une surface interne sphérique (9) destinée à recevoir la tête de la prothèse fémorale et, autour de son ouverture, une collerette ou un rebord annulaire externe et transversal (8) destiné à venir prendre appui contre le bord annulaire (la) de la cupule (1) entourant l'ouverture de celle-ci, la surface externe de l'insert (1) comportant une partie cylindrique circulaire (7) s'étendant à partir de son rebord (8), coaxiale avec celui-ci, et s'engageant dans une partie cylindrique complémentaire (5), de même rayon, de la surface interne de la cupule (1) s'étendant à partir de son ouverture, caractérisé en ce que la partie cylindrique (5) de la surface interne de la cupule (1) est ondulée dans le sens circonférentiel. 2 - Cotyle selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie cylindrique et ondulée (5) de la cupule (1) présente sur ses ondulations des stries (Sa). 3 - Cotyle selon la revendication précédente caractérisé en ce que les stries (5a) s'étendent longitudinalement dans des plans perpendiculaires à l'axe de révolution de la cupule (1).