Brevet FR2718014A1 — publié le 19951006

La présente invention concerne un dispositif de fixation d'une cupule prothétique de forme hémisphérique dans la cavité cotyloïdienne du bassin. Cette fixation est mécanique, afin de préserver la repousse osseuse ultérieure et un éventuel démontage. Elle concerne plus précisément la solidarisation complète ou partielle, d'une vis ou d'une pointe implantée dans l'os spongieux, avec la cupule prothétique. La pose d'une prothèse totale de hanche, est devenue de nos jours une opération courante dans le monde, et les progrès accomplis en médecine et en biomécanique assurent à ces implants, en règle générale, une bonne stabilité dans le temps. La liaison os-implant est assurée par un ciment chirurgical. Cela est particulièrement vrai pour la pièce fémorale. Pour la fixation de la cupule prothétique, si l'utilisation d'un ciment, déposé entre la prothèse métallique et l'os du bassin, assure une stabilité immédiate, cette stabilité est parfois remise en cause au bout d'une dizaine d'années. Une technique plus actuelle consiste à assurer une liaison mécanique plus naturelle, en utilisant le fait qu'unie repousse osseuse peut envahir les pores de la surface externe, non lisse, d'un implant métallique. I1 convient dans ce cas d'assurer, seulement d'une manière temporaire, la stabilité de l'implant dans la structure osseuse. Pour la pièce fémorale cette stabilité temporaire peut être assurée, en fabriquant des queues de prothèse fémorale, dites anatomiques, épousant d'une manière quasi-parfaite la géométrie du canal médullaire. Pour la cupule hémisphérique non cimentée, la stabilité immédiate dans la cavité cotyloïdienne est plus délicate. Si l'os du bassin le permet, un fraisage profond de diamètre légèrement inférieur au diamètre extérieur de la cupule, assure un serrage, ou effet "press fit", suffisant. Mais dans la plupart des cas, le praticien doit assurer par un artifice la stabilité du couple oscupule, en attendant la repousse osseuse. I1 utilise alors, généralement, une ou deux vis. Toutefois, pour assurer une bonne repousse osseuse, le fraisage initial doit mettre la prothèse en contact direct avec l'os spongieux. Cette nécessité biologique a un inconvénient sur le plan mécanique, car l'os spongieux présente une moindre résistance que l'os cortical fraisé par le praticien. Une légère impaction survient donc lors de la remise en charge du patient. Cette impaction de la cupule dans le spongieux n'est en elle-même pas dangereuse, mais les vis elles, bien ancrées dans le bassin par suite de leurs larges filets ne peuvent suivre cette impact ion, et leur tête initialement placée dans un logement adapté, peut ressortir de ce logement vers l'extérieur de la cupule. Or, à l'intérieur de la cupule se trouve une autre cupule, en polyéthylène, dans laquelle vient s'articuler la tête de l'implant fémoral. Les vis en ressortant de leur logement peuvent détériorer le noyau de polyéthylène. La seule solution est alors de resserrer les vis ce qui nécessite une nouvelle intervention chirurgicale très préjudiciable pour le patient. La présente invention vise à assurer une fixation temporaire par vissage, tout en permettant une légère migration dans le temps de la cupule dans la cavité cotyloidienne. Cela est rendu possible en assurant une liaison permanente entre la tête de la vis et la cupule et en permettant au corps de la vis de migrer radialement dans l'os du bassin comme le ferait un clou. Ce résultat est atteint conformément à l'invention par le fait que le dispositif de solidarisation comprend - des têtes de vis ou des têtes de pointes comportant quelques filets d'un pas de vis - des trous dans la cupule, comportant le même pas de vis, où viennent se visser les têtes précédentes - un guide de perçage, venant se visser initialement dans le filetage des trous de la cupule, pour assurer le positionnement axial de la vis ou de la pointe. Selon une version voisine, où les trous du cotyle ne comportent qu'une portion de filet, la solidarisation peut alors être partielle, en ce sens que l'inclinaison peut varier, mais le déplacement lui ne peut se faire radialement. Enfin dans une dernière version, la solidarisation est assurée par une rondelle vissée ou par un anneau élastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en présentent un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins, - la figure 1 représente une vue générale, - les figures 2 et 3 représentent une section méridienne agrandie, - les figures 4 et 5 représentent la fixation par pointe, - la figure 6 représente le canon de perçage, - la figure 7 représente une fixation non radiale, - la figure 8 représente une variante du mode de solidarisation ne comportant qu'une portion sectorielle de filets, - la figure 9 représente une variante de la tête de la vis. - les figures 10 et 11 représentent une variante par anneau élastique. Le dispositif représenté sur ces dessins est destiné à solidariser les vis, fixées dans le spongieux, à la cupule prothétique. Décrivons maintenant la technique employée pour la pose du dispositif lors d'une arthroplastie de la hanche. La pose d'une cupule (1) nécessite, après extraction de la tête fémorale, un fraisage important de la cavité cotyloïdienne. Ce fraisage a bien sûr un diamètre identique ou légèrement inférieur à la cupule qu'il va recevoir. Une fois la cupule mise en place, il s'avère nécessaire, d'assurer temporairement sa fixation dans l'os spongieux (2) sousjacent. Dans un premier temps on visse dans les trous filetés (3) de la cupule, aux emplacements prévus pour le passage des vis (4) un canon de perçage (3) guidant la pénétration ultérieure du foret. Le diamètre du foret correspond au diamètre à fond de filet du corps (6) de la vis ou au diamètre, soit égal, soit légèrement inférieur de la tige (7) de la pointe (8). Le praticien retire après perçage d'un trou (9) le canon et introduit la vis de fixation. Cette vis comporte deux filetages - un premier filetage de type spongieux à pas large pour le corps (6), - un second filetage de type mécanique pour la tête (10) dont le diamètre à fond de filet est supérieur au diamètre maximal de son corps., La tête de la vis peut comporter une empreinte à 6 pans creux, permettant le vissage dans l'os spongieux avec une clé appropriée. Le trou (9) percé initialement dans l'os spongieux, assure la direction requise pour la vis, et évite tout effort excessif. Lorsque la tête de la vis (10) arrive près de la paroi interne de la cupule (1), elle va d'elle-même, vu la concentricité du perçage initial, se visser dans la paroi filetée du trou (3) de la cupule. Le pas de vis plus faible de la tête par rapport au corps assure en même temps un rapprochement ferme du cotyle (1) sur le spongieux (2). Ce vissage de la tête, solidarise la vis et le cotyle, assurant un véritable encastrement. Cet encastrement évite, en particulier, tout risque de bascule dans le plan méridien de la cupule. Cette rigidité mécanique permet de simplifier la vis initiale, en supprimant les filets du corps de vis destinés au spongieux. Les essais mécaniques montrent qu'une tige lisse enfoncée dans le spongieux, et dont la tête est vissée dans la cupule assure une meilleure stabilité au cisaillement dans la cavité cotyloidienne que des vis classiques à tête non filetée. La pose de ces pointes (8) filetées en tête (10) se révèle des plus faciles, et simplifie donc la technique opératoire. Une variante directionnelle sur la figure 7 montre que le système peut s'adapter à des directions (12) de fixation non radiales. I1 suffit que le vissage (3) dans la cupule se fasse dans un plan dont la normale est inclinée par rapport à l'axe radial (13). Une variante sur la fixation de la tête, figure 8, permet au praticien de travailler sans canon de perçage. En effet, une portion d'un secteur (14) de quelques filets seulement, permet de fixer la tête de la vis qui comporte de son côté un filetage complet. Dans ce cas, la direction de vissage, initiale du corps de la vis dans le spongieux peut être non radiale, ce qui laisse une marge de positionnement de la vis suffisante pour la plupart des cas, tout en assurant le blocage longitudinal de la vis sur la cupule. Naturellement après la pose d'une première vis le praticien procède, s'il le souhaite et de la même manière à la pose d'autres vis ou d'autres pointes. Deux pointes posées radialement permettent d'obtenir un montage mécanique très stable, comme le confirment des essais mécaniques comparatifs. Enfin en conservant les vis ou les pointes classiques, on peut assurer encore un blocage suffisant à l'aide d'une petite pièce supplémentaire telle qu'une rondelle, vissée dans la partie supérieure de l'alésage des trous de la cupule. L'utilisation de cette rondelle implique une déformation dans la sphéricité de la cupule, afin de créer un logement suffisant pour contenir la tête de la vis et la rondelle. I1 est possible selon une variante, figure 10, de remplacer cette pièces vissée par un anneau élastique (17) venant s'encastrer dans une gorge (18). Cet anneau pour en faciliter sa pose peut avantageusement être précontraint dans un tube (19) muni d'un piston (20) : en ajustant le tube au bord de la gorge préexistante dans le cotyle, figure 11), une simple poussée sur le piston assure alors sa mise en place. L'ensemble peut naturellement comporter un index (21) donnant l'orientation de l'ouverture de l'anneau élastique. Cet index permet donc de disposer l'anneau, selon la direction la plus favorable, à une éventuelle extraction. Le système est aisément démontable. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'ancrage de vis sur une cupule prothétique, caractérisé par le fait qu'il comprend - Une vis (4) avec un corps de vis (6) pour os spongieux comportant un filetage à grand pas, et munie dans sa partie supérieure élargie d'un filetage de pas plus fin (10). - Une cupule (1) munie d'un filetage pariétal (3) à l'intérieur de chaque alésage prévu pour le passage des vis. Ce filetage correspond au filetage de la partie supérieure de la vis. - Un canon de perçage (5) muni à son embase du même filetage que la partie supérieure (10) de la vis. Ce canon vient momentanément se visser dans la cupule, afin d'assurer un perçage radial (13) ou dans une direction bien définie dans l'os spongieux (2). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps de vis (6) pour os spongieux est remplacé par une tige lisse (7). 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le filetage des alésages de la cupule n'est constitué que d'une portion sectorielle de filet (14). 4) Dispositif selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la tête de la vis est constituée d'un élément intermédiaire se vissant en bout du corps de vis, laissant le choix entre une tête de vis classique non filetée (15) et une tête filetée (16) se vissant dans la cupule prothétique. 5) Dispositif selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le vissage dans la cupule est remplacé par un encliquetage. 6) Dispositif selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le blocage par vissage de la tête de la vis ou de la pointe, se trouve remplacé par une pièce ou une rondelle supplémentaire disposée par dessus la tête précédente, et venant se visser dans la paroi du cotyle. 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la rondelle vissée est remplacée par un anneau élastique ouvert (17) venant s'encastrer dans une gorge (18) préusinée dans le cotyle. 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'anneau élastique se trouve précontraint dans un tube (19) muni d'un piston (20). L'extrémité distale du tube est conçue pour venir s'emboîter parfaitement jusqu'au bord supérieur de la gorge. Le maniement du piston dont la course est prédéterminée, assure la mise en place de l'anneau dans la gorge. Un index (21) permet d'orienter cet anneau.