Brevet FR2776918A1 — publié le 19991008

La présente invention a pour objet un implant cotyloidien de prothèse totale de hanche. De manière connue, pour réaliser une reconstitution prothétique de l'articulation de la hanche, il est placé, au niveau de la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque, un implant en forme de cupule recevant, avec possibilité de pivotement, la tête sphérique d'un autre implant fixé dans le fémur. Durant plusieurs décennies, ces cupules ont été cimentées; un taux d'échecs significatif a poussé alors les chirurgiens-orthopédistes à trouver des solutions sans ciment. Dans ce cas précis, le problème de l'implant posé sans ciment concerne essentiellement sa tenue après implantation; celle-ci doit être suffisante pour permettre à l'os de venir repousser et s'ancrer autour de la prothèse dans les quelques mois qui suivent l'implantation. Différentes solutions ont été proposées pour atteindre cet objectif telles que l'impaction d'un hémisphère surdimensionné mais celle-ci crée des contraintes sur le fond du cotyle qui est mince et fragile au lieu des bords qui sont épais et plus résistants. Pour déplacer les contraintes vers la périphérie, des modèles hémisphériques, légèrement surdimensionnés et aplatis en région polaire, ont été proposés. Ce faisant, les contraintes sont en effet transférées en région équatoriale mais la possibilité de laisser un vide entre l'arrière-fond du cotyle et l'implant est préjudiciable à la repousse et à l'ancrage osseux. Une autre solution, visant à assurer le contact sur toute la surface de la cupule tout en o0 favorisant le serrage en zone équatoriale consiste, comme dans le brevet US 4 707 127, à terminer la demi-sphère par un cylindre ou à créer un renflement annulaire périphérique comme dans le brevet EP 0381351 qui décrit une cupule à double rayon. Cependant, la brusque variation de géométrie, créée par le double rayon, rend difficile l'impaction avec risque de microfractures de l'os. Les cupules à renflement annulaire périphérique progressif limitent ce risque; elles exercent, néanmoins, un serrage non sélectif sur tout le périmètre du cotyle; le cotyle n'étant pas anatomiquement homogène, la cupule devant s'y fixer ne doit pas l'être non plus. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, a pour objet une cupule qui réalise un serrage sélectif et progressif en regard des zones naturellement les plus déformables du cotyle par un accroissement sectoriel de son profil externe. Selon l'invention, la cupule placée en force dans la cavité cotyloiïdienne préalablement aménagée à l'aide d'une fraise hémisphérique présente: une paroi interne permettant de réaliser une articulation de type rotule avec la tête sphérique d'un implant fixé dans le fémur. - une paroi externe comportant une surépaisseur discontinue limitée sensiblement aux deux tiers de la périphérie de la cupule, ladite surépaisseur variant progressivement en fonction du secteur anatomique en regard duquel la cupule est positionnée selon quatre zones décrites en référence aux dessins annexés qui illustrent des formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. La Figure I est une vue en perspective montrant la variation de la surépaisseur de la paroi externe en fonction du secteur anatomique du cotyle en regard duquel la cupule est idéalement positionnée; la surépaisseur maximale étant située vers le bas du cotyle au niveau de l'ouverture du fer à cheval, comme le montre la Figure 2. La Figure 3 est une vue de dessus montrant la localisation des zones de surépaisseur (Zh, Z2, Z2', Z3). La Figure 4 est une représentation dans le plan, passant par la base de la cupule, des positions angulaires des zones (Z1, Z2, Z2, Z3) et des sections remarquables (AA', BB', CC', DD') selon lesquelles sont décrites les variations de géométrie de la paroi externe. Les Figures 5 à 8 représentent les sections schématiques (AA', BB', CC', DD') de la paroi dans des plans perpendiculaires à la base de la cupule. Selon un mode de réalisation de l'invention, la cupule (1) qui vient se fixer par press- fit dans la cavité acétabulaire de l'os iliaque est réalisée en un métal biocompatible de préférence titane ou chrome-cobalt et présente une paroi interne (2) qui permet une articulation avec un implant fixé dans le fémur et une paroi externe (3) dont la surépaisseur (4) qui varie progressivement en fonction du secteur anatomique en regard duquel la cupule est positionnée selon les zones (Z1, Z2, Z2, Z.). Comme le montre la Figure 3 - dans la zone (Zl), la paroi externe (3) de la cupule (1) s'inscrit dans un hémisphère de rayon (RI); la surface de ladite zone (Z1) constitue le niveau de référence par rapport auquel sont définies les surépaisseurs des zones (Z2, Z2. et Z3); - les zones (Z2 et Z2,) constituent des zones de transition dans lesquelles la surépaisseur de la paroi externe (Fig. 6) augmente de façon continue progressive à partir de 0 au niveau des limites (ZI-Z2) et (Z1-Z2) jusqu'à une valeur maximale minimétrique (xm) au niveau de la limite des zones (Z2-Z3 et Z2.-Z3); - la zone (Z3) présente une surépaisseur (4) maximale (xm) constante, telle qu'illustrée aux Figures 7 et 8. L'amplitude angulaire des zones (Zi, Z2, Z2, et Z3) est précisée, à titre d'exemple non limitatif, à la Figure 4, par la définition des angles (et, lB, 13', y) et est comprise respectivement entre 0 et 40 (o),0 et 160 ({3 et {3'), 0 et 90 (y) et o lesdits angles sont liés par la relation cOe + 13 + [3'+ y = 360 . Le profil de la paroi externe (3) sur la coupe de la figure 5 présente un rayon constant (RI) dans le secteur angulaire (oc), comme le montre la Figure 4. Dans les secteurs angulaires (13, {3' et y), le profil de la paroi externe (3) représentée successivement aux figures 6 et 7 est défini par la succession de deux rayons tangents entre eux caractérisés en ce que, dans les secteurs angulaires (13 et 3'), les rayons (R1) et (R2) sont liés par la relation R2 = RI + x o (x) est la valeur de la surépaisseur (4) qui varie de façon minimétrique entre 0 et la valeur maximale (xm) comprise entre 1 et mm dans le secteur angulaire (y), les deux rayons (Rl) et (R3) sont liés par la relation R3 = RI + xm o (xm) est constant. Ainsi, la surépaisseur (4) de la paroi externe (3) existe seulement dans les zones (Z2, Z2' et Z3) situées en région annulaire périphérique de la cupule (Fig. 3, 6, 7 et 8). Sur une hauteur au moins égale à (X), la paroi externe (3) de la cupule (1) est constituée par une portion de sphère (5) de rayon (RI). A la Figure 8, une coupe dans le plan de symétrie de la cupule permet d'apprécier la différence de géométrie des sections dans les secteurs angulaires (oe) et (Y'). La Figure 6 présente la géométrie des sections dans le plan précédent perpendiculaire au plan cité. Il va de soi que l'invention est susceptible de diverses variantes d'exécution, notamment en ce qui concerne la variété des moyens de fixation complémentaires et des moyens d'articulation avec la tête sphérique de l'implant fixé dans le fémur. REVENDICATIONS I - Implant cotyloïdien de prothèse totale de hanche en forme de cupule (1) recevant sur sa paroi interne (2) la tête sphérique d'un implant fixé dans le fémur caractérisé en ce que la paroi externe (3) de la cupule (1) présente une surépaisseur (4) discontinue limitée sensiblement aux 2/3 de la périphérie de ladite cupule; la surépaisseur (4) variant progressivement en fonction du secteur anatomique en regard duquel la cupule (1) est positionnée selon les zones (Zi, Z2, Z2, Z3) et o - en (Z1), la paroi externe (3) de la cupule (1) s'inscrit dans un hémisphère de rayon (RI) - en (Z2 et Z2'), la surépaisseur (4) de la paroi externe (3) augmente de façon continue progressive de 0 à une valeur maximale minimétrique (xm) - en (Z3), ladite surépaisseur (4) de la paroi est constante et égale à (xm) 2 - Implant cotyloidien selon la revendication 1, caractérisé en ce que les secteurs angulaires (ca, ó, 13', y), qui définissent à la périphérie de la cupule les zones (Z1, Z2, Z2, Z3), sont liés par la relation a+ 13 + 13' + y = 360 , l'amplitude angulaire respective étant comprise entre 0 et 40 O (cc), 0 et 160 (13 et 13'), 0 et 90 (y). 3 - Implant cotyloïdien selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur maximale (xm) de la surépaisseur (4) limitée en zones annulaires (Z2. Z2 et Z.) est comprise entre 1 et 5 mm. 4 - Implant cotyloïdien selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur une hauteur au moins égale à (X), la paroi externe (3) de la cupule (1) est constituée par une portion de sphère (5) de rayon (R1).