Brevet FR2785525A1 — publié le 20000512

La présente invention a pour objet une tte sphérique d'élément fémoral de prothèse de hanche, destinée à tre engagée dans une cupule en matière synthétique. Une prothèse de hanche comprend, d'une part, un élément fémoral présentant une tige médullaire destinée à tre engagée et fixée dans l'os du fémur, dont l'extremité libre est équipée d'une tte sphérique et, d'autre part, un élément cotyloidien en forme de cupule, destiné à tre engagé dans la cavité cotyloidienne. Cette cupule, réalisée en matière synthétique, telle qu'un polyéthylène de haute densité, délimite une cavité sphérique recevant, avec possibilité de pivotement, la tte sphérique de l'élément fémoral. Cette cupule en matière synthétique peut tre elle-meme montée dans une cupule métallique fixée dans la cavité cotyloïdienne, ceci en fonction d'éventuelles dégradations de l'os dans lequel cette partie de la prothèse doit tre implantée. De façon connue en soi, la cavité sphérique de la cupule en matière synthétique possède un mme rayon que celui de la tte, et débouche vers l'extérieur par une entrée de diamètre inférieur à celui de la tte. Pour sa part, la tte présente une forme de sphère tronquée, possédant un méplat au niveau duquel est fixé le col de la partie fémorale. Le diamètre de t'entrée de la cavité sphérique de la cupule en matière synthétique est inférieur au diamètre de la tte afin qu'une fois en place, la tte ne puisse sortir de la cupule, ce qui se traduirait par une luxation de la prothèse. II en résulte qu'il est nécessaire de faire entrer en force la tte sphérique de l'élément fémoral dans la cupule en matière synthétique. Ce passage en force, qui est permis grâce à la souplesse de la matière synthétique, nécessite cependant la mise en oeuvre d'un appareil en salle d'opération. Outre le fait que cet appareil est encombrant, et que l'opération d'engagement de la tte de l'élément fémoral dans la cupule en matière synthétique prend du temps, il faut noter que l'élasticité de la matière n'est pas totale, et que le diamètre de t'entrée de la cavité sphérique est quelque peu augmenté après introduction de la tte de l'élément fémoral. II faut en outre tenir compte du fait que, lors de l'implantation d'une prothèse de hanche, le praticien doit procéder sur le patient à des simulations avec différents types de prothèses, pour déterminer la taille de prothèse la plus adaptée, ainsi que pour tenir compte de différents paramètres, tels qu'angulation, pour que la prothèse soit la mieux adaptée possible à la morphologie du patient. Ces essais sont le plus souvent réalisés à I'aide de ttes sphériques de diamètre sensiblement inférieur au diamètre réel, pour pouvoir tre introduites et ressorties de la cavité de la cupule en polyéthylène sans détérioration de celle-ci. Or, il est clair qu'un tel montage d'essai n'est pas parfaitement satisfaisant dans la mesure où il existe un jeu important entre la tte sphérique d'essai et la cupule en matière synthétique, ne permettant pas de simuler les mouvements réels en condition d'utilisation de la prothèse. Le but de l'invention est de fournir une tte sphérique pour élément fémoral de prothèse, qu'il s'agisse d'une tte d'essai, ou d'une tte de prothèse proprement dite, qui puisse tre engagée à l'intérieur de la cavité de la cupule en matière synthétique, sans exercer d'effort important, et qui puisse tre retirée hors de cette cupule, également sans exercer d'effort. A cet effet, la tte sphérique qu'elle concerne, du type précité, comporte, sur une partie de sa surface, au moins une zone de retrait de matière par rapport à la surface sphérique, correspondant à une réduction de diamètre à une valeur inférieure au diamètre de t'entrée de la cavité, afin de permettre le passage sans effort de la tte dans t'entrée de la cavité, dans une position dans laquelle I'axe perpendiculaire au méplat est incliné par rapport à I'axe de l'entrée. Pour réaliser l'introduction de la tte sphérique à l'intérieur de la cupule, la tte, désolidarisée du col, est positionnée de telle sorte que son axe soit incliné par rapport à I'axe d'entrée, permettant son introduction sans friction importante à l'intérieur de la cupule. Une fois introduite à l'intérieur de la cupule, la tte est rebasculée dans sa position d'utilisation, le méplat qu'elle présente étant tourné du côté de t'entrée de la cavité, position dans laquelle la tte sphérique ne peut plus sortir de la cupule, et position dans laquelle le col de l'élément fémoral peut tre fixé sur la tte, par exemple par une liaison cône sur cône obtenue par impaction. Les zones de retrait de matière étant situées en dehors des zones d'appui de la tte sphérique contre la cupule ne perturbent pas le pivotement de la tte sphérique dans la cupule en condition d'utilisation. D'autre part, en condition d'utilisation, la possibilité de rotation de la tte sphérique est limitée, évitant que celle-ci n'occupe une position dans laquelle elle peut s'échapper de la cupule. Suivant une caractéristique de l'invention, cette tte comporte deux zones de retrait de matière, diamétralement opposées et centrées sur un plan orthogonal au méplat de la tte et passant par I'axe de celle-ci. Selon une forme d'exécution, cette tte comporte deux zones de retrait de matière délimitant deux méplats symétriques et situés dans des plans proches de la perpendiculaire au méplat principal de la tte. Ces méplats pourraient ainsi former un angle de 70 avec le méplat, ce qui évite un basculement très important de la tte pour réaliser son insertion. Selon une forme avantageuse de réalisation, cette tte comporte deux zones de retrait de matière délimitant deux tronçons de surface cylindrique, ces deux tronçons étant situés sur une mme surface cylindrique de diamètre inférieur ou égal au diamètre de t'entrée de la cavité, et tangente à la sphère au niveau du pote de celle-ci opposé au méplat, c'est-à-dire situé sur I'axe de la tte sphérique. Cette réalisation permet d'obtenir une forme résultante qui offre le maximum de surface sphérique d'origine. De toute façon, l'invention sera bien comprise, à I'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette tte d'élément fémoral de prothèse. Figure 1 est une vue en perspective de cette tte sphérique et d'une cupule en matière synthétique dans laquelle elle est destinée à tre engagée. Figure 2 est une vue en coupe transversale montrant l'extérieur de la tte sphérique et l'entrée de la cavité de la cupule en matière synthétique. Figures 3 et 4 sont deux vues de face et de côté de la tte sphérique dans une première position d'engagement dans la cupule. Figure 5 est une vue de la tte sphérique seule en cours de pivotement. Figures 6 et 7 sont deux vues respectivement de face et de côté de la tte sphérique en position d'engagement dans la cupule. Figure 8 est une vue de dessous dans cette position d'engagement. Figures 9 et 10 sont deux vues de face et de côté au cours de la poursuite d'engagement de ! a tte sphérique dans la cupule. Figure 11 est une vue de la tte sphérique au cours de son basculement à l'intérieur de la cupule. Figures 12 et 13 sont deux vues de face et de côté de la tte sphérique après pivotement à l'intérieur de la cupule et montage du col de l'élément fémoral. La figure 1 représente une tte sphérique 2 d'élément fémoral, comportant une partie sphérique de diamètre D1. Cette sphère est tronquée suivant un méplat 3 qui comporte un trou conique 4 pour permettre la fixation par impaction d'un col 5 de l'élément fémoral. La distance entre le méplat 3 et le pôle 6 situé sur l'axe 7 perpendiculaire au méplat et passant par le centre de celui-ci, possède une valeur D2 qui est inférieure au diamètre D1 de la sphère. Cette tte 2 est destinée à tre engagée dans une cupule en matière synthétique 8, telle qu'en polyéthylène de haute densité, qui présente une cavité 9 en forme de tronçon de surface sphérique, débouchant à l'extérieur par une entrée 10 de diamètre D3 possédant une valeur inférieure au diamètre D1 de la sphère, mais supérieure à la valeur D2, distance entre le méplat 3 et le pôle 6. La tte sphérique représentée au dessin comporte deux zones 12 de retrait de matière, diamétralement opposées et centrées sur un plan orthogonal au méplat 3 de la tte et passant par I'axe 7 de celle-ci. Ces deux zones de retrait de matière sont désignées par la référence 13 à la figure 2 et sont délimitées d'une part, par la surface extérieure 14 de la sphère dont le centre porte la référence 15 à la figure 2, et d'autre part, par un cylindre 16 de diamètre inférieur ou égal au diamètre D3 de t'entrée de la cavité de la cupule, tangent à la surface extérieure de la sphère au niveau du pôle 6, de telle sorte que son centre 17 est décalé par rapport au centre 15 de la sphère. Les deux zones de retrait de matière sont donc disposées suivant une mme surface cylindrique dont le diamètre est inférieur ou égal au diamètre de t'entrée 10 de la cavité. L'introduction de la tte sphérique de l'élément fémoral dans la cupule 8 est représentée aux figures 3 à 13 du dessin. Les figures 3 et 4 montrent que la tte ne peut pas rentrer dans la cupule lorsqu'elle est dans une position dans laquelle I'axe de la tte est confondu avec I'axe de la cupule. Si la tte pivote, comme montré à la figure 5, pour tre amenée dans la position représentée aux figures 6 et 7, elle peut, comme montré à la figure 8, tre engagée sans exercer d'effort à l'intérieur de la cavité de la cupule, dans la mesure où ses dimensions, dans cette position, sont inscrites dans le cercle de diamètre D3 qui correspond à t'entrée de la cupule. Les figures 9 et 10 représentent la tte en cours d'introduction. La figure 11 représente la tte en cours de pivotement à l'intérieur de la cupule, après introduction dans celle-ci. Après qu'un pivotement suffisant ait été réalisé, le col 5 de la tte est fixé dans celle-ci. La prothèse peut alors tre utilisée de façon traditionnelle, sans risque de voir la tte de l'élément fémoral échapper à la cupule en matière synthétique dans la mesure où les mouvements de pivotement de la tte sont limités, notamment par la présence du col qui vient en butée contre les bords de t'entrée de la cavité de la cupule. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la tachnique existante en fournissant une tte sphérique pour élément fémoral de prothèse de hanche qui possède une structure simple, et qui peut tre engagée dans la cavité d'une cupule en matière synthétique, ou retirée hors de cette cavité, sans à nécessiter un effort. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de cette tte d'élément fémoral de prothèse, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les zones de retrait de matière pourraient par exemple former des méplats parallèles et situés dans des plans perpendiculaires au méplat principal de la tte sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1-Tte sphérique d'élément fémoral de prothèse de hanche, destinée 6 tre engagée dans une cupule (8) en matière synthétique, qui comporte une cavité sphérique (9) de mme diamètre (D1) que celui de la tte (2), débouchant à l'extérieur par une entrée (10) de diamètre inférieur à celui de la tte, la tte (2) comprenant un méplat (3) servant à la fixation du col de l'élément fémoral, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur une partie de sa surface, au moins une zone de retrait de matière par rapport à la surface sphérique, correspondant à une réduction (12) de diamètre à une valeur inférieure au diamètre de t'entrée de la cavité, afin de permettre le passage sans effort de la tte dans t'entrée (10) de la cavité (9), dans une position dans laquelle l'axe perpendiculaire au méplat est incliné par rapport à l'axe de l'entrée. 2-Tte sphérique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux zones (13) de retrait de matière, diamétralement opposées et centrées sur un plan orthogonal au méplat (3) de la tte (2) et passant par l'axe (7) de celle-ci. 3-Tte sphérique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte deux zones de retrait de matière délimitant deux méplats symétriques et situés dans des plans proches de la perpendiculaire au méplat principal de la tte. 4-Tte sphérique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte deux zones (13) de retrait de matière délimitant deux tronçons de surface cylindrique (12), ces deux tronçons étant situés sur une mme surface cylindrique (16) de diamètre inférieur ou égal au diamètre de t'entrée (10) de la cavité, et tangente à la sphère (2,14) au niveau du pôle (6) de celle-ci opposé au méplat (3), c'est-à-dire situé sur l'axe (7) de la tte sphérique.