Brevet FR2795626A1 — publié le 20010105

La présente invention concerne une prothèse de hanche ayant un composant fémoral et un élément cotyloï- dien correspondant, fournissant une grande faculté d'im- plantation. Plus particulièrement, la présente invention concerne une prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral qui s'adapte à différents types d'os du patient. On sait que les prothèses de hanche sont cons- tituées d'un composant fémoral, ou d'une tige, qui est prévu pour être inséré dans le canal diaphysaire du fémur du patient, un col amovible pouvant être relié à son ex- trémité proximale, pénétrant dans le composant fémoral à l'aide de son extrémité et ayant, à l'extrémité opposée, un élément sphérique qui est adapté pour coopérer avec un élément cotyloïdien qui reconstruit le siège de l'articu- lation du fémur dans l'os pelvien du patient. Un élément constitué d'une céramique ou de polyéthylène est habituellement interposé entre la tête sphérique agencée sur le col amovible et l'élément coty- loïdien et permet d'éviter l'usure de la tête sphérique amovible et par conséquent d'améliorer l'articulation du fémur. Des types habituels de composants fémoraux sont fournis de manière à s'adapter au canal diaphysaire du fémur du patient dans lequel ils sont insérés. Cependant, en fonction de l'âge du patient, le type d'os est différent et par conséquent a une réponse différente à l'insertion du composant fémoral. Dans le cas d'un os jeune, l'insertion du composant fémoral tend à créer une cohésion entre l'os et le composant fémoral, sans avoir besoin de cimenter le composant fémoral à l'intérieur du canal diaphysaire du fémur du patient. Si au lieu de cela l'os est âgé, cette cohésion n'est pas optimum et par conséquent le composant fémoral est cimenté à l'intérieur du canal diaphysaire du fémur, comme cela a lieu si l'os est celui d'une personne âgée. Des types habituels de composants fémoraux, qui sont insérés dans le canal diaphysaire du fémur après ré- alisation d'une résection de la tête de fémur ont une forme allongée dans laquelle l'extrémité distale c'est-à-dire l'extrémité prévue pour être insérée profon- dément dans le canal diaphysaire du fémur, est mise en forme de manière à avoir une pointe arrondie, alors que la partie proximale a une zone évasée afin de s'adapter au canal diaphysaire du fémur et surtout de bloquer le composant fémoral dans son siège. Cependant, les composants fémoraux habituels ont pour inconvénient de ne pas pouvoir être facilement adaptés à l'anatomie du canal diaphysaire du patient, qui est différente pour chaque patient. De plus, les éléments cotyloïdiens utilisés en combinaison avec les composants fémoraux sont constitués par des corps hémisphériques qui ont, sur leur surface extérieure, plusieurs ailettes d'interdiction de mise en rotation qui sont formées en tant qu'éléments qui font saillie radialement à partir de la surface extérieure de l'élément cotyloidien, qui sont situées dans une zone in- termédiaire de la surface extérieure et atteignent prati- quement le bord du corps hémisphérique. Par l'intermé- diaire de cette configuration des ailettes, d'une part l'élément cotyloidien inséré dans l'os pelvien n'effectue pas de rotation nonvoulue, mais d'autre part, du fait de l'angle avec lequel l'élément cotyloïdien est inséré dans l'os pelvien, les ailettes risquent de faire partielle- ment saillie à partir du siège de l'os pelvien et par conséquent de venir en contact avec les tissus entou- rants, en les détériorant en conséquence. Le but de la présente invention est de fournir une prothèse de hanche ayant un composant fémoral et un élément cotyloidien associé, ayant une grande faculté d'implantation et qui, grâce à ses particularités de construction, peut être implantée chez des patients ayant des types d'os différents. Dans la portée de la présente invention, un but de celle-ci consiste à fournir une prothèse de hanche ayant un composant fémoral et un élément cotyloïdien as- socié qui permet de fournir une cohésion optimum entre l'os et le composant fémoral sans l'aide de ciment dans le cas de jeunes patients ou à l'aide d'une utilisation partielle ou complète de ciment dans le cas de patients âgés. Un autre but de la présente invention consiste à fournir une prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral et un élément cotyloïdien associé dans lequel l'élé- ment cotyloïdien est agencé de manière à ne pas détério- rer les tissus environnants lorsqu'il est inséré dans l'os pelvien afin de reconstruire l'articulation du fémur sur le pelvis. Un autre but de la présente invention consiste à fournir une prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral et un élément cotyloïdien associé, dans laquelle le composant fémoral peut être adapté à différents types de canal diaphysaire de fémur. Un autre but de la présente invention consiste à fournir une prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral et un élément cotyloïdien associé, qui est très fia- ble, relativement facile à fabriquer et à des coûts com- pétitifs. Cet objectif, ces buts, ainsi que d'autres, qui vont apparaître ci-après, sont atteints par une prothèse de hanche ayant un composant fémoral et un élément coty- loïdien associé, ayant une grande faculté d'implantation, le composant fémoral étant constitué d'un arbre qui a une extrémité distale pointue prévue pour être insérée dans le canal diaphysaire du fémur d'un patient et une extré- mité proximale qui est évasée et munie d'un siège pour un col détachable qui est prévu pour relier ledit composant fémoral audit élément cotyloïdien, caractérisé en ce que ledit arbre a, sur sa surface extérieure, au niveau de l'extrémité proximale, plusieurs gorges adaptées pour fa- ciliter l'ostéo-intégration dudit composant fémoral. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la des- cription détaillée qui va suivre de modes préférés de ré- alisation, mais non-exclusifs, de la prothèse de hanche selon la présente invention, représentés à titre d'exem- ples non-limitatifs uniquement dans les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue d'un premier mode de réalisation d'un composant fémoral selon la présente in- vention, - la figure 2 est une vue d'un deuxième mode de réalisation d'un composant fémoral selon la présente in- vention, - la figure 3 est une vue d'un troisième mode de réalisation d'un composant fémoral selon la présente invention, - la figure 4 est une vue de l'élément cotyloï- dien selon la présente invention. En se reportant aux figures ci-dessus et tout d'abord à la figure 1, le composant fémoral selon la pré- sente invention, indiqué dans un premier mode de réalisa- tion de manière générale par la référence numérique 1, est constitué d'un arbre ajusté 2 qui a une extrémité distale pointue 3 munie d'une zone arrondie 4 afin d'em- pêcher un contact de la pointe avec le cortex antérieur lorsque le composant fémoral a été inséré dans le canal diaphysaire du fémur du patient. L'extrémité proximale de l'arbre d'agencement de forme 2 est munie d'un collier 5 dont la hauteur varie conformément à la dimension de l'arbre 2, de manière à déterminer une distance correcte entre le centre de rota- tion de l'articulation et l'axe de l'arbre 2. De plus, l'arbre 2 a, à proximité de sa zone proximale, plusieurs gorges 6 qui sont inclinées par rap- port à l'axe 7 de l'arbre 2. Lesdites gorges sont de pré- férence agencées pratiquement à 45 par rapport à l'axe 7 et sont prévues pour améliorer l'ostéo-intégration du composant fémoral 1 avec le fémur du patient. Dans le cas d'un jeune patient ou d'un patient dont l'état osseux fournit sinon une grande capacité de régénération, le composant fémoral 1 représenté sur la figure 1 est inséré sans utiliser de ciment et les gorges obliques 6 sont prévues pour faciliter l'ostéo-intégration, en permettant ainsi le blocage ferme du composant fémoral 1 à l'inté- rieur du canal diaphysaire du fémur du patient. Avantageusement, la partie supérieure de l'ar- bre 2, indiquée par la référence numérique 8, a un fini de surface produit par un sablage grossier et est revêtue d'une couche d'hydroxyapatite, de manière à faciliter en- core l'ostéo-intégration de l'arbre 2 dans ladite zone. La zone distale 3, à la place, a un fini de surface produit par un sablage fin, sans couche de revê- tement d'hydroxyapatite. La figure 2 est une vue d'un deuxième mode de réalisation d'un composant fémoral selon la présente in- vention, indiqué de manière générale par la référence nu- mérique 10. Dans ce mode de réalisation, dans lequel des références numériques identiques indiquent des éléments identiques à ceux représentés sur la figure i et sur les figures qui suivent, l'arbre 2 du composant fémoral 10 a deux poches latérales 15 qui sont agencées au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre 2 et qui sont prévues pour permettre une stabilisation primaire par l'intermé- diaire de ciment osseux dans le canal diaphysaire du fé- mur. Les deux poches 15 forment une chambre qui est pratiquement fermée afin de mettre le ciment sous pres- sion. Les poches sont formées en tant que parties qui sont creusées par rapport à la surface extérieure de l'arbre 2 et sont par conséquent adaptées pour être rem- plies de ciment, qui est injecté dans un trou 17 par l'intermédiaire d'un injecteur placé dans la cavité 16. Ladite cavité est agencée au niveau de l'extrémité proxi- male de l'arbre 2 et est reliée, dans une zone située en aval, au trou 17 qui permet au ciment de passer simulta- nément à l'intérieur des deux poches 15, de manière à les remplir lorsque le composant fémoral 10 a été inséré dans le canal diaphysaire du fémur. De plus, le composant fémoral 10 selon la pré- sente invention a au moins un canal 18 destiné à mettre à l'air libre et à rincer et évacuer chacune des poches 15. En pratique, les canaux 18 permettent de relier la zone des poches 15 à l'extérieur et par conséquent d'insérer dans lesdits canaux des tubes qui permettent de rincer et d'évacuer les poches 15 et permettent à l'air de s'échap- per lorsque le ciment est injecté à travers le trou 17 jusqu'à l'intérieur des poches 15. La surface des poches 15 est polie, alors que la partie restante de la surface du composant fémoral 10 est de manière habituelle revêtue d'une couche d'hy- droxyapatite. Comme sur la figure 1, l'arbre 2 de la figure 2 comporte la zone arrondie 4 et le collier 5 dont la hau- teur augmente en fonction de la dimension de l'arbre 2. Comme mentionné, le composant fémoral 10 est utilisé pour des patients dont l'état osseux est intermé- diaire entre un os ayant une grande capacité de régénéra- tion et un os ayant une faible capacité de régénération. Le composant fémoral 10 est en fait cimenté à l'intérieur du canal diaphysaire du fémur dans une zone unique qui correspond aux poches 15 formées sur la sur- face extérieure de l'arbre 2 au niveau de la zone proxi- male de celui-ci. La figure 3 représente un troisième mode de ré- alisation d'un composant fémoral selon la présente inven- tion, qui, dans ce cas, est de manière générale indiqué par la référence numérique 100 et a la particularité d'être adapté pour être implanté dans des patients dont l'état osseux n'assure pas une bonne régénération et pour lesquels le composant fémoral 100 doit par conséquent être entièrement cimenté à l'intérieur du canal diaphy- saire du fémur du patient. Dans ce cas, la surface extérieure du composant fémoral 100 est entièrement polie et le composant fémoral a une forme ajustée. La figure 4 est une vue de l'élément cotyloï- dien, qui est prévu pour être relié aux composants fémo- raux représentés précédemment sur les figures 1 à 3. L'élément cotyloïdien est constitué d'un corps hémisphé- rique 11 qui a une zone polaire aplatie 12 et a, sur sa surface extérieure, deux ailettes 13 qui sont prévues pour être agencées dans une direction crânienne et sont formées de manière à faire saillie à partir d'une zone pratiquement médiane de la surface extérieure du corps hémisphérique 11 jusqu'à ce qu'elles parviennent à une certaine distance à partir du bord 14 du corps hémisphé- rique 11, de sorte qu'elles ne font pas saillie à partir du siège du pelvis dans lequel l'élément cotyloïdien est inséré. La présence des ailettes permet en fait d'éviter des rotations non-voulues de l'élément cotyloïdien dans l'os pelvien, mais en même temps lesdites ailettes, étant plus courtes que les types d'ailettes habituelles, ne dé- tériorent pas les tissus environnants du fait qu'il n'y a pas de risque qu'elles fassent saillie à partir de l'os pelvien dans lequel l'élément cotyloïdien est reçu. De manière commode, comme représenté, l'élément cotyloidien peut à son tour recevoir un élément hémisphé- rique qui est prévu pour recevoir la tête agencée sur le col séparable, qui, à son tour, est inséré dans le compo- sant fémoral. L'élément hémisphérique reçu dans l'élément cotyloïdien permet d'éviter une friction entre l'élément cotyloïdien et la tête sphérique agencée sur le col sépa- rable et par conséquent permet d'améliorer l'articulation de la hanche et surtout d'étendre la durée de vie de la prothèse. L'élément cotyloïdien est inséré dans l'os pel- vien sans ciment, en utilisant les ailettes stabilisatri- ces 13 empêchant la mise en rotation pour la fixation principale et une forme particulière de surface exté- rieure du corps hémisphérique 11 pour une fixation se- condaire. En particulier, ladite surface extérieure est d'un type poreux de manière à faciliter l'os- téo-intégration. Plus particulièrement, la surface extérieure du corps hémisphérique 11 qui constitue l'élément cotyloï- dien est fournie par l'intermédiaire de microsphères de titane qui fournissent en conséquence une surface po- reuse. De manière commode, l'élément rapporté, c'est-à-dire l'élément hémisphérique qui peut être reçu dans le corps hémisphérique 11 de l'élément cotyloïdien est constitué de céramique ou de polyéthylène. Dans un autre mode de réalisation, la surface extérieure du corps hémisphérique 11 de l'élément coty- loïdien comporte plusieurs trous 20 pour le passage de vis destinées à fixer l'élément cotyloïdien sur l'os pel- vien. De manière commode, la surface extérieure du corps hémisphérique 11 peut être revêtue d'une couche d'hydroxyapatite. En pratique, il a été observé que la prothèse de hanche selon la présente invention aboutit entièrement aux buts et objectifs prévus, puisqu'elle permet, du fait du composant fémoral, de s'adapter à différents types d'os du patient, une implantation à la fois avec du ci- ment et sans ciment, en fonction du type d'état osseux. L'élément cotyloïdien est en outre muni d'ailettes qui sont plus courtes que les types d'ailette habituels et permettent d'éviter une détérioration des tissus voisins, lorsqu'il est implanté dans l'os pelvien du patient. La prothèse de hanche ainsi conçue est suscep- tible de subir de nombreuses modifications et variations, qui sont toutes dans la portée du concept de la présente invention, tous les détails pouvant être remplacés par d'autres éléments techniquement équivalents. En pratique, les matériaux utilisés, pour au- tant qu'ils sont compatibles avec l'utilisation spécifi- que, ainsi que les dimensions, peuvent être quelconques en fonction des impératifs et de l'état de la technique. REVENDICATIONS 1. Prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral (1) et un élément cotyloïdien associé, ayant une grande faculté d'implantation, le composant fémoral (1; 10; 100) étant constitué d'un arbre (2) qui a une extré- mité distale pointue (3) prévue pour être insérée dans le canal diaphysaire du fémur d'un patient et une extrémité proximale qui est évasée et munie d'un siège pour un col séparable qui est prévu pour relier ledit composant fémo- ral à l'élément cotyloïdien, caractérisée en ce que l'ar- bre (2) a, sur sa surface extérieure, au niveau de l'ex- trémité proximale, plusieurs gorges (6) qui sont adaptées pour faciliter l'ostéo-intégration dudit composant fémo- ral. 2. Prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que les gorges (6) sont agencées en formant un angle par rapport à l'axe de l'arbre. 3. Prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre a, au niveau de son extré- mité proximale, un collier (5) dont la hauteur augmente en fonction de la dimension de l'arbre. 4. Prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de l'arbre (2) au ni- veau de l'extrémité proximale est finie par un sablage grossier et à l'aide d'une couche de revêtement en hy- droxyapatite, la surface de l'arbre au niveau de l'extré- mité distale (3) étant finie par un sablage fin. 5. Prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité distale (3) de l'arbre du composant fémoral a une zone arrondie. 6. Prothèse de hanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément cotyloïdien est consti- tué d'un corps hémisphérique (11) ayant une zone polaire aplatie (12), sur la surface extérieure duquel sont si- tuées deux ailettes (13) empêchant une mise en rotation, qui font saillie à partir d'une zone pratiquement médiane du corps hémisphérique à une distance préétablie à partir du bord (14) du corps hémisphérique qui se trouve le plus loin à partir de la zone polaire aplatie. 7. Prothèse de hanche selon la revendication 6, caractérisée en ce que la surface extérieure de l'élément cotyloïdien est munie d'un fini poreux. 8. Prothèse de hanche selon la revendication 7, caractérisée en ce que le fini poreux est fourni par l'intermédiaire de microsphères de titane. 9. Prothèse de hanche selon la revendication 8, caractérisée en ce que la surface extérieure du corps hé- misphérique (11) de l'élément cotyloïdien comporte plu- sieurs trous (20) pour le passage de vis destinées à fixer l'élément cotyloïdien sur l'os pelvien, la surface extérieure étant en outre revêtue d'une couche d'hy- droxyapatite. 10. Prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral (10) et un élément cotyloïdien correspondant, ayant une grande faculté d'implantation, le composant fémoral étant constitué d'un arbre (2) qui a une extrémité dis- tale pointue (3) prévue pour être insérée dans le canal diaphysaire du fémur d'un patient et une extrémité proxi- male évasée munie d'un siège pour un col séparable qui est prévu pour relier le composant fémoral à l'élément cotyloïdien, caractérisée en ce que l'arbre (2) a sur sa surface extérieure et au niveau de son extrémité proxi- male, deux poches latérales (15) mutuellement opposées afin de fournir, par cémentation osseuse, la stabilisa- tion principale du composant fémoral. 11. Prothèse de hanche selon la revendication , caractérisée en ce que les poches latérales (15) sont reliées à un trou traversant (17) dont l'axe est prati- quement perpendiculaire à l'axe de l'arbre, le trou étant à son tour relié à un trou d'injection de ciment (16) agencé au niveau de l'extrémité proximale de l'arbre. 12. Prothèse de hanche selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite extrémité proximale de l'arbre a au moins une paire supplémentaire de trous (18) agencés au niveau desdites poches latérales et reliés à celles-ci, chacun des trous (18) permettant l'insertion d'un tube adapté pour relier la poche latérale corres- pondante à l'extérieur de l'arbre. 13. Prothèse de hanche selon la revendication , caractérisée en ce que les poches latérales (15) sont munies d'un fini poli, la partie restante de la surface extérieure de l'arbre étant revêtue d'une couche d'hy- droxyapatite. 14. Prothèse de hanche selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'arbre (2) a, au niveau de son extrémité proximale, un collier (5) dont la hauteur augmente en fonction de la dimension de l'arbre. 15. Prothèse de hanche selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'extrémité distale (3) de l'arbre du composant fémoral a une zone arrondie. 16. Prothèse de hanche selon la revendication , caractérisée en ce que l'élément cotyloïdien est constitué d'un corps hémisphérique (11), ayant une zone polaire aplatie (12), sur la surface extérieure duquel sont agencées deux ailettes (13) empêchant une mise en rotation qui font saillie à partir d'une zone sensible- ment médiane du corps hémisphérique à une distance pré- établie à partir du bord (14) du corps hémisphérique qui se trouve le plus loin de la zone polaire aplatie (12). 17. Prothèse de hanche selon la revendication 16, caractérisée en ce que la surface extérieure de l'élément cotyloidien est munie d'un fini poreux. 18. Prothèse de hanche selon la revendication 17, caractérisée en ce que le fini poreux est fourni par l'intermédiaire de microsphères de titane. 19. Prothèse de hanche selon la revendication 18, caractérisée en ce que la surface extérieure du corps hémisphérique de l'élément cotyloidien a plusieurs trous (20) pour le passage de vis destinées à fixer l'élément cotyloidien sur l'os pelvien, la surface extérieure étant en outre revêtue d'une couche d'hydroxyapatite. 20. Prothèse de hanche ayant un composant fémo- ral (100) et un élément cotyloidien correspondant, ayant une grande faculté d'implantation, le composant fémoral étant constitué d'un arbre (2) qui a une extrémité dis- tale pointue (3) prévue pour être insérée dans le canal diaphysaire du fémur d'un patient et une extrémité proxi- male qui est évasée et munie d'un siège pour un col amo- vible qui est prévu pour relier le composant fémoral à l'élément cotyloïdien, caractérisée en ce que l'arbre a une surface extérieure polie et est prévu pour être ci- menté à l'intérieur du canal diaphysaire du fémur du pa- tient. 21. Prothèse de hanche selon la revendication , caractérisée en ce que l'arbre (2) a, au niveau de son extrémité proximale, un collier (5) dont la hauteur augmente en fonction de la dimension de l'arbre. 22. Prothèse de hanche selon la revendication , caractérisée en ce que l'extrémité distale (3) de l'arbre (2) du composant fémoral a une zone arrondie. 23. Prothèse de hanche selon la revendication 20, caractérisée en ce que l'élément cotyloidien est constitué d'un corps hémisphérique (11) muni d'une zone polaire aplatie (12), sur la surface extérieure duquel sont agencées deux ailettes (13) empêchant une mise en rotation qui font saillie à partir d'une zone sensible- ment médiane du corps hémisphérique à une distance pré- établie à partir du bord (14) du corps hémisphérique qui se trouve le plus loin de la zone polaire aplatie. 24. Prothèse de hanche selon la revendication 23, caractérisée en ce que la surface extérieure de l'élément cotyloïdien est munie d'un fini poreux. 25. Prothèse de hanche selon la revendication 24, caractérisée en ce que le fini poreux est fourni par l'intermédiaire de microsphères de titane. 26. Prothèse de hanche selon la revendication 25, caractérisée en ce que la surface extérieure du corps hémisphérique de l'élément cotyloïdien comporte plusieurs trous (20) pour le passage de vis destinées à fixer l'élément cotyloïdien sur l'os pelvien, la surface exté- rieure étant en outre revêtue d'une couche d'hydroxyapa- tite.