Brevet FR2785524A1 — publié le 20000512

La présente invention a pour objet une cupule en matière synthétique pour implant cotyloïdien de prothèse de hanche. Une prothèse de hanche comprend, d'une part, un élément fémoral comprenant une tige médullaire destinée à tre engagée et fixée dans l'os du fémur, dont l'extrémité libre est équipée d'une tte sphérique et, d'autre part, un élément cotyloïdien en forme de cupule destiné à tre engagé dans la cavité cotyloidienne. Cette cupule, généralement 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-mme montée dans une cupule métallique fixée dans la cavité cotyloïdienne. La figure 1 du dessin schématique annexé représente une cupule 2 de type connu, à l'intérieur de laquelle est engagée la tte sphérique 3 montée sur le col 4 d'un élément fémoral. La cupule 2 comporte une cavité présentant une portion 5 hémisphérique prolongée à partir de son équateur 6 par une portion cylindrique 7 de diamètre correspondant au diamètre de l'équateur. Ce diamètre est ensuite réduit au niveau d'un partie cylindrique 8. Lorsque la prothèse est dans la position représentée à la figure 1, I'appui de la tte 3 est réalisé pour partie sur la surface cylindrique 7, ce qui n'assure pas une bonne répartition des efforts. En outre, le contact de rétention intervient au niveau de l'arte 9. Pour sa part, le col de la prothèse prend appui sur l'arte 10. II en résulte une amplitude relativement faible, à peine supérieure a 20 . L'action sur t'arte 10 crée un effet de levier défavorable. En outre, les pressions exercées sur les artes 9 et 10 se traduisent par une usure rapide de celles-ci pouvant se traduire à moyen terme par des risques de déboîtage. Le but de l'invention est de fournir une cupule en matière synthétique qui permette une amplitude importante des mouvements de la jambe, qui assure une parfaite répartition des efforts, qui réduise les risques d'usure liés au frottement, et qui limite les risques de luxation par une bonne rétention de la tte dans la cupule et en évitant les effets de levier ou de came. A cet effet, la cupule qu'elle concerne, du type comportant une cavité en forme de tronçon de surface sphérique destinée au montage avec possibilité de pivotement de la tte sphérique d'un élément fémoral, est caractérisée en ce qu'elle comprend, depuis le fond de la cavité en direction de l'ouverture de celle-ci, une portion de surface sphérique, de mme rayon que celui de la tte de l'élément fémoral, s'étendant sur plus d'une demi-sphère, cette portion de surface sphérique étant prolongée, endessous de son plan équatorial et à distance de celui-ci, par une portion cylindrique, de diamètre inférieur à celui de la tte de l'élément fémoral. Avantageusement, la portion cylindrique est prolongée, vers l'extérieur, par une portion tronconique, dont la section augmente de l'intérieur vers l'extérieur. La portion de surface sphérique, étant prolongée en-dessous du plan équatorial, permet une bonne répartition des efforts, mme lorsque le col de la prothèse forme un angle important avec I'axe de la cupule. En effet, il existe toujours un contact de portion de surface sphérique sur une portion de surface sphérique, et non plus un contact de portion de surface sphérique sur une surface cylindrique. II en résulte une absence d'usure de l'arte de rétention, comme dans les cupules connues, ainsi qu'une amélioration de I'angulation, et un appui sur la surface d'entrée tronconique, qui est un appui linéaire au lieu d'tre un appui ponctuel, ce qui supprime l'effet de levier. Les dimensions sont établies afin que la rétention de la tte à l'intérieur de la cupule en matière synthétique soit satisfaisante, avec mise en oeuvre d'une force d'emmanchement de l'ordre de 70 à 90 kg. Afin de faciliter l'engagement de la tte à l'intérieur de la cupule, le plus grand diamètre de la portion tronconique est supérieur au diamètre de la tte de l'élément fémoral. Suivant une caractéristique de cette cupule, la distance entre le plan équatorial de la cavit et le plan de raccordement à la portion cylindrique est comprise entre environ 3,2 et 5,2 mm pour des diamètre de ttes de l'élément fémoral compris entre environ 22 et 28 mm. Suivant une autre caractéristique de cette cupule, la longueur de la portion cylindrique est comprise entre environ 2,8 et 4,2 mm pour des diamètres de ttes de l'élément fémoral compris entre environ 22 et 28 mm. Suivant une autre caractéristique de cette cupule, le diamètre de la portion cylindrique est inférieur d'une valeur comprise entre environ 0,4 à 1,8 mm, à la valeur du diamètre de tte de t'élément fémoral qui est, pour sa part, compris entre environ 22 et 28 mm. Suivant une autre caractéristique de cette cupule, I'angle d'engagement de la tte de l'élément fémoral dans la portion tronconique, c'est-à-dire l'angle que forme la paroi de celle-ci avec I'axe de la cavité, est compris entre environ 50 et 65 pour des diamètres de ttes compris entre environ 22 et 28 mm. De toute façon, I'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 cupule : Figure 1 est une vue en coupe d'une cupule connue, dans laquelle est engagée la tte d'un col de la partie fémorale de la prothèse ; Figure 2 est une vue en perspective d'une cupule selon I'invention ; Figure 3 en est une vue en ; Figure 4 en est une vue en coupe après engagement d'une tte de l'élément fémoral. La cupule 12, représentée aux figures 2 à 4, est réalisée en matière synthétique, telle qu'un polyéthylène à haute densité. Cette cupule 12 comprend une cavité présentant une portion 13 de surface sphérique de mme rayon que celui de la tte 3 de l'élément fémoral. Cette portion de surface sphérique s'étend sur plus d'une demi-sphère, c'est-à-dire audelà de son plan équatorial 14. Cette portion de surface sphérique est prolongée, à distance de ce plan équatorial, par une portion cylindrique 15 de diamètre inférieur à celui de la tte 3. Cette portion cylindrique 15 est elle-mme prolongée vers l'extérieur par une portion tronconique 16, dont la section augmente de l'intérieur vers l'extérieur. II ressort clairement de la figure 4 que, lorsque le col 4 de l'élément fémoral est en position d'inclinaison maximale, I'angulation est supérieure de plusieurs degrés à celles permises par la cupule représentée à la figure 1. II s'agit d'un premier avantage. Un autre avantage réside dans le fait que le contact entre la tete 3 et la cupule est réalisé exclusivement sur des surfaces sphériques, ce qui assure une excellente répartition des efforts. II faut également considérer que le col 4 prend appui sur la partie tronconique 16 suivant un contact linéaire et non pas suivant un contact ponctuel 10, comme tel était le cas dans la cupule représentée à la figure 1. Différents dimensionnements ont été donnés, à titre préférentiel, pour tenir compte notamment en fonction des diamètres des ttes de l'élément fémoral, de la distance entre le plan équatorial de la cavité et le plan de raccordement à la portion cylindrique, de la longueur de la portion cylindrique, du diamètre de la portion cylindrique, et de l'angle d'engagement de la tte de l'élément fémoral dans la portion tronconique. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une cupule en matière synthétique destinée à recevoir une tte de prothèse fémorale, dans laquelle les efforts sont parfaitement répartis quelle que soit I'angulation du col, et dans lequel les risques d'usure et de luxation sont considérablement réduits. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette cupule en matière synthétique, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les dimensions indiquées ci-dessus pourraient varier en fonction notamment de la nature du matériau utilisé sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cupule en matière synthétique pour implant cotyloïdien de prothèse de hanche, du type comportant une cavité en forme de tronçon de surface sphérique destinée au montage avec possibilité de pivotement de la tte sphérique d'un élément fémoral, caractérisée en ce qu'elle comprend, depuis le fond de la cavité en direction de l'ouverture de celle- ci, une portion de surface sphérique (13), de mme rayon que celui de la tte (3) de l'élément fémoral, s'étendant sur plus d'une demi-sphère, cette portion de surface sphérique (13) étant prolongée, en-dessous de son plan équatorial (14) et à distance de celui-ci, par une portion cylindrique (15), de diamètre inférieur à celui de la tte (3) de l'élément fémoral. 2. Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion cylindrique (15) est prolongée, vers l'extérieur, par une portion tronconique (16), dont la section augmente de l'intérieur vers t'extérieur. 3. Cupule selon la revendication 2, caractérisée en ce que le plus grand diamètre de la portion tronconique (16) est supérieur au diamètre de la tte (3) de l'élément fémoral. 4. Cupule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la distance entre le plan équatorial (14) de la cavité et le plan de raccordement à la portion cylindrique (15) est compris entre environ 3,2 et 5,2 mm pour des diamètre de ttes (3) de l'élément fémoral compris entre environ 22 et 28 mm. 5. Cupule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la longueur de la portion cylindrique (15) est comprise entre environ 2,8 et 4,2 mm pour des diamètres de ttes (3) de l'élément fémoral compris entre environ 22 et 28 mm. 6. Cupule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le diamètre de la portion cylindrique (15) est inférieur d'une valeur comprise entre environ 0,4 à 1,8 mm, à la valeur du diamètre de tte (3) de t'élément fémoral qui est, pour sa part, compris entre environ 22 et 28 mm. 7. Cupule selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que I'angle d'engagement de la tte (3) de l'élément fémoral dans la portion tronconique (16), c'est-à-dire I'angle que forme la paroi de celle-ci avec I'axe de la cavité, est compris entre environ 50 et 65'pour des diamètres de ttes compris entre environ 22 et 28 mm.