Brevet FR2795303A1 — publié le 20001229

CUPULE METALLIQUE L'invention se rattache au secteur technique des implants orthopédiques pour l'articulation de la hanche. Plus particulièrement, l'invention concerne une cupule métallique pour implant cotyloïdien, ladite cupule étant destinée â recevoir un noyau notamment en polyéthylène coopérant avec une tête fémorale. La cupule métallique de forme générale hémisphérique est impactée dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque en y étant maintenue par différents moyens, en combinaison ou non avec du ciment. Notamment, la fixation de la cupule dans la cavité cotyloïdienne peut être assurée par un effet connu sous 1e nom de "Press Fit". Le noyau peut être monté dans la cupule, d'une manière fixe, ou avec capacité de déplacement multi- directionnel, constituant ainsi un noyau mobile. Quelle que soit la solution technique choisie, il est important de réduire au maximum les risques de luxation et d'assurer une fixation sûre et efficace de la cupule dans la cavité cotyloïdienne. Or des problèmes peuvent apparaître dans le cas d'une cavité de forme non hémisphérique ou de qualité osseuse médiocre ou encore en cas de perte osseuse. En outre, dans le cas d'un noyau mobile, le problème d'obtenir une fixation efficace est encore plus difficile, étant donné qu'avec ce type d'implant, il n'est généralement pas souhaitable de fixer la cupule par des vis engagées dans des trous débouchants formés dans son épaisseur. Pour cette raison, il est très soupent préféré une fixation du type "Press Fit" qui, cependant, ne s'avère pas toujours suffisamment suffisante, d'où la nécessité de pouvoir renforcer ce type de fixation. Notamment, il est apparu important de pouvoir réaliser une fixation du type "Press Fit" avec une fixation,par vis dite "entre cuir et chair" c'est-à- dire au moyen de vis engagées entre la face externe de la cupule et la zone correspondante de la cavité cotyloïdienne où elle doit être impactée. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point une cupule métallique pour implant cotyloïdien destinée à recevoir un noyau notamment en polyéthylène coopérant avec une tête fémorale, la surface interne concave de ladite cupule et sa surface externe constituant très sensiblement une demi-sphère. Plus particulièrement, le problème posé est d'assurer une fixation par l'effet de "Press Fit" en combinaison avec des vis, sans nécessité de percement de la cupule, afin d'assurer une parfaite stabilité. Pour résoudre un tel problème, selon les caractéristiques à la base de l'invention, la cupule présente, à partir de son ouverture circulaire, du côté de la surface externe seulement, au moins deux empreintes en creux, chaque empreinte présentant, d'une part, des agencements pour le logement partiel d'une tête de vis et, d'autre part, des agencements pour le logement partiel et la retenue du corps desdites vis destinées à être vissées entre la surface externe de ladite cupule et la cavité cotyloïdienne où elle est impactée. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le cas d'un implant cotyloïdien remarquable par la combinaison des dispositions suivantes - les centres de courbure de la surface interne et de la surface externe du noyau correspondant au centre de rotation de la tête fémorale sont confondus avec le centre de la surface interne de la cupule ; - la surface externe de la cupule est délimitée par une enveloppe hémisphérique dont le centre est décalé à l'extérieur par rapport au centre de la surface interne de la cupule ; - le noyau est monté à l'intérieur de la cupule avec capacité de pivotement multi-directionnel et reçoit la tête fémorale avec capacité de rétention. Pour résoudre le problème posé d'assurer une parfaite stabilité et un positionnement stable des vis et pour résoudre le problème posé dans le cas d'un noyau mobile, de lui éviter d'échapper la cupule métallique, les agencements de chaque empreinte, pour le logement de la tête de vis sont formés au niveau d'un rebord cylindrique formé au niveau de l'ouverture circulaire, dans le prolongement de la surface interne et en retrait de la surface externe, chaque agencement délimitant une forme de section transversale très sensiblement hémisphérique. Pour résoudre le problème posé d'assurer le guidage des vis, les agencements pour le logement partiel et la, retenue du corps des vis délimitent une forme semi-circulaire formée sur une hauteur limitée, et dont les bords présentent, au-delà d'une demi-circonférence, des ailerons de stabilisation aptes à envelopper partiellement le corps de la vis correspondante. A tire indicatif et compte tenu de l'effet "Press Fit" recherché, la face externe de la cupule délimite un angle d'environ 160 , tandis que la face interne du rebord cylindrique est située dans un plan horizontal parallèle à celui de ladite face externe à sensiblement 200 . Le noyau mobile délimite une forme externe sphérique d'environ 225 et une cavité interne cylindro- sphérique compte tenu de l'effet de rétention recherché par rapport à la tête fémorale. Dans une forme de réalisation avantageuse, la cupule présente trois empreintes régulièrement décalées angulairement et situées dans la zone du toit du cotyle. Les empreintes sont décalées les unes des autres d'un angle au pôle d'environ 40 . Pour résoudre le problème posé d'améliorer la stabilité de la cupule, à l'opposé de la zone où sont formées les empreintes, la surface externe présente des ailettes de stabilité aptes à coopérer sensiblement au niveau des cornes pubienne et ischiatique et dans l'axe de symétrie de la cupule. Selon une autre caractéristique, la face externe de la cupule présente, à partir de son bord supérieur où est formé en retrait le rebord cylindrique, une série de rainures circulaires parallèles dont les bords externes constituent une denture anti-expulsion et anti-basculement de la cupule. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective de la cupule ; - la figure 2 est une vue de face de cupule ; - la figure 3 est une vue de dessus de la cupule ; - la figure 4 est une vue de dessous correspondant à la figure 3 ; - la figure 5 montre la fixation de la cupule dans une cavité cotyloïdienne, ladite cupule coopérant avec un noyau mobile recevant une tête fémorale. La cupule désignée dans son ensemble par (1) est destinée à être impactée dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque. Cette cupule (1) est réalisée dans un matériau biocompatible tel que du titane, du chrome cobalt, de l'acier inoxydable, ..., susceptible d'être revêtu ou non d'un revêtement du type hydroxyapatite de calcium, sans pour cela exclure d'autres matériaux métalliques parfaitement connus et utilisés dans ce domaine technique. La cupule (1) est destiné à recevoir un noyau ou insert (2) notamment en polyéthylène. Le noyau (2) reçoit, avec capacité de rétention, une tête fémorale d'articulation (T). La cupule (1) a une forme générale hémisphérique. Par exemple, la surface interne (la) de la cupule (1) est délimitée par une enveloppe hémisphérique dont le centre est décalé vers l'extérieur par rapport au centre de la surface interne (1b) de ladite cupule. L'épaisseur de la cupule métallique (1) est progressive en direction de son bord annulaire (1c) situé dans un plan horizontal perpendiculaire à l'axe de symétrie. Selon une caractéristique à la base de l'invention, la cupule (1) présente, à partir de son ouverture circulaire (1c) correspondant à son bord annulaire, du côté de sa surface externe seulement, au moins deux empreintes en creux destinées à recevoir des vis (3) (ou des plots lisses) pour être vissées entre la surface -externe de ladite cupule et la cavité cotyloïdienne où elle est impactée notamment au niveau du toit du cotyle. Chaque empreinte présente, d'une part, des agencements pour le logement partiel de la tête de vis (3a) (ou des plots) et, d'autre part, des agencements pour le logement partiel et la retenue du corps (3b) de la vis. Pour le logement des têtes de vis (3a), chaque empreinte présente une forme (1f1) de section transversale sensiblement hémisphérique. Le corps de vis (3b) ou du plot est positionnée partiellement dans une forme semi-circulaire (1f2) établie, sur une hauteur limitée, dans le prolongement des empreintes (1f1). Les bords verticaux des empreintes (1f2) présentent au-delà d'une demi- circonférence, des ailerons de stabilisation (1 f3) aptes à envelopper partiellement le corps (3b) de la vis correspondante (3) (ou de plot). Compte tenu de ces dispositions, la cupule (1) est impactée dans le fond de la cavité cotyloïdienne par "Press-Fit", sans aucune vis traversant son épaisseur, de sorte que la face interne cylindro-sphérique est entièrement lisse et exempt de tout orifice, afin de préserver au maximum le polyéthylène, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'un noyau mobile. Compte tenu de la mobilité du noyau, l'ouverture circulaire (1c) de la cupule présente des agencements de recouvrement partiel du noyau quelle que soit sa position angulaire. Ces agencements sont constitués par un rebord cylindrique (1d) formé dans le prolongement de la surface interne hémisphérique (1b) de la cupule et 'en retrait de sa surface externe. Les empreintes (1 f1) sont formées au niveau du rebord cylindrique (1 d). Avantageusement, la cupule présente trois empreintes (If) régulièrement décalées angulairement et situées dans la zone du toit du cotyle. Les empreintes (1f) sont décalées les unes de autres d'un angle au pôle d'environ 40 . Selon une autre caractéristique, à l'opposé de la zone où sont formées les empreintes (l@, la surface externe de la cupule présente des ailettes de stabilité (1g). Plus particulièrement, la cupule présente trois ailettes, dont deux réparties de part et d'autre de l'axe de symétrie et convenablement orientées pour coopérer sensiblement au niveau des cornes pubienne et ischiatique, et une implantée sur l'axe de symétrie. Chaque ailette (1g) présente deux côtés équerrés (1 g 1 et 1g2). Le côté (1 g 1) est positionné à l'abrupt du point passant par le plan méridien d'angle au centre de 45 , tandis que le côté (1g2) est raccordé sensiblement perpendiculairement à l'axe vertical de symétrie de la cupule (1). En combinaison avec les vis (3) engagées dans les empreintes (If), les ailettes (1g) assurent une parfaite stabilité de la cupule avant impaction et après impaction, y compris dans le cas d'une cavité ovoïde ou de qualité osseuse médiocre ou encore en cas de perte osseuse. Avantageusement, la face externe de la cupule (1), à partir de son bord supérieur où est formé en retrait le rebord cylindrique (1 d), présente une série de rainures circulaires parallèles (le) dont les bords externes constituent une denture anti-expulsion et anti-basculement de la cupule. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - la fixation "entre cuir et chair" au moyen des vis (3) (ou plots) engagées dans les empreintes (l t) qui apparaissent à l'extérieur de la cupule, permet d'avoir une orientation des vis vers le haut dans l'axe de transmission des forces, afin de diminuer, d'une manière importante, tout effet de cisaillement ; - le positionnement, le guidage et la rétention des vis (ou plots) dans les cavités par la présence des ailerons ayant parallèlement un rôle de stabilisation de la cupule notamment en rotation ; - la qualité de la fixation "Press Fit" obtenue en combinaison avec les vis externes et les ailettes externes ; - la cavité interne entièrement lisse de la cupule permettant avantageusement d'utiliser un noyau mobile. REVENDICATIONS -1- Cupule métallique pour implant cotyloïdien destinée à recevoir un noyau notamment en polyéthylène coopérant avec une tête fémorale, la surface interne concave de ladite cupule et sa surface externe constituant très sensiblement une demi-sphère, caractérisée en ce qu'elle présente, à partir de son ouverture circulaire (1c), du côté de la surface externe seulement, au moins deux empreintes en creux (If), chaque empreinte présentant, d'une part, des agencements (1f1) pour le logement partiel d'une tête de vis lisse et, d'autre part, des agencements '(1f2 - l f3) pour le logement partiel et la retenue du corps desdites vis destinées à être vissées entre la surface externe de ladite cupule (1) et la cavité cotyloïdienne où elle est impactée. -2- Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les agencements de chaque empreinte (If), pour le logement de la tête de vis, sont formés au niveau d'un rebord cylindrique (1d) formé au niveau de l'ouverture circulaire (1c), dans le prolongement de la surface interne et en retrait de la surface externe, chaque agencement délimitant une forme (M) de section transversale très sensiblement hémisphérique. -3- Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les agencements (1f2) pour le logement partiel et la retenue du corps des vis délimitent une forme semi-circulaire formée sur une hauteur limitée, et dont les bords présentent, au-delà d'une demi-circonférence, des ailerons de stabilisation (1 f3) aptes à envelopper partiellement le corps de la vis. -4- Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que elle présente trois empreintes (If) régulièrement décalées angulairement et situées dans la zone du toit du cotyle. -5- Cupule selon la revendication 4, caractérisée en ce que les empreintes (If) sont décalées les unes des autres 'd'un angle au pôle d'environ 40 . -6- Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface externe présente, d'une part, à l'opposé de la zone où sont formées les empreintes (If), deux ailettes de stabilisation (1g) réparties de part et d'autre de l'axe de symétrie et aptes à coopérer sensiblement au niveau des cornes pubienne et ischiatique, et, d'autre part, une ailette sur ledit axe de symétrie. -7- Cupule selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque ailette (1 g) présente deux côté équerrés, l'un (1 g2) étant raccordé sensiblement perpendiculairement à l'axe vertical de symétrie de la cupule, l'autre (1 g 1) est positionné à l'abrupt du point passant par le plan méridien d'angle au centre de 45 . -8- Cupule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face externe de la cupule présente, à partir de son bord supérieur où est formé en retrait le rebord cylindrique (1 d), une série de rainures circulaires parallèles (le) dont les bords externes constituent une denture anti-expulsion et anti- basculement de ladite cupule.