Brevet FR2809305A1 — publié le 20011130

La présente invention concerne un instrument ancillaire de pose d'une cupule cotyloïdienne pour prothèse articulaire de hanche. Une prothèse de hanche comporte principalement une tige d'ancrage destinée à être introduite dans le fût fémoral pour y être scellée soit de façon naturelle par ostéointégration, soit artificiellement au moyen d'un ciment, et une tête articulaire sphérique qui est destinée à se substituer à la tête fémorale naturelle pour être reçue dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque correspondant du patient. La tête fémorale naturelle ayant été préalablement réséquée, la tige d'ancrage possède une extrémité au col qui s'étend en saillie du bord réséqué du fémur pour être raccordée à la tête articulaire sphérique. Lorsque la cavité cotyloïdienne est trop endommagée pour continuer à remplir sa fonction d'appui glissant avec la tête fémorale, il est nécessaire d'utiliser une tête articulaire réalisant intrinsèquement une liaison rotule. Ce type de tête articulaire prothétique porte d'une part un cotyle artificiel hémisphérique qui est fixé à demeure dans la cavité cotyloïdienne du patient, et d'autre part une pièce sphérique (ou rotule), solidaire du col et reçue dans un logement hémisphérique correspondant du cotyle artificie'_ pour réaliser une liaison rotule par glissement de la pièce sphérique dans le logement du cotyle. Un cotyle artificiel utilisé dans ce genre de prothèse comporte classiquement une cupule métallique présentant une forme hémisphérique évidée, avec un pôle et un bord équatorial, et un noyau (ou insert de glissement), généralement en polyéthylène, reçu dans la cupule et dans lequel est ménagé le logement hémisphérique pour la liaison articulée du cotyle avec la pièce sphérique portée par le col de la tige fémorale. La cupule présente généralement des aspérités sur sa surface intérieure dûes à la présence de fentes ou d'évidements méridiens pratiqués en vue de lui apporter une certaine souplesse lors de la pose, ou encore d'orifices filetés ou non recevant des vis d'ancrage dans la hanche. Les cupules se posent en général au moyen d'un instrument ancillaire percuteur à l'extrémité duquel la cupule est immobilisée. L'outil sert alors à transmettre l'effort de percussion, et guider la cupule lors de sa mise en place. A cet effet, les cupules sont généralement dotées d'empreintes, d'appendices ou encore d'orifices pour permettre leur préhension. L'outil dispose par exemple d'un téton fileté au bout de la tête de pose destiné à se visser dans l'orifice taraudé pratiqué au niveau du pôle de la cupule. Cet orifice est bouché par un bouchon lorsque la cupule est posée. Des débris d'usure du matériau de la cupule peuvent résulter du frottement de l'insert dans la cupule contre les arêtes plus ou moins vives qui délimitent ces évidements, trous, fentes ou ouvertures précités de la cupule, et ce d'autant plus que l'insert à tendance à fluer dans ces évidements, trous, fentes ou ouvertures, sous l'effet des sollicitations répétées que subit la prothèse. En outre, ces évidements, trous, fentes ou orifices précités laissent s'établir une circulation vers l'os de liquide synovial chargé de particules. Ces particules constituées de débris de polyéthylène provoquent une ostéolyse néfaste à la bonne tenue des vis d'ancrage dans le temps, et sont mai tolérées par l'organisme. Pour toutes ces raisons, les praticiens ont été amenés à considérer des cupules ne présentant aucune aspérité en leur surface intérieure. Par ailleurs, il existe des cotyles dits à double mobilité pour lesquels l'insert en polyéthylène est susceptible de glisser sur la surface interne de la cupule. Celle-ci doit alors présenter un état de surface extrêmement lisse qui ne peut s'accommoder d'aspérités ou d'accidents. L'invention s'intéresse plus particulièrement à la pose de ce genre de cupule. Le problème est de maintenir cette cupule à l'extrémité de l'outil de percussion lors de l'opération de pose, sachant que la forme hémisphérique lisse de l'intérieur de la cupule interdit sa préhension par expansion d'un mandrin et qu'une préhension extérieure ne peut qu'interférer avec l'os délimitant la cavité d'insertion du cotyle. Le problème est résolu conformément à la présente invention, par le fait que l'instrument ancillaire est constitué d'un corps d'axe général longitudinal relié à une tête, ce corps étant équipé d'un moyen de maintien de la cupule au contact de la tête de l'instrument, par création entre la tête et la cupule d'une force d'attraction commandée de la surface interne de la cupule contre la surface externe de la tête. De façon non limitative, les moyens de maintien envisageables sont par exemple l'attraction électro statique, l'attraction magnétique ou encore une attraction par dépression, utilisant l'effet ventouse. Avantageusement, le corps comporte à l'extrémité opposée de celle qui porte la tête un organe permettant la préhension de l'instrument par le praticien, et apte à recevoir les coups du percuteur utilisé par le praticien en vu d'emmancher la cupule dans la cavité fémorale par impacts successifs. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le moyen de maintien consiste en une pompe à vide intégrée dans le corps, composée d'un piston pouvant coulisser dans un alésage intérieur du corps définissant ainsi une chambre à volume variable entre le piston et les parois intérieures du corps, en communication permanente avec l'atmosphère extérieure par un conduit débouchant sur la face externe de la tête. Cette pompe a pour fonction d'aspirer l'air contenu entre la face interne de la cupule et la surface externe de la tête lorsque la cupule est positionnée sur cette dernière, de façon à immobiliser la cupule sur la tête par un effet de ventouse. Ce moyen de préhension permet de maintenir la cupule sur la tête, sans blesser la face interne de la cupule ni requérir d'aspérité sur celle-ci. Avantageusement, la forme de la face externe de la tête est conforme à celle de la surface interne de la cupule. Avantageusement, le piston est rendu solidaire d'une poignée coulissant extérieurement au corps par un organe de liaison traversant la paroi du corps dans une lumière longitudinale parallèle à l'axe de l'instrument pratiqué dans la paroi de ce dernier. Cette poignée permet la man#uvre de la pompe en vue d'immobiliser la cupule sur la tête de l'outil. Avantageusement encore, la lumière longitudinale ainsi pratiquée dans la paroi du corps possède à son extrémité la plus éloignée de la tête une section transversale formant logement de blocage longitudinale de l'organe de liaison. Ce blocage est obtenu par la rotation de la poignée engageant l'organe de liaison dans cette section transversale, permettant ainsi de bloquer la pompe dans 'La position d'aspiration. Le corps 5 est avantageusement pourvu de repère visuels coïncidant avec un repère porté sur la poignée de man#uvre dans les deux positions remarquables de repos ou d'action de la pompe. Ces repères permettent d'un seul coup d'#il de savoir si l'organe de maintien de la cupule est actionné ou non. On équipera avantageusement la tête de l'instrument d'un joint d'étanchéité, sensiblement selon l'un des parallèles de sa surface externe. Ce joint est destiné à empêcher l'éventuelle réadmission d'air dans le volume compris entre la face interne de la cupule et la surface externe de la tête lorsque la pompe est actionnée. Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, le moyen de maintien de l'instrument est un dispositif magnétique comportant une série d'aimants fixes disposés dans la tête, et une série d'aimants disposés dans une pièce intégrés dans la tête, mobile en rotation selon l'axe principal de l'instrument. Pour une certaine position angulaire de la partie mobile de la tête vis à vis de la partie fixe, la série d'aimants mobiles contrarie le flux magnétique de la série d'aimants fixes, de façon à ce que ceux-ci ne puissent retenir fermement la cupule sur la tête de l'instrument. C'est dans cette position angulaire que le praticien positionne la cupule sur l'instrument. Pour une autre position angulaire de la série d'aimants mobiles vis à vis de la série d'aimants fixes, (par exemple 1/8ème de tour si les séries sont composées de quatre aimants), les aimants de la série mobile ne contrarient plus le flux magnétique de la série fixe ; ceux-ci peuvent alors retenir fermement la cupule sur la tête de l'instrument par l'intermédiaire de 'La force exercée sur la cupule par ces champs magnétiques ainsi libérés. I1 faut bien sûr que la cupule soit faite d'un matériau ferromagnétique. Avantageusement, la partie mobile sera reliée à une poignée extérieure au corps au moyen d'un organe de liaison traversant la paroi du corps dans une lumière diamétrale du corps. Cette poignée permet la manoeuvre du moyen de maintien magnétique. De préférence, la tête de l'instrument comporte un rebord équatorial en correspondance de forme avec le bord ondulé de la cupule. L'appui du bord de la cupule sur ce rebord équatorial permet son positionnement angulaire vis à vis de l'instrument. De préférence encore, la tête est pourvue d'un repère visuel permettant au praticien d'orienter la cupule dans la cavité fémorale lors de l'opération de pose. Dans ces deux modes particuliers de réalisation, l'effort de percussion de l'instrument se transmet du corps à la tête, puis de la tête à la cupule. La cupule prenant largement appui sur la tête par sa surface interne, cette effort de percussion est avantageusement transmis de façon homogène sur la quasi-totalité de la surface interne de la cupule. On remarquera aussi que l'effort de percussion ne transite pas par le moyen de maintien de la cupule. C'est un avantage recherché de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. I1 sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un instrument ancillaire selon l'invention, équipé d'un moyen de maintien à aspiration, ce dispositif n'étant pas actionné, - la figure 2 représente une vue extérieure de ce même instrument, dans la même position, - la figure 3 représente une vue en coupe du même instrument avec le dispositif de moyen de maintien en position actionnée, - la figure 4 représente une vue extérieure du même instrument dans la position indiquée au tiret précédent, - la figure 5 représente la vue en coupe partiel d'un instrument ancillaire équipé d'un moyen de maintien magnétique. En référence aux figures, l'instrument ancillaire conforme à l'invention comprend un corps 5 d'axe longitudinal 30 recevant à l'une de ces extrémités un ensemble de percussion composé d'un embout 1 destiné à recevoir les coups de percussion, monté en extrémité d'une poignée de formant enclume, cette dernière étant solidaire d'un fond 4 destiné à venir s'adapter sur l'extrémité du corps 5. A l'autre extrémité du corps 5 s'adapte une rallonge 13 portant à son bout la tête 15 de l'outil destinée à recevoir la cupule. Le fond 4 ainsi que la rallonge 13 s'adapte sur le corps par vissage, serrage ou tout autre moyen équivalent. La tête de l'instrument est équipée d'un rebord équatorial 18 ondulé destiné à se conformer au bord équatorial de la cupule, de façon à positionner celle-ci angulairement vis à vis de l'outil. Le repère visuel 19 aide le praticien à orienter la cupule dans la cavité fémorale lors de l'opération de pose. La face extérieure de la tête 15 de l'outil épouse sensiblement la face interne de la cupule, de façon à offrir une surface de transmission de l'effort de percussion importante et homogène. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention illustré par les figures 1, 2, 3 et 4, le moyen de maintien de la cupule sur la tête de -,.'outil est une pompe à vide, constitué d'un piston 9 étanchéifié par un joint 11 coulissant intérieurement dans un alésage du corps 5, définissant un volume variable A compris entre la face du piston 9, les parois internes du corps 5 et l'extrémité de la rallonge 13 venant s'engager dans le corps 5. Ce volume variable est mis en communication avec le volume B compris entre la face interne de la cupule et la face extérieure de la tête de l'instrument au moyen de l'orifice C traversant toute la longueur de la rallonge, ainsi que la tête et débouchant au pôle de celle-ci. Le coulissement du piston 9 dans le corps 5 tant à aspirer l'air contenu dans le volume B, et ainsi à plaquer la cupule contre la tête 15 de l'instrument. Un joint 16 permet d'éviter la réalimentation en air de ce volume B quand la pompe ainsi fermée est actionnée. Le piston 9 est relié à une poignée 6 au moyen non limitatif d'une goupille 8 arrêtée par une broche 10, cette poignée 6 coulissant extérieurement par rapport au corps 5, et servant d'organe de man#uvre de la pompe. Cette goupille 8 traverse la paroi du corps 5 selon une lumière longitudinale pratiqué dans ce dernier, permettant le libre coulissement de l'ensemble piston-poignée. A l'extrémité la plus éloignée de la tête, cette lumière est pourvue d'un renvoi transversal, permettant, par la rotation de la poignée, d'y faire pénétrer la goupille 8 au fin de bloquer le piston en position d'aspiration. Le volume d'air D contenu entre l'autre face du piston la paroi interne du corps 5 et le fond 4 est avantageusemenL' éventé par le trou 20, de façon à lui permettre de s'échapper lors de la man#uvre du piston. Cette poignée comporte un repère 21 venant s'aligner alternativement avec deux repères portés sur le corps 5, selon que le moyen de maintien est en position de repos ou en position d'aspiration. La cavité constituée du volume variable A, du volume de l'orifice C et du volume B d'air compris entre la cupule et la tête de l'instrument est avantageusement étanchéifiée par le joint 12 disposé entre le corps 5 et la rallonge 13 et le joint 14 disposé entre la rallonge 13 et la tête 15. La figure 3 montre le moyen de maintien en position actionnée. La poignée ainsi que le piston qui lui est relié sont alors en position haute, la goupille 8 est engagée dans le renvoi transversal de la lumière 7 du corps 5, et le repère 21 inscrit sur la poignée vient s'aligner avec le repère correspondant du corps 5. La cupule est maintenue fermement sur la tête de l'instrument par une force dont l'intensité est sensiblement égale à la surface plane inscrite dans le périmètre du joint 16 multipliée par la dépression obtenue par la man#uvre du piston. Ainsi positionnée, la cupule est maintenue sur l'instrument, et le praticien peut opérer l'opération de pose. A la fin de l'opération de pose, il lui suffit de tourner la poignée puis de la faire coulisser de façon à relâcher le mécanisme de préhension et ainsi désolidariser la cupule de l'instrument. La figure 5 représente un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention, lequel le moyen de maintien est magnétique. L'instrument est toujours composé d'un corps 5, associé à l'une de ces extrémités de l'ensemble de percussion, l'autre extrémité étant reliée à une rallonge elle même connectée à une tête d'outil 15 comportant une partie fixe 26 dans laquelle est insérée une série d'aimants 27, la tête comportant également une partie mobile 25 dans laquelle est disposée une autre série d'aimants ; cette partie mobile 25 dispose d'une liberté de rotation par rapport à la partie fixe 26 vis à vis de l'axe principal 30 de 'L'instrument. Cette partie mobile 25 est reliée par un axe 23 à une poignée extérieure 6 pouvant tourner selon le diamètre extérieur du corps 5, au moyen par exemple d'une goupille 22, traversant le corps selon une lumière diamétrale pratiquée dans celui-ci. Cette poignée permet la rotation de la partie mobile 25 de la tête de façon à amener cette dernière dans au moins deux positions angulaires remarquables ; dans l'une d'elle la série d'aimants de la partie mobile contrarie le flux magnétique de la série d'aimants de la partie fixe, de façon à ce que la cupule ne puisse être maintenue fermement sur la tête de l'outil 15 de l'instrument. C'est dans cette position que le praticien met en place la cupule sur l'instrument. Dans une autre position angulaire, la série d'aimants mobiles ne contrarie plus le flux de la série d'aimants fixes, de façon que ceux-ci puissent maintenir fermement la cupule sur la tête de l'instrument grâce au champ magnétique ainsi libéré. On prévoira avantageusement un repère sur la poignée mobile 6, venant s'aligner sur les repères des deux positions ainsi décrites, inscrits sur le corps 5. Ce mode de réalisation, de façon analogue au premier, permet de faire transiter directement l'effort de percussion à la tête de l'instrument en passant par le corps, sans solliciter le moyen de maintien de la cupule. Dans les deux cas, l'action qui retient la cupule sur la tête de l'instrument est facilement réversible. REVENDICATIONS 1. Instrument ancillaire de pose d'une cupule cotyloïdienne pour prothèse articulaire de hanche, constitué d'un corps (5) d'axe général longitudinal (30) relié à une tête (15) caractérisé en ce que le corps (5) est équipé d'un moyen de maintien de la cupule au contact de la tête (15) de l'instrument, par création entre la tête (15) et la cupule d'une force d'attraction commandée de la surface interne de la cupule contre la surface externe de la tête (15). 2. Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de maintien consiste en une pompe à vide intégrée dans le corps (5), composée d'un piston (9) pouvant coulisser dans un alésage intérieur du corps (5) définissant ainsi une chambre A à volume variable entre le piston (9) et les parois intérieures du corps (5), en communication permanente avec l'atmosphère extérieure par un conduit C débouchant sur la surface externe de la tête (15): 3. Instrument ancillaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le piston (9) est rendu solidaire d'une poignée (6) coulissant extérieurement au corps (5), par un organe de liaison (8) traversant la paroi du corps (5) dans une lumière longitudinal (7) pratiquée dans la paroi de ce dernier. 4. Instrument ancillaire selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lumière longitudinal (.7) possède à son extrémité la plus éloignée de la tête (15) une section transversale formant le logement de blocage longitudinale de l'organe de liaison (8). 5. Instrument ancillaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tête (15) de l'instrument ancillaire est équipée d'un joint d'étanchéité (16) selon une des parallèles de sa surface externe. 6. Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (5) est pourvu de repères visuels (28,29) coïncidant avec le repère (21) porté par la poignée (6) dans la position de repos ou actionnée de la pompe. 7. Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de maintien est un dispositif magnétique comportant une série d'aimants (27) fixes disposés dans la tête (15), et une série d'aimants (28), disposés dans une pièce (25) intégrée dans la tête (15), mobile en rotation selon l'axe (30) principal de l'instrument. 8. Instrument ancillaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce mobile (25) est reliée à une poignée extérieure au corps (5) au moyen d'un organe de liaison traversant la paroi du corps (5) dans une lumière diamétrale du corps (5). 9. Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (15) comporte un rebord équatorial (18) en correspondance de forme avec le bord ondulé de la cupule. 10. Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (15) est pourvu d'un repère visuel (19).