Brevet FR2823662A3 — publié le 20021025

FR 2823662 A3 20021025 FR 0202847 A 20020306 La présente invention concerne une prothèse de hanche et, plus particulièrement, une prothèse totale de hanche. Le traitement de l'arthrite dégénérescente de la hanche à l'aide de prothèses de remplacement total de hanche traditionnelles est, dans l'ensemble, une grande réussite, avec une survivance de la prothèse atteignant habituellement 90% au bout de 10 ans. Un certain nombre de complications cliniques peuvent toutefois apparaître. Ces complications comprennent une luxation précoce (3 à 4%, habituellement), un jeu mécanique et une ostéolyse résultant de débris d'usure de polyéthylène. L'effet préjudiciable des débris de polyéthylène a été de mieux en mieux compris tout au long des années 90 et, par conséquent, on s'est de nouveau intéressé aux prothèses d'appui métal sur métal, pour ainsi éviter l'utilisation du polyéthylène. Actuellement, il existe deux types de prothèses totales de hanche métal sur métal en usage clinique. Il s'agit de prothèses de remplacement total de hanche à tige, de faible diamètre (22-32 mm) et de prothèses de reconstitution de surface à grand diamètre (35 mm et plus). Les deux types sont fabriqués à partir de cobalt-chrome à forte teneur en carbone et exigent de hauts degrés de sphéricité et de finition de surface. Une prothèse métal sur métal de grand diamètre semble présenter de nombreux avantages par rapport à une prothèse métal sur métal de faible diamètre. Ces avantages comprennent une résistance à la luxation (c'est-à-dire davantage de stabilité), un caractère plus anatomique (c'est-à-dire qui assure une meilleure sollicitation et, par conséquent, une plus grande intégrité osseuse) et, point le plus important, une plus grande aptitude à assurer un régime de lubrification naturelle par l'entraînement d'un fluide pseudo synovial entre les deux surfaces d'articulation métalliques. Du fait de cette meilleure lubrification, les prothèses métal sur métal de grand diamètre présentent théoriquement des taux d'usure plus faibles que les prothèses métal sur métal de petit diamètre. Cependant, les prothèses de reconstitution de surface métal sur métal de grand diamètre ne conviennent que pour les patients jeunes chez lesquels le col du fémur est suffisamment robuste pour résister à une fracture. 90% de l'ensemble de la population de plus de 60 ans souffrent d'ostéo-arthrite et 200 millions de personnes dans le monde sont affectées par l'ostéoporose. Par conséquent, une reconstitution de surface peut être contre-indiquée chez les patients âgés qui présenteraient un risque de fracture du col du fémur consécutive à l'implantation d'une prothèse de reconstitution de surface et aggravée par cette implantation. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients des prothèses totales de hanche de l'art antérieur. Conformément à la présente invention, il est proposé une prothèse totale de hanche comprenant un élément fémoral et une cupule cotyloïdienne, l'élément fémoral comportant une tige fémorale et une tête qui définit une première surface d'articulation sphérique, et la cupule comportant une cavité qui définit une seconde surface d'articulation sphérique, caractérisée en ce que les surfaces d'articulation de la tête et de la cupule sont formées d'un métal, et en ce que la tête a un diamètre d'au moins 35 mm et un rayon qui est de 25 à 300 m inférieur au rayon de la cavité de la cupule. Il est par conséquent possible de réaliser une prothèse qui présente de nombreux avantages par rapport aux prothèses totales de hanche classiques. Ces avantages peuvent comprendre: a. un régime d'autolubrification entre la tête et la cupule, pour ainsi réduire une usure au minimum ; b. l'absence de polyéthylène et, par conséquent, de débris de polyéthylène; c. un risque réduit de luxation post-opératoire grâce à l'utilisation d'une tête relativement grande ; et d. une sollicitation plus anatomique des os, résultant de la conservation pour l'essentiel des dimensions anatomiques de la tête fémorale et de la cupule. De préférence, le rayon de la tête est de 100 à 200 jura inférieur au rayon de la cavité de la cupule. Conformément à une caractéristique particulière de l'invention, la sphéricité de la tête est inférieure à 10 m. De préférence, la finition des surfaces d'articulation de la tête et de la cavité de la cupule est inférieure à 0,05 m. De préférence également, le métal est un alliage cobalt-chrome à forte teneur en carbone. Conformément à une autre caractéristique de la présente invention, le diamètre équatorial de la surface extérieure de la cupule est supérieur au diamètre polaire de celle-ci. Conformément à une caractéristique supplémentaire de l'invention, la cupule possède un bord annulaire entre sa surface extérieure et sa surface d'articulation, le bord comportant au moins un creux dans lequel un dispositif d'introduction peut être engagé pour permettre l'introduction et le positionnement de la cupule dans la cavité cotyloïde d'un patient. De préférence, la tête est adaptée pour être en appui sur le pôle de la cupule. Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, la tête peut être fixée de manière permanente à la tige fémorale. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, la tête peut être fixée à la tige fémorale par un pivot conique. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortira plus clairement de la description détaillée suivante de modes de réalisation donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée de l'un des modes de réalisation d'une prothèse totale de hanche selon la présente invention; la figure 2 est une vue de côté, partiellement en coupe, de l'élément fémoral de la prothèse de hanche représentée sur la figure 1 ; etla figure 3 est une vue en coupe de la cupule cotyloïdienne de la prothèse de hanche visible sur la figure 1. En référence aux dessins, la prothèse totale de hanche représentée comprend un élément fémoral 10 et une cupule cotyloïdienne 11. L'élément fémoral 10 comprend une tige fémorale 12 conformée pour s'insérer dans la cavité fémorale du fémur, et une tête 13 définissant une première surface d'articulation sphérique 14. La cupule cotyloïdienne 11 comporte une cavité 16. La cavité 16 définit une seconde surface d'articulation sphérique 15 qui est de préférence hémisphérique ou sensiblement hémisphérique. La cupule 11 présente également une surface extérieure 17 ayant un diamètre approprié pour s'emboîter dans la cavité cotyloïde d'un patient. L'élément fémoral 10 et la cupule 11 peuvent être implantés à l'aide d'un ciment pour les os. A titre de variante, l'un de ces éléments ou les deux peuvent être implantés à l'aide d'un revêtement d'ostéo-intégration poreux en vue d'une fixation directe à l'os receveur. Un bord annulaire 18 s'étend entre la surface extérieure 17 et la surface d'articulation 15 de la cupule 11. La surface du bord 18 est plane . Le bord 18 comporte au moins un, et de préférence trois, creux pour outil d'introduction 19 espacés équiangulairement (représentés sur la figure 3). Les creux 19 débouchent uniquement dans le bord 18 et sont espacés de la surface extérieure 17 et de la surface intérieure 15. Les creux 19 sont prévus pour recevoir un outil d'introduction (comme celui décrit dans GB-A-2 333 961) destiné à introduire et à positionner la cupule 11 dans la cavité cotyloïde du patient. Pour améliorer la fixation de la cupule cotyloïdienne 11 dans la cavité cotyloïde du patient, la surface extérieure de la cupule peut être texturée et/ou comporter plusieurs cannelures (non représentées). Un tenon supra-médial 21 peut également s'étendre sur la surface extérieure 17 de la cupule. Comme cela a été mentionné précédemment, la cupule cotyloïdienne peut être implantée à l'aide d'un revêtement d'ostéo-intégration poreux en vue d'une fixation directe à l'os receveur. Pour faire en sorte qu'elle reste dans la cavité cotyloïde avant d'être fixée par ostéo-intégration, la cupule 11 est conformée de façon que le diamètre équatorial de de sa surface extérieure 17 soit supérieur au diamètre polaire dp de cette dernière. La cavité cotyloïde est alésée à la même dimension que le diamètre polaire dp, la cupule 11 pouvant ensuite être bloquée dans la cavité cotyloïde du fait de son diamètre équatorial plus grand. La cupule 11 et la tête 13 de l'élément fémoral 10 sont toutes deux formées de métal et, de manière davantage préférée, de cobalt-chrome à forte teneur en carbone. La cupule 11 ou la tête 13, ou les deux peuvent cependant être formées d'une matière biocompatible appropriée et pourvues d'un revêtement métallique pour définir la ou les surfaces d'articulation. La tête 13 est ce que l'on appelle communément dans la technique une tête à grand diamètre, avec un diamètre d'au moins 35 mm et, habituellement, entre 40 et 56 mm. Une tête à grand diamètre réduit le risque de luxation post-opératoire et améliore une sollicitation anatomique des os. Le rayon de la tête est de 25 à 300 m inférieur au rayon de la cavité 16 de la cupule 11 et, facultativement, de 100 à 200 m inférieur au rayon de ladite cavité 16. Cette différence de rayon entre la cupule 11 et la tête 13 est définie volontairement par usinage de la cupule et de la tête afin d'augmenter l'aptitude de la prothèse à assurer un régime de lubrification naturelle par l'entraînement d'un fluide pseudo synovial entre les surfaces d'articulation, cette meilleure lubrification ayant pour conséquence de réduire le taux d'usure de la prothèse. De plus, la tête 13 est en appui sur le pôle de la cupule 11. La sphéricité de la tête (définie par la norme ISO 7206-2 1996 Section 4. 1.1) est inférieure à 10 m. La tige fémorale 12 est, de manière caractéristique, formée d'un alliage de titane, d'un alliage cobalt-chrome ou d'acier inoxydable. La tête 13 est fixée à la tige fémorale 12 par un pivot conique 22 du type couramment appelé un Cône Morse dans la technique. A titre de variante, la tête 13 peut faire partie intégrante de la tige 10. La finition des surfaces d'articulation de la tête 13 et de la cavité 16 est inférieure à 0,05 m. Il est possible de faire en sorte qu'il existe une gamme de diamètres de têtes et de cupules afin de correspondre à la taille de chaque patient. Dans ce cas, les diamètres internes des cupules et les diamètres des têtes varieront en fonction des dimensions extérieures des cupules qui correspondent à la taille de la cavité cotyloïde de chaque patient. Bien que la description précédente ait porté sur des modes de réalisation particuliers de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée aux exemples spécifiques décrits et illustrés ici et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Prothèse totale de hanche comprenant un élément fémoral et une cupule cotyloïdienne, l'élément fémoral (10) comportant une tige fémorale (12) et une tête (13) qui définit une première surface d'articulation sphérique (14), et la cupule (11) comportant une cavité (16) qui définit une seconde surface d'articulation sphérique (15), caractérisée en ce que les surfaces d'articulation (14, 15) de la tête (13) et de la cupule (11) sont formées d'un métal, et en ce que la tête (13) a un diamètre d'au moins 35 mm et un rayon qui est inférieur de 25 à 300 m au rayon de la cavité (16) de la cupule (11) . 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rayon de la tête est inférieur de 100 à 200 m au rayon de la cavité (16) de la cupule (11). 3. Prothèse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la sphéricité de la tête (13) est inférieure à 10 m. 4. Prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la finition des surfaces d'articulation (14, 15) de la tête (13) et de la cavité (16) de la cupule (11) est inférieure à 0,05 m. 5. Prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le métal est un alliage cobalt-chrome à forte teneur en carbone. 6. Prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diamètre équatorial (de) de la surface extérieure (17) de la cupule (11) est supérieur au diamètre polaire (dp) de celle-ci. 7. Prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cupule (11) possède un bord annulaire (18) entre sa surface extérieure (17) et sa surface d'articulation (15), et en ce que le bord (18) comprend au moins un creux (19) dans lequel un dispositif d'introduction peut être engagé pour permettre l'introduction et le positionnement de la cupule dans la cavité cotyloïde d'un patient. 8. Prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête (13) est adaptée pour être en appui sur le pôle de la cupule (11) . 9. Prothèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tête (13) est fixée de manière permanente à la tige fémorale (12) . 10. Prothèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la tête (13) est fixée à la tige fémorale (12) par un pivot conique (22).