Brevet FR2834630A1 — publié le 20030718

CUPULE POUR IMPLANT COTYLOÏDIEN La présente invention concerne une cupule destinée à recevoir un implant cotyloïdien d'une prothèse fémorale et concerne plus particulièrement des moyens de fixation de cette cupule à l'intérieur de la cavité cotyloïdienne. On sait qu'une prothèse totale de hanche se compose essentiellement d'une pièce fémorale et d'une pièce cotyloïdienne. La pièce fémorale est constituée d'une tige qui prend place dans la diaphyse fémorale et qui se termine à son extrémité externe par une tête sphérique. La pièce cotyloïdienne est généralement constituée d'une cupule métallique qui est fixée dans la cavité cotyloidienne et à l'intérieur de laquelle est disposé un insert en matière de synthèse, notamment en polyéthylène, qui est creusé d'une cavité semi-sphérique de façon à recevoir, à pivotement, la tête de la pièce fémorale. La fixation de la cupule métallique à l'intérieur de la cavité cotyloïdienne peut s'effectuer de différentes façons, et notamment par des moyens de scellement à l'aide de ciments appropriés, par vissage, ou simplement par un montage à force dans la cavité. Afin de faciliter cette fixation et empêcher le glissement de la cupule dans la cavité, les parois externes de celle-ci sont la plupart du temps pourvues de divers types de rainures et de crantages divers destinés à prévenir tout glissement. La plupart du temps cependant ces moyens de fixation se révèlent insuffisants, et parfois douloureux pour le patient en raison d'une instabilité de la cupule générant de micromouvements. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen de fixation d'une cupule dans la cavité cotyloïdienne qui soit à la fois simple, facile à mettre en oeuvre, et qui assure une fixation efficace sur le plan mécanique. La présente invention a ainsi pour objet une cupule destinée à être implantée dans la cavité cotyloïdienne et destinée à la réception de la tête sphérique d'un implant fémoral, caractérisée en ce qu'elle est constituée : - d'une première coquille hémisphérique destinée à être appliquée dans la cavité cotyloïdienne, comportant sur son bord externe périphérique un renflement, ce bord externe étant relié au sommet de la coquille par une zone déformable élastiquement, de façon à permettre un encastrement, au moins partiel, du renflement périphérique dans une gorge circulaire correspondante creusée dans la cavité cotyloïdienne, - d'une seconde coquille rigide indéformable destinée à se fixer dans la première, de façon à bloquer toute déformation ultérieure de celle-ci. Préférentiellement, les deux coquilles posséderont des moyens permettant de les solidariser l'une de l'autre dans une position intermédiaire de la seconde coquille, telle que la mise en place définitive de celle-ci dans la première soit obtenue par un déplacement suivant l'axe de révolution de ces deux coquilles. De façon avantageuse, le renflement périphérique de la première coquille sera pourvu, en surface, de rainures et/ou de crans aptes à favoriser son adhérence avec la gorge circulaire dans laquelle il est logé. De façon à favoriser et contrôler l'élasticité de sa zone déformable élastiquement, la première coquille pourra comporter des fentes radiales. La présente invention a également pour objet un outil de mise en place d'une cupule, caractérisé en ce qu'il comprend une tige dont une extrémité comporte des moyens de fixation amovibles sur la première coquille, qui traverse la seconde coquille, et qui assure le guidage d'un manchon monté à déplacement longitudinal sur celle-ci, et qui se termine par des moyens aptes à venir en appui sur la base de la seconde coquille lorsque celle-ci est en position de fixation intermédiaire dans la première, et à la repousser en position de fixation définitive dans la première coquille lorsque l'on déplace les moyens d'appui en direction du fond de la première coquille. Le manchon pourra être vissé sur la tige et se terminer par un plateau qui viendra en appui sur la base de la seconde coquille, de façon à la repousser vers la position de fixation lorsque l'on visse/dévisse le manchon sur la tige. La tige sera préférablement fixée par vissage sur la première coquille. La présente invention a également pour objet un outil de fraisage rotatif d'une gorge circulaire dans une cavité cotyloïdienne, caractérisé en ce qu'il comporte une tige dont une extrémité, ou extrémité active, comporte un guide de positionnement destiné à venir en appui sur la paroi de la cavité cotyloïdienne, et au moins deux lames d'usinage mobiles dans des logements radiaux sensiblement perpendiculaires à la tige et qui sont aptes à occuper deux positions, à savoir une position rétractée, ou position de repos, sous l'action de moyens élastiques de rappel, et une position sortie, ou position d'usinage, dans laquelle elles sont extraites partiellement de leurs logements respectifs sous l'action de la force centrifuge provoquée par la rotation de l'outil. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe suivant l'axe de révolution de la cupule, respectivement dans les positions de prépositionnement et de positionnement définitif des deux coquilles constituant celle-ci. La figure 3 est une vue en perspective avec coupe partielle de la cupule en position de prépositionnement telle que représentée sur la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective à plus petite échelle de la coquille interne de la cupule. La figure 5 est une vue en coupe axiale d'une cupule suivant l'invention dont les deux coquilles sont en position de prépositionnement, et qui sont saisies par un outil de positionnement de cette cupule. La figure 6 est une vue partielle représentant la cupule et l'outil de positionnement de la figure 5, une fois les deux coquilles de la cupule mises en position définitive. La figure 7 est une vue en coupe axiale d'un outil de fraisage rotatif permettant de creuser, dans la cavité cotyloidienne, une rainure circulaire destinée à recevoir le renflement périphérique prévu sur la coquille interne de la cupule. Les figures 8 et 9 sont des vues en coupe transversale de l'outil de fraisage représenté sur la figure 7 suivant la ligne VII-VII de celle-ci, respectivement en position de repos et en position d'usinage. On a représenté sur les figures 1 à 4 une cupule 1 suivant l'invention qui est essentiellement constituée d'une coquille interne 3 et d'une coquille externe 5 qui ont l'une et l'autre une forme sphérique. La coquille interne 3 est destinée à prendre place dans une cavité cotyloïdienne 7 qui, à cet effet, ainsi qu'il en est habituellement dans l'état antérieur de la technique, aura subi un usinage destiné à parfaire sa forme sphérique. La base de la coquille interne 3 comporte sur sa périphérie un renflement 9. Ce renflement est destiné à prendre place dans une gorge circulaire 11 créée à cet effet dans la cavité cotyloïdienne 7 au moyen d'un outil dont la forme et la fonction seront décrites en détails plus loin. Afin d'améliorer l'adhérence du renflement 9 dans la gorge 11, celui-ci est pourvu sur l'ensemble de sa périphérie d'une sorte de crantage. La zone 3a reliant le renflement 9 au sommet de la coquille interne 3 est de plus faible épaisseur que le reste de la coquille de façon à conférer à cette zone une certaine élasticité. Afin d'améliorer cette élasticité la coquille interne 3 est pourvue de quatre fentes radiales 13 qui s'étendent de cette zone jusqu'à la périphérie de la coquille 3. La coquille externe 5 possède, ainsi que représenté sur la figure 2, un profil externe qui reproduit le profil interne de la coquille 3, de façon qu'elle puisse prendre place à l'intérieur de celle-ci et s'y adapter. La coquille externe 5, à l'inverse de la coquille interne 3, est indéformable, de façon que, lorsqu'elle a pris position à l'intérieur de la coquille interne 3, elle empêche toute déformation ultérieure de celle-ci. Afin d'assurer le maintien de la coquille externe 5 dans la coquille interne 3, les deux coquilles sont pourvues de moyens d'encliquetage qui sont constitués, dans le mode de mise en oeuvre représenté sur les dessins des figures 1 à 4, par une cavité circulaire 15 réalisée dans la coquille interne 3 et par une protubérance de forme complémentaire 17 réalisée sur la face externe de la coquille externe 5. Dans un mode de mise en oeuvre, spécifique du présent mode de mise en oeuvre de la réalisation représentée, la coquille externe 5 possède une rainure circulaire périphérique 19 destinée à recevoir une fine languette circulaire 21 réalisée à la base de la coquille interne 3, de façon que cette languette 21 puisse s'encliqueter dans la rainure périphérique 19. Une telle forme de mise en oeuvre est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet de réaliser un prépositionnement de la coquille externe 5'à l'intérieur de la coquille interne 3, de façon à constituer un sous-ensemble, si bien que le praticien n'aura pas, au cours de son intervention, à manipuler deux éléments séparés mais un sousensemble unique. Ce sous-ensemble peut d'ailleurs avoir fait l'objet d'une stérilisation. Dans ces conditions, on comprend que la mise en place de la cupule 1 constituée des deux coquilles interne 3 et externe 5 est particulièrement facile à réaliser. Dans une première étape on présentera la cupule 1 à l'entrée de la cavité cotyloïdienne 7, et, en exerçant un léger effort F suivant la direction de l'axe de révolution yy'de la cupule 1, on provoquera une déformation de la zone 3a de la coquille interne 3 permettant au renflement 9 de prendre place dans la gorge 11. On sera alors dans la position de prépositionnement représentée sur la figure 1. Il suffira ensuite, dans une seconde étape, d'exercer de nouveau un effort F sur la coquille externe 5 pour que celle-ci prenne place à l'intérieur de la coquille interne 3 et soit maintenue dans cette position par les moyens d'encliquetage. Il restera ensuite au praticien à mettre en place, ainsi que représenté sur la figure 2, un insert 23 dans la coquille externe 5, qui recevra lui-même la tête 25 d'une pièce fémorale 27. La mise en place de la cupule à l'intérieur de la cavité cotyloïdienne 7 est grandement facilitée par l'utilisation d'un outil de positionnement 29 notamment du type de celui représenté sur les figures 5 et 6. Sur ces dernières cet outil 29 est essentiellement constitué d'un fourreau 30 à l'intérieur duquel est montée à vissage une tige filetée 32. Cette tige 32 se termine, à l'une de ses extrémités par une partie filetée 34, qui est destinée à venir se visser dans un trou fileté 35 réalisé au sommet de la coquille interne 3 et qui, par un bossage 36 vient en appui sur le sommet interne de la coquille. La coquille externe 5 sera pourvue d'un orifice 37 de plus grand diamètre permettant de laisser le passage à la tige 32. La tige 32 se termine à son autre extrémité par des moyens de maintien 38. Le fourreau 30 comporte à l'une de ses extrémités quatre tiges de commande radiales 42, et à son autre extrémité un plateau 44. Dans ces conditions, l'outil 29 est mis en oeuvre ainsi que décrit ci-après. Les coquilles interne 3 et externe 5 étant assemblées de façon à former un sous-ensemble, c'est-àdire que la languette périphérique 21 sera encliquetée dans la rainure périphérique 19, le praticien vissera la partie filetée 34 de la tige 32 dans le filetage 35, si bien que la coquille interne 3 sera solidarisée de cette tige. Le praticien utilisera alors l'outil 29 pour assurer un positionnement facile de la cupule 1 à l'intérieur de la cavité cotyloïdienne 7 et, par une pression déformera la partie souple 3a de la coquille interne 3 de façon que le renflement 9 prenne place dans la gorge circulaire 11. Ensuite, le praticien vissera le fourreau 30 sur la tige filetée 32 en s'aidant pour ce faire des tiges de commande 42, jusqu'à ce que le plateau 44 vienne en contact avec la base de la coquille externe 5. Ensuite, toute rotation supplémentaire du fourreau 30 sur la tige filetée 32 aura pour effet de repousser la coquille externe 5 à l'intérieur de la coquille interne 3 jusqu'à assurer l'encliquetage, et donc le verrouillage des deux coquilles. Il restera ensuite au praticien à dévisser la tige filetée 32 afin de libérer l'outil 29. Suivant l'invention la réalisation de la gorge périphérique 11 peut avantageusement être réalisée au moyen d'un outil de fraisage rotatif, par exemple du type de celui représenté sur les figures 7 à 9. Cet outil de fraisage 50 est essentiellement constitué d'une tige 52 terminée, à l'une de ses extrémités, par des moyens d'entraînement en rotation et à son autre extrémité par un guide sphérique 54 destiné à prendre appui sur la face interne de la cavité cotyloïdienne 7 et qui comporte trois lames d'usinage 56 qui sont disposées à 1200 les unes des autres, dans le présent mode de mise en oeuvre, et qui sont mobiles à l'intérieur de chemins de guidage radiaux 58, si bien qu'elles sont aptes à occuper deux positions, à savoir une position de repos, ainsi que représenté sur la figure 8, dans laquelle elles sont maintenues par des moyens de rappel élastiques 60, et une position dans laquelle elles sont sorties sous l'effet de la force centrifuge qui s'exerce sur elles lors de la rotation de l'outil. Les lames d'usinage 56 comportent des butées 62 destinées à limiter leur course, ainsi que représenté sur la figure 9. REVENDICATIONS 1.-Cupule destinée à être implantée dans la cavité cotyloïdienne (7) et destinée à la réception de la tête sphérique (25) d'un implant fémoral (27), caractérisée en ce qu'elle est constituée : - d'une première coquille hémisphérique (3) destinée à être appliquée dans la cavité cotyloïdienne (7), comportant sur son bord externe périphérique un renflement (9), ce bord externe étant relié au sommet de la coquille (3) par une zone (3a) déformable élastiquement, de façon à permettre un encastrement, au moins partiel, du renflement périphérique (9) dans une gorge circulaire (11) correspondante creusée dans la cavité cotyloïdienne (7), d'une seconde coquille (5) rigide indéformable destinée à se fixer dans la première, de façon à bloquer toute déformation ultérieure de celle-ci. 2.-Cupule suivant la revendication 1 caractérisée en ce que les deux coquilles (3,5) possèdent des moyens (19,21) permettant de les solidariser l'une de l'autre dans une position intermédiaire de la seconde coquille (5), telle que la mise en place définitive de celle-ci dans la première soit obtenue par un déplacement suivant l'axe de révolution (yy') de ces deux coquilles (3,5). 3.-Cupule suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que le renflement périphérique (9) de la première coquille (3) est pourvu, en surface, de rainures et/ou de crans aptes à favoriser son adhérence avec la gorge circulaire (11) dans laquelle il est logé. 4.-Cupule suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la première coquille (3) comporte des fentes radiales (13) destinées à favoriser et contrôler l'élasticité de sa zone (3a) déformable élastiquement. 5.-Outil de mise en place d'une cupule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une tige (32) dont une extrémité comporte des moyens de fixation (34) amovibles sur la première coquille (3), qui traverse la seconde coquille (5), et qui assure le guidage d'un manchon (30) monté à déplacement longitudinal sur celle-ci, et qui se termine par des moyens (44) aptes à venir 1 en appui sur la base de la seconde coquille (5) lorsque celle- ci est en position de fixation intermédiaire dans la première, et à la repousser en position de fixation définitive dans la première coquille (3) lorsque l'on déplace les moyens d'appui (44) en direction du fond de la première coquille (3). 6.-Outil suivant la revendication 5 caractérisé en ce que le manchon (30) est vissé sur la tige (32) et se termine par un plateau (44) qui vient en appui sur la base de la seconde coquille (5), de façon à la repousser vers la position de fixation lorsque l'on visse/dévisse le manchon (30) sur la tige (32). 7.-Outil suivant l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que la tige (32) est fixée par vissage sur la première coquille (3). 8.-Outil de fraisage rotatif d'une gorge circulaire (11) dans une cavité cotyloïdienne (7) destinée à recevoir une cupule suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une tige (52) dont une extrémité, ou extrémité active, comporte un guide de positionnement (54) destiné à venir en appui sur la paroi de la cavité cotyloïdienne (7) et au moins deux lames d'usinage (56) mobiles dans des logements radiaux (58) sensiblement perpendiculaires à la tige (52) et qui sont aptes à occuper deux positions, à savoir une position rétractée, ou position de repos, sous l'action de moyens élastiques de rappel (60), et une position sortie, ou position d'usinage, dans laquelle elles sont extraites partiellement de leurs logements respectifs (58) sous l'action de la force centrifuge provoquée par la rotation de l'outil.