Brevet FR2887136A1 — publié le 20061222

La présente invention concerne un implant cotyloïdien de prothèse de hanche. Comme cela est bien connu, un tel implant comprend une coque en matériau rigide, de forme générale hémisphérique, et un insert en matériau favorisant le glissement, pouvant être reçu dans la coque. Cette dernière est destinée à être mise en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin et à être fixée à ce bassin, tandis que l'insert, qui délimite une cavité sphérique d'articulation, est destiné à recevoir la tête prothétique d'un implant fémoral. L'insert est fréquemment en polyéthylène à haute densité. Ce matériau a toutefois pour inconvénient de subir une usure importante et de disséminer des particules qui peuvent provoquer une ostéolyse. Pour remédier à ces inconvénients, il a été conçu des inserts en céramique, assemblables directement aux coques par emboîtement conique. Cet assemblage est réalisé en aménageant extérieurement sur l'insert et intérieurement dans la coque une paroi conique à relativement faible pente, la paroi de l'insert venant s'emboîter et se coincer dans l'espace délimité par la paroi de la coque. Cette paroi conique d'emboîtement est suivie, tant sur l'insert que sur la coque, par une ou deux parois intermédiaires puis par un fond sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution de l'insert et de la coque. Les inserts en céramique ont pendant longtemps présenté des cavités d'articulation ayant 32 mm de diamètre. II s'avère cependant souhaitable d'augmenter ce diamètre autant que possible, afin de réduire le risque de luxation de l'articulation, et ce d'autant plus que les inserts en céramique ne comprennent pas, à la différence des inserts en polyéthylène, de rebords antiluxation en bordure de leur ouverture. Les inserts en céramique les plus récents présentent donc des cavités d'articulation ayant 36 mm de diamètre. Les coques ont quant à elles différents diamètres extérieurs afin qu'une coque de diamètre adapté puisse être choisie parmi une série de coques disponibles en fonction de l'anatomie spécifique du patient à traiter. En pratique, les différents diamètres des coques s'étagent de 2 mm en 2 mm, généralement de 48 mm à 60 mm. Il s'avère en pratique que les coques existantes peuvent recevoir des inserts en céramique de 36 mm de diamètre lorsque leur diamètre est supérieur à 52 mm, mais pas lorsque leur diamètre est égal ou inférieur à 52 mm. Pour les coques de plus petites tailles, c'est-à-dire pour les diamètres allant de 48 à 52 mm, on utilise des inserts en céramique de diamètres plus réduits, notamment de 28 ou de 32 mm. Outre la multiplication des pièces que doit comprendre une prothèse d'articulation de la hanche, l'utilisation de ces inserts de diamètre réduit pose le problème précité de risque accru de luxation. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle a donc pour objectif principal de fournir un implant cotyloïdien de prothèse de hanche apte à recevoir un insert ayant une cavité d'articulation 36 mm de diamètre, même lorsque le diamètre de la paroi extérieure de sa coque est inférieur à 54 mm. L'implant concerné comprend par conséquent, comme cela est connu, une coque en matériau rigide de forme générale hémisphérique et un insert en céramique dont la cavité d'articulation présente un diamètre de 36 mm, la coque présentant intérieurement une paroi conique et l'insert présentant extérieurement une paroi conique ayant une pente correspondante, ces parois coniques permettant un assemblage de l'insert à la coque par emboîtement et coincement. Selon invention: - la face extérieure de la coque présente une forme hémisphérique au niveau de la partie polaire de la coque, c'est-à-dire la partie s'étendant sur sensiblement la moitié de la hauteur de la coque, du côté polaire, cette forme hémisphérique étant générée par un rayon R1 et un centre Cl; - ladite paroi conique de la coque est aménagée de manière à ce que, après assemblage de l'insert, le centre C de la cavité de l'insert soit décalé d'une distance de l'ordre de deux mm par rapport au centre Cl, du côté opposé à la partie polaire; - la face extérieure de la coque présente, au niveau de la partie équatoriale de cette coque, c'est-à-dire la partie s'étendant sur sensiblement la moitié de la hauteur de la coque du côté de l'ouverture de la cavité que délimite cette coque, une forme courbe générée par un rayon R2 de longueur augmenté par rapport au rayon R1. La coque de l'implant cotyloïdien selon invention présente ainsi une paroi conique d'emboîtement aménagée de telle sorte que l'insert soit, en position d'assemblage, situé dans une position légèrement "sortie" par rapport à la coque, en comparaison de la position d'assemblage qu'occupe ce même insert dans une coque de diamètre de 54 mm ou plus; simultanément, le rayon R2 générant la face extérieure de la partie équatoriale de la coque augmente par rapport au rayon R1 générant la face extérieure de la partie polaire de cette coque. Le demandeur a en effet constaté que la mise en place d'un insert en céramique de 36 mm de diamètre dans des coques de diamètre inférieur à 54 mm posait un problème rédhibitoire de manque d'épaisseur de la coque sensiblement à mi-hauteur de la coque, c'est-à-dire au niveau de la zone de jonction desdites parties polaire et équatoriale, du fait de l'arrête circulaire saillante délimitée par ladite paroi conique d'emboîtement et par la paroi conique intermédiaire consécutive, ainsi qu'un problème de manque d'épaisseur de la coque au niveau de ladite partie équatoriale, compte tenu des diamètres respectifs de la coque et de l'insert. Le demandeur a également constaté qu'il est essentiel que la coque présente une structure résistante sur l'ensemble de sa paroi, compte tenu des contraintes répétées subies par ce type d'implant et de la totale inélasticité de l'insert en céramique, conduisant à la sollicitation de la coque sur l'ensemble de la structure de celle-ci. Le positionnement légèrement "sorti" de l'insert sur l'implant cotyloïdien selon invention permet de conserver une épaisseur suffisante à la paroi de la coque au niveau de ladite zone de jonction des parties polaire et équatoriale, nonobstant la présence de ladite arrête circulaire saillante; simultanément, l'augmentation du rayon R2 permet d'augmenter l'épaisseur de la coque au niveau de ladite zone équatoriale. L'épaisseur suffisante de la paroi de la coque dans ladite zone de jonction des parties polaire et équatoriale permet d'éliminer tout affaiblissement de la résistance de la paroi de cette coque à cet endroit, qui serait critique en termes de résistance de la coque aux contraintes répétées subies par l'implant; l'augmentation de l'épaisseur de la coque au niveau de ladite partie équatoriale permet à la coque de supporter les efforts transmis par l'insert ainsi placé en position légèrement "sortie" et permet également d'éliminer tout affaiblissement de la résistance de la coque à cet endroit. L'augmentation du rayon R2, et donc l'évasement de la coque au niveau de ladite partie équatoriale, est par ailleurs favorable à l'effet d'ancrage de la coque par pression dans la cavité cotyloïdienne, effet couramment dénommé "press-fit". Le rayon R2 pourrait être centré sur le centre Cl. De préférence, toutefois, ce rayon R2 est augmenté d'une valeur de l'ordre de 10 mm par rapport au rayon RI et est centré sur un point C2 décalé à la fois perpendiculairement et parallèlement à l'axe de révolution de la coque. Le décalage du point C2 perpendiculairement à l'axe de révolution est préférentiellement d'une valeur de l'ordre de 9 mm. Le décalage du point C2 parallèlement à l'axe de révolution est préférentiellement d'une valeur de l'ordre de 4,5 mm. La partie équatoriale de la coque peut présenter des aspérités propres à prendre appui dans l'os du bassin, en vue d'assurer l'ancrage de l'implant 20 dans cet os et de prévenir le risque de rotation de l'implant. Pour l'obtention de ces aspérités, des rainures peuvent notamment être aménagées dans la coque, à partir de la face extérieure de celle-ci, selon les méridiens de cette coque, ces rainures délimitant entre elles des nervures formant lesdites aspérités. La coque peut également comprendre au moins une gorge coaxiale à l'axe de révolution de la coque, venant couper lesdites rainures sensiblement à angle droit, donnant auxdites aspérités la forme de plots substantiellement carrés ou rectangulaires. Ces rainures et gorges ont des largeurs et des profondeurs réduites, par 30 exemple de l'ordre de 1 mm, afin de ne pas affecter la résistance de la partie équatoriale de la coque. Cette dernière peut comprendre un trou polaire pour permettre ou faciliter son montage sur un outil d'impaction. Elle peut également comprendre au moins un trou de réception d'une vis d'ancrage osseux, en particulier trois trous dont les axes forment un angle de l'ordre de quarante-cinq degrés avec le plan équatorial de la coque, et disposés sensiblement à soixante degrés les uns des autres. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'implant cotyloïdien qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue en coupe passant par son axe de révolution, 10 avant mise en place de l'insert qu'il comprend dans la coque destinée à recevoir cet insert; la figure 2 en est une vue similaire à la figure 1, après mise en place d'une vis d'ancrage osseux puis mise en place de l'insert dans la coque; les figures 3 à 5 sont des vues de la coque équipée d'une vis d'ancrage, respectivement en perspective, de coté et par l'axe de révolution de cette coque, du côté extérieur, et la figure 6 est une vue de la coque par l'axe de révolution de cette coque, du côté intérieur. Les figures 1 et 2 représentent un implant cotyloïdien 1 de prothèse de hanche, c'est-à-dire un implant destiné à être mis en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin et délimitant une cavité sphérique d'articulation 2, destiné à recevoir la tête prothétique d'un implant fémoral. L'implant 1 comprend, comme cela est connu, une coque 3 et un insert 4. La coque 3 est en matériau rigide, notamment en titane, et a une forme générale hémisphérique, avec un diamètre inférieur à 54 mm. La coque 3 délimite une cavité 5 de réception de l'insert 4, s'ouvrant largement dans le plan équatorial de la coque. Cette cavité 5 est délimitée par une paroi conique 6 à relativement faible pente, c'est-àdire formant un angle de quelques degrés avec l'axe de révolution AR, suivie par deux parois intermédiaires 7 puis par un fond 8 sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution AR de la coque 3. Cette dernière comprend également un trou polaire 10 pour permettre ou faciliter son montage sur un outil d'impaction, et, comme le montrent plus particulièrement les figures 3 à 6, trois trous 11 de réception de vis 12 d'ancrage osseux. Les axes des trous 11 forment un angle de l'ordre de quarante-cinq degrés avec le plan équatorial de la coque 3 et sont disposés sensiblement à soixante degrés les uns des autres. L'insert 4 est réalisé entièrement en céramique, et la cavité d'articulation 2 qu'il délimite, de rayon R et de centre C, a un diamètre de 36 mm. Il présente extérieurement une paroi conique 16 ayant une pente correspondant à celle de la paroi 6. La paroi 16 est suivie par deux parois intermédiaires 17 puis par un fond 18 sensiblement perpendiculaire à l'axe de révolution AR de l'insert 4, cette paroi 17 et ce fond 18 étant dimensionnés pour prendre place dans le fond de la cavité 5, ainsi que le montre la figure 2. Les parois 6 et 16 permettent un assemblage de l'insert 4 à la coque 3 par emboîtement et coincement, comme cela est visible sur cette même figure. En référence à la figure 2, il apparaît que: - la face extérieure de la coque 3 présente une forme hémisphérique au niveau de la partie polaire de la coque, c'est-à-dire la partie s'étendant sur sensiblement la moitié de la hauteur de la coque, du côté polaire, cette forme hémisphérique étant générée par un rayon RI et un centre Cl; - ladite paroi conique 6 de la coque 3 est aménagée de manière à ce que, après assemblage de l'insert 4, le centre C de la cavité 2 de l'insert 4 soit décalé d'une distance de l'ordre de deux mm par rapport au centre Cl, du côté opposé à la partie polaire; - la face extérieure de la coque 3 présente, au niveau de la partie équatoriale de cette coque, c'est-à-dire la partie s'étendant sur sensiblement la moitié de la hauteur de la coque du côté de l'ouverture de la cavité que délimite cette coque, une forme courbe générée par un rayon R2. Ce rayon R2 est augmenté d'une valeur de dix mm par rapport au rayon RI et est centré sur un point C2 décalé perpendiculairement à l'axe de révolution AR, d'une valeur de 9 mm, et parallèlement à cet axe de révolution, d'une valeur de 4,5 mm. En outre, comme le montrent plus particulièrement les figures 3 à 6, la partie équatoriale de la coque 3 présente des rainures 20 aménagées selon les méridiens de cette coque et des gorges 21 coaxiales à l'axe de révolution AR, venant couper les rainures 20 à angle droit. Les rainures 20 et gorges 21 délimitent entre elles des plots 22 substantiellement carrés ou rectangulaires, formant des aspérités propres à prendre appui dans l'os du bassin et à assurer ainsi l'ancrage de l'implant 1. Ces rainures et gorges ont des largeurs et des profondeurs de 1 mm. Ainsi que cela résulte de ce qui précède, la coque 3 présente une paroi 6 aménagée de telle sorte que l'insert 4 soit, en position d'assemblage, situé dans une position légèrement "sortie" par rapport à la coque 3, en comparaison de la position d'assemblage qu'occupe ce même insert dans une coque de diamètre de 54 mm ou plus; simultanément, le rayon R2 est augmenté par rapport au rayon RI. Le positionnement légèrement "sorti" de l'insert 4 permet de conserver une épaisseur suffisante à la paroi de la coque 3 au niveau de la zone de jonction des parties polaire et équatoriale, nonobstant la présence de l'arrête circulaire saillante 25 résultant de la présence sur l'insert 4 des parois coniques 16 et 17; simultanément, l'augmentation du rayon R2 permet d'augmenter l'épaisseur de la coque 3 au niveau de ladite zone équatoriale. L'épaisseur suffisante de la paroi de la coque dans ladite zone de jonction permet d'éliminer tout affaiblissement de la résistance de la paroi de cette coque à cet endroit, qui serait critique en termes de résistance de la coque 3 aux contraintes répétées subies par l'implant 1; l'augmentation de l'épaisseur de la coque 3 au niveau de ladite partie équatoriale permet à la coque de supporter les efforts transmis par l'insert 4 ainsi placé en position légèrement "sortie" et permet également d'éliminer tout affaiblissement de la résistance de la coque à cet endroit. L'invention fournit ainsi un implant cotyloïdien 1 de prothèse de hanche ayant pour avantage déterminant de pouvoir recevoir un insert 4 à une cavité d'articulation 36 mm de diamètre, même lorsque le diamètre de la paroi extérieure de la coque 3 sélectionnée est inférieur à 54 mm. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de 5 réalisations couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1 Implant cotiloïdien (1) de prothèse de hanche, comprenant une coque (3) en matériau rigide de forme générale hémisphérique et un insert (4) en céramique dont la cavité d'articulation (2) présente un diamètre de 36 mm, la coque (3) présentant intérieurement une paroi conique (6) et l'insert (4) présentant extérieurement une paroi conique (16) ayant une pente correspondante, ces parois coniques (6, 16) permettant un assemblage de l'insert (4) à la coque (3) par emboîtement et coincement, caractérisé en ce que: - la face extérieure de la coque (3) présente une forme hémisphérique au niveau de la partie polaire de la coque (3), c'està-dire la partie s'étendant sur sensiblement la moitié de la hauteur de la coque (3), du côté polaire, cette forme hémisphérique étant générée par un rayon R1 et un centre Cl; - ladite paroi conique (6) de la coque (3) est aménagée de manière à ce que, après assemblage de l'insert (4), le centre C de la cavité de l'insert (4) soit décalé d'une distance de l'ordre de deux mm par rapport au centre Cl, du côté opposé à la partie polaire; - la face extérieure de la coque (3) présente, au niveau de la partie équatoriale de cette coque (3), c'est-à-dire la partie s'étendant sur sensiblement la moitié de la hauteur de la coque (3) du côté de l'ouverture de la cavité (5) que délimite cette coque (3), une forme courbe générée par un rayon R2 de longueur augmenté par rapport au rayon R1. 2 Implant cotyloïdien (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon R2 est augmenté d'une valeur de l'ordre de 10 mm par rapport au rayon R1 et est centré sur un point C2 décalé à la fois perpendiculairement et parallèlement à l'axe de révolution (AR) de la coque (3). 3 Implant cotyloïdien (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le décalage du point C2 perpendiculairement à l'axe de révolution (AR) est d'une valeur de l'ordre de 9 mm. 4 Implant cotyloïdien (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le décalage du point C2 parallèlement à l'axe de révolution (AR) est d'une valeur de l'ordre de 4,5 mm. Implant cotyloïdien (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie équatoriale de la coque (3) présente des aspérités (22) propres à prendre appui dans l'os du bassin. 6 Implant cotyloïdien (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la coque (3) comprend des rainures (20) aménagées en elle, à partir de la face extérieure et selon les méridiens de cette coque (3), ces rainures (20) délimitant entre elles des nervures formant lesdites aspérités (22). 7 Implant cotyloïdien (1) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que la coque (3) comprend au moins une gorge (21) coaxiale à l'axe de révolution de la coque (3), venant couper lesdites rainures (20) sensiblement à angle droit, donnant auxdites aspérités la forme de plots (22) substantiellement carrés ou rectangulaires. 8 Implant cotyloïdien (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la coque (3) comprend un trou polaire (10). 9 Implant cotyloïdien (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la coque (3) comprend au moins un trou (11) de réception d'une vis d'ancrage osseux (12). Implant cotyloïdien (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la coque (3) comprend trois trous (11) dont les axes forment un angle de l'ordre de quarante-cinq degrés avec le plan équatorial de la coque (3), et disposés sensiblement à soixante degrés les uns des autres.