Brevet FR2896984A1 — publié le 20070810

La présente invention concerne une prothèse cotyloïdienne. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la pose sans ciment d'une prothèse de hanche. De façon générale, l'altération de l'articulation de la hanche a plusieurs 15 causes telles que l'usure du cartilage, arthrose, maladie rhumatismale, nécrose... Cette altération peut entraîner des douleurs d'intensité croissante, de localisation diverse et un enraidissement. Une prothèse de hanche est un remède à cette altération. L'articulation de la hanche est composée de deux parties : le cotyle, partie articulaire du bassin et l'extrémité supérieure du fémur, la tête et le col. 25 Ce sont ces parties qui sont remplacées lors de la pose d'une prothèse de hanche respectivement d'une part par une cupule présentant extérieurement une surface globalement hémisphérique et intérieurement un logement concave et, d'autre part, par une bille fémorale et une tige. 30 Il existe deux grandes techniques de fixation de telles prothèses : au moyen d'un ciment chirurgical tel qu'un polymère acrylique, par impact axial, enfoncement à frottement dur et stabilisation par pression de maintien puis repousse osseuse secondaire, la zone de contact Titre l'os et la prothèse étant traités à cet effet. 1 20 Préalablement à la mise en place d'une prothèse dans un os, le chirurgien doit préparer la cavité médullaire de cet os de façon à lui donner une forme complémentaire de celle de la prothèse. Cependant, concernant la cavité cotyloïdienne, l'épaisseur de l'os n'est pas toujours suffisante pour permettre un réalésage en fraisant une cavité circulaire ayant un rayon qui va permettre à une cupule connue d'entrer en contact avec l'os sur une portion de surface suffisamment importante pour assurer une bonne mise en place. Dans ce cas, les prothèses classiques fixées par impact peuvent être renforcées par des vis qui présentent l'inconvénient de retirer de la matière osseuse fragilisant ainsi l'os. L'invention a pour objet de résoudre ces inconvénients en proposant une prothèse qui permet d'exercer une pression de maintien à la fois axiale et latérale. A cet effet, elle propose une prothèse cotyloïdienne comportant deux 20 parties : - une bague comportant une fente latérale, cette bague présentant une face extérieure sensiblement complémentaire de celle de la cavité cotyloïdienne et une face intérieure tronconique comprenant une petite base et une grande base, cette bague s'insérant dans la cavité, 25 - un insert présentant un fond de forme sensiblement complémentaire à celle du fond de la cavité cotyloïdienne et une face latérale extérieure tronconique, de conicité sensiblement égale à celle de la face intérieure tronconique de la bague, ladite face latérale extérieure tronconique ayant une petite base de diamètre sensiblement supérieur 30 à celui de la petite base de la bague, l'écart entre les diamètres des petites bases déterminant une hauteur correspondant à la course d'enfoncement de l'insert pour que son fond vienne en butée avec le fond de la cavité, une pression axiale pour réduire à -3- zéro ladite hauteur provoquant ainsi un élargissement de la fente de la bague et une expansion latérale de la bague contre la paroi de la cavité. Le fonctionnement est le suivant : La petite base de l'insert est amenée en butée contre la face intérieure tronconique de la bague, la face intérieure tronconique de la bague et la face latérale extérieure tronconique de l'insert étant parallèles. L'écart entre les diamètres des petites bases détermine une hauteur correspondant à la course d'enfoncement de l'insert pour que son fond vienne en butée, éventuellement sous pression, avec le fond de la cavité. Une pression axiale est ensuite exercée sur l'insert pour réduire à zéro ladite hauteur et provoquer un élargissement de la fente de la bague et ainsi une expansion latérale de la bague contre la paroi de la cavité. II est à noter que la bague et l'insert pourront être introduit séparément et successivement dans la cavité cotyloïdienne ou faire l'objet d'un pré montage respectant le principe d'expansion latérale de la bague. Une fois l'expansion latérale réalisée, les petites bases pourront se situer dans un même plan. Selon une variante, les petites bases pourront ne pas être situées dans un même plan. Bien entendu, la cavité cotyloïdienne pourra être fraisée au diamètre de la bague. La face intérieure de l'insert pourra recevoir une pièce formant un logement apte à recevoir une bille fémorale. Ladite pièce pourra être métallique ou en polyéthylène ou en céramique. Selon une variante, la face intérieure de l'insert pourra former un logement, par exemple sphérique, apte à recevoir une bille fémorale. -4La face latérale extérieure tronconique de l'insert pourra comporter un filetage complémentaire d'un taraudage situé sur la face intérieure de la bague. Des moyens de verrouillage après vissage de l'insert dans la bague pourront être prévus. La face latérale extérieure tronconique de l'insert pourra comporter des crans. La face intérieure tronconique de la bague pourra comporter des crans, complémentaires ou non, de crans situés sur la face latérale extérieure tronconique de l'insert. Les matériaux utilisés pour la bague et l'insert pourront être identiques ou différents. La bague pourra être essentiellement métallique ou non. L'insert pourra être essentiellement métallique ou non. Les métaux utilisés pourront être par exemple de l'acier inoxydable, du titane. La prothèse selon l'invention pourra être au moins partiellement recouverte d'un matériau tel que de l'hydroxyapatite et/ou présenter un état de surface permettant une construction par repousse osseuse (ostéoinduction). Selon un premier avantage, la prothèse selon l'invention pourra permettre un contact sous pression sur la totalité de la cavité. Selon un deuxième avantage, du fait de l'orientation axiale et latérale des forces de pression, la prothèse selon l'invention pourra être fixée solidement même lorsque le rayon de la cavité est faible. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une coupe transversale d'une prothèse selon l'invention ; La figure 2 est une vue dans le plan frontal de la figure 1 ; Les figures 3a à 3c sont des représentations schématiques du fonctionnement de la prothèse des figures 1 et 2 ; La figure 4 est une vue dans le plan frontal d'une deuxième prothèse selon l'invention. L'exemple de prothèse PR illustrée sur les figures 1, 2 et 3a à 3c comprend deux parties : une bague 1 comportant une fente 2 latérale, cette bague présentant une face extérieure 3 sensiblement complémentaire de celle de la cavité cotyloïdienne 4, par exemple sphérique, et une face intérieure tronconique 5 comportant une petite base 6 et une grande base 7, cette bague s'insérant dans la cavité 4, un insert 8 présentant un fond 9 de forme sensiblement complémentaire à celle du fond de la cavité cotyloïdienne, par exemple sphérique, et une face latérale extérieure tronconique 10 de conicité sensiblement égale à celle de la face intérieure tronconique 5 de la bague 1, ladite face latérale 10 ayant une petite base 11 et une grande base 12 de diamètres sensiblement supérieurs à ceux respectivement de la petite base 6 et de la grande base 7 de la bague 1 l'écart entre les diamètres des petites bases 6, 11 déterminant une hauteur h correspondant à la course d'enfoncement de l'insert 8 pour que son fond 9 vienne en butée avec le fond de la cavité 4, une pression axiale pour réduire à zéro ladite hauteur h provoquant ainsi un élargissement de la fente 2 de la bague et une expansion latérale de la bague 1 contre la paroi de la cavité. -6- Le fonctionnement de la prothèse PR est illustré de façon schématique sur les figures 3a à 3c : La bague 1 est mise en place dans la cavité cotyloïdienne 4, sa petite base 6 venant en butée dans ladite cavité 4 (Figure 3a). La petite base 11 de l'insert 8 est amenée en butée contre la face intérieure 5 de la bague, la face intérieure 5 de la bague et la face latérale extérieure 10 de l'insert étant parallèles (Figure 3b). L'écart entre les diamètres des petites bases 6, 11 détermine une hauteur h 10 correspondant à la course d'enfoncement de l'insert 8 pour que son fond 9 vienne en butée sous pression, avec le fond de la cavité 4. Une pression axiale (Flèche A) est ensuite exercée par impact sur l'insert 8 pour réduire à zéro la hauteur h et provoquer le contact sous pression du fond 9 avec le fond de la cavité 4 et un élargissement de la fente 2 de la 15 bague et ainsi une expansion latérale (Flèches B) de la bague 1 contre la paroi de la cavité (Figure 3c). Une fois l'expansion latérale réalisée, les petites bases 6, 11 de l'insert et de la bague se situent dans un même plan P. 20 Compte tenu des dimensions de la bague et de l'insert dans cet exemple, les grandes bases 7, 12 de l'insert et de la bague se situent également dans un même plan. Ainsi, la prothèse PR selon l'invention est fixée par frottement dur sur l'os, 25 avec un contact sous pression qui s'exerce à la fois axialement (Flèche A) et latéralement (Flèches B). Selon une variante, des crans sur la face intérieure tronconique 5 de la bague et/ou sur la face intérieure de la face latérale 10 de l'insert pourront 30 être prévus afin de renforcer le contact sous pression s'exerçant axialement. L'exemple de prothèse PR' illustrée sur la figure 4 comprend deux parties : une bague 13 comportant une fente 14 latérale, cette bague présentant une face extérieure 15 sensiblement complémentaire de -7- celle de la cavité cotyloïdienne 4, par exemple sphérique, et une face intérieure tronconique taraudée 16 comportant une petite base 17 et une grande base 18, cette bague s'insérant dans la cavité 4, un insert 19 présentant un fond 20 de forme sensiblement complémentaire à celle du fond de la cavité cotyloïdienne, par exemple sphérique, et une face latérale extérieure tronconique filetée 21 de conicité sensiblement égale à celle de la face intérieure tronconique taraudée 16 de la bague 1, ladite face latérale 21 ayant une petite base 22 et une grande base 23 de diamètres sensiblement supérieurs à ceux respectivement de la petite base 17 et de la grande base 18 de la bague 1, l'écart entre les diamètres des petites bases 17, 22 déterminant une hauteur h' correspondant à la course d'enfoncement de l'insert 19 pour que son fond 20 vienne en butée avec le fond de la cavité 4, une pression axiale pour réduire à zéro ladite hauteur h' provoquant ainsi un élargissement de la fente 14 de la bague et une expansion latérale de la bague 13 contre la paroi de la cavité. Le fonctionnement est sensiblement analogue à celui illustré sur les figures 20 3a à 3c : La bague 13 est mise en place par un léger impact dans la cavité cotyloïdienne 4 afin qu'elle ne soit pas mobile, sa petite base 17 venant en butée contre ladite cavité. 25 La petite base 22 de l'insert est amenée en butée contre la face intérieure de la bague, la face intérieure 16 de la bague et la face latérale extérieure 21 de l'insert étant parallèles. L'écart entre les diamètres des petites bases 17, 22 détermine la hauteur h' non représentée correspondant à la course d'enfoncement de l'insert 19 pour 30 que son fond 20 vienne en butée sous pression, avec le fond de la cavité 4. Cet hauteur h' est ramenée à zéro (Flèche E) par vissage de l'insert 19 dans la bague 13 en une fraction de tour selon la flèche C ce qui provoque un contact sous pression avec le fond de la cavité et un élargissement de la -8- fente 14 de la bague entraînant ainsi une expansion latérale (Flèches D) de la bague 13 contre la paroi de la cavité. Plus précisément, une fois l'expansion latérale réalisée, les petites bases 17, 5 22 de l'insert et de la bague se situent dans un même plan. L'invention ne se limite pas aux exemples précédemment décrits. Des modifications diverses peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, l'impact pourra être réalisé en protégeant une prothèse selon l'invention avec un martyr. La prothèse selon l'invention pourra être au moins partiellement recouverte 15 d'un matériau et/ou présenter un état de surface permettant une construction par ostéoinduction. Plus précisément, la face extérieure 3, 15 de la bague et le fond 9, 20 de l'insert pourront être recouverts d'au moins partiellement recouverte d'un 20 matériau tel que de l'hydroxyapatite et/ou présenter un état de surface permettant une construction par repousse osseuse (ostéoinduction). 10 Revendications 1. Prothèse cotyloïdienne, caractérisée en ce qu'elle comporte deux parties : une bague (1, 13) comportant une fente latérale (2, 14), ladite bague présentant une face extérieure (3, 15) sensiblement complémentaire de celle de la cavité cotyloïdienne (4) et une face intérieure tronconique (5, 16) comprenant une petite base (6, 17) et une grande base (7, 18), cette bague (1, 13) s'insérant dans la cavité (4), un insert (8, 19) présentant un fond (9, 20) de forme sensiblement complémentaire à celle du fond de la cavité cotyloïdienne (4) et une face latérale extérieure tronconique (10, 21), de conicité sensiblement égale à celle de la face intérieure tronconique (5, 16) de la bague (1, 13), ladite face latérale extérieure tronconique (10, 21) ayant une petite base (11, 22) de diamètre sensiblement supérieur à celui de la petite base (6, 17) de la bague (1, 13), l'écart entre les diamètres des petites bases (6, 11, 17, 22), déterminant une hauteur (h) correspondant à la course d'enfoncement de l'insert (8, 19) pour que son fond (9, 20) vienne en butée avec le fond de la cavité (4), une pression axiale pour réduire à zéro ladite hauteur (h) provoquant ainsi un élargissement de la fente (2, 14) de la bague (1, 13) et une expansion latérale (B, D) de la bague (1, 13) contre la paroi de la cavité (4). 2. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face intérieure de l'insert (8, 19) est conformée de manière à recevoir une pièce formant un logement apte à recevoir une bille fémorale. 3. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face intérieure de l'insert (8, 19) forme un logement apte à recevoir une bille fémorale. 9-10- 4. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face latérale extérieure tronconique (10, 21) de l'insert (8, 19) comporte un filetage complémentaire d'un taraudage situé sur la face intérieure tronconique (5, 16) de la bague (1, 13). 5. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face latérale extérieure tronconique (10, 21) de l'insert (8, 19) comporte des crans. 10 6. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face intérieure tronconique (5, 16) de la bague comporte des crans, complémentaires ou non, de crans situés sur la face latérale extérieure tronconique (10, 21) de l'insert (8, 19). 15 7. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague (1, 13) et/ou l'insert (8, 19) sont métalliques. 8. Prothèse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est au moins partiellement recouverte d'un 20 matériau adapté et/ou présente un état de surface permettant une construction par ostéoinduction. 9. Procédé de pré-montage en dehors du corps humain d'une prothèse selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - la petite base (11, 22) de l'insert est amenée en butée contre la face intérieure tronconique (5, 16) de la bague, la face intérieure tronconique (5, 16) de la bague et la face latérale extérieure tronconique (10, 21) de l'insert étant parallèles, 30 l'écart entre les diamètres des petites bases (6, 11, 17, 22) détermine une hauteur (h) correspondant à la course d'enfoncement de l'insert (8, 19), une pression axiale est ensuite exercée sur l'insert (8, 19) pour réduire à zéro ladite hauteur et provoquer un élargissement de la fente (2, 14) de la bague et ainsi une expansion latérale (B, D) de la bague.5