Brevet FR2961090A1 — publié le 20111216

La présente invention concerne un ensemble d'éléments destinés à former un implant cotyloïdien. Un implant cotyloïdien comprend une coque, aussi dénommée "cupule", en matériau rigide tel qu'en métal biocompatible, et un insert, aussi dénommé "noyau", en matériau favorisant le glissement, notamment en polyéthylène à haute densité. La coque est destinée à être mise en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin d'un patient, par impaction dans cette cavité, et est apte à recevoir l'insert dans une cavité qu'elle délimite intérieurement. L'insert délimite lui-même une cavité articulaire substantiellement hémisphérique, destinée à recevoir la tête prothétique d'une tige fémorale fixée à l'extrémité supérieure du fémur. L'impaction de la coque dans la cavité cotyloïdienne est réalisée au moyen d'un outil d'impaction approprié, ladite coque étant montée sur cet outil au moment de l'opération d'impaction. L'obtention d'un bon ancrage de la coque au bassin est un aspect tout à fait essentiel de la longévité de l'articulation prothétique. Pour réaliser un tel ancrage, il est connu de prévoir des moyens d'ancrage dit "primaire", permettant de fixer la coque par rapport à l'os le temps que s'opère une croissance des cellules osseuses au travers d'un revêtement poreux que comprend la face convexe de la coque, cette croissance des cellules osseuses réalisant l'ancrage dit "secondaire", c'est-à-dire l'intégration définitive de la coque à l'os du bassin. Généralement, les moyens d'ancrage primaire sont constitués par des vis d'ancrage osseux destinées à être mises en place au travers de trous que comprend la paroi de cette coque. De telles vis d'ancrage ne donnent toutefois pas parfaitement satisfaction. En effet, l'état de l'os d'un patient peut varier dans une large mesure d'un patient à un autre et, selon l'état de cet os, l'ancrage de ces vis peut se trouver insuffisant pour parfaitement immobiliser la coque par rapport à l'os. De plus, indépendamment de l'état de l'os, un jeu peut exister entre une ou plusieurs vis et la coque, faisant que des micromouvements peuvent apparaître entre la coque et l'os sous l'effet des contraintes répétées subies par l'articulation ; ces micromouvements sont néfastes à l'ostéo-intégration de la coque, et peuvent générer un dévissage des vis. Par ailleurs, les moyens d'ancrage que comprennent les cotyles existants ne sont pas facilement adaptables à l'état de l'os, ce qui constitue une contrainte certaine pour le praticien. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Son objectif principal est donc de fournir un ensemble d'éléments destinés à former un implant cotyloïdien permettant de réaliser un parfait ancrage primaire de la coque de l'implant cotyloïdien. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel ensemble d'éléments qui permette d'adapter l'ancrage primaire de la coque à l'état de l'os patient. L'ensemble d'éléments concerné comprend, de manière connue en soi, au moins une coque destinée à être mise en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin d'un patient, et une pluralité d'éléments d'ancrage destinés à être mis en place dans l'os du bassin au travers de trous que comprend la paroi de cette coque. Selon l'invention, - au moins un trou que comprend la paroi de la coque présente une forme conique dont la plus forte conicité se trouve au niveau de la face interne de la coque, cette forme conique étant à faible pente, c'est-à-dire apte à réaliser un coincement dans le trou d'une partie conique mâle de pente correspondante lorsque cette partie conique mâle est engagée en force dans ce trou ; et - les éléments d'ancrage sont sous forme d'au moins trois plots pourvus chacun, à une extrémité longitudinale, d'une partie conique mâle telle que précitée, rendant ces plots aptes à être sélectivement mis en place dans ledit trou et à être immobilisés par coincement dans celui-ci ; un premier de ces plots est destiné à être inséré dans l'os par impaction et comprend une partie d'ancrage osseux ayant une forme arrondie à son extrémité longitudinale opposée à celle comprenant ladite partie conique mâle ; un deuxième de ces plots est destiné à être inséré dans l'os par vissage, et comprend une partie d'ancrage osseux présentant un filet ; un troisième de ces plots est destiné à prendre appui dans l'os par expansion et comprend une partie d'ancrage osseux pourvue d'au moins une portion déployable et un conduit axial permettant l'insertion d'une tige de déploiement, apte à porter contre cette portion déployable afin de réaliser le déploiement de cette dernière. Ainsi, le praticien peut choisir le plot le plus adapté à l'ancrage à réaliser selon l'état de l'os du patient ; après coincement dans le trou de la coque, ce plot forme parfaitement corps avec cette coque et permet d'assurer une parfaite immobilisation de cette dernière. L'ancrage primaire de la coque est donc assuré dans les meilleures conditions, et cet ancrage primaire peut être adapté à l'état de l'os. Il sera compris que par "faible pente", l'on entend une pente inférieure à 10° et généralement de l'ordre de 5°. La paroi délimitant ledit trou et la paroi de ladite partie conique mâle peuvent être lisses ; de préférence, toutefois, au moins une de ces parois, et avantageusement les deux, présente une surface rugueuse et/ou striée favorisant l'accroche de ladite partie conique mâle à la paroi délimitant ledit trou. De préférence, la partie d'ancrage osseux dudit premier plot présente au moins une gorge favorisant sa rétention par l'os après ostéo-intégration, cette gorge étant destinée à être envahie par les cellules osseuses en croissance. De préférence, le filet que comprend la partie d'ancrage osseux dudit deuxième plot est auto-taraudeur. Ce filet permet de plaquer la coque dans le fond de la cavité cotyloïdienne, ou de maintenir une greffe en cas d'utilisation d'une allogreffe osseuse. De préférence, la partie d'ancrage osseux du troisième plot présente trois portions déployables délimitées par des saignées aménagées dans sa paroi à la partir de son extrémité opposée à celle comprenant ladite partie conique mâle. Cette même partie d'ancrage osseux présente avantageusement des évidements au niveau des extrémités libres de ces portions déployables, formant des reliefs entre eux qui favorisent l'accroche de ces extrémités libres à l'os et leur rétention par celui-ci. Ledit troisième plot peut notamment être réalisé en matière synthétique, en particulier en polyéthylène à ultra haut poids moléculaire. Avantageusement, ledit premier plot comprend, au niveau de son extrémité formant ladite partie conique mâle, une cavité taraudée permettant sa venue en prise avec un instrument d'extraction. Cet instrument permet l'extraction de ce plot, si cela est rendu nécessaire. Ledit deuxième plot comprend, au niveau de son extrémité formant ladite partie conique mâle, une empreinte de forme prismatique, notamment à six pans, permettant sa manoeuvre en rotation en vue de son vissage ou son dévissage. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, - ladite coque comprend une patte solidaire de sa paroi extérieure, faisant saillie radialement vers l'extérieur de celle-ci au niveau de son bord délimitant l'ouverture de sa cavité, et - ladite coque comprend deux trous tels que précités, dont chacun est disposé sensiblement à 120° par rapport à cette patte. La patte permet ainsi un ancrage au niveau du trou obturateur de bassin, et chaque trou précité permet la mise en place de l'un ou l'autre des plots précités au niveau de l'acétabule. De préférence, ladite patte est en matériau rigide mais présentant un degré de déformabilité non élastique, de telle sorte qu'elle soit malléable. La forme de cette patte peut ainsi être adaptée à la forme spécifique de l'os du patient. Cette patte peut notamment être en métal, et en particulier être réalisée dans le même matériau que celui constituant la coque. Selon un autre aspect de l'invention, la coque comprend une pluralité de 10 rainures méridiennes et une pluralité de gorges parallèles aménagées dans sa paroi à partir de sa face extérieure, délimitant des plots entre elles. Les plots ainsi délimités par ces rainures et gorges permettent de réaliser un parfait ancrage de la coque à l'os et d'augmenter la surface possible de contact entre l'os et la paroi de la coque. 15 La coque comprend des rainures méridiennes régulièrement réparties sur sa circonférence, aménagées sur environ la moitié ou les deux tiers de sa hauteur, à partir de son bord d'ouverture, et des gorges parallèles régulièrement espacées, également aménagées sur environ la moitié ou les deux tiers de sa hauteur, à partir de son bord d'ouverture. 20 Sur cette coque, les rainures méridiennes ont de préférence des largeurs et des profondeurs non constantes, naissant à environ la moitié ou les deux tiers de la hauteur de la coque et s'étendant jusqu'à proximité du bord d'ouverture de celle-ci, au niveau duquel elles présentent des largeurs et des profondeurs maximales, inférieures à 1 mm. 25 Les gorges parallèles ont de préférence des profondeurs non constantes d'une gorge à l'autre, allant en augmentant depuis la gorge située à environ la moitié ou les deux tiers de la hauteur de la coque vers la gorge située au niveau du bord d'ouverture de cette coque. De préférence, la coque comprend au moins un revêtement poreux, 30 notamment de titane, et une couche d'hydroxy-apatite de calcium. 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'ensemble d'éléments concernés. La figure 1 est une vue de dessus d'une coque d'un implant cotyloïdien que comprend cet ensemble d'éléments ; la figure 2 en est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 1 ; la figure 3 en est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 2 ; la figure 4 en est une vue de côté ; les figures 5 à 7 sont des vues de trois types de plots d'ancrage différents que comprend l'ensemble d'éléments, destinés à ancrer ladite coque dans l'os du bassin d'un patient ; la figure 8 est une vue à l'état expansé du plot d'ancrage montré sur la figure 7, et la figure 9 est une vue de la coque similaire à la figure 3 et de deux plots d'ancrage selon les figures 7 et 8, l'un de ces plots étant mis en place au travers d'un trou que comprend cette coque et l'autre n'étant pas encore mis en place. Les figures 1 à 4 représentent la coque 1 d'un implant cotyloïdien, destinée à être mise en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin d'un patient, par impaction dans cette cavité. L'implant comprend également un insert en matériau favorisant le glissement, notamment en polyéthylène à haute densité, destiné à être mis en place dans une cavité 2 que la coque 1 délimite intérieurement. Cet insert délimite lui-même une cavité articulaire substantiellement hémisphérique, destinée à recevoir la tête prothétique d'une tige fémorale fixée à l'extrémité supérieure du fémur. L'insert est connu en lui-même et, ne faisant pas partie de l'invention, n'est pas représenté ni décrit plus en détails. La coque 1 est en un matériau rigide tel qu'un matériau métallique biocompatible, en particulier en acier inoxydable et présente une forme générale hémisphérique. Sur un côté, elle comprend une patte 5 formant corps avec elle, située au niveau de son bord équatorial et faisant saillie radialement vers l'extérieur. Cette patte 5 a une épaisseur de l'ordre de 1 mm lui permettant d'être malléable, et comprend un trou 6 destiné à recevoir une vis d'ancrage osseux. Du côté opposé à la patte 5, la coque 1 présente un bord tronqué 7 s'étendant sur un arc allant de la moitié aux deux tiers de sa circonférence, afin d'éviter des conflits de son bord équatorial avec le muscle psoas, et comprend deux trous 8 disposés sensiblement à 120° par rapport à la patte 5, traversant sa paroi. Chaque trou 8 présente une forme conique de pente de l'ordre de 5°, la plus forte section de ce trou se trouvant au niveau de la face interne de la coque 1, et la paroi de la coque 1 délimitant ce trou 8 présente un aspect de surface rugueux. La coque 1 comprend également une quarantaine de rainures méridiennes 10 régulièrement réparties sur sa circonférence, et quatre gorges parallèles 11 aménagées dans sa paroi à partir de sa face extérieure, ces rainures 10 et gorges 11 délimitant entre elles des plots 12 substantiellement carrés. Les rainures 10 sont régulièrement réparties sur la circonférence de la coque 1. Elles naissent à environ les deux tiers de la hauteur de celle-ci et s'étendent jusqu'à proximité de son équateur, au niveau duquel elles présentent des largeurs et des profondeurs maximales, inférieures à 1 mm. Les gorges 11 sont régulièrement espacées et également aménagées sur environ les deux tiers de la hauteur de la coque 1, du côté de l'équateur de celle-ci. Elles ont des profondeurs non constantes d'une gorge à l'autre, allant en augmentant depuis la gorge située à environ les deux tiers de la hauteur de la coque vers la gorge située au niveau de la zone équatoriale de cette coque. La coque 1 présente en outre un méplat 15 au niveau de sa zone polaire, permettant de réduire les contraintes d'expulsion s'exerçant sur elle après impaction, et comprend extérieurement un revêtement poreux en titane et une couche d'hydroxy-apatite de calcium. Pour réaliser l'ancrage de la coque 1 dans la cavité cotyloïdienne du bassin du patient, l'ensemble d'élément selon l'invention comprend une pluralité de plots d'ancrage 20, 21, 22 montrés sur les figures 5 à 7, aptes à être sélectivement mis en place dans les deux trous 8 et à être immobilisés par coincement dans ces trous. Chacun de ces plots 20, 21, 22 comprend, à une extrémité longitudinale, une partie conique mâle 25 de pente correspondant à celle des deux trous 8, apte à être immobilisée dans un trou 8 par coincement lorsqu'elle est engagée en force dans ce trou. En référence à la figure 5, il apparaît qu'un premier type de plot 20 comprend une partie 26 d'ancrage osseux ayant une forme arrondie à son extrémité longitudinale opposée à celle comprenant la partie conique mâle 25, et présentant trois gorges 27 favorisant la rétention du plot par l'os après ostéo-intégration, ces gorges étant destinées à être envahies par les cellules osseuses en croissance. Ce premier type de plot 20 est destiné à être inséré dans l'os par impaction. Il comprend, au niveau de son extrémité formant ladite partie conique mâle 25, une cavité taraudée 28 permettant sa venue en prise avec un instrument d'extraction. En référence à la figure 6, il apparaît qu'un deuxième type de plot 21 comprend une partie 26 d'ancrage osseux présentant un filet auto-taraudeur 30. Ce deuxième type de plot 21 est ainsi destiné à être inséré dans l'os par vissage et permet de plaquer la coque 1 dans le fond de la cavité cotyloïdienne, ou de maintenir une greffe en cas d'utilisation d'une allogreffe osseuse. Le plot 21 comprend une empreinte proximale à six pans pour son entraînement en rotation. Un troisième type de plot 22, représenté sur la figure 7, comprend une partie 26 d'ancrage osseux incluant trois portions déployables 31, et est traversé par un conduit axial 32 permettant l'insertion d'une tige de déploiement 33. Les portions déployables 31 sont délimitées par des saignées aménagées dans la paroi du plot 22 à la partir de son extrémité opposée à celle comprenant la partie conique mâle 25. Le conduit axial 32 est taraudé à son extrémité proximale. La tige de déploiement 33 présente, au niveau proximal, une portion filetée et une empreinte d'actionnement, et, au niveau distal, une portion renflée, de forme conique. Il se comprend que, dans une position distale, la tige 33 ne réalise pas le déploiement des portions déployables 31, de sorte que le plot 22 peut être engagé dans un trou 8 de la coque 1 (cf. figures 7 et 9), et que, dans une position proximale, dans laquelle elle est amenée par vissage, cette tige 33 réalise le déploiement des portions déployables 31 (cf. figures 8 et 9). Ce troisième type de plot 22 est destiné à prendre appui dans l'os par expansion. Il peut notamment être réalisé en matière synthétique, en particulier en polyéthylène à ultra haut poids moléculaire. Les portions déployables 31 présentent en outre des évidements 35 au niveau de leurs extrémités libres, formant des reliefs qui favorisent l'accroche de ces extrémités libres dans l'os et leur rétention par celui-ci. En pratique, la forme de la patte 5 est adaptée par déformation à la forme de l'os du patient au niveau du trou obturateur puis la coque 1 est mise en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin d'un patient, par impaction dans cette cavité. Cette impaction est réalisée au moyen d'un outil d'impaction (non représenté), la coque 1 étant montée sur cet outil au moment de l'opération d'impaction. Le praticien peut alors choisir, selon l'état de l'os du patient, pour chaque trou 8, le plot 20, 21 ou 22 le plus adapté à l'ancrage à réaliser et réaliser l'engagement puis le coincement de ce plot dans ce trou ; une fois ce coincement réalisé, le plot 20, 21 ou 22 forme parfaitement corps avec la coque 1 et permet d'assurer une parfaite immobilisation de cette dernière. Une vis d'ancrage osseux est mise en place dans le trou 6 de la patte 5 pour terminer le montage. Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit ainsi un ensemble d'éléments 1, 20, 21, 22 permettant de former un implant cotyloïdien, qui présente les avantages déterminants de permettre d'assurer un ancrage primaire de la coque 1 dans les meilleures conditions et de permettre d'adapter cet ancrage primaire à l'état de l'os. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à plusieurs formes de réalisation données à titre de pur exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à ces formes de réalisation mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Ensemble d'éléments destinés à former un implant cotyloïdien, comprenant au moins une coque (1) destinée à être mise en place dans la cavité cotyloïdienne du bassin d'un patient, et une pluralité d'éléments d'ancrage (20, 21, 22) destinés à être mis en place dans l'os du bassin au travers de trous que comprend la paroi de cette coque (1) ; caractérisé en ce que : - au moins un trou (8) que comprend la paroi de la coque (1) présente une forme conique dont la plus forte conicité se trouve au niveau de la face interne de la coque (1), cette forme conique étant à faible pente, c'est-à-dire apte à réaliser un coincement dans le trou (8) d'une partie conique mâle (25) de pente correspondante lorsque cette partie conique mâle (25) est engagée en force dans ce trou (8) ; et - les éléments d'ancrage sont sous forme d'au moins trois plots (20, 21, 22) pourvus chacun, à une extrémité longitudinale, d'une partie conique mâle (25) telle que précitée, rendant ces plots aptes à être sélectivement mis en place dans ledit trou (8) et à être immobilisés par coincement dans celui-ci ; un premier de ces plots (20) est destiné à être inséré dans l'os par impaction et comprend une partie d'ancrage osseux (26) ayant une forme arrondie à son extrémité longitudinale opposée à celle comprenant ladite partie conique mâle (25) un deuxième de ces plots (21) est destiné à être inséré dans l'os par vissage, et comprend une partie d'ancrage osseux présentant un filet (30) ; un troisième de ces plots (22) est destiné à prendre appui dans l'os par expansion et comprend une partie d'ancrage osseux (26) pourvue d'au moins une portion déployable (31) et un conduit axial (32) permettant l'insertion une tige de déploiement (33), apte à porter contre cette portion déployable (31) afin de réaliser le déploiement de cette dernière. 2 - Ensemble d'éléments selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi délimitant ledit trou (8) et/ou la paroi de ladite partie conique mâle (25) présente une surface rugueuse et/ou striée favorisant l'accroche de ladite partie conique mâle (25) à la paroi délimitant ledit trou (8). 3 - Ensemble d'éléments selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la partie d'ancrage osseux (26) dudit premier plot (20) présente au moins une gorge (27) favorisant sa rétention par l'os après ostéointégration, cette gorge (27) étant destinée à être envahie par les cellules osseuses en croissance. 4 - Ensemble d'éléments selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le filet (30) que comprend la partie d'ancrage osseux (26) dudit deuxième plot est auto-taraudeur. - Ensemble d'éléments selon la revendication 1 ou la revendication 2, 5 caractérisé en ce que la partie d'ancrage osseux (26) du troisième plot (22) présente trois portions déployables (31) délimitées par des saignées aménagées dans sa paroi à la partir de son extrémité opposée à celle comprenant ladite partie conique mâle (25). 6 - Ensemble d'éléments selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie d'ancrage osseux (26) du troisième plot (22) présente des évidements (35) au niveau des extrémités libres desdites portions déployables (31), formant des reliefs entre eux. 7 - Ensemble d'éléments selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit premier plot (20) comprend, au niveau de son extrémité formant ladite partie conique mâle (25), une cavité taraudée (28) permettant sa venue en prise avec un instrument d'extraction. 8 - Ensemble d'éléments selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que: - ladite coque (1) comprend une patte (5) solidaire de sa paroi extérieure, 20 faisant saillie radialement vers l'extérieur de celle-ci au niveau de son bord délimitant l'ouverture de sa cavité, et - ladite coque (1) comprend deux trous (8) tels que précités, dont chacun est disposé sensiblement à 120° par rapport à cette patte (5). 9 - Ensemble d'éléments selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite 25 patte (5) est en matériau rigide mais présentant un degré de déformabilité non élastique, de telle sorte que cette patte (5) soit malléable. 10 - Ensemble d'éléments selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la coque (1) comprend des rainures méridiennes (10) régulièrement réparties sur sa circonférence, aménagées sur environ la moitié ou les deux tiers de 30 cette hauteur de la coque (1), à partir du bord d'ouverture de celle-ci, et des gorges parallèles (11) régulièrement espacées, également aménagées sur environ la moitié ou les deux tiers de la hauteur de la coque (1), à partir du bord d'ouverture de celle-ci. 11 - Ensemble d'éléments selon la revendication 10, caractérisé en ce que les 35 rainures méridiennes (10) ont des largeurs et des profondeurs non constantes,naissant à environ la moitié ou les deux tiers de la hauteur de la coque (1) et s'étendant jusqu'à proximité du bord d'ouverture de celle-ci, au niveau duquel elles présentent des largeurs et des profondeurs maximales, inférieure à 1 mm. 12 - Ensemble d'éléments selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que les gorges parallèles (11) ont des profondeurs non constantes d'une gorge à l'autre, allant en augmentant depuis la gorge (11) située à environ la moitié ou les deux tiers de la hauteur de la coque (1) vers la gorge (11) située au niveau du bord d'ouverture de cette coque (1).