Brevet FR2997839A1 — publié le 20140516

La présente invention se rapporte à une cupule d'un système prothétique cotyloïdien destiné à être reçu au fond de la cavité cotyloïdienne naturelle d'un patient, ainsi qu'a un système prothétique cotyloïdien de ce genre. Classiquement, ces systèmes prothétiques cotyloïdiens sont constitués d'une cupule, souvent en métal, de forme sensiblement hémisphérique, à l'intérieur de laquelle est reçu un insert en matériau d'usure, souvent en polyéthylène, dans lequel est formé une cavité destinée à recevoir une tête issue d'un col d'une partie fémorale de la prothèse totale de hanche pour permettre le pivot de la partie fémorale par rapport à la partie cotyloïdienne. Il est connu dans l'art antérieur de recouvrir la cupule d'un revêtement en un matériau poreux d'ostéosynthèse destiné à recevoir en son sein de la matière osseuse qui se développe au cours du temps pour ainsi favoriser la fixation stable et durable du système prothétique cotyloïdien dans le cotyle. Il est connu aussi dans l'art antérieur d'améliorer l'ancrage de la cupule revêtue du matériau d'ostéosynthèse dans la cavité du cotyle en prévoyant des moyens d'ancrage sous la forme d'ailettes faisant saillies radialement de la surface extérieure de la cupule. Ces systèmes de l'art antérieur donnent de bons résultats en terme d'ancrage mais sont difficiles à poser, notamment lorsque l'on veut modifier l'orientation relative de la cupule par rapport au cotyle après impaction. En outre ils sont compliqués à fabriquer, nécessitant plusieurs étapes dans la fabrication, une étape pour former les ailettes et une étape pour recouvrir la cupule du matériau d'ostéosynthèse poreux. La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en proposant une cupule d'un système prothétique cotyloïdien destiné à être inséré au fond de la cavité cotyloïdienne naturelle d'un patient qui non seulement soit très simple à fabriquer mais en outre assure une excellente stabilité de la prothèse et favorise ainsi un fort développement de la repousse osseuse en son sein. Suivant l'invention, une cupule d'un système prothétique cotyloïdien de forme sensiblement hémisphérique entre un bord libre et un sommet et pouvant recevoir en son sein un insert en un matériau d'usure dans lequel est formé une cavité destinée à recevoir une tête d'un col d'une partie fémorale d'une prothèse de hanche, la surface extérieure de la cupule étant revêtue d'une couche de matériau poreux favorisant l'ostéosynthèse, est caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de la couche de matériau poreux est variable notamment diminue sur un segment angulaire vers le sommet de la cupule. De préférence, le revêtement est rugueux, et notamment a une rugosité Rt supérieure à 100 microns, plus préférablement supérieure ou égale à 150 microns. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l'épaisseur radiale est maximale au niveau du bord libre de la cupule et minimale au sommet de la cupule et diminue de manière sensiblement linéaire du bord vers le sommet. On a ainsi réalisé une sorte de surépaisseur sensiblement au niveau du bord libre de la cupule qui va assurer par un effet de « press fit » ou « adaptation serrée ou à force » lors de l'impaction de la cupule dans la cavité cotyloïdienne une excellente stabilité de cette cupule. Suivant un mode de réalisation avantageux, l'épaisseur est constante sur un premier segment angulaire, notamment entre 5,5° et 25°, puis diminue sur un segment contigu, notamment linéairement, par exemple entre 25 et 40° jusqu'à devenir nulle, puis est nulle jusqu'au sommet. De préférence, aucun moyen de fixation tel qu'une ou des vis n'est prévu en plus du gradient d'épaisseur pour la fixation de la cupule à la cavité cotyloïdienne. La présente invention se rapporte également à un système prothétique cotyloïdien constitué d'une cupule suivant l'invention et d'un insert en un matériau d'usure reçu dans la cupule et dans lequel est ménagée une cavité destinée à recevoir la tête d'un col d'une tige fémorale. La présente invention se rapporte également à une 15 prothèse totale de hanche comportant une tige fémorale et un système prothétique cotyloïdien suivant l'invention. A titre d'exemple, on décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant au dessin dans lequel : 20 la figure 1 est une vue d'ensemble d'une prothèse cotyloïdienne de l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe schématique longitudinale d'un mode de réalisation suivant l'invention d'une cupule pour la 25 prothèse de la figure 1 ; et la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'une cupule suivant l'invention pour la prothèse de la figure 1. A la figure 1, il est représenté un système prothétique cotyloïdien comportant une cupule suivant un mode de réalisation de l'invention. Ce système comporte une cupule 1 métallique de forme sensiblement hémisphérique et qui reçoit en son sein un insert 2 en un matériau d'usure, notamment en polyéthylène, en céramique d'alumine, ou analogue ménageant en son sein une cavité destinée à recevoir une tête issue d'un col d'une partie fémorale d'une prothèse totale de la hanche pour permettre le pivot relatif de la tige par rapport à la cupule. En outre, la surface 3 extérieure de la cupule c'est-à-dire la surface tournée à l'opposée de la cavité définie par la cupule, est revêtue d'une couche 4 d'un matériau poreux favorisant l'ostéosynthèse. Il peut notamment s'agir d'un matériau choisi parmi le phosphate de calcium, l'apatite, le titane poreux ou analogue. Au niveau du bord 5 libre de la cupule, il est prévu à l'extérieur une rainure périphérique qui permet la préhension de la cupule et sa pose au fond de la cavité 20 cotyloïdienne à l'aide d'un ancillaire adapté, comme décrit dans la demande de brevet français publiée sous le n° 2 909 541. Cependant la présente invention ne se limite pas à ce type de cupule à préhension par le bord et à la place on pourrait prévoir un autre moyen de 25 fixation, notamment en passant par un trou formé au sommet de la cupule, comme bien connu dans l'art antérieur et notamment tel que décrit au brevet américain US 6.129.765. A la figure 2, il est représenté une vue en coupe 30 longitudinale de la cupule de la figure 1 revêtue du matériau poreux. Pour un point donné de la vue en coupe de la cupule dans un plan transversal longitudinal (plan de la figure), on définit l'angle 0 comme étant l'angle formé entre le plan défini par le bord libre de la cupule et la droite 5 passant par le centre 0 de la cupule et le point donné. Ainsi, en fonction de la position du point sur la périphérie de la cupule, l'angle 0 varie entre 0 et 90°. De même on définit l'épaisseur radiale de la couche de matériau comme étant l'épaisseur mesurée le long de la 10 droite radiale passant par le point 0 et le point en question. Pour 0 égal à 0 la couche a une épaisseur EO. Pour 0 égal à 900, c'est-à-dire pour le point sommet de la cupule, la couche a une épaisseur El. Entre 0 égal à 0 et 0 égal à 15 900, l'épaisseur de la couche diminue de E0 à El de manière linéaire. Suivant un autre mode de réalisation, on peut également prévoir que le gradient d'épaisseur soit tel que l'épaisseur soit constante sur un premier tronçon 20 angulaire partant de 0 égal à 900 jusqu'à un angle de par exemple 45°, puis augmente après ce tronçon jusqu'au bord libre, de préférence, linéairement. Dans la pratique, et notamment dans le cas d'une préhension par le bord, les premiers degrés à partir de 0 25 égal à 0 peuvent ne pas comporter de couche de matériau pour permettre la formation de la rainure nécessaire pour la fixation à l'ancillaire de pose. Ainsi, la diminution de l'épaisseur se fait à partir d'un angle 0 légèrement supérieur à 0, un intervalle angulaire de quelques degrés 30 (par exemple compris entre 4 et 7°, notamment de 5,5° comme représenté à la figure 3) étant laissé sans matériau de revêtement pour la rainure de pose. Suivant un autre mode de réalisation, on peut également prévoir qu'au niveau du sommet un trou soit formé dans la matière et dans la cupule pour permettre le passage d'un système de fixation de la cupule à la cavité cotyloïdienne par 5 l'intermédiaire du sommet. Dans ce cas, l'épaisseur de la couche de revêtement diminue non pas jusqu'au sommet, c'est-à-dire non pas jusqu'à 0 égal à 90°, mais jusqu'à une position correspondant à un angle d'environ 80 à 85°, pour laisser un espace angulaire correspondant au trou de 10 fixation. De préférence, le revêtement poreux a une grande rugosité et notamment a une rugosité Rt, telle que mesurée à l'aide d'un rugosimètre classique, qui est supérieure à 100 microns, de préférence supérieur ou égale à 150 15 microns, et notamment comprise entre 100 et 200 microns. Suivant encore un autre mode de réalisation d'une cupule suivant l'invention, et comme décrit à la figure 3, le gradient d'épaisseur peut être tel que l'épaisseur de la couche soit sensiblement constante pour 0 compris entre 20 5,5° et 25°, puis diminue, notamment de manière linéaire entre 0 égal à 25° et 0 égal à 40°, puis est nulle jusqu'au sommet. Entre 0 et 5,5°, il n'y a pas de couche pour laisser de la place pour une rainure servant à la prise de la cupule pour son insertion dans le cotyle. 25 Aucune vis ou moyen de fixation analogue n'est prévu pour la fixation de la cupule dans sa cavité cotyloïdienne, la présence du gradient d'épaisseur assurant une fixation suffisante. Cependant, si on le souhaite, on peut prévoir en plus de tels moyens de fixation. REVENDICATIONS1. Cupule d'un système prothétique cotyloïdien de forme sensiblement hémisphérique entre un bord libre et un sommet et pouvant recevoir en son sein un insert en un matériau d'usure dans lequel est formé une cavité destinée à recevoir une tête d'un col d'une partie fémorale d'une prothèse de hanche, la surface extérieure de la cupule étant revêtue d'une couche de matériau poreux favorisant l'ostéosynthèse, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de la couche de matériau poreux varie entre le bord libre et le sommet de la cupule. 2. Cupule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche diminue Sur un segment angulaire vers le sommet de la cupule. 3. Cupule suivant la revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de la couche diminue sur au moins un segment angulaire qui est inclus dans le segment angulaire qui s'étend entre le sommet et le bord libre de la cupule. 4. Cupule suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale est maximale au niveau du bord libre de la cupule et minimale au sommet de la cupule et diminue de manière sensiblement linéaire du bord vers le sommet.. Cupule suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'épaisseur est constante sur un premier segment angulaire, notamment entre 5,5° et 25°, puis diminue sur un segment contigu, notamment linéairement, par exemple entre 25 et 40° jusqu'à devenir nulle, puis est nulle jusqu'au sommet. 6. Cupule suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le revêtement est rugueux, et notamment a une rugosité Rt supérieure à 100 microns. 7. Cupule suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'aucun moyen de fixation tel qu'une ou des vis n'est prévu en plus du gradient d'épaisseur pour la fixation de la cupule à la cavité cotyloïdienne. 8 Système prothétique cotyloïdien constitué d'une cupule suivant l'une des revendications 1 à 7 et d'un insert en un matériau d'usure reçu dans la cupule et dans lequel est ménagée une cavité destinée à recevoir la tête d'un col d'une tige fémorale. 9. Prothèse totale de hanche comportant une tige fémorale et un système prothétique cotyloïdien suivant la revendication 8, un col issu de la tige étant reçu dans une cavité ménagée dans l'insert.