Brevet FR3027510A1 — publié le 20160429

L'invention se rattache au secteur technique des implants orthopédiques pour l'articulation de la hanche. Plus particulièrement, l'invention concerne un implant cotyloïdien comprenant, de manière parfaitement connue par l'homme du métier, une cupule métallique de forme générale hémisphérique destinée à recevoir un insert coopérant avec une tête fémorale, qui présente généralement une tige destinée à être impactée dans le canal médullaire du fémur correspondant. La cupule métallique est impactée dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque en y étant maintenue par différents moyens. Plus particulièrement, l'invention concerne un implant cotyloïdien dans lequel l'insert est monté dans la cavité concave de la cupule, d'une manière fixe. L'insert peut être en matière plastique, notamment en polyéthylène, ou en céramique. Un insert céramique permet de réduire le couple de frottement articulaire, eu égard à la dureté de sa surface, permettant par conséquent de diminuer l'usure, sous l'effet d'un déplacement multidirectionnel de la tête fémorale. Un insert polyéthylène offre une plus grande souplesse d'utilisation, de par son caractère amortissant, mais présente des risques de fluage et d'usure importants, sous charge et en mouvement. Dans le cas d'un insert céramique, la fixation dudit insert dans la cavité hémisphérique de la cupule, peut-être effectuée par un effet de coincement résultant d'une portée circulaire externe tronconique, coopérant avec une portée circulaire interne tronconique complémentaire formée à partir de l'ouverture de la cupule. Ce type d'assemblage donne satisfaction. Par contre, il est important que l'insert soit positionné de manière rigoureusement coaxiale à la cupule et que la cupule et l'insert soient parfaitement propres et secs. Or, très souvent, la mise en place de l'insert dans la cupule, s'effectue après impaction de la cupule dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque. Dans ces conditions, il peut arriver que le chirurgien positionne mal l'insert, en considérant les conditions dans lesquelles il opère, et/ou que la cupule soit mal nettoyées, eu égard aux tissus environnants, à un afflux de sang, .... Il en résulte que, soit l'insert peut être mal positionné par rapport à la cupule, autrement dit, positionné de travers, générant, par conséquent, des risques importants de casse, soit du sang ou des tissus se sont interposés entre l'insert et la cupule, ce qui accroît aussi le risque de casse de la céramique. Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a proposé de pré-monter l'insert céramique dans la cupule, permettant ainsi de parfaitement le positionner dans ladite cupule, supprimant tous risques de mauvais centrage. Toutefois, cette solution n'est pas totalement satisfaisante, étant donné qu'au moment de l'impaction, le chirurgien peut rencontrer des situations variables, par exemple lorsqu'il est nécessaire de mettre des vis pour la fixation de la cupule. Il peut s'avérer, également que le cotyle en céramique ne soit pas suffisamment stable, notamment pour les personne âgées, de sorte qu'il sera préférable de choisir un insert en polyéthylène, avec un débord circulaire pour garantir une meilleure tenue contre la luxation. Il est donc nécessaire d'avoir une double gamme d'implants. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de permettre au chirurgien de réaliser l'assemblage de l'insert dans la cupule, sur la table d'opération, c'est-à-dire, avant impaction de la cupule, avec par conséquent la possibilité de choisir au dernier moment un insert céramique ou un insert polyéthylène, en fonction du cas pathologique à traiter, de la qualité de l'os, de la tenue de la cupule d'essai proposée dans l'instrumentation, ainsi que de la stabilité de la hanche lors des tests réalisés avant l'implantation des implants définitifs. Pour résoudre ce problème, il a été conçu et mis au point un implant de type de ceux comprenant, de manière connue, une cupule hémisphérique recevant un insert fixe par effet de press-fit résultant d'une portée circulaire externe tronconique coopérant avec une portée circulaire interne tronconique et complémentaire formée à partir de l'ouverture de ladite cupule. Selon l'invention, compte tenu du problème posé à résoudre, le rebord circulaire interne de l'ouverture de la cupule présente des agencements aptes à permettre, à volonté, en fonction du cas pathologique à traiter, et avant implantation de ladite cupule dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque, soit la fixation d'un insert céramique en intégrant le bord circulaire dudit insert dans ladite cupule, soit la fixation d'un insert en polyéthylène en assurant une indexation angulaire dudit insert par rapport à ladite cupule. Pour résoudre le problème posé de permettre de choisir un insert céramique ou un insert polyéthylène, les agencements sont constitués par un chanfrein interne et une couronne externe. Avantageusement, le chanfrein est formé à partir du bord circulaire externe de la couronne et est raccordé à la portée tronconique de ladite cupule. Il résulte de ces caractéristiques que le métal de la cupule ne limite pas l'amplitude de débattement de l'implant fémoral. Le chanfrein est optimisé afin d'avoir un débattement maximal et de permettre de protéger la céramique. On obtient donc un contact métal sur métal, avant que le col de la tige fémorale ne touche la céramique. Avantageusement, le chanfrein fait un angle compris entre 20 et 25°, et est de préférence égal à 22°. La hauteur de la couronne est comprise entre 2 et 4 mm, et est de préférence égal à 2,5 mm Pour résoudre le problème posé, et faciliter l'impaction de la cupule dans la cavité anatomique de l'os iliaque au moyen d'un appareil impacteur, le chanfrein présente au moins une gorge. Pour résoudre le problème posé de pouvoir équiper la cupule métallique d'un insert polyéthylène, avec capacité d'indexation angulaire dudit insert, le chanfrein présente des encoches régulièrement réparties sur la circonférence et aptes à coopérer avec des bossages formés en débordement du bord circulaire de l'insert en polyéthylène, dans un plan tangent audit bord qui est chanfreiné. Les encoches et les bossages sont de sections transversales semi-circulaires. Selon d'autres caractéristiques, la cupule présente un revêtement externe apte à réaliser une manostructure d'ancrage dans la cavité cotyloïdienne. La cupule peut présenter des trous pour l'engagement de vis de fixation dans la corticale de l'os. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective avant assemblage d'un insert polyéthylène ou d'un insert céramique dans une cupule selon les caractéristiques de l'invention, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la cupule, avant mise en place d'un appareil impacteur, la figure 3 est une vue partielle en coupe, à très grande échelle, de la couronne et du chanfrein de la cupule, la figure 4 est une vue en perspective, montrant la mise en place d'un exemple de réalisation d'un appareil impacteur de la cupule, la figure 5 est une vue en plan et de dessus de la cupule, la figure 6 est une vue de dessous, correspondant à la figure 5. On a illustré, figure 1, un implant cotyloïdien, comprenant une cupule (1), réalisée en métal, et destinée à être impactée dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque. Cette cupule (1) est destinée à recevoir un insert fixe, en céramique (2), ou en polyéthylène (3). La fixation de l'insert (2) ou (3), plus particulièrement de l'insert (2) en céramique, dans la cupule, s'effectue de manière connue, par effet de coincement résultant d'une portée circulaire externe tronconique (2a) (3a), coopérant avec une portée circulaire interne tronconique et complémentaire (la) formée à partir de l'ouverture (lb) de la cupule (1). Selon l'invention, le rebord circulaire interne de l'ouverture (lb) de la cupule (1) présente des agencements aptes à permettre, avant implantation de ladite cupule dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque, soit la fixation de l'insert céramique (2), soit la fixation de l'insert polyéthylène (3). Autrement dit, selon l'invention, la mise en place de l'insert fixe (2) ou (3) dans la cupule (1) est effectuée par le chirurgien sur la table d'opération, avec le choix entre un insert céramique (2), ou polyéthylène (3) en fonction du sujet à traiter et du cas pathologique rencontré. Comme indiqué dans la suite de la description, les agencements du rebord circulaire interne avec la cupule (1) permettent, soit la fixation de l'insert céramique (2), en intégrant le bord circulaire dudit insert (2) dans ladite cupule (1), soit la fixation de l'insert polyéthylène (3), en assurant une indexation angulaire dudit insert (3) par rapport à ladite cupule (1). Comme le montrent, notamment, les figures 1 et 3, la cupule (1) présente, au niveau de son ouverture (lb), une couronne périphérique (1c) qui forme un chanfrein interne (1d). Le chanfrein (1d) est formé à partir du bord circulaire externe de la couronne (1c) et est raccordé à la portée tronconique (la) de la cupule (1). Le chanfrein fait un angle compris entre 20 et 25 °, et de manière préférée, un angle de 22°. De même, la hauteur de la couronne (1c) est comprise entre 2 et 4 mm, et préférentiellement égale à 2,5 mm Il résulte de ces caractéristiques qu'après mise en place par effet de press-fit de l'implant céramique (2) dans la cavité hémisphérique de la cupule (1), l'insert céramique (2), notamment son rebord circulaire (2a), est intégré dans l'épaisseur de la cupule (1). Ce chanfrein permet donc d'obtenir un débattement maximal de l'implant fémoral, tout en assurant la protection de la céramique. Pour assurer la fixation et l'indexation angulaire de l'insert polyéthylène (3), le chanfrein (1d) présente des encoches (le), régulièrement réparties sur la circonférence. Ces encoches (le) sont destinées à coopérer avec des bossages (3c), formés en débordement d'un rebord circulaire (3d) de l'insert polyéthylène (3). Plus particulièrement, ces bossages (3c) sont formés dans un plan tangent au rebord circulaire (3d), qui est chanfreiné en direction de l'intérieur de la cavité hémisphérique de l'insert (3). Les encoches (le) et les bossages (3c) sont de sections transversales semi-circulaires. A noter que les encoches (le), dans le cas de la mise en place d'un insert céramique, dans les conditions indiquées précédemment, ne gênent pas le déplacement angulaire de l'implant fémoral, étant donné que le col dudit implant fémoral, frotte sur le chanfrein (1d). Le chanfrein (1d) présente, avantageusement, au moins une gorge (H), figure 3. Cette gorge (1f) est destinée à coopérer avec un agencement complémentaire, que présente un appareil impacteur (4), de tous types connus et appropriés, comme illustré, à titre d'exemple indicatif nullement limitatif, aux figures 2 et 4. Selon une autre caractéristique, la cupule présente un revêtement externe (1g), apte à réaliser une macro-structure d'ancrage dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque. Le revêtement, du type hydroxy-hapatite par exemple, est réalisé sous la couronne (1c). On observe également, comme le montrent les figures des dessins, que la cupule (1) peut présenter des trous (1h) pour l'engagement de vis à corticales, ainsi qu'un trou (1i), au niveau de cette zone polaire, pour coopérer avec des agencements de l'appareil impacteur. Il résulte donc de ces caractéristiques, que le chirurgien a, à sa disposition, avant l'opération en tant que telle, une cupule (1) avec un insert céramique (2) et un insert polyéthylène (3). En fonction du patient et du cas pathologique à traiter, il pourra, par conséquent, choisir soit un insert céramique, soit un insert fixe qu'il pourra mettre proprement et correctement en place dans la cavité tronconique de la cupule, avant impaction de cette dernière. Ceci est particulièrement important dans le cas d'un insert céramique, évitant ainsi, tous risques de mauvais positionnement. Par contre, si l'état de la cavité cotyloïdienne le nécessite, le chirurgien aura également la possibilité, de préalablement fixer la cupule au moyen de vis engagées dans les trous (1h). Dans ce cas, la mise en place de l'insert céramique ou polyéthylène, ne sera plus effectuée au niveau de la table d'opération. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier, on souligne et on rappelle la possibilité donnée au chirurgien de pré-équiper la cupule, soit d'un insert céramique, soit d'un insert polyéthylène sur la table d'opération, c'est-à-dire, avant mise en place de la cupule dans la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque.