Brevet FR3036612A1 — publié le 20161202

La présente invention concerne une cupule pour prothèse d'articulation fémorale. De manière générale, ces cupules, souvent en métal ou en matériau plastique polymère, comportent une coque creuse de forme sensiblement hémisphérique présentant une face interne concave destinée à recevoir un insert prothétique fixe ou mobile, souvent en polyéthylène, et une face externe convexe conformée pour être ancrée dans une cavité cotyloïdienne de l'os iliaque du bassin d'un patient afin d'être solidarisée au tissu osseux constituant ladite cavité. Il existe actuellement de multiples types de cupules reprenant cette configuration géométrique. Une des difficultés liées à l'implantation de celles-ci réside dans la pérennité et la stabilité de la fixation de la cupule dans la cavité cotyloïdienne du patient. Pour cela, il est impératif que la cupule, une fois implantée et après la repousse osseuse, ne bouge pas. Il est donc primordial que sa structure (forme et/ou revêtement externe) soit adaptée pour une telle fixation dans l'os du patient. Il est par exemple connu dans l'art antérieur de recouvrir la surface externe de la cupule d'un revêtement en un matériau poreux 20 biocompatible 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. De telles cupules sont décrites notamment dans FR2997839, dont l'unique couche de revêtement externe est à épaisseur variable et 25 dans FR2986961, dont les particules constituant l'unique couche externe sont de tailles variables et réparties de manière uniforme. Cependant ces solutions ne donnent pas entièrement satisfaction car l'ancrage n'est pas optimisé, même après reconstruction osseuse. 30 Il est également possible d'améliorer l'ancrage de la cupule en prévoyant des moyens d'ancrage sous la forme de cannelures équatoriales circulaires et obliques faisant saillie radialement de la surface externe de la cupule, tel que décrit dans FR2996118, ou sous la forme d'une bague équatoriale pourvue de pattes 35 élastiquement déformables, tel que écrit dans FR2993770. 3036612 2 Ces dispositifs 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. 5 La présente invention propose de 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 soit très simple à fabriquer et qui assure une excellente stabilité de la prothèse et favorise ainsi un 10 fort développement de la repousse osseuse en son sein. Ainsi, la présente invention a pour objet une cupule pour prothèse d'articulation fémorale comportant une coque creuse de forme générale hémisphérique en matériau biocompatible présentant une face interne concave destinée à recevoir un insert prothétique 15 fixe ou mobile et une face externe convexe conformée pour être ancrée dans une cavité cotyloïdienne du bassin d'un patient afin d'être solidarisée au tissu osseux constituant ladite cavité, caractérisée en ce que ladite face externe de la coque est revêtue d'au moins deux couches en matériau ostéo-compatible, une première couche circonférentielle de revêtement disposée au niveau ou proche d'une partie polaire de la coque et une deuxième couche circonférentielle de revêtement prolongeant la première couche jusqu'à proximité d'une partie équatoriale de la coque, les deux couches de revêtement étant réalisées dans des matériaux biocompatibles présentant des rugosités différentes. Selon des modes de réalisation préférés, la cupule conforme à la présente invention comprend l'une au moins des caractéristiques suivantes : - la première couche circonférentielle de revêtement est en 30 titane fin et lisse et la deuxième couche circonférentielle de revêtement est en titane plus épais et rugueux ; - la première couche lisse de revêtement présente une rugosité de surface Rzi supérieure à 60 microns, par exemple d'environ 80 à 100 microns, tandis que la deuxième couche rugueuse de revêtement 35 présente une rugosité de surface Rz2 supérieure à 100 microns, par exemple d'environ 300 à 400 microns ; 3036612 3 - les couches sont en titane pur ou en alliage de titane ; - la surface externe est entièrement recouverte par une surcouche en hydroxyapatite (HAP) ; - les couches de revêtement sont contigües ; 5 - la surface externe de la coque présente, à l'endroit de la deuxième couche de revêtement, une épargne circonférentielle en forme de gorge annulaire remplie par ladite deuxième couche de revêtement, de sorte que les deux couches se rejoignent le long d'une ligne de jonction sensiblement circulaire sans que l'une des 10 couches ne soit radialement plus proéminente que l'autre afin de former une surface de recouvrement continue ; - la deuxième couche de revêtement se termine quelques millimètres avant le rebord de la partie équatoriale ; - l'épargne en forme de gorge annulaire se termine quelques 15 millimètres avant la partie équatoriale par une protubérance radiale circonférentielle présentant un bord extérieur arrondi ; - chaque couche de revêtement présente individuellement une épaisseur sensiblement constante sur toute sa surface de recouvrement de la coque ; 20 - la partie polaire est pourvue d'un méplat recouvert par la première couche de revêtement ; - la coque est en matériau plastique polymère tel qu'un polyéthylène (PE), un polyéthylène à très haute masse moléculaire (UHMWPE), un polyéthylène réticulé, un polyéthylène fluoré ou une 25 polyétheréthercétone (PEEK) ; et - la coque est réalisée en métal, en particulier en alliage de chrome/cobalt, d'acier inoxydable ou de titane. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à des modes de réalisation particuliers donnés à titre 30 d'illustration uniquement et représentés sur les figures annexées dans lesquelles : - La figure 1 est une vue en coupe d'une cupule conforme à la présente invention comportant des revêtements externes ; - La figure 2 est une vue similaire à la figure 1 mais sans 35 les revêtements externes ; et - La figure 3 est une variante de réalisation de la figure 1. 3036612 4 Les figure 1 à 2 représentent une vue en coupe d'une cupule 1 pour prothèse d'articulation fémorale conforme à la présente invention. Cette cupule 1 comporte une coque creuse 10 de forme générale 5 hémisphérique en matériau biocompatible présentant une face interne concave 20 destinée à recevoir un cotyle prothétique de fémur (non représenté) et une face externe convexe 30 conformée pour être ancrée dans une cavité cotyloïdienne (non représentée) d l'os iliaque du bassin d'un patient afin d'être solidarisée au tissu 10 osseux constituant ladite cavité après reconstruction osseuse. La coque 10 peut être en matériau plastique polymère, tel qu'un polyéthylène (PE), un polyéthylène à très haute masse moléculaire (UHMWPE), un polyéthylène réticulé, un polyéthylène fluoré ou une polyétheréthercétone (PEEK), ou en métal, en 15 particulier en alliage de chrome/cobalt, d'acier inoxydable ou de titane. Comme cela est visible sur la figure 2, la face externe 30 de la coque est revêtue d'au moins deux couches de revêtement 32 et 34 en matériau ostéo-compatible. Une première couche circonférentielle 20 de revêtement 32 est disposée au niveau ou proche d'une partie polaire 31 de la coque 10, et une deuxième couche circonférentielle de revêtement 34 prolonge la première couche de revêtement 32 jusqu'à proximité d'une partie équatoriale 33 de la coque 10. Selon l'invention, les deux couches circonférentielles de 25 revêtement 32 et 34 sont réalisées dans des matériaux biocompatibles différents et/ou présentent des rugosités différentes. En particulier, la première couche circonférentielle de revêtement 32 est en titane fin et lisse tandis que la deuxième couche circonférentielle de revêtement 34 est en titane plus épais 30 et rugueux. Plus précisément, la première couche lisse de revêtement 32 présente une rugosité de surface Rai supérieure à 60 microns, par exemple d'environ 80 à 100 microns, tandis que la deuxième couche rugueuse de revêtement 34 présente une rugosité de surface Ra2 35 supérieure à 100 microns, par exemple d'environ 300 à 400 microns. 3036612 5 Ainsi, la première couche lisse 32 permet une imposition osseuse tandis que la deuxième couche plus rugueuse 34 permet d'améliorer notablement l'accroche et la stabilité de l'ancrage de la cupule 1 dans l'os du patient, notamment après reconstruction 5 osseuse. Une autre caractéristique intéressante de la cupule 1 conformément à la présente invention est que les deux couches de revêtement 32 et 34 sont parfaitement contiguës et continues afin de former un profil externe uniforme, sans changement d'épaisseur 10 (marche) entre les couches, de sorte que le passage de l'une à l'autre est imperceptible, en dehors de la différence de rugosité. Comme cela est visible sur la figure 1, afin de permettre l'implantation de la deuxième couche de revêtement 34 sans formation de marche avec la première couche 32, la coque 10 présente, à 15 l'endroit de la deuxième couche de revêtement 34, une épargne circonférentielle 40 en forme de gorge annulaire remplie par ladite deuxième couche de revêtement 34, de sorte que les deux couches se rejoignent le long d'une ligne de jonction 35 sensiblement circulaire sans que l'une des couches ne soit radialement plus 20 proéminente de manière à former une surface externe de recouvrement continue. Avantageusement, la deuxième couche de revêtement 34 se termine quelques millimètres avant un rebord 33a de la partie équatoriale 33. 25 De même, l'épargne circonférentielle 40 en forme de gorge annulaire se termine quelques millimètres avant la partie équatoriale 33 par une protubérance radiale circonférentielle 42 présentant un bord extérieur 42a arrondi, la deuxième couche de revêtement 34 se terminant alors au niveau de cette protubérance radiale 42. On peut également noter que chaque couche de revêtement 32 et 34 présente individuellement une épaisseur sensiblement constante sur toute sa surface de recouvrement de la coque 1, la première couche étant moins épaisse que la deuxième. En outre, la surface externe peut être entièrement recouverte par une surcouche en hydroxyapatite (HPA). 3036612 6 Selon une variante de réalisation illustrée par la figure 3, la partie polaire 31 est pourvue d'un méplat 36 recouvert par la première couche de revêtement 32. Il va de soi que la description détaillée de l'objet de 5 l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention. Ainsi, les couches peuvent être en alliage de titane. Dans le cas où la protubérance radiale circonférentielle 42 ne 10 serait pas prévue, c'est-à-dire si l'épargne 40 est continue jusqu'au rebord 33a de la partie équatoriale 33 de la coque, la deuxième couche de revêtement 34 se termine au niveau de ce rebord ou légèrement avant. REVENDICATIONS1. Cupule (1) pour prothèse d'articulation fémorale comportant une coque creuse (10) de forme générale hémisphérique en matériau biocompatible présentant une face interne concave (20) destinée à recevoir un insert prothétique fixe ou mobile et une face externe convexe (30) conformée pour être ancrée dans une cavité cotyloldienne du bassin d'un patient afin d'être solidarisée au tissu osseux constituant ladite cavité, caractérisée en ce que ladite face externe (30) de la coque (10) est revêtue d'au moins deux couches (32, 34) en matériau ostéocompatible, une première couche circonférentielle de revêtement (32) disposée au niveau ou proche d'une partie polaire (31) de la coque (10) et une deuxième couche circonférentielle de revêtement (34) 15 prolongeant la première couche (32) jusqu'à proximité d'une partie équatoriale (33) de la coque (10), les deux couches de revêtement (32, 34) étant réalisées dans des matériaux biocompatibles présentant des rugosités différentes. 2. Cupule (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 la première couche circonférentielle de revêtement (32) est en titane fin et lisse et la deuxième couche circonférentielle de revêtement (34) est en matériau en titane plus épais et rugueux. 3. Cupule (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première couche lisse de revêtement (32) présente une rugosité de 25 surface Rz2 supérieure à 60 microns, par exemple d'environ 80 à 100 microns, tandis que la deuxième couche rugueuse de revêtement (34) présente une rugosité de surface R22 supérieure à 100 microns, par exemple d'environ 300 à 400 microns. 4. Cupule (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que 30 les couches (32, 34) sont en titane pur ou en alliage de titane. S. Cupule (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface externe (30) est entièrement recouverte par une surcouche en hydroxyapatite (HAP). 6. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisée que les couches de revêtement (32, 34) sont contigiles. 3036612 8 7. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée que la surface externe (30) de la coque (10) présente, à l'endroit de la deuxième couche de revêtement (34), une épargne circonférentielle (40) en forme de gorge annulaire 5 remplie par ladite deuxième couche de revêtement (34), de sorte que les deux couches (32, 34) se rejoignent le long d'une ligne de jonction (35) sensiblement circulaire sans que l'une des couches ne soit radialement plus proéminente que l'autre de manière à former une surface de recouvrement continue. 10 8. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième couche de revêtement (34) se termine quelques millimètres avant un rebord (33a) de la partie équatoriale (33). 9. Cupule (1) selon les revendications 7 et 8, caractérisée en 15 ce que l'épargne en forme de gorge annulaire (40) se termine quelques millimètres avant la partie équatoriale (33) par une protubérance radiale circonférentielle (42) présentant un bord extérieur (42a) arrondi. 10. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisée en ce que chaque couche de revêtement (32, 34) présente individuellement une épaisseur sensiblement constante sur toute sa surface de recouvrement de la coque. 11. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie polaire (31) est 25 pourvue d'un méplat (36) recouvert par la première couche de revêtement (32). 12. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la coque (10) est en matériau plastique polymère tel qu'un polyéthylène (PE), un polyéthylène à 30 très haute masse moléculaire (UHMWPE), un polyéthylène réticulé, un polyéthylène fluoré ou une polyétheréthercétone (PEEK). 13. Cupule (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la coque (10) est réalisée en métal, en particulier en alliage de chrome/cobalt, d'acier inoxydable ou de 35 titane.