Brevet FR3095587A1 — publié le 20201106

Description Titre de l'invention : Cupule d'un système prothétique cotyloïdien à épaisseur variable [0001] 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'à un système prothétique cotyloïdien de ce genre. [0002] Classiquement, ces systèmes prothétiques cotyloïdiens sont constitués d'une cupule, souvent métallique, de forme sensiblement hémisphérique, à l'intérieur de laquelle est reçu un insert en matériau d'usure, souvent en polyéthylène, dans lequel est formée 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. [0003] 11 est connu dans l'art antérieur, notamment de FR-B1-2997839 au nom de la de- manderesse, 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. En outre, on y prévoit de déposer ce revêtement sous la forme d'un gradient d'épaisseur, l'épaisseur du revêtement diminuant du bord libre de la cupule vers le sommet. [0004] 11 s'avère que ce gradient d'épaisseur de revêtement est difficile à réaliser de manière précise. La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en proposant une cupule d'un système prothétique cotyloïdien destinée à être insérée au fond de la cavité cotyloïdienne naturelle d'un patient qui soit aussi stable que celles de l'art antérieur, notamment qui bien que prévoyant un gradient d'épaisseur, est plus simple à fabriquer. [0005] Suivant l'invention, une cupule d'un système prothétique cotyloïdien dc forme sen- siblement hémisphérique ayant une paroi latérale s'étendant entre un bord libre et un sommet ou pôle définissant en son sein une cavité pouvant recevoir un insert en un matériau d'usure dans lequel est formée une cavité auxiliaire destinée à recevoir une tête d'un col d'une partie fémorale dans une prothèse de hanche, la surface extérieure de la paroi latérale de la cupule étant revêtue d'une couche de matériau poreux favorisant l'ostéosynthèse, et, suivant une coupe longitudinale, l'épaisseur radiale de la couche de matériau poreux étant variable le long de la surface entre le bord libre et le pôle, notamment en diminuant au moins sur un premier secteur angulaire ou intervalle de longitudes en direction du pôle de la cupule, notamment à partir du bord libre, est caractérisée en ce que, suivant une coupe longitudinale, l'épaisseur radiale de la cupule, 2 hors la couche de revêtement en matériau poreux, est variable entre le bord libre et le sommet, notamment en décroissant du bord libre vers le sommet, notamment en décroissant à partir du bord libre. [0006] On obtient ainsi une grande précision dans l'élaboration du gradient de l'épaisseur totale de la cupule, ce qui permet d'obtenir une excellente maîtrise de l'impaction pour le chirurgien, en permettant d'assurer un effet de "press-fit" ou "adaptation serrée ou à force" parfaitement adéquat, impliquant une grande stabilité de la cupule une fois insérée. [0007] De préférence, l'épaisseur radiale de la couche de matériau poreux est constante sur un premier intervalle des longitudes de revêtement, par exemple entre environ 0° et environ 25°, puis décroît, notamment de manière linéaire vers le pôle, notamment jusqu'au pôle. [0008] De préférence, l'épaisseur radiale de la cupule, hors la couche de revêtement, est sen- siblement constante sur un premier intervalle des longitudes de cupule, par exemple de 0° à 25', puis décroit sur un intervalle transitoire des longitudes de cupule, par exemple de 25° à 40°, puis est sensiblement constante sur un deuxième intervalle des longitudes de cupule, par exemple de 40° à 90°. [0009] En particulier, le premier intervalle de longitudes de cupule et le premier intervalle de longitudes de revêtement sont identiques. [0010] Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, en section longitudinale, c'est-à-dire dans un plan passant pat- l'axe s'étendant entre le pôle et le centre de la cupule, c'est-à-dire notamment le centre du cercle délimitant le bord libre, la surface extérieure de la paroi latérale de la cupule comporte un premier tronçon en arc de cercle s'étendant sur un premier secteur d'angle, notamment entre 0° et 25°, et un deuxième tronçon en arc de cercle s'étendant sur un deuxième secteur d'angle, notamment jusqu'au sommet, notamment entre 40° et 90°, chaque tronçon ayant un rayon respectif RI et R2, le premier rayon RI étant supérieur au deuxième rayon R2. [0011] De préférence, le revêtement est rugueux, notamment a une rugosité R > 100 pm, plus préférablement > 150 pm. [0012] Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l'épaisseur radiale totale de la cupule, c'est-à-dire en y incluant la couche de revêtement, est maximale au niveau du bord libre de la cupule et est minimale au sommet de la cupule et diminue de manière sensiblement linéaire du bord vers le sommet. [0013] Suivant un mode de réalisation favorable de l'invention, l'épaisseur radiale du re- vêtement est maximale au niveau du bord libre de la cupule et minimale au sommet de la cupule, notamment en diminuant de manière sensiblement linéaire du bord vers le sommet. [0014] Suivant un mode de réalisation avantageux, l'épaisseur du revêtement est constante 3 sur un premier segment angulaire, notamment compris entre 0° et 25', puis diminue sur un deuxième segment contigu au premier segment, notamment linéairement, par exemple entre 25° et 90°. [0015] De préférence, il est prévu le long de la surface extérieure de la paroi de la cupule une zone de transition entre le premier tronçon en arc de cercle et le deuxième tronçon en arc de cercle, notamment s'étendant entre 25° et 40°. [0016] La présente invention sc rapporte également à un système prothétique cotyloïdien constitué d'une cupule suivant l'invention et d'un insert en matériau d'usure reçu dans la cupule, dans lequel est ménagée une cavité destinée à recevoir la tête d'un col d'une tige fémorale. [0017] La présente invention sc rapporte également à une prothèse totale de hanche comportant une tige fémorale et un système prothétique cotyloïdien suivant l'invention. [0018] A titre d'exemple, on décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant aux dessins, dans lesquels : [0019] la figure 1 est une vue d'ensemble d'une cupule suivant un mode de réalisation de l'invention ; et [0020] la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une cupule suivant l'invention sen- siblement identique à celle de la figure 1. [0021] A la figure 1, il est représenté une cupule suivant l'invention. Cette cupule comporte une paroi 1 sensiblement hémisphérique s'étendant entre un bord 2 libre et un sommet ou pôle 3. La cupule comporte en outre des moyens permettant sa préhension pour son insertion dans la cavité cotyloïdienne qui peuvent prendre plusieurs formes, notamment, comme représenté à la figure 1, un embout 5 faisant saillie du bord 2 libre de la paroi 1 hémisphérique et définissant une rainure 6 périphérique permettant la préhension de la cupule et sa pose au fond (le la cavité cotyloïdienne à l'aide d'un ancillaire adapté, comme décrit par exemple dans la demande de brevet français 2 905 541. Cependant, la présente invention ne se limite pas à ces moyens de préhension par le bord et à la place, on pourrait trouver un autre moyen de fixation, notamment en passant par un trou formé au sommet de la cupule, comme il est connu également dans l'art antérieur. En outre la paroi 1 peut, en option, comporter une ou plusieurs fenêtres telles que la fenêtre 4 pour permettre le passage de vis de fixation osseuse à l'intérieur de la cupule. [0022] La paroi 1 est sensiblement hémisphérique en s'étendant sur un intervalle des longitudes de 0° (plan équatorial et plan du bord libre) jusqu'à 90° (pôle). Dans le cas où il est prévu un embout de préhension, la paroi 1 hémisphérique s'étend sur l'intervalle des longitudes entre 0° et 90°, hors l'embout 5. [0023] La paroi 1 hémisphérique a une surface extérieure qui est recouverte d'un revêtement 10. A la figure 1, le revêtement 10 est représenté sous une forme arrachée, ne montrant cc revêtement que le long d'un secteur angulaire s'étendant sur la partie gauche de la figure, le revêtement s'étendant en réalité sur toute la surface extérieure de la paroi 1 ou sensiblement toute la surface, à l'exception du ou des trous 4 et, dans le cas où elle est prévue de l'ouverture 3 de préhension au pôle. [0024] A la figure 2, il est représenté une vue en coupe d'une cupule sensiblement identique à celle de la figure 1, dans laquelle il n'est pas représenté le revêtement. [0025] En section longitudinale, comme représenté à la figure 2, la paroi 1 comporte une surface extérieure qui est définie par un premier tronçon 7 en arc de cercle, un tronçon 8 de transition et un deuxième tronçon 9 en arc de cercle. [0026] Le premier tronçon en arc de cercle a un premier rayon R1 et s'étend sur un secteur angulaire ou intervalle de longitudes compris entre environ 0° et environ 25°. [0027] Le tronçon 8 de transition s'étend sur un secteur angulaire ou intervalle de longitudes compris entre environ 25° et environ 40°. [0028] Le deuxième tronçon 9 en arc de cercle a un deuxième rayon R2 qui est inférieur au premier rayon R1 et s'étend sur un secteur angulaire ou intervalle de longitudes compris entre environ 40° et environ 90°. [0029] Le premier rayon R1 est par exemple égal à 26,6 mm et peut être compris par exemple entre 23 mm et 33 mm, et la différence entre le premier rayon et le deuxième rayon est égale à 0,4 mm, et peut être comprise par exemple entre 1,5 mm et 10 mm. [0030] Les deux arcs de cercle respectivement de rayons R1 et R2 ont le même centre, notamment le centre 11 du cercle équatorial. [0031] Les rayons s'entendent par rapport à la surface extérieure de la paroi 1. [0032] L'épaisseur de la paroi 1 peut être par exemple de 3 mm et par exemple comprise entre 1,5 mm et 10 mm au niveau du deuxième tronçon (R2) et peut être par exemple de 3 mm et par exemple comprise entre 1,5 mm et 10 mm au niveau du premier tronçon (R1). [0033] Le revêtement 10 a une épaisseur qui est sensiblement constante dans la zone du premier tronçon, c'est-à-dire de 0° à 25°, puis à partir de 25° jusqu'au pôle, décroît, notamment de manière linéaire. [0034] Aucune vis ou moyen de fixation analogue n'est prévue pour la fixation de la cupule dans la 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, notamment en prévoyant, dans un tel cas, les fenêtres 4 correspondantes. [0035] Classiquement la cupule est en métal, par exemple en titane ou alliage de titane. Elle peut également être en inox, cobalt, chrome, ou analogue tandis que le matériau du revêtement peut être par exemple en titane ou tantale. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] REVENDICATIONSCupule d'un système prothétique cotyloïdien de forme sensiblement hémisphérique ayant une paroi (1) latérale s'étendant entre un bord (2) libre et un sommet ou pôle (3) définissant en son sein une cavité pouvant recevoir un insert en un matériau d'usure dans lequel est formée une cavité auxiliaire destinée à recevoir une tête d'un col d'une partie fémorale dans une prothèse de hanche, la surface extérieure (7, 8, 9) de la paroi latérale de la cupule étant revêtue d'une couche (10) de matériau poreux favorisant l'ostéosynthèse, et, suivant une coupe longitudinale, l'épaisseur radiale de la couche de matériau poreux étant variable le long de la surface entre le bord libre et le pôle, caractérisée en ce que, suivant une coupe longitudinale, l'épaisseur radiale de la cupule, hors la couche de revêtement en matériau poreux, est variable entre le bord libre et le pôle. Cupule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de la couche de matériau poreux est constante sur un premier intervalle des longitudes de revêtement, par exemple entre environ 0° et environ 25°, puis décroît, notamment de manière linéaire vers le pôle, notamment jusqu'au pôle. Cupule suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de la cupule, hors la couche de revêtement, est sensiblement constante sur un premier intervalle des longitudes de cupule, par exemple de 0° à 25°, puis détroit sur un intervalle transitoire des longitudes de cupule, par exemple de 25° à 40°, puis est sensiblement constante sur un deuxième intervalle des longitudes de cupule, par exemple de 40° à 90°. Cupule suivant la revendication 2 et 3, caractérisée en ce que le premier intervalle de longitudes de cupule et le premier intervalle de longitudes de revêtement sont identiques. Cupule suivant la revendication 2 et 3, caractérisée en ce qu'en section longitudinale, c'est-à-dire dans un plan passant par l'axe s'étendant entre le pôle et le centre de la cupule, c'est-à-dire notamment le centre du cercle délimitant le bord libre, la surface extérieure de la paroi latérale de la cupule comporte un premier tronçon en arc de cercle s'étendant sur le premier intervalle des longitudes, notamment entre 0° et 25°, et un deuxième tronçon en arc de cercle s'étendant sur le deuxième intervalle des longitudes, notamment jusqu'au sommet, notamment entre 40° et 6 90°, chaque tronçon ayant un rayon respectif R1 et R2, le premier rayon R1 étant supérieur au deuxième rayon R2. [Revendication 6] Cupule suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale totale de la cupule, c'est-à-dire en y incluant la couche de revêtement, est maximale au niveau du bord libre de la cupule et est minimale au sommet de la cupule et diminue de manière sensiblement linéaire du bord vers le sommet. [Revendication 7] Cupule suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale du revêtement est maximale au niveau du bord libre de la cupule et minimale au sommet de la cupule notamment en diminuant de manière sensiblement linéaire du bord vers le sommet. [Revendication 8] Système prothétique cotyloklien constitué d'une cupule suivant l'une des revendications précédentes et d'un insert en matériau d'usure reçu dans la cupule, dans lequel est ménagée une cavité destinée à recevoir la tête d'un col d'une tige fémorale. [Revendication 9] Prothèse totale de hanche comportant une tige fémorale et un système prothétique cotyloïdien suivant la revendication 8.