CA2400955A1 - Cotyle prothetique expansible - Google Patents

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Abstract

Précis Un cotyle expansible et rétractable est conçu pour éliminer les difficultés du positionnement dans l'acétébulum du patient. Ce dispositif comprend un cotyl e hémisphérique partiellement fendu à six endroits, pour faciliter l'expansion par un noyau à emmanchement conique. Le cotyle expansible est conçu pour entrer librement, ou avec une légère pression, dans la cavité osseuse qui a été fraisée au préalable. Le noyau conique est conçu pour être fixé à un impacteur-orienteu r gradué, en degrés, pour maximiser le positionnement souhaité. La force requise pour le positionnement est appliquée graduellement. L'inclinaison et l'antéversion pourront être vérifiées, en tout temps, lors de l'implantation. Le mécanisme retentif de l'impacteur-orienteur permettra de retirer le noyau conique, à volonté, pour repositionner le cotyle, si nécessaire. Le positionnement final sera sécuris é, avec des vis, pour empêcher le noyau de se déplacer. Le remplacement éventuel du coty le sera grandement facilité en retirant les vis et le noyau conique de sa position d e contrainte; le cotyle osseux pourrait alors recevoir un autre implant, suite au fraisage minimum requis.

Description

COTYLE PROTHÉTIQUE EXPANSIBLE
La présente invention concerne, d'une manière générale, la mise en place et le maintien d'un cotyle prothétique dans une cavité osseuse. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse à la pose de cotyle dans le cadre de prothèse de hanche sans ciment.
On connaît des implants acétabulaires comprenant un cotyle hémisphérique du type à
blocage par compression "press fit". Ce type de cotyle est implanté dans une cavité
osseuse préalablement fraisée par simple impaction ou compression. Avec une telle insertion sous pression du cotyle dans la cavité osseuse, il n'est malheureusement pas possible de procéder à l'entrée graduelle du cotyle dans la cavité, ce qui permettrait de corriger les erreurs de positionnement. De ce fait, plusieurs cotyles à
blocage par compression sont inadéquatement implantés sans qu'il ne soit possible de rectifier la situation tout en préservant l'intégrité des tissus osseux bordant le cotyle prothétique.
Les difficultés du positionnement du cotyle dans facétébulum du patient sont causées principalement par l'installation du cotyle dans l'os avec un niveau de contraintes élevé pour obtenir une meilleure stabilité de l'implant.
De plus, la configuration de la partie hémisphérique du cotyle peut endommager la surface osseuse lors de l'implantation forcée à l'aide d'un impacteur-orienteur. Par surcroît, des vis doivent souvent être installées dans l'os pour assurer la stabilité
primaire de (implant.
Dans cette perspective, l'un des objectifs de la présente invention est de réaliser un cotyle pouvant être inséré et retiré à volonté d'une cavité osseuse destinée à
le recevoir.
-2-Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un cotyle qui présente une flexibilité radiale pouvant en permettre (insertion libre dans une cavité
osseuse.
Un autre objectif de la présente invention est de permettre le repositionnement d'un cotyle inséré hors position.
Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un cotyle pouvant être librement inséré dans une cavité osseuse, sans endommager les tissus bordant cette dernière.
Ces objectifs, de même que les autres objectifs qui apparaîtront mieux par la suite, sont remplis par un implant acétabulaire comprenant un cotyle aménageant une cavité
interne recevant un noyau à emmanchement conique, ledit cotyle étant expansible et rétractable radialement respectivement de par (insertion et le retrait dudit noyau.
Selon une réalisation préférentielle de la présente invention, le cotyle est découpé en secteurs par des fentes orientées suivant des plans méridionaux.
Suivant une caractéristique de (invention, le nouveau concept de positionnement consiste à insérer un cotyle flexible de même diamètre ou avec une légère contrainte par rapport au fraisage du cotyle osseux. Le noyau conique est enfoncé
graduellement dans le cotyle, jusqu'à (obtention d'un positionnement assez rigide pour permettre la vérification de l'inclinaison et de l'antéversion. On peut, à ce stade, repositionner le cotyle à sa position nominale, avec une variation de moins de cinq degrés.
L'enfoncement maximum du noyau conique permet l'expansion radiale de la paroi flexible du cotyle. L'installation d'éléments de fixation permet de sécuriser le positionnement du noyau conique dans le cotyle.
Le remplacement d'un cotyle expansible et rétractable est grandement facilité
en retirant le noyau conique, ce qui a pour effet de libérer les contraintes de la cavité
osseuse.
-3-L'invention est expliquée ci-après plus en détails à (aide des dessins annexés dans lesquels:
La Fig. 1 est une vue en perspective, partiellement en sections, d'un implant comprenant un cotyle expansible et rétractable, et un noyau selon une réalisation préférentielle de la présente invention.
La Fig. 2 est une vue en perspective, partiellement en coupe, représentant l'assemblage du cotyle expansible et rétractable.
La Fig. 3 représente le cotyle assemblé selon sa position nominale.
La Fig. 4 est une vue d'élévation en coupe du cotyle.
La Fig. 5 est une vue en coupe partielle du noyau conique.
La Fig. 6 est une vue en coupe agrandie représentant l'expansion radiale du cotyle par le noyau.
Les Fig. 1 et 2 illustrent un implant acétabulaire 10 comprenant un cotyle expansible et rétractable 12 ménageant une cavité interne 14, dans laquelle vient s'engager un noyau 16 destiné à recevoir, dans son logement 18, une tête fémorale non-représentée.
Le cotyle 12 présente un profil extérieur généralement hémisphérique destiné à
venir se fixer dans le cotyle osseux préalablement préparé avec des fraises hémisphériques dont le diamètre est connu. Selon une caractéristique de la présente invention, le cotyle prothétique 12 est dimensionné pour rentrer librement, ou avec une légère pression, dans le cotyle osseux. L'encrage du cotyle 12 dans la cavité osseuse est subséquemment assuré par l'expansion radiale du cotyle 12 résultant de (insertion du noyau 16 dans la cavité interne 14 du cotyle 12.
-4-Le cotyle expansible 12 est réalisé en matériaux biocompatibles, tels le polyéthylène à
haute densité ou encore en titane, ce qui permettrait de réduire la section flexible. Le cotyle 12 comporte un rebord périphérique 20 délimitant (entrée de la cavité
interne 14. Ce rebord 20 possède une surface interne tronconique 22 (Fig. 4) ayant, par exemple, une conicité de quatre degrés. Tel que représenté par les Fig. 1 et 2, le rebord 20 présente une épaisseur accrue. La surface interne 22 du rebord 20 se prolonge en une surface interne 24, suivant le profile d'une sphère et se termine par un fond plat 26 ménageant un trou central 28.
Le cotyle 12 est découpé en secteurs par des fentes 30 orientées suivant des plans méridionaux. Selon (exemple illustré, six fentes 30 sont uniformément espacées le long de la circonférence du cotyle 12 et ont une pénétration vers le fond de (ordre de 45° à partir du plan d'ouverture du cotyle 12. Toujours selon cette réalisation préférentielle, les fentes 30 définissent entre elles un angle de 60°.
Les fentes 30 ont pour but de faciliter l'expansion radiale du cotyle 12 par le noyau 16. Des rainures circonférentielles 32 sont ménagées sur la surface externe 34 de la partie flexible du cotyle 12 pour assurer une bonne prise du cotyle dans la cavité osseuse après que le cotyle 12 a été radialement dilaté. Les rainures 32 sont, d'une part, parallèles entre elles et, d'autre part, parallèles au plan d'ouverture équatorial du cotyle 12. Les rainures 32 sont disposées sur la partie hémisphérique à des profondeurs qui varient selon (épaisseur de la paroi du cotyle. Ä titre d'exemple, les rainures 32 peuvent être distribuées sur prés de 45° de profondeur à partir du plan d'ouverture du cotyle 12.
Selon la réalisation illustrée à la Fig. 4, une première rainure 32 pourrait être localisée à 7.5°, une deuxième à 15°, une troisiëme à 22.5°, une quatrième à 30°, une cinquième à 37.5° et une sixième à 45°.
Des trous filetés 35 sont ménagés au centre de chaque segment, dont les axes sont parallèles à la surface conique 22, pour recevoir des vis 36 (Fig. 2) en vue de sécuriser le noyau 16 dans le cotyle 12.
Le noyau 16 peut être composé de polyéthylène à haute densité et, préférablement, d'un alliage chrome-cobalt, pour une friction métal sur métal, avec la tête fémorale de
-5-la prothèse. Le noyau 16 comporte une portion tronconique 38 ayant une conicité
légèrement supérieure à celle de la surface interne 22 du cotyle 12. Par exemple, pour la conicité de la portion tronconique 38 qui est de 6°, une conicité de 4 à 5° de la surface interne 22, permet de répartir la pression en priorité sur le rebord përiphérique. Tel qu'illustré à la Fig. 6, l'angle de 6° de la portion tronconique 38 du noyau 16 permet l'expansion radiale du cotyle 12, jusqu'à 1 mm sur une distance de 9.5 mm, en enfonçant le noyau 16 à la profondeur maximale dans le cotyle 12, soit moins de IO mm. La réduction de l'angle de la surface interne (de 4 à
5° ) du cotyle 12, permet au cône (de 6°) d'appuyer prioritairement sur le rebord périphérique interne du cotyle expansible, afin de maximiser la déformation sur le rebord périphérique externe et ainsi obtenir une meilleure rétention primaire du cotyle 12.
Le modèle représenté à la Fig. 5 comporte une rainure extérieure circonférentielle 39 s'étendant au-dessus de la portion tronconique 38. La rainure 39 permet au noyau 16 d'être retenu fermement par un impacteur-orienteur utilisé lors de l'installation. Cette rainure 39 pourra servir éventuellement si on devait enlever le cotyle 12 pour le réorienter.
Tel qu'illustré à la Fig. l, la surface annulaire de dessus de la portion tronconique 38 agit comme un épaulement pour qu'une portion de la tête des vis 36 prenne appui et ainsi prévienne le retrait du noyau 16.
Selon les procédures d'installation, la cavité osseuse est fraisée au préalable. Par après, le cotyle 12, dans sa position non-sollicitée est inséré librement ou sous une légère pression dans la cavité osseuse. Tel qu'illustré à la Fig. 3, (inclinaison et fantéversion du cotyle 12 devraient être respectivement de 40° et de 15°. Après avoir procédé à l'insertion du cotyle 12, le noyau I6 monté sur un impacteur-orienteur est alors graduellement introduit dans le cotyle 12 jusqu'à l'obtention d'un positionnement assez rigide pour permettre la vérification de l'inclinaison et de fantéversion. On peut, à ce stade, repositionner le cotyle 12 à sa position nominale, avec une variation de moins de 5°. Une fois la position validée, le noyau 16 est enfoncé
jusqu'à la profondeur maximale permettant ainsi un engagement ferme de la paroi du cotyle
-6-avec les tissus osseux délimitant le cotyle osseux. Finalement, les vis 36 sont vissées dans le cotyle 12 pour sécuriser le positionnement du noyau 16 dans le cotyle 12.
Au besoin, le cotyle 12 peut être repositionné ou remplacé en retirant les vis 36 et le noyau 16. Ceci permet au cotyle 12 de se rétracter radialement vers sa position initiale. Par la suite, le cotyle 12, libre de contraintes, peut être facilement retiré de la cavité osseuse.

Claims (18)

1. Un implant acétabulaire comprenant un cotyle ménageant une cavité interne recevant un noyau à emmanchement conique, caractérisé en ce que ledit cotyle est expansible et rétractable radialement respectivement de par l'insertion et le retrait dudit noyau.
2, Un implant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cotyle est sensiblement hémisphérique et découpé en secteurs par des fentes orientées suivant des plans méridionaux.
3, Un implant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cotyle possède un rebord périphérique délimitant l'entrée de ladite cavité interne, ledit rebord périphérique ayant une surface interne présentant une conicité légèrement inférieure à
celle dudit noyau.
4. Un implant suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit rebord périphérique présente une épaisseur accrue.
5. Un implant suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites fentes ont une pénétration vers le fond dudit cotyle de l'ordre de 45° à partir du plan d'ouverture dudit cotyle.
6. Un implant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites fentes définissent entre elles un angle d'environ 60°.
7. Un implant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit noyau ménage une cavité dans laquelle viendra s'articuler une tête fémorale.
8. Un implant suivant la revendication 3, caractérisé en ce que des trous filetés sont ménagés dans la surface de dessus dudit rebord périphérique pour recevoir des vis dotées de tête, à chacun desdits trous filetés ayant un axe parallèle à
ladite surface interne conique dudit rebord pour qu'une partie de la tête de chaque vis puisse appuyer sur le dessus d'un épaulement s'étendant extérieurement dudit noyau.
9. Un implant suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'une rainure circonférentielle est ménagée sur une surface extérieure dudit noyau au-dessus dudit épaulement.
10. Un implant suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ledit noyau est tronconique.
11. Un implant suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le noyau possède une partie conique ayant une conicité de l'ordre de 6°, tandis que la conicité de ladite surface interne est de l'ordre de 4° à 5°.
12. Un implant suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un passage central s' étend à travers le fond dudit cotyle.
13. Un implant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des rainures circonférentielles sont ménagées sur la surface externe dudit cotyle.
14. Un implant suivant la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites rainures circonférentielles sont interrompues par des fentes radiales divisant ledit cotyle en un nombre donné de segments.
15. Un implant suivant la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites rainures sont distribuées à partir d'un bord supérieur dudit cotyle, lesdites rainures étant parallèles à un plan équatorial dudit cotyle.
16. Un implant destiné à être placé dans une cavité articulaire endommagée, comprenant un noyau à emmanchement conique, un cotyle prothétique fendu partiellement à divers endroits pour permettre l'expansion radiale dudit cotyle par ledit noyau et, de ce fait, ancrer ledit cotyle dans la cavité osseuse, le retrait dudit noyau permettant audit cotyle prothétique de se contracter radialement vers une position de repos facilitant ainsi le retrait dudit cotyle de la cavité osseuse.
17. Un implant destiné à être placé dans une cavité articulaire endommagée, comprenant un cotyle expansible et rétractable conçu pour être inséré dans une cavité
osseuse, un noyau à emmanchement conique conçu pour être inséré sous pression dans ledit cotyle et ainsi en forcer l'expansion radiale, le noyau pouvant être retiré
dudit cotyle pour en permettre la contraction radiale vers sa position initiale facilitant ainsi le repositionnement ou le remplacement dudit cotyle.
18. Un implant suivant la revendication 17, dans lequel ledit cotyle est découpé en secteurs par des fentes radiales partielles.
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