FR2996118A1 - CUPULAR FOR COTYLOID IMPLANT INTENDED TO BE IMPLANTED IN AN ACETABULAR CAVITY - Google Patents
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Abstract
Cette cupule (1) présente une cavité interne (2), pour loger un insert, et une surface externe (4) à solidariser à l'acetabulum. La surface externe (4) est un demi-sphèroïde qui présente une lèvre équatoriale (10), une région équatoriale (20) saillante et une région polaire (30). La région équatoriale (20) a une hauteur (H20) parallèlement à l'axe central (X4) et elle présente des cannelures circulaires (21, 22, 23) et des cannelures obliques transversales aux cannelures circulaires (21, 22, 23) et comprenant des cannelures obliques primaires (25.1) orientées à droite et des cannelures obliques secondaires (25.2) orientées à gauche.This cup (1) has an internal cavity (2), for housing an insert, and an outer surface (4) to be secured to the acetabulum. The outer surface (4) is a half-spheroid which has an equatorial lip (10), an equatorial region (20) projecting and a polar region (30). The equatorial region (20) has a height (H20) parallel to the central axis (X4) and has circular grooves (21, 22, 23) and transverse oblique grooves at the circular splines (21, 22, 23) and comprising primary oblique splines (25.1) oriented to the right and secondary oblique splines (25.2) oriented to the left.
Description
La présente invention a pour objet une cupule pour implant cotyloïdien destiné à être implanté dans une cavité acétabulaire. La présente invention trouve application dans le domaine de la chirurgie orthopédique de la hanche, pour remplacer un cotyle de hanche. FR2653326A1 décrit une cupule pour prothèse de hanche, qui présente une cavité interne, pour loger un insert cotyloïdien, et une surface externe sensiblement hémisphérique. Une région équatoriale de la surface externe présente des cannelures circulaires et coaxiales à l'axe central de la surface externe hémisphérique. Cependant, une telle cupule ne permet pas un ancrage suffisamment ferme dans l'acetabulum, même après la reconstruction osseuse. Une telle cupule nécessite donc généralement des vis d'ancrage, qui risquent d'user prématurément l'insert cotyloïdien. La présente invention vise notamment à résoudre, en tout ou partie, les problèmes mentionnés ci-avant. À cet effet, l'invention a pour objet une cupule, pour implant cotyloïdien destiné à être implanté dans une cavité acétabulaire, la cupule présentant : - une cavité interne adaptée pour loger un insert cotyloïdien ; et - une surface externe destinée à être solidarisée à l'acetabulum, la surface externe ayant globalement la forme d'un demi-sphéroïde centré sur un axe central, la surface externe présentant une lèvre équatoriale, une région équatoriale et une région polaire, la région équatoriale s'étendant radialement en saillie par rapport à la région polaire et par rapport à la lèvre équatoriale, la région équatoriale ayant une hauteur constante mesurée parallèlement à l'axe central, la région équatoriale présentant : o au moins trois cannelures circulaires qui sont globalement parallèles entre elles et qui sont globalement coaxiales à l'axe central ; et o des cannelures obliques agencées transversalement aux cannelures circulaires et sur toute ou partie de la périphérie de la région équatoriale, les cannelures obliques comprenant : des cannelures obliques primaires qui sont orientées à droite et qui sont positionnées sur une première portion périphérique de la région équatoriale ; et des cannelures obliques secondaires qui sont orientées à gauche et qui sont positionnées sur une deuxième portion périphérique de la région équatoriale, la deuxième portion périphérique étant distincte de la première portion périphérique. Dans la présente demande, le terme « région polaire » désigne une portion du demi-sphéroïde dont les dimensions transversales (diamètre), mesurées perpendiculairement à l'axe central, sont plus petites que les dimensions transversales de la « région équatoriale ». Dans la présente demande, le terme « demi-sphéroïde » désigne une forme qui ressemble approximativement à une demi-sphère. Cependant, un demi-sphéroïde peut couvrir un angle solide plus grand qu'une demi-sphère et il peut avoir une courbure imparfaitement sphérique, en particulier avec une région polaire de courbure légèrement aplatie ou plus grande que celle de la région équatoriale. Ainsi, une telle cupule peut être ancrée dans l'acetabulum de manière ferme, grâce aux cannelures circulaires et aux cannelures obliques, et de manière uniforme autour de l'axe central, car la région équatoriale a une hauteur constante. De plus, une telle cupule permet de retenir efficacement l'insert cotyloïdien, grâce à la lèvre équatoriale. Selon un mode de réalisation de l'invention, la région équatoriale présente quatre ou cinq cannelures circulaires. Ainsi, un tel nombre de cannelures circulaires assure un ancrage particulièrement ferme de la cupule dans l'acetabulum. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque cannelure circulaire a une profondeur, mesurée perpendiculairement à l'axe central, comprise entre 0,5 mm et 1,2 mm, de préférence comprise entre 0,7 mm et 1,0 mm, et une largeur, mesurée parallèlement à l'axe central, comprise entre 0,6 mm et 1,0 mm. Ainsi, une telle profondeur de cannelure circulaire contribue à un ancrage ferme de la cupule dans l'acetabulum. Le fond de chaque cannelure circulaire a une forme sphérique définie par le fraisage. Selon une variante de l'invention, la lèvre équatoriale est séparée de la plus proche cannelure circulaire par une distance, mesurée parallèlement à l'axe central, comprise entre 2 mm et 3,2 mm. Ainsi, cette distance forme un anneau saillant qui permet d'emmancher la cupule dans l'acetabulum.The present invention relates to an acetabular implant cup intended to be implanted in an acetabular cavity. The present invention finds application in the field of orthopedic hip surgery, to replace a hip acetabulum. FR2653326A1 discloses a hip prosthesis cup, which has an internal cavity, for housing an acetabular insert, and a substantially hemispherical outer surface. An equatorial region of the outer surface has circular grooves coaxial with the central axis of the hemispherical outer surface. However, such a cup does not allow a sufficiently firm anchoring in the acetabulum, even after bone reconstruction. Such a cup therefore generally requires anchoring screws, which may prematurely wear the cotyloid insert. The present invention aims to solve, in whole or in part, the problems mentioned above. For this purpose, the subject of the invention is a cup for an acetabular implant intended to be implanted in an acetabular cavity, the cup having: an internal cavity adapted to house an acetabular insert; and an outer surface intended to be secured to the acetabulum, the outer surface generally having the shape of a half-spheroid centered on a central axis, the outer surface having an equatorial lip, an equatorial region and a polar region, the an equatorial region extending radially protruding from the polar region and with respect to the equatorial lip, the equatorial region having a constant height measured parallel to the central axis, the equatorial region having: o at least three circular flutes which are generally parallel to each other and which are generally coaxial with the central axis; and oblique grooves arranged transversely to the circular grooves and over all or part of the periphery of the equatorial region, the oblique grooves comprising: primary oblique grooves which are oriented to the right and which are positioned on a first peripheral portion of the equatorial region ; and secondary oblique grooves which are oriented to the left and which are positioned on a second peripheral portion of the equatorial region, the second peripheral portion being distinct from the first peripheral portion. In the present application, the term "polar region" designates a portion of the half-spheroid whose transverse dimensions (diameter), measured perpendicularly to the central axis, are smaller than the transverse dimensions of the "equatorial region". In the present application, the term "half-spheroid" refers to a shape that approximates a half-sphere. However, a half-spheroid may cover a solid angle larger than a half-sphere and may have an imperfectly spherical curvature, particularly with a polar region of curvature slightly flattened or larger than that of the equatorial region. Thus, such a cup can be anchored in the acetabulum firmly, thanks to the circular grooves and oblique grooves, and uniformly around the central axis, because the equatorial region has a constant height. In addition, such a cup makes it possible to effectively retain the cotyloid insert, thanks to the equatorial lip. According to one embodiment of the invention, the equatorial region has four or five circular grooves. Thus, such a number of circular grooves ensures a particularly firm anchoring of the cup in the acetabulum. According to one embodiment of the invention, each circular groove has a depth, measured perpendicularly to the central axis, of between 0.5 mm and 1.2 mm, preferably between 0.7 mm and 1.0 mm. , and a width, measured parallel to the central axis, between 0.6 mm and 1.0 mm. Thus, such a circular groove depth contributes to a firm anchoring of the cup in the acetabulum. The bottom of each circular groove has a spherical shape defined by milling. According to a variant of the invention, the equatorial lip is separated from the nearest circular groove by a distance, measured parallel to the central axis, between 2 mm and 3.2 mm. Thus, this distance forms a protruding ring that allows to press the cup into the acetabulum.
Selon un mode de réalisation, la lèvre équatoriale a une hauteur constante, mesurée parallèlement à l'axe central, et comprise entre 0,5 mm et 2,5 mm, de préférence comprise entre 1,2 mm et 1,8 mm. Ainsi, une telle lèvre équatoriale, de hauteur constante, assure un maintien uniforme de l'insert cotyloïdien dans la cupule. Selon un mode de réalisation de l'invention, la hauteur de la région équatoriale est comprise entre 6 mm et 15 mm, de préférence comprise entre 8 mm et 13 mm. Ainsi, une telle hauteur assure l'ancrage de la cupule, malgré une étendue d'usinage limitée de la surface externe de la cupule. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque cannelure oblique primaire forme avec l'axe central, en projection dans le plan méridien du demi-sphéroïde qui est le plus éloigné de ladite cannelure oblique primaire, un angle primaire compris entre 8 degrés et 60 degrés, de préférence comprise entre 10 degrés et 30 degrés ; et dans laquelle chaque cannelure oblique secondaire forme avec l'axe central, en projection dans le plan méridien du demi-sphéroïde qui est le plus éloigné de ladite cannelure oblique secondaire, un angle secondaire compris entre 8 degrés et 60 degrés, de préférence comprise entre 10 degrés et 30 degrés. Ainsi, de tels angles primaires et secondaires permettent un ancrage ferme de la cupule dans l'acetabulum. Selon un m ode de réalisation de l'invention, les cannelures obliques primaires sont orientées suivant un même angle primaire, et dans laquelle les cannelures obliques secondaires sont orientées suivant un même angle secondaire. En d'autres termes, les cannelures obliques primaires sont sensiblement parallèles deux à deux, et les cannelures obliques secondaires sont sensiblement parallèles deux à deux. Ainsi, il est relativement rapide d'usiner les cannelures obliques primaires et secondaires. Selon un mode de réalisation de l'invention, la première portion périphérique s'étend sur une moitié de la région équatoriale, et la deuxième portion périphérique s'étend sur l'autre moitié de la région équatoriale.According to one embodiment, the equatorial lip has a constant height, measured parallel to the central axis, and between 0.5 mm and 2.5 mm, preferably between 1.2 mm and 1.8 mm. Thus, such an equatorial lip, of constant height, ensures a uniform maintenance of the acetabular insert in the cup. According to one embodiment of the invention, the height of the equatorial region is between 6 mm and 15 mm, preferably between 8 mm and 13 mm. Thus, such a height ensures the anchoring of the cup, despite a limited extent of machining of the outer surface of the cup. According to one embodiment of the invention, each primary oblique groove forms with the central axis, in projection in the meridian plane of the half-spheroid which is furthest from said primary oblique groove, a primary angle of between 8 degrees and 60 degrees, preferably between 10 degrees and 30 degrees; and wherein each secondary oblique groove forms with the central axis, in projection in the meridian plane of the half-spheroid which is furthest from said secondary oblique groove, a secondary angle of between 8 degrees and 60 degrees, preferably between 10 degrees and 30 degrees. Thus, such primary and secondary angles allow firm anchoring of the cup in the acetabulum. According to one embodiment of the invention, the primary oblique splines are oriented at the same primary angle, and in which the secondary oblique splines are oriented at the same secondary angle. In other words, the primary oblique grooves are substantially parallel in pairs, and the secondary oblique grooves are substantially parallel in pairs. Thus, it is relatively fast to machine primary and secondary oblique grooves. According to one embodiment of the invention, the first peripheral portion extends over one half of the equatorial region, and the second peripheral portion extends over the other half of the equatorial region.
Ainsi, toute la région équatoriale est couverte de cannelures, ce qui assure un ancrage particulièrement ferme et uniforme de la cupule dans l'acetabulum. Selon un mode de réalisation de l'invention, le nombre de cannelures obliques primaires est compris entre 12 et 30, de préférence entre 16 et 26, et dans laquelle le nombre de cannelures obliques secondaires est compris entre 12 et 30, de préférence entre 16 et 26. Ainsi, de tels nombres de cannelures obliques primaires et secondaires assure un ancrage particulièrement ferme de la cupule dans l'acetabulum. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque cannelure oblique a une profondeur comprise entre 3,5 mm et 5,5 mm. Ainsi, une telle profondeur de cannelure oblique permet contribue à l'ancrage de la cupule dans l'acetabulum. Selon une variante de l'invention, la cavité interne est supérieure à l'hémisphère, ce qui permet de retenir efficacement l'insert cotyloïdien. Les modes de réalisation et les variantes mentionnés ci-avant peuvent être pris isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible. La présente invention sera bien comprise et ses avantages ressortiront aussi à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'une cupule conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe, par un plan méridien, de la cupule de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue du côté opposé à la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue, similaire à la figure 3, d'une cupule conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 à 3 illustrent une cupule 1 pour former un implant cotyloïdien non représenté qui est destiné à être implanté dans une cavité acétabulaire. Cet implant cotyloïdien ou cotyle permet de remplacer l'articulation de la hanche. La cupule 1 présente une cavité interne 2 qui est adaptée pour loger un insert cotyloïdien non représenté. En pratique, la cavité interne 2 définit une surface plus grande qu'un hémisphère, afin de retenir efficacement l'insert cotyloïdien. La cupule 1 présente en outre une surface externe 4 qui est destinée à être solidarisée à l'acetabulum. La surface externe 4 a globalement la forme d'un dem i-sphèroïde centré sur un axe central X4. La surface externe 4 présente une lèvre équatoriale 10, une région équatoriale 20 et une région polaire 30. La région équatoriale 20 s'étend radialement en saillie par rapport à la région polaire 30 et par rapport à la lèvre équatoriale 10. La région équatoriale 20 a une hauteur H20 constante mesurée parallèlement à l'axe central X4. La hauteur H20 de la région équatoriale 20 est ici d'environ 12 mm. La région équatoriale 20 présente trois rainures ou cannelures circulaires 21, 22 et 23. Les cannelures circulaires 21, 22 et 23 sont globalement parallèles entre elles et elles sont globalement coaxiales à l'axe central X4. De plus, la région équatoriale 20 présente des rainures ou cannelures obliques 25, qui sont agencées transversalement aux cannelures circulaires 21, 22 et 23. Les cannelures obliques 25 sont ici agencées sur toute la périphérie de la région équatoriale 20. Les cannelures obliques 25 comprennent : - des cannelures obliques primaires 25.1 qui sont orientées à droite et qui sont positionnées sur une première portion périphérique 20.1 de la région équatoriale 20; et - des cannelures obliques secondaires 25.2 qui sont orientées à gauche et qui sont positionnées sur une deuxième portion périphérique 20.2 de la région équatoriale 20. La deuxième portion périphérique 20.2 est distincte de la première portion périphérique 20.1. Chaque cannelure circulaire 21, 22 ou 23 a une profondeur P21, mesurée perpendiculairement à l'axe central X4, qui est ici d'environ 1,5 mm. Chaque cannelure circulaire 21, 22 ou 23 a une largeur L21, mesurée parallèlement à l'axe central X4, qui est ici d'environ 0,8 mm. La lèvre équatoriale 10 a une hauteur H10 constante et ici d'environ 1,5 mm, mesurée parallèlement à l'axe central X4.Thus, the entire equatorial region is covered with grooves, which ensures a particularly firm and uniform anchoring of the cup in the acetabulum. According to one embodiment of the invention, the number of primary oblique grooves is between 12 and 30, preferably between 16 and 26, and in which the number of secondary oblique grooves is between 12 and 30, preferably between 16 and 30, and 26. Thus, such numbers of primary and secondary oblique grooves provide particularly firm anchoring of the cup in the acetabulum. According to one embodiment of the invention, each oblique groove has a depth of between 3.5 mm and 5.5 mm. Thus, such an oblique groove depth makes it possible to anchor the cup in the acetabulum. According to a variant of the invention, the internal cavity is greater than the hemisphere, which effectively retains the cotyloid insert. The embodiments and variants mentioned above may be taken individually or in any technically permissible combination. The present invention will be well understood and its advantages will also emerge in the light of the description which follows, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a side view a cup according to a first embodiment of the invention; FIG. 2 is a sectional view, through a meridian plane, of the cup of FIG. 1; FIG. 3 is a view of the side opposite to FIG. 1; and FIG. 4 is a view, similar to FIG. 3, of a cup according to a second embodiment of the invention. Figures 1 to 3 illustrate a cup 1 to form a cotyloid implant not shown which is intended to be implanted in an acetabular cavity. This cotyloid implant or acetabulum can replace the hip joint. The cup 1 has an internal cavity 2 which is adapted to accommodate a cotyloid insert not shown. In practice, the inner cavity 2 defines a larger area than a hemisphere, in order to effectively retain the cotyloid insert. The cup 1 further has an outer surface 4 which is intended to be secured to the acetabulum. The outer surface 4 has the overall shape of a demi-spheroid centered on a central axis X4. The outer surface 4 has an equatorial lip 10, an equatorial region 20 and a polar region 30. The equatorial region 20 extends radially protruding from the polar region 30 and with respect to the equatorial lip 10. The equatorial region 20 has a constant height H20 measured parallel to the central axis X4. The height H20 of the equatorial region 20 is here about 12 mm. The equatorial region 20 has three grooves or circular grooves 21, 22 and 23. The circular grooves 21, 22 and 23 are generally parallel to each other and are generally coaxial with the central axis X4. In addition, the equatorial region 20 has oblique grooves or grooves 25, which are arranged transversely to the circular splines 21, 22 and 23. The oblique grooves 25 are here arranged over the entire periphery of the equatorial region 20. The oblique grooves 25 comprise - 25.1 oblique primary grooves which are oriented to the right and which are positioned on a first peripheral portion 20.1 of the equatorial region 20; and - oblique secondary splines 25.2 which are oriented to the left and which are positioned on a second peripheral portion 20.2 of the equatorial region 20. The second peripheral portion 20.2 is distinct from the first peripheral portion 20.1. Each circular groove 21, 22 or 23 has a depth P21, measured perpendicularly to the central axis X4, which is here about 1.5 mm. Each circular groove 21, 22 or 23 has a width L21, measured parallel to the central axis X4, which is here about 0.8 mm. The equatorial lip 10 has a constant height H10 and here about 1.5 mm, measured parallel to the central axis X4.
Chaque cannelure oblique primaire 25.1 forme avec l'axe central X4, en projection dans le plan méridien du demi-sphéroïde qui est le plus éloigné de cette cannelure oblique primaire 25.1, un angle primaire A25.1 qui est ici d'environ 15 degrés. Les cannelures obliques primaires 25.1 sont orientées suivant des angles primaires A25.1 différents. Chaque cannelure oblique secondaire 25.2 forme avec l'axe central X4, en projection dans le plan méridien du demi-sphéroïde qui est le plus éloigné de cette cannelure oblique secondaire 25.2, un angle secondaire A25.2 qui est ici d'environ 15 degrés. Les cannelures obliques secondaires 25.2 sont orientées suivant des angles secondaires A25.2 différents. Les cannelures obliques primaires 25.1 sont orientées suivant un même angle primaire A25.1. Les cannelures obliques secondaires 25.2 sont orientées suivant un même angle secondaire A25.2. La première portion périphérique 20.1 s'étend sur une moitié de la région équatoriale 20. La deuxième portion périphérique 20.2 s'étend sur l'autre moitié de la région équatoriale 20. Le nombre de cannelures obliques primaires 25.1 est ici de dix-huit et le nombre de cannelures obliques secondaires 25.2 est ici de dix-huit. Chaque cannelure oblique 25 a une profondeur P25 qui est ici d'environ 4,5 mm. Comme le montre la figure 3, la cupule 1 a une demi-rainure et des fractions de cannelure à la jonction entre les cannelures obliques primaires 25.1 et les cannelures obliques secondaires 25.2. La figure 4 illustre une cupule 101 conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans la mesure où la cupule 101 est similaire à la cupule 1, la description de la cupule 1 donnée ci-avant en relation avec les figures 1 à 3 peut être transposée à la cupule 101, à l'exception des différences notables énoncées ci-après. Un composant de la cupule 101 identique ou correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant de la cupule 1 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une surface externe 104 avec un axe central X104, une lèvre équatoriale 110, une région équatoriale 120 et une région polaire 130, des cannelures circulaires 121, 122 et 123, des cannelures obliques 125 avec des cannelures obliques primaires 125.1 et des cannelures obliques secondaires 125.2.Each primary oblique groove 25.1 forms with the central axis X4, in projection in the meridian plane of the half-spheroid which is furthest from this primary oblique groove 25.1, a primary angle A25.1 which is here about 15 degrees. The primary oblique grooves 25.1 are oriented at different primary angles A25.1. Each secondary oblique groove 25.2 forms with the central axis X4, in projection in the meridian plane of the half-spheroid which is furthest from this secondary oblique groove 25.2, a secondary angle A25.2 which is here about 15 degrees. The secondary oblique grooves 25.2 are oriented at different secondary angles A25.2. The primary oblique grooves 25.1 are oriented at the same primary angle A25.1. The secondary oblique grooves 25.2 are oriented at the same secondary angle A25.2. The first peripheral portion 20.1 extends over one half of the equatorial region 20. The second peripheral portion 20.2 extends over the other half of the equatorial region 20. The number of primary oblique grooves 25.1 is here eighteen and the number of secondary oblique grooves 25.2 is here eighteen. Each oblique groove 25 has a depth P25 which is here about 4.5 mm. As shown in FIG. 3, the cup 1 has a half-groove and spline portions at the junction between the primary oblique splines 25.1 and the secondary oblique splines 25.2. FIG. 4 illustrates a cup 101 according to a second embodiment of the invention. Insofar as the cup 101 is similar to the cup 1, the description of the cup 1 given above in relation to FIGS. 1 to 3 can be transposed to the cup 101, with the exception of the notable differences mentioned below. after. A component of the cup 101 which is identical or corresponding, by its structure or function, to a component of the cup 1 bears the same numerical reference increased by 100. An outer surface 104 is thus defined with a central axis X104, an equatorial lip. 110, an equatorial region 120 and a polar region 130, circular splines 121, 122 and 123, oblique splines 125 with primary oblique splines 125.1 and secondary oblique splines 125.2.
Comme le montre la comparaison entre les figures 3 et 4, la cupule 101 diffère de la cupule 1, notamment car la cupule 101 est dépourvue de demi-cannelure à la jonction entre les cannelures obliques primaires 125.1 et les cannelures obliques secondaires 125.2. En d'autres termes, à cette jonction, la cannelure oblique primaire 125.1 et la cannelure oblique secondaire 125.2 définissent une portion sensiblement triangulaire, au lieu de tronçons de cannelures obliques dans le cas de la cupule 1. Ainsi, la cupule 101 est relativement plus simple à usiner que la cupule 1.As shown by the comparison between FIGS. 3 and 4, the cup 101 differs from the cup 1, in particular because the cup 101 is devoid of a half-groove at the junction between the primary oblique grooves 125.1 and the secondary oblique grooves 125.2. In other words, at this junction, the primary oblique groove 125.1 and the secondary oblique groove 125.2 define a substantially triangular portion, instead of sections of oblique grooves in the case of the cup 1. Thus, the cup 101 is relatively more simple to machine than the cup 1.
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