FR2827504A1 - Hip joint cotyloid cavity reconstruction assembly comprises cruciform base, cemented metal cup and polyethylene liner - Google Patents

Abstract

The reconstruction assembly consists of: (i) a cross-shaped metal base (4) fixed in the cotyloid cavity; (ii) a metal cup (2) held in place by cement; and (iii) a polyethylene liner (3) fitted inside the cup, capable of multi-directional rotation. The reconstruction assembly, designed to receive a hip joint prosthesis, consists of: (i) a cross-shaped metal base (4) fixed in the cotyloid cavity; (ii) a metal cup (2) held in place by cement; and (iii) a polyethylene liner (3) fitted inside the cup and capable of multi-directional rotation. The cup has a beveled led inner edge (2f) to reduce any cam effect, and its outer surface is made up of two sections of a sphere with different radii, tangential at the pole, and a cement pressure collar (2b) with a series of semi-circular recesses to release surplus cement.

Description

Translated fromFrench

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DISPOSITIF DE RECONSTRUCTION DE LA CAVITE COTYLOIDIENNE DE L'ARTICULATION DE LA HANCHE
L'invention se rattache au secteur technique des implants orthopédiques pour l'articulation de la hanche et plus particulièrement des implants cotyloïdiens de reprise.DEVICE FOR RECONSTRUCTING THE COTYLOIDAL CAVITY OF THE HIP JOINT
The invention relates to the technical sector of orthopedic implants for the hip joint and more particularly acetabular implants for recovery.

De plus en plus aujourd'hui, du fait de l'ancienneté des premières arthroplasties de hanche, les chirurgiens utilisent des implants de reprise pour remplacer les implants fémoraux ou cotyloïdiens descellés ou usés. Plus particulièrement, l'invention concerne les stades avancés de reprise cotyloïdienne pour lesquels sont nécessaires des cotyles dits de reconstruction. A ce jour, différentes solutions de reconstruction sont proposées. More and more today, due to the age of the first hip replacements, surgeons are using implants to replace the femoral or acetabular implants loosened or worn. More particularly, the invention relates to advanced stages of acetabular recovery for which so-called reconstruction acetabi are necessary. To date, different reconstruction solutions have been proposed.

Par exemple, il est utilisé une technique associant des greffes osseuses, un renfort métallique et une cupule cimentée. For example, a technique is used which combines bone grafts, a metal reinforcement and a cemented cup.

Les greffes osseuses prises directement sur le patient ou provenant de banques d'os sont compressées dans les différentes zones détruites du cotyle osseux et un élément métallique de soutien, par exemple une plaque en forme de croix du type de celle connue à ce jour, est placée en fond de cavité. Bone grafts taken directly from the patient or from bone banks are compressed in the various destroyed areas of the acetabulum and a metallic support element, for example a cross-shaped plate of the type known to date, is placed at the bottom of the cavity.

Cette plaque, en forme de croix, est fixée dans le trou obturateur au moyen d'un crochet, et dans le toit du cotyle par des vis, tandis qu'une cupule est cimentée en son centre. This cross-shaped plate is fixed in the obturator hole by means of a hook, and in the roof of the acetabulum by screws, while a cup is cemented in its center.

Cette solution même si elle permet, outre de renforcer l'os receveur, de centrer automatiquement la cupule dans une position anatomique, n'est pas sans complication possible, en particulier sans risque de luxation. This solution, even if it allows, apart from strengthening the recipient bone, to automatically center the cup in an anatomical position, is not without possible complications, in particular without risk of dislocation.

Le taux de luxation relativement élevé (par rapport à celui existant après une intervention de première intention) peut s'expliquer par : - le délabrement osseux et musculaire de l'articulation de hanche reprise une ou plusieurs fois, The relatively high rate of dislocation (compared to that existing after a first-line intervention) can be explained by: - bone and muscular decay of the hip joint taken one or more times,

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- le manque de parade anti-luxation des cupules cimentées du marché. - the lack of anti-dislocation display of the cemented cups on the market.

Une autre technique consiste à utiliser une cupule sans ciment au niveau de la destruction osseuse acétabulaire. Cette solution n'est pas toujours possible, notamment si les pertes osseuses sont importantes, ni souhaitables si le recouvrement d'une cavité régulière hémisphérique entame trop le stock osseux restant. Another technique is to use a cementless cup for acetabular bone destruction. This solution is not always possible, in particular if the bone losses are significant, nor desirable if the covering of a regular hemispherical cavity too undermines the remaining bone stock.

En cas de destruction importante, il est néanmoins possible, comme pour une reconstruction cimentée, de greffer la cavité acétabulaire et de fixer, approximativement de la même manière que les renforts en forme de croix, une armature métallique en périphérie de cavité ; sur cette armature est adaptée par fixation vissée la cupule sans ciment. In the event of significant destruction, it is nevertheless possible, as for a cemented reconstruction, to graft the acetabular cavity and to fix, approximately in the same way as the cross-shaped reinforcements, a metal reinforcement at the periphery of the cavity; on this frame is adapted by screwing the cup without cement.

Cette solution n'est pas non plus vraiment satisfaisante, étant donné qu'il n'est pas possible d'avoir simultanément un ancrage périphérique de la cupule via l'armature métallique et son appui en fond de cavité sur les greffes osseuses. This solution is also not really satisfactory, given that it is not possible to have simultaneously a peripheral anchoring of the cup via the metal frame and its support at the bottom of the cavity on the bone grafts.

Ce système conduit souvent à un manque de consolidation des greffes par manque de sollicitation. A défaut, des risques de fracture du soutien métallique, une mobilisation de la cupule et des luxations secondaires, peuvent apparaître. This system often leads to a lack of consolidation of the grafts for lack of solicitation. Otherwise, risks of fracture of the metal support, mobilization of the cup and secondary dislocations may appear.

L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. The object of the invention is to remedy these drawbacks in a simple, safe, efficient and rational manner.

Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir associer un matériau tel que greffons osseux, céramique d'hydroxy-apatite ou ciment, mis en compression dans le fond de l'acétabulum, à des éléments prothétiques, en ayant pour objectif : de diminuer les risques de luxation ; - d'obtenir une liberté de positionnement de la cupule par un cimentage ; The problem which the invention proposes to solve is to be able to associate a material such as bone grafts, hydroxyapatite ceramic or cement, placed in compression in the bottom of the acetabulum, with prosthetic elements, with the aim of : to reduce the risks of dislocation; - Obtain freedom of positioning of the cup by cementing;

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d'optimiser la compression du fond de la cavité cotyloïdienne en supprimant tout risque de suspension du matériel. to optimize the compression of the bottom of the acetabulum by eliminating any risk of suspension of the material.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif de reconstruction de la cavité cotyloïdienne de l'articulation de la hanche, qui comprend : une cupule métallique apte à être fixée par du ciment dans le fond de la cavité cotyloïdienne et délimitant une surface interne cylindro-sphérique ;

- la surface interne cylindro-sphérique de la cupule présente un chanfrein en sortie pour retarder l'effet came du col contre le bord de la cupule ; un noyau en polyéthylène monté à l'intérieur de la surface de la cupule avec capacité de pivotement multidirectionnel ; - le centre des courbures des surfaces interne et externe du noyau est confondu avec le centre de courbure de la surface interne de la cupule métallique ; - la surface externe de la cupule est composée de deux portions de sphère, de rayon différent, tangentes au pôle ; le plus grand de ces deux rayons constituant le diamètre nominal de la cupule ; - le centre de la sphère de plus grand rayon étant décalé vers l'extérieur par rapport au centre de la sphère intérieure, le centre articulaire est médialisé de ce décalage ; - la cupule présente une collerette de pressurisation du ciment, le pourtour de ladite collerette étant au diamètre nominal de la cupule (rayon de la sphère extérieure le plus grand).To solve such a problem, a device for reconstructing the acetabular cavity of the hip joint has been designed and developed, which comprises: a metal cup capable of being fixed by cement in the bottom of the acetabular cavity and delimiting a cylindrical-spherical internal surface;

- The cylindrical-spherical internal surface of the cup has a chamfer at the outlet to delay the cam effect of the neck against the edge of the cup; a polyethylene core mounted inside the surface of the cup with multidirectional pivoting ability; - The center of curvature of the inner and outer surfaces of the core is coincident with the center of curvature of the inner surface of the metal cup; - the external surface of the cup is composed of two portions of sphere, of different radius, tangent to the pole; the larger of these two radii constituting the nominal diameter of the cup; - the center of the sphere of larger radius being offset towards the outside with respect to the center of the interior sphere, the articular center is medialized by this offset; - The cup has a pressurization collar for cement, the periphery of said collar being at the nominal diameter of the cup (radius of the largest outer sphere).

Bien évidemment, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, le dispositif n'est pas limité à une utilisation en tant qu'implant cotyloïdien de reprise, mais peut également être utilisé en tant qu'implant cotyloïdien, pour une arthroplastie de la hanche de première intention. Obviously, without departing from the scope of the invention, the device is not limited to use as an acetabular implant for recovery, but can also be used as an acetabular implant, for arthroplasty of the first line hip.

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Avantageusement, et notamment dans le cadre d'une reprise, le dispositif comprend une croix métallique de soutien du type de celle connue pour un homme du métier, et fixée dans le fond de la cavité cotyloïdienne avant mise en place du ciment. Advantageously, and in particular within the framework of a recovery, the device comprises a metal cross support of the type of that known for a person skilled in the art, and fixed in the bottom of the acetabular cavity before placing the cement.

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 de l'implant cotyloïdien conforme aux caractéristiques du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'implant cotyloïdien ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale montrant la mise en place du dispositif pour la reconstruction de la cavité cotyloïdienne ; - la figure 4 est un exemple de réalisation d'un fond de cotyle sous forme d'une croix adaptée à l'implant cotyloïdien. The invention is set out below in more detail using the figures of the appended drawings in which: - Figure 1 is a perspective view of the acetabular implant conforming to the characteristics of the device according to the invention; - Figure 2 is a longitudinal sectional view of the acetabulum implant; - Figure 3 is a longitudinal sectional view showing the establishment of the device for the reconstruction of the acetabulum; - Figure 4 is an example of an acetabulum bottom in the form of a cross adapted to the acetabular implant.

Le dispositif de reconstruction de la cavité cotyloïdienne de l'articulation de la hanche comprend, à la base, un implant cotyloïdien composé essentiellement d'une cupule métallique (2) et d'un noyau en polyéthylène (3). The device for reconstructing the acetabular cavity of the hip joint comprises, at the base, an acetabular implant essentially composed of a metal cup (2) and a polyethylene core (3).

La cupule (2) est conformée pour être fixée par ciment (C) ou tout matériau composite, tel que os-ciment, dans le fond de la cavité cotyloïdienne de l'os iliaque. La cupule (2) se présente essentiellement, sous la forme d'une demisphère, en délimitant une cavité interne de forme générale hémisphérique. The cup (2) is shaped to be fixed by cement (C) or any composite material, such as bone-cement, in the bottom of the acetabulum of the iliac bone. The cup (2) is essentially in the form of a hemisphere, delimiting an internal cavity of generally hemispherical shape.

La surface externe de la cupule (2) présente une pluralité de rainures parallèles entre elles et au plan équatorial (2a) et de rainures orthogonales selon quatre méridiens (2d). The external surface of the cup (2) has a plurality of grooves parallel to each other and to the equatorial plane (2a) and of orthogonal grooves along four meridians (2d).

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Cette cupule métallique (2) délimite une surface interne cylindro-sphérique (2e) apte à recevoir, avec capacité de pivotement multidirectionnel, le noyau en polyéthylène (3). This metal cup (2) delimits a cylindrical-spherical internal surface (2e) capable of receiving, with multidirectional pivoting capacity, the polyethylene core (3).

Cette surface cylindro-sphérique (2e) présente au-delà de la portion cylindrique, dont la hauteur est de 2,5 mm environ, un chanfrein (2f) retardant l'effet came du col de tige contre le bord de la cupule. This cylindro-spherical surface (2e) has, beyond the cylindrical portion, the height of which is approximately 2.5 mm, a chamfer (2f) delaying the cam effect of the stem neck against the edge of the cup.

D'une manière connue, le noyau (3) est destiné à recevoir, avec capacité de rétention, la tête prothétique (T) de l'implant fémoral correspondant. Le noyau (3) est largement plus qu'hémisphérique pour satisfaire cette fonction de rétentivité. In a known manner, the core (3) is intended to receive, with retention capacity, the prosthetic head (T) of the corresponding femoral implant. The core (3) is largely more than hemispherical to satisfy this retentivity function.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le centre (01) de courbure des surfaces interne (3a) et externe (3b) du noyau (3) est confondu avec le centre de courbure de la surface interne hémisphérique de la cupule métallique (2). La surface externe de la cupule (2) est délimitée par deux portions de sphère, de rayons différents, tangentes aux pôles. Les origines (02) et (03) de ces deux rayons sont décalées vers l'extérieur par rapport au centre (01) qui correspond également au centre de rotation de la tête fémorale (T). Les différents centres (01), (02) et (03) sont disposés en alignement, selon l'axe de symétrie des éléments à assembler (2) et (3). Le décalage des centres (01) et (03) correspond à la médialisation du centre de l'insert et donc de la tête fémorale par rapport au centre anatomique du cotyle. Cette médialisation fait office de système antiluxation de l'insert mobile par rapport à la cupule comme peut le faire un débord extérieur à l'hémisphère sur d'autres cotyles concentriques connus. According to an important characteristic of the invention, the center (01) of curvature of the internal (3a) and external (3b) surfaces of the core (3) is coincident with the center of curvature of the hemispherical internal surface of the metal cup (2 ). The external surface of the cup (2) is delimited by two portions of sphere, of different radii, tangent to the poles. The origins (02) and (03) of these two rays are offset towards the outside with respect to the center (01) which also corresponds to the center of rotation of the femoral head (T). The different centers (01), (02) and (03) are arranged in alignment, along the axis of symmetry of the elements to be assembled (2) and (3). The offset of the centers (01) and (03) corresponds to the medialization of the center of the insert and therefore of the femoral head relative to the anatomical center of the acetabulum. This medialization acts as an antiluxation system of the movable insert relative to the cup as can do an overflow outside the hemisphere on other known concentric cups.

A titre d'exemple indicatif nullement limitatif, la cupule métallique (2) est d'épaisseur variable, d'environ 3 mm à partir de son bord circulaire ouvert, pour se raccorder progressivement au niveau de son fond avec une épaisseur d'environ 1 mm. As a non-limiting indicative example, the metal cup (2) is of variable thickness, about 3 mm from its open circular edge, to gradually connect at its bottom with a thickness of about 1 mm.

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Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la cupule (2) présente une collerette (2b) de pressurisation du ciment. Cette collerette (2b) est inscrite dans une enveloppe de centre (03) décalé vers l'extérieur par rapport au centre (02). On renvoie à la figure 2 qui montre le décalage des différents centres (01), (02) et (03). According to another important characteristic of the invention, the cup (2) has a collar (2b) for pressurizing the cement. This flange (2b) is inscribed in a center envelope (03) offset towards the outside with respect to the center (02). We refer to Figure 2 which shows the offset of the different centers (01), (02) and (03).

La collerette (2b) présente périphériquement des empreintes semicirculaires (2c) pour l'échappement du ciment. Avantageusement, les empreintes (2c) sont régulièrement réparties sur la circonférence de la collerette (2b). The collar (2b) peripherally has semicircular impressions (2c) for the escape of the cement. Advantageously, the imprints (2c) are regularly distributed over the circumference of the flange (2b).

La surface interne de la cupule métallique (2) est pleine et polie pour éviter toute abrasion du polyéthylène mobile. The internal surface of the metal cup (2) is full and polished to prevent abrasion of the mobile polyethylene.

Selon une autre caractéristique importante de l'invention, et notamment dans la cas d'une reprise, le fond de la cavité cotyloïdienne peut recevoir un organe métallique connu sous le nom de fond de cotyle, en forme de croix (4) (figure 4) et fixé par ses quatre branches (4a, 4b, 4d et 4e) dans la cavité osseuse : une branche supérieure (4a) terminée par une palette de vissage avantageusement découpée en forme de trèfle pour diminuer sa rigidité ; une branche inférieure (4b) terminée par un crochet (4c) inséré dans le trou obturateur. Ce crochet (4c) est avantageusement orienté de 10 vers l'avant pour suivre la ligne directrice du bord du trou obturateur ; deux branches latérales (4d) et (4e) de longueur asymétrique pour tenir compte du placement anteversé de la croix dans l'acétabulum. According to another important characteristic of the invention, and in particular in the case of a recovery, the bottom of the acetabular cavity can receive a metallic organ known as the acetabulum bottom, in the shape of a cross (4) (FIG. 4 ) and fixed by its four branches (4a, 4b, 4d and 4e) in the bone cavity: an upper branch (4a) terminated by a screwing pallet advantageously cut in the shape of a clover to reduce its rigidity; a lower branch (4b) terminated by a hook (4c) inserted in the obturator hole. This hook (4c) is advantageously oriented 10 forwards to follow the guideline of the edge of the obturator hole; two lateral branches (4d) and (4th) of asymmetrical length to take account of the anteversée placement of the cross in the acetabulum.

La combinaison d'un implant cotyloïdien composé des deux éléments (2) et (3) et du fond de cotyle (4), est donc particulièrement bien adapté dans le cas The combination of an acetabular implant composed of the two elements (2) and (3) and the acetabulum base (4), is therefore particularly well suited in the case

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d'une reconstruction de la cavité cotyloïdienne de l'articulation de la hanche (figure 3). reconstruction of the acetabulum of the hip joint (Figure 3).

A noter également que la cupule (2), ou le fond de cotyle métallique (4), peut présenter des agencements pour la fixation d'éléments rapportés et débordants (5), aptes à faire office de centreurs, en coopérant dans le fond de la cavité cotyloïdienne, en ayant pour objectif d'assurer un espace constant entre la cupule (2) et le fond du cotyle métallique (4) ou directement le fond de la cavité cotyloïdienne. Note also that the cup (2), or the metal cup bottom (4), may have arrangements for the attachment of attached and overflowing elements (5), capable of acting as centralizers, by cooperating in the bottom of the acetabular cavity, with the aim of ensuring a constant space between the cup (2) and the bottom of the metallic acetabulum (4) or directly the bottom of the acetabular cavity.

Les avantages ressortent bien de la description. The advantages are apparent from the description.

Claims (1)

Translated fromFrench

REVENDICATIONS - 1-Dispositif de reconstruction de la cavité cotyloïdienne de l'articulation de la hanche, caractérisé en ce qu'il comprend : une cupule métallique (2) apte à être fixée par du ciment dans le fond de la cavité cotyloïdienne et délimitant une surface interne cylindro-sphérique (2e) ; - la surface interne cylindro-sphérique de la cupule présente un chanfrein (2f) en sortie pour retarder l'effet came du col contre le bord de la cupule ; un noyau en polyéthylène (3) monté à l'intérieur de la surface de la cupule (2) avec capacité de pivotement multidirectionnel ; - le centre (01) de courbure des surfaces interne et externe du noyau (3) est confondu avec le centre de courbure de la surface interne de la cupule métallique (2) ; - la surface externe de la cupule (2) est composée de deux portions de sphère, de rayon différent, tangentes au pôle ; le plus grand de ces deux rayons constituant le diamètre nominal de la cupule ; - le centre (03) de la sphère de plus grand rayon étant décalé vers l'extérieur par rapport au centre (01) de la sphère intérieure, le centre articulaire est médialisé de ce décalage ; - la cupule (2) présente une collerette (2b) de pressurisation du ciment, le pourtour de ladite collerette étant au diamètre nominal de la cupule (rayon de la sphère extérieure le plus grand).CLAIMS - 1-Device for reconstructing the acetabular cavity of the hip joint, characterized in that it comprises: a metal cup (2) capable of being fixed by cement in the bottom of the acetabular cavity and defining a internal cylindro-spherical surface (2e); - The cylindrical-spherical internal surface of the cup has a chamfer (2f) at the outlet to delay the cam effect of the neck against the edge of the cup; a polyethylene core (3) mounted inside the surface of the cup (2) with multidirectional pivoting capacity; - The center (01) of curvature of the inner and outer surfaces of the core (3) coincides with the center of curvature of the inner surface of the metal cup (2); - The external surface of the cup (2) is composed of two portions of sphere, of different radius, tangent to the pole; the larger of these two radii constituting the nominal diameter of the cup; - the center (03) of the sphere of larger radius being offset towards the outside with respect to the center (01) of the interior sphere, the articular center is medialized by this offset; - The cup (2) has a collar (2b) for pressurizing the cement, the periphery of said collar being at the nominal diameter of the cup (radius of the largest outer sphere).- 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents centres (01), (02) et (03) sont disposés en alignement selon l'axe de symétrie du noyau (3) de la cupule métallique (2).- 2-Device according to claim 1, characterized in that the different centers (01), (02) and (03) are arranged in alignment along the axis of symmetry of the core (3) of the metal cup (2).<Desc/Clms Page number 9><Desc / Clms Page number 9> - 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette de pressurisation (2b) présente périphériquement des empreintes semi-circulaires (2c) pour l'échappement du ciment. - 3-Device according to claim 1, characterized in that the pressurizing flange (2b) has peripherally semi-circular impressions (2c) for the escape of cement.- 4-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cupule (2) présente des rainures externes (2a) et (2d) pour sa fixation par ciment.- 4-Device according to claim 1, characterized in that the cup (2) has external grooves (2a) and (2d) for its fixing by cement.

- 5-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface interne de la cupule métallique (2) est pleine et polie.- 5-Device according to claim 1, characterized in that the internal surface of the metal cup (2) is full and polished.- 6-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cupule métallique (2) est d'épaisseur variable d'environ 3 mm à partir de son bord circulaire jusqu'à environ 1 mm au niveau de son fond.- 6-Device according to claim 1, characterized in that the metal cup (2) is of variable thickness of about 3 mm from its circular edge to about 1 mm at its bottom.-7-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente un fond de cotyle métallique (4) en forme de croix intégrant un crochet de fixation dans le trou obturateur orienté de 10 vers l'avant et une palette supérieure de vissage découpée en forme de trèfle.-7-Device according to claim 1, characterized in that it has a metal cup bottom (4) in the shape of a cross incorporating a fixing hook in the obturator hole oriented 10 forwards and an upper screwing pallet cut out in the shape of a clover.- 8-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cupule (2) présente des agencements pour la fixation d'éléments rapportés et débordants (5), aptes à faire office de centreurs en coopérant avec le fond de la cavité cotyloïdienne.- 8-Device according to claim 1, characterized in that the cup (2) has arrangements for the attachment of attached and projecting elements (5), capable of acting as centralizers by cooperating with the bottom of the acetabulum.- 9-Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond de cotyle métallique (4) présente des agencements pour la fixation d'éléments rapportés et débordants (5), aptes à faire office de centreurs en coopérant avec le fond de la cavité cotyloïdienne.- 9-Device according to claim 7, characterized in that the metal cup bottom (4) has arrangements for the attachment of attached and projecting elements (5), capable of acting as centralizers by cooperating with the bottom of the acetabular cavity.