Brevet FR2634997A1 — publié le 19900209

La présente invention concerne des dispositifs utiles dans les opérations chirurgicales d'ostéoplastie. En particulier, elle concerne un guide d'alignement de perçage utile pendant la révision d'une prothèse totale de hanche. Etant donné les progrès de la technologie médicale, le remplacement chirurgical des articulations présentant des défauts de fonctionnement est devenu courant. Une telle opération de remplacement, par une prothèse totale de hanche, est réalisée sur l'articulation de la hanche. Cependant, le succès à long terme de ces prothèses totales de hanche a été limité parce que la durée de vie du récep- teur de l'articulation artificielle dépasse souvent la durée de vie de l'articulation artificielle elle-même. Ainsi, pour que le patient récepteur puisse mener une vie normale, il est souvent nécessaire de réaliser une révi- sion, c'est-à-dire un remplacement de la prothèse de l'ar- ticulation de la hanche. Au cours d'une chirurgie de révision, il est néces- saire de retirer la rotule usée et sa tige de support du canal intramédullaire du fémur. La matière utilisée comme ciment pour la fixation de la tige de la rotule initiale au fémur doit être retirée aussi du canal intramédullaire. Par exemple, le ciment est brisé et retiré par perçage axial dans le canal intramédullaire. Pendant ces opérations de perçage, il est important que le foret soit convenablement aligné et guidé afin qu'une perforation accidentelle du cortex du fémur soit évitée. On a utilisé jusqu'à présent au moins deux tech- niques pour le guidage du foret dans le canal intramédul- laire. Une première technique est simplement le guidage manuel du foret par estimation de l'emplacement de la pointe du foret par rapport au centre du cortex intramédul- laire. Lorsque le foret est guidé par cette technique à main libre, il est tout à fait possible que le cortex puisse être accidentellement perforé. La fluoroscopie est une autre technique qui est utilisée pour le guidage du foret suivant un trajet prédéterminé afin qu'une détério- ration intempestive du fémur soit évitée. Cependant, cette technique n'est pas considérée comme favorable car elle peut exposer le patient à une dose élevée de rayonnement. En outre, la dimension très importante de l'appareillage de fluoroscopie peut occuper un espace trop important et peut compromettre la stérilité de la salle d'opération. Ainsi, l'invention concerne un appareil de guidage précis d'un foret suivant un trajet à l'intérieur du canal intramédullaire d'un fémur. L'invention concerne aussi un appareil d'alignement d'un foret qui peut être utilisé en toute sécurité et très commodément dans des conditions opératoires. Plus précisément, l'invention concerne un appareil d'alignement de forets chirurgicaux utile pour la révis- ion d'une prothèse totale de hanche. L'appareil d'aligne- ment permet le guidage du foret suivant un trajet prédéter- miné de perçage dans le canal intramédullaire d'un fémur dont un ciment de collage doit être retiré, sans détériora- tion du cortex du fémur. L'appareil d'alignement du foret est destiné à être utilisé avec une perceuse ayant une poignée et un arbre allongé disposé suivant un axe de perçage et ayant un foret fixé à une extrémité, ou un dispositif équivalent. L'appa- reil d'alignement de perçage comporte une tige d'alignement de perçage qui est fixée à la poignée et qui est pratique- ment parallèle à l'axe de perçage et à une distance prédé- terminée de celui-ci. La tige dépasse en avant de la poignée. L'appareil d'alignement de perçage comporte aussi un appareil de serrage ayant, à une première extrémité, un espace de largeur prédéterminée qui est délimité par deux dents d'une fourche. L'espace et les dents de la fourche sont destinés à être au contact de la colonne du fémur. L'autre extrémité de l'organe de serrage ou pince a une ouverture disposée au centre et destinée à loger la tige d'alignement et à permettre le passage libre de celle-ci à l'intérieur. L'appareil d'alignement selon l'invention est utilisé par un montage sur la colonne d'un fémur, dans l'espace de la pince, afin que celle-ci soit dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du fémur. L'axe cen- tral d'ouverture formé dans la pince est séparé de l'axe du fémur d'une distance prédéterminée. L'extrémité antérieure de la tige d'alignement, placée parallèlement à l'arbre de perçage, est ainsi positionnée dans l'ouverture de la pince et peut coulisser. Le chirurgien peut alors commencer à percer l'intérieur du canal intramédullaire du fémur par application d'une pression convenable contre la poignée de perçage, avec mise simultanée en rotation de l'arbre de perçage et de sa pointe. Lorsque le perçage se poursuit, la pointe de perçage est guidée le long du trajet voulu de perçage à l'intérieur du canal intramédullaire du fémur car la tige d'alignement passe dans l'ouverture du dispositif de serrage. Le positionnement de la tige d'alignement dans l'ouverture de la pince de serrage facilite la retenue de l'arbre de perçage de manière qu'il ne s'écarte pas du trajet voulu au point de pouvoir détériorer le fémur. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'appa- reil de serrage comporte une plaque unique ayant une épais- seur d'environ 2 à 5 mm. Cependant, de préférence, la pince selon l'invention est formée de deux plaques de même forme ayant chacune une épaisseur d'environ 2 à 5 mm. Les plaques sont séparées par une distance comprise entre environ 0,5 et 5,0 cm et sont raccordées par un dispositif convenable de fixation, si bien qu'elles forment une structure de serrage à deux plaques. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'un appareil de perçage auquel est fixé un appareil d'alignement selon l'invention; la figure 2A est une élévation frontale d'un appa- reil de serrage à une seule plaque destiné à être utilisé dans l'appareil d'alignement de la figure 1; 26349-97 la figure 2B est une élévation latérale de la pince représentée sur la figure 2A; la figure 3A est une élévation frontale d'un appa- reil de serrage utilisé dans une construction à deux plaques; la figure 3B est une élévation latérale de la pince représentée sur la figure 3A; et la figure 4 est une perspective du guide d'aligne- ment de perçage lorsqu'il est utilisé pendant une opération chirurgicale. Les figures 1 à 4 représentent un appareil classique 12 de perçage avec un appareil 13 d'alignement selon l'in- vention. L'appareil 12 de perçage a une poignée 14 formant un logement et comportant un mécanisme 16 à détente comman- dant le perçage. En outre, un arbre 18 de perçage dépasse en avant de la poignée 14 le long d'un axe 18a de perçage. Un élément de coupe ou une pointe de coupe 20 est monté de façon amovible à l'extrémité antérieure de l'arbre 18. L'appareil 13 d'alignement de perçage (mieux repré- senté sur la figure 4) comporte une tige 22 d'alignement et un appareil de serrage ou pince (non représenté sur la figure 1). La tige d'alignement 22 est fixée à une partie supérieure de la poignée 14 par un support 24 afin que l'axe principal 22a de la tige 22 soit parallèle à l'axe 18a mais décalé par rapport à celui-ci d'une distance D. Les figures 2A et 2B représentent un mode de réali- sation d'appareil de serrage dans lequel la pince 30 est formée d'une seule plaque métallique ayant une épaisseur d'environ 2 à 5 mm. Une partie inférieure 32 de la pince 30 a une région délimitant un espace libre 31 destiné à être au contact de la surface externe du fémur, en la serrant. Comme repré- senté, la région qui délimite cet espace comporte des dents 37 de fourche. Une partie supérieure 34 de la pince 30 est solidaire de la partie inférieure 32 et a une ouverture centrale 36 destinée au passage de la tige 22 d'alignement. Le point central 35 de l'espace 31 est séparé du point central de l'ouverture 36 par une distance D. Dans un mode de réalisation préféré, représenté sur les figures 3A et 3B, la pince 40 a une construction à deux plaques. Dans ce mode de réalisation, des plaques 42 et 44 de formes identiques sont placées à distance l'une de l'autre, cette distance étant d'environ 0,5 à 5,0 cm, les deux plaques étant raccordées par une joue 46 ou un organe analogue d'accouplement. Dans chacune des plaques 42 et 44, une partie supérieure 48 est solidaire d'une partie infé- rieure 45 et a une ouverture centrale 50 destinée à loger la tige 22 d'alignement. Les ouvertures 50 des plaques 42 et 44 sont coaxiales. Chacune des plaques 42 et 44 a aussi un espace 39 à sa partie inférieure 45. L'espace 39 est délimité par des dents 47 de fourche qui sont destinées à être au contact du fémur, en le serrant, si bien que le point central 35 de l'espace 39 est décalé d'une distance D par rapport au point central 33 de l'ouverture 50. En pra- tique, un jeu de pinces peut être conserve, prêt à être utilisé, chaque jeu correspondant à des espaces de largeurs différentes, destinés à coopérer avec des fémurs de dia- mètres différents. L'appareil 12 de perçage représenté dans le mode de réalisation de l'invention considéré peut être de tout type convenant aux opérations chirurgicales. Un appareil préféré de perçage a des mèches interchangeables de perçage et des arbres de perçage dont la dimension varie, en fonction des critères fixés par l'opération particulière. Un exemple d'appareil préféré de perçage est l'appareil "Cebatome" vendu par Hall Surgical, Division de Zimmer Inc., Carpen- teria, Californie. Comme indiqué précédemment, la tige 22 d'alignement est fixée à l'appareil 12 de perçage par un support 24 de tige d'alignement qui se monte sur une partie supérieure de la poignée 14 de l'appareil de perçage. La tige 22 d'ali- gnement est de préférence un organe rigide formé d'un métal ou d'un polymère durable et rigide. La tige 22 peut être placée au-dessus de l'arbre 18 de perçage à une distance comprise entre environ 5,0 et 15,0 cm. La longueur de la tige 22 peut varier en fonction des longueurs différentes des fémurs mais, dans tous les cas, elle doit être suffi- samment longue pour qu'elle puisse passer par l'ouverture 36 de la pince 30 (ou les ouvertures 50 de la pince 40) et dépasser des ouvertures de plusieurs centimètres avant le début du perçage. De préférence, la tige 22 a une longueur supérieure de 30 à 40 % à la longueur combinée du foret 20 et de l'arbre 18 de per,çage. Par exemple, l'appareil d'ali- gnement selon l'invention peut être utilisé avec des tiges interchangeables 22 d'alignement ayant au moins trois lon- gueurs différentes. Par exemple, une tige 22 d'environ 23 cm de longueur peut être utilisée avec un arbre de per- çage de 13,2 cm, une tige de 46 cm peut être utilisée avec un arbre de 27,5 cm, et une tige de 59 cm peut être uti- lisée avec un arbre de 34 cm. Les pinces 30 et 40 des modes de réalisation repré- sentés peuvent être formées d'un matériau métallique rigide et stérilisable, par exemple d'acier inoxydable, ou de tout autre matériau convenable, notamment de polymère. La dimen- sion de l'espace 31 (ou 39) doit correspondre pratiquement au diamètre du fémur qui doit être percé afin que la pince puisse être emmanchée à force sur le fémur. Ainsi, un appa- reil préféré d'alignement de perçage a des pinces de dimen- sions différentes dont les espaces sont compris par exemple entre environ 2,5 et 8 cm. Les ouvertures 36 et 50 des pinces 30 et 40 respectivement sont destinées à loger la tige 22 et peuvent avoir de préférence un diamètre supé- rieur de 1,1 à 1,5 fois au diamètre de la tige 22. Les ouvertures 36 et 50 sont disposées sur les pinces 30 et 40 de manière que, après fixation sur la colonne du fémur, le centre de l'ouverture 33 se trouve au-dessus du centre du canal intramédullaire du fémur à une hauteur qui est égale à la distance D qui sépare l'axe 22a de la tige de l'arbre 18. Dans un mode de réalisation actuellement préféré, la tige 22 est placée à 10,8 cm audessus de l'axe 18a de l'arbre alors que les points centraux 33 des ouvertures 36 et 50 sont placés à 10,8 cm au-dessus des points centraux des espaces 31 et 39 qui sont pratiquement coaxiaux à l'axe central du canal intramédullaire du fémur concerné. L'appareil d'alignement de perçage selon l'invention peut être utilisé de la manière représentée sur la figure 4. L'appareil 40 de serrage est initialement serré (c'est- à-dire fixé) sur le fémur 40 par emmanchement à force.- La pince 40 est de préférence placée à une distance de l'ex- trémité supérieure du canal intramédullaire qui est légère- ment inférieure à la longueur combinée du foret 20 et de l'arbre 18. Le foret 20 peut alors être placé au centre du canal intramédullaire, dans son ouverture supérieure. Simultanément, l'extrémité avant de la tige 22 est placée dans les ouvertures 50 de la pince 40. Lorsque le foret est convenablement aligné de cette manière, le chirurgien peut commander l'appareil de perçage et commence l'opération de perçage. Comme le foret est dirigé dans le canal intramé- dullaire, il reste sur le trajet de perçage qui coïncide pratiquement avec le centre du canal intramédullaire du fémur étant donné l'interaction de la tige 22 d'alignement avec les ouvertures 50 de la pince 40. Les pinces 30 et 40 des figures 2A et 2B et les figures 3A et 3B respectivement peuvent être formées par des plaques métalliques de résistance mécanique suffisante pour que la pince ne se déforme pas pendant l'utilisation. La longueur et la largeur des pinces 30 et 40 peuvent évi- demment varier. Les hommes du métier peuvent facilement réaliser une pince convenable, ayant une longueur et une largeur qui conviennent à une application donnée. Bien qu'on ait décrit des modes de réalisation par- ticuliers de l'invention, des variantes sont possibles. Ainsi, bien qu'on ait décrit l'application au perçage du fémur, l'invention s'applique aussi à l'alignement pendant le perçage au cours d'opérations chirurgicales concernant la partie interne du tibia, la partie externe du fémur, etc. REVENDICATIONS 1. Appareil d'alignement de perçage destiné à guider un appareil de perçage (12) suivant un trajet prédéterminé de perçage, cet appareil ayant un arbre allongé (18) de perçage disposé suivant un axe de perçage à partir d'un ensemble comprenant un boîtier, l'arbre ayant un élément de coupe (20) monté à son extrémité externe, l'appareil d'alignement étant caractérisé en ce qu'il comprend: A) une tige d'alignement (12) fixée à l'ensemble formant le bottier et disposée suivant un axe de tige, cet axe étant séparé de l'axe de perçage par une distance pré- déterminée (D) et ayant une orientation sensiblement paral- lèle à l'axe de perçage, et B) un élément de serrage (30, 40) ayant, à une pre- mière extrémité, une ouverture (36, 50) destinée à per- mettre le passage de la tige d'alignement le long de l'axe de tige et ayant, à son autre extrémité, un dispositif de serrage (31, 39) destiné à serrer l'élément de serrage sur un os de manière que l'axe de perçage soit sensiblement coaxial à l'axe central du canal intramédullaire de l'os lorsque la tige d'alignement est positionnée dans l'ouverture. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de serrage (30, 40) comporte au moins une plaque rigide et allongée ayant ladite ouverture (36, 50) à une première extrémité, et le dispositif de serrage com- porte une région délimitant un espace libre à l'autre ex- trémité, cette région délimitant un espace étant destinée à coopérer par emmanchement à force avec l'os, l'axe central de l'os étant placé à une distance prédéterminée (D) de l'axe central de l'ouverture. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige (22) est fixée à l'extrémité supérieure d'un dispositif de support (24) qui est lui-même fixé à la poignée (14) de l'appareil de perçage. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur de la tige (22) est supérieure à la longueur de l'arbre de perçage (18). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige (22) est placée au-dessus de l'arbre de perçage (18) à une distance comprise entre environ 5,0 et ,0 cm. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première extrémité du dispositif de serrage (30) comporte deux dents (37) de fourche séparées par un espace (31), ces dents et l'espace étant disposés de manière que les dents puissent serrer à force la colonne d'un os et permettent au dispositif de serrage de dépasser de la colonne de l'os en étant aligné perpendiculairement à cette colonne. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de serrage comporte une plaque unique (30). 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de serrage (40) comporte deux plaques raccordées l'une à l'autre et séparées par une distance d'environ 0,5 à 5 cm, chacune des plaques ayant deux dents (41) de fourche séparées par un espace (39). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'os est un fémur. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite ouverture (36, 50) a un diamètre qui est à peu près 1,1 à 1,5 fois supérieur au diamètre de la tige. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le centre de l'ouverture (36, 50) est placé au- dessus de l'axe central de la région dudit espace à une distance qui est sensiblement égale à la distance séparant l'axe central de la tige d'alignement de l'axe central de l'arbre de perçage. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'appareil de perçage est destiné à percer le canal intramédullaire d'un os. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé 26349-97 en ce que le foret de percage '20) est destiné à retirer un ciment du canal intramédullaire du fémur. 1-4l. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le foret de pergage (20, est dirigé suivant l'axe longitudinal du canal intramé- dullaire, sans perforation du cortex de l'os. 15. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est destiné à effectuer une opération de perçage à réaliser notamment pendant une opération chirurgicale de révision d'une prothèse totale de hanche.