Brevet FR2660857A1 — publié le 19911018

L'invention se rapporte à un dispositif d'assemblage démontable d'une tête prothétique d'essai sur une piece fixée dans le canal ,cédulaire d'un os en vue de la préparation de la pose d'une prothese articulaire. Dans le domaine orthopédique chirurgical, il est connu de substituer aux moyens d'articulation physiologique des pièces mécaniques qui reconstituent l'articulation. Par exemple, dans le cas de la hanche, il est connu de remplacer, d'une part, la tête fémorale et, d'autre part, le cotyle de l'acetabulum. Precisement, à l'extrémité concernée du fémur, on substitue un ensemble mécanique que l'on fixe dans la cavité cédulaire przalablement aménagée. 3ien entendu, l'ensemble mécanique est choisi pour comporter une tête articulaire prothétique correspondant sensiblement à celle physiologique remplacée. Le chirurgien orthopédiste dispose donc d'une pluralité d'ensembles taec niques de taille et de configuration en rapport avec celles requises dans ce domaine. Pour effectuer un choix rigoureux, le chirurgien doit procéder à un certain nombre d'essais et précisément, il est connu que, sur la partie active de l'outil tel la rape qui permet d'aménager la cavité modulaire, le chirurgien puisse fixer de manière démontable, à la place du manche de l'outil, une tête articulaire d'essai. Dans ce domaine, il est donc connu d'utiliser une rape à manche amovible de manier telle que cette rape puisse s'engager dans le feur notamment afin de permettre - tant le dit ajustement de l'extrémité proximale du canal médullaire - que le port provisoire d'une tête d'essai destinée à coopérer avec le cotyle de 1 'acêtabulum ou une cupule rapportée dans celui-ci. Pour permettre l'obtention de ce résultat, on utilise un dispositif d'assemblage démontable que l'on associe ou constitue au moins au niveau des extrémit#s coopérantes des pièces que sont la rape, le manche et la tête d'essai. En fait, le dispositif d'assemblage est surtout étudié pour permettre la transmission des efforts de coupe de l'outil et de retrait de cet outil de la cavité conformée. Classiquement, on choisit un plan d'assemblage entre les pièces qui est au moins seyant à la direction moyenne des efforts précités (FR-A-2.575.384). De manière également classique, le dispositif d'assemblage est du type fonctionnant selon une direction privilégiée notamment globalement perpendiculaire au plan d'assemblage précité. Pour constituer un dispositif d'assemblage à usage médical ou industriel qui satisfait à ces critères, il est largement connu (FR-A-1.103.112) d'utiliser, d'une part, des moyens d'assemblage par emboitement local des pièces et, d'autre part, des moyens de verrouillage de cet emboitement. Les moyens d'assemblage par emboitement comprennent, par exemple, un arbre et un alésage cylindrique qui, chacun solidaire d'une des pièces que sont l'outil et le inanche, et/ou l'outil et la tête d'essai, s'étendent sensiblement orthogonalement à des faces extrêmes d'assemblage et d'appui de ces pièces. Les moyens de verrouillage comprennent au moins une butée solidaire d'une des pièces et avec laquelle peut coopérer au moins une autre butée quant à elle portée par un organe mobile dit de verrouillage et lié à l'autre pièce. Classiquement (FR-A-1.103.112), cet organe de verrouillage est, par rapport à la pièce à laquelle il est lie, immobilisé en translation selon la direction d'assemblage mais mobile entre au moins deux positions dont l'une dite de verrouillage dans laquelle sa butée coopère avec celle de la pièce à immobiliser et l'autre dans laquelle il libère la butée de cette pièce. Dans les dispositifs d'assemblage de ce type les plus perfectionnés (FR-A-2.248.460) - d'une part, l'organe de verrouillage est libre en translation selon sa direction de verrouillage et, - d'autre part, il coopère avec un organe poussoir qui, quant à lui, est mobile sensible#iîent selon la direction d'assemiblage des pièces et sollicité élastiquement par un organe de rappel dans le sens ou il contraint l'organe de verrouillage vers sa position de verrouillage. Cet agencement de l'organe poussoir est compatible avec la configuration d'un manche d'outil mais délicat à mettre en oeuvre sur une tête d'essai car cette dernière doit présenter une portée sphérique parfaitement dégagée. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un dispositif d'assemblage démontable d'une tête prothétique d'essai qui, en étant de conception trés simple, est compatible avec un outil doté d'un dispositif d'assemblage du type précité c'est dire mettant en oeuvre d'une part, un moyen d'assemblage à emboitement à arbre et alésage et, d'autre part, un moyen de verrouillage de cet emboitement par un organe mobile entre au moins deux positions dont une dans laquelle une butée de cet organe coopère avec une butée de la pièce à immobiliser et une autre dans laquelle il libère la piece. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'assemblage notamment caractérisé en ce que - d'une part, la tête sphérique est solidaire d'une des extrémités d'un arbre quant à lui guidé en rotation et au moins immobilisé en translation par rapport au sabot selon un axe déterminé et, - d'autre part, l'arbre précité porte au moins une came qui, au moins nS aprés assemblage du sabot sur la pièce support présente son profil actif en vis à vis d'une butée de l'organe de verrouillage qui est sensiblement transversale à sa direction de déplacement, lequel profil est adapté pour, par rotation de l'arbre, dans au moins nS une position de la came, induire l'immobilisation de l'organe de verrouillage en position verrouillée et dans au moins une autre position libérer l'organe de verrouillage en position déverrouillée. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-apres faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une vue en coupe de l'invention selon un plan longitudinal, - figure 2 : à plus grande échelle, une vue selon le plan Il de la figure 1, - figure 3 : à plus grande échelle, une vue selon le plan III de la figure 1. En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 d'assemblage démontable de deux pièces 2, 3 selon une direction déterminée D, l'une 2 des pièces 2, 3 étant une tête prothétique d'essai 2, l'autre pièce 3 étant un support tel une rape positionnée dans le canal medulaire 4 d'un os 5 notamment en vue de la préparation de la pose d'une prothèse articulaire complète (non représentée). Le dispositif d'assemblage 1 met en oeuvre, d'une part, un moyen 6 d'assemblage démontable du type à emboitement à arbre 7 et alésage 8 et, d'autre part, un moyen 9 de verrouillage de cet emboitement par au moins un organe 10 interne à l'une des pièces et mobile entre au moins deux positions opposées 10a, lOb dont l'une 10a dite de verrouillage dans laquelle une butée 11 de cet organe coopère avec une butée 12 portée par la pièce antagoniste pour entraver le démontage et l'autre lOb dite de déverrouillage dans laquelle l'organe 10 de verrouillage libère la butée 12 de la pièce antagoniste précitée. De manière connue, l'organe de verrouillage 10 est monté libre entre ses positions opposées et au moins l'une des pièces 2, 3 précitée comporte un organe poussoir 13 pour l'actionner,lent de l'organe de verrouillage 10 au moins vers sa position verrouillée 10a. De tanière connue, la tête prothétique 2 et la pièce support 3 coopèrent par des surfaces d'appui 14, 15 sensiblement perpendiculaires à la direction d'assemblage. Tel que cela est représenté, la tête prothétique 2 d'essai comprend classiquement une sphère 16 contre saillante sur un sabot d'appui 17 qui, outre la surface d'appui 14 contre celle 15 de la pièce support comporte au moins certains des organes constitutifs du dispositif d'assemblage. Confornément à l'invention - d'une part, la tête sphérique 16 est solidaire d'une des extrémités d'un arbre 13 quant à lui guide en rotation et au moins immobilisé en translation par rapport au sabot 17 selon un axe 13a déterminé et, - d'autre part, l'arbre précité porte au moins une came 18 qui, au moins apres assemblage du sabot 17 sur la pièce support 3 présente son profil actif 12a en vis à vis d'une butée 17 de l'organe de verrouillage qui est sensiblement transversale à sa direction de déplacement, lequel profil est adapte pour, par rotation de l'arbre, dans au moins une position de la came, induire l'immobilisation de de l'organe de verrouillage 10 en position verrouillée 10a et dans au moins une autre position libérer l'organe de verrouillage 10 en position déverrouillée lOb. Cette particularité de l'invention permet que l'organe de verrouillage 10 puisse être actionné vers sa position verrouillée 10a ou libérée par simple rotation de la tête sphérique 16 d'essai ce qui est particulièrement pratique. La butez 12 qui coopère avec celle 11 de l'organe de verrouillage 10 en vue d'entraver le démontage des pièces 2, 3 est constituée sur le profil 12a de la came 18 portée par l'arbre 13. Sans que cela ne change l'invention, la butée 12 qui coopère avec celle de l'organe de verrouillage 10 en vue d'entraver le démontage des pièces 2, 3 est constituée sur l'arbre 7 du moyen 9 d'assemblage. Suivant l'invention, l'axe de rotation 13a de l'arbre 13 qui porte la tête sphérique 16 est sensiblement parallèle à la direction d'assemblage D du sabot 17 sur la pièce support 3. Sur le dessin, l'axe 13a et la direction D ont être représentés confondus. Selon l'invention, l'arbre 13 et le sabot 17 coopèrent en outre par le biais d'un moyen d'indexation 19 entre au moins deux positions opposées dont une dans laquelle la came 18 détermine la position de verrouillage de l'organe de verrouillage 10 et une autre dans laquelle elle libère le dit organe de verrouillage au moins suffisamment pour qu'il puisse atteindre sa position dite déverrouillée. Le moyen 19 d'indexation comprend une butée 20 solidaire d'un des évents 13, 17 que sont l'arbre rotatif 13 et le sabot 17 et d'une part, cette butée 20 comprend une surface 21 arrondie destinée à coopèrer avec une surface 22 dite opposée portée par l'autre élément et qui, lors du mouvement relatif des deux éléments 13, 17, est déplacée tangentiellement et contre la surface 21 arrondie de la butée 20, cette surface 22 opposée présentant au moins deux dépressions 23, 24 au moins suffisantes pour loger partiellement la butée 20 et disposées pour indexer les deux positions opposées de l'arbre et, d'autre part, les éléments précités sont élastiquement sollicités l'un vers l'autre par un moyen 25 élastique de manière à appliquer l'une contre l'autre la surface arrondie et la surface dite opposée 22. Dans une forme préférée de réalisation, d'une part, la surface 22 dite opposée est constitué par la face plane d'un épaulement péri phéri que prévu sur l'arbre 13 tandis que la butée dotée de la surface arrondie 22 consiste en un doigt sensiblement cylindrique solidaire du sabot 17 et oriente approximativer#nt radialement à l'arbre 13 pour coopérer par sa surface cylindrique 20 avec le dit épaulement 22 et, d'autre part, l'arbre 13 est guide en translation selon son axe de rotation et élastiquement sollicité par un organe 25 à cet effet dans le sens d'application de l'épaulement 21 sur le doigt cylindrique 20. Conforment à l'invention, d'une part, l'organe de verrouillage 10 porte une butée 26 dite supplémentaire qui est sensiblement opposée à celle 11 destinée à entraver le démontage de la tête prothétique 2 de son support 3 et, d'autre part, l'arbre 7 du moyen d'assemblage 6 et/ou l'arbre tournant 13 solidaire de la tête sphérique 2 et de la came 18 porte au moins une butée 27 qui est destinée à coopérer avec celle supplémentaire 26 précitée, dans la position de verrouillage 10a de l'organe 10 par la came 18 de manière à limiter le jeu selon la direction d'assemblage D entre la tête prothétique et le support 3 avec lequel elle coopère. On notera que pour faciliter la lecture du dessin un espace important a toutefois ete représenté entre les diverses butées précitées. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) d'assemblage démontable de deux pièces (2, 3) selon une direction déterminée (D), l'une (2) des pièces (2, 3) étant une tête prothétique d'essai (2), l'autre pièce (3) étant un support tel une rape positionnée dans le canal cédulaire (4) d'un os (5) notamment en vue de la préparation de la pose d'une prothèse articulaire complète, lequel dispositif d'assemblage (1) met en oeuvre, d'une part, un moyen (6) d'assemblage démontable du type à emboitement à arbre (7) et alésage (8) selon une direction (D) et, d'autre part, un moyen (9) de verrouillage de cet egiboitement par au moins un organe (10) interne à l'une des pièces et mobile entre au moins deux positions opposées (lOa, lOb) dont l'une (lova) dite de verrouillage dans laquelle une butée (11) de cet organe coopère avec une butée (12) portée par la pièce antagoniste pour entraver le démontage et l'autre (lOb) dite de déverrouillage dans laquelle l'organe (10) de verrouillage libère la butée (12) de la pièce antagoniste précitée, cet organe de verrouillage étant monté libre entre ses positions opposées et au moins l'une des pièces (2, 3) précitée comporte un organe poussoir (13) pour l'actionnement par une personne de l'organe de verrouillage (10) au moins vers sa position verrouillée (lOa), la dite tête prothétique (2) comprenant une sphère (16) montée saillante sur un sabot d'appui (17) qui, outre la surface d'appui (14) contre celle (15) de la pièce support comporte au moins certains des organes constitutifs du dispositif d'assemblage, ce dispositif d'assemblage étant CARACTERISE en ce que - d'une part, la tête sphérique (2) est solidaire d'une des extrémités d'un arbre (16) quant à lui guidé en rotation et au moins itimobilisé en translation par rapport au sabot (17) selon un axe (13a) déterminé et, - d'autre part, l'arbre précité porte au moins une came (18) qui, au moins apres assemblage du sabot (17) sur la pièce support (3) présente son profil (12a) actif en vis à vis d'une butée (11) de l'organe de verrouillage qui est sensiblement transversale à sa direction de déplacement, lequel profil est adapté pour, par rotation de l'arbre, dans au moins une position de la came, induire l'immobilisation de l'organe de verrouillage (10) en position verrouillée et dans au moins une autre position libérer l'organe de verrouillage (10) en position déverrouillée. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérise en ce que l'axe de rotation (13a) de l'arbre (13) qui porte la tête sphérique (16) est sensiblement parallèle à la direction d'assemblage (D) du sabot (17) sur la pièce support (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'arbre (13) et le sabot (17) coopèrent en outre par le biais d'un moyen d'indexation (19) entre au moins deux positions opposées dont une dans laquelle la came (18) détermine la position de verrouillage de l'organe de verrouillage (10) et une autre dans laquelle elle libère le dit organe de verrouillage au moins suffisamment pour qu'il puisse atteindre sa position dite déverrouillée. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen (19) d'indexation comprend une butée (20) solidaire d'un des éléments (13, 17) que sont l'arbre rotatif (13) et le sabot (17) et d'une part, cette butée (20) comprend une surface (21) arrondie destinée à coopèrer avec une surface (22) dite opposée portée par l'autre élément et qui, lors du mouvement relatif des deux éléments (13, 17), est déplacée tangentielleraent et contre la surface (21) arrondie de la butée (20), cette surface (22) opposée présentant au moins deux dépressions (23, 24) au moins suffisantes pour loger partiellement la butée (20) et disposées pour indexer les deux positions opDosees de l'arbre et, d'autre part, les éléments précités sont élastiquement sollicités l'un vers l'autre par un moyen (25) élastique de manière à appliquer l'une contre l'autre la surface arrondie et la surface dite opposée (22). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que d'une part, la surface (22) dite opposée est constituée par la face plane d'un épaulement périphérique prévu sur l'arbre (13) tandis que la butée dotée de la surface arrondie (22) consiste en un doigt sensiblement cylindrique solidaire du sabot (17) et orienté approximativement radialement à l'arbre (13) pour coopérer par sa surface cylindrique (20) avec le dit épaulement (22) et, d'autre part, l'arbre (13) est guide en translation selon son axe de rotation et élastiquement sollicité par un organe (25) à cet effet dans le sens d'application de l'épaulement (21) sur le doigt cylindrique (20). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la butée (12) qui coopère avec celle (11) de l'organe de verrouillage (10) en vue d'entraver le démontage des pièces (2, 3) est constituée sur le profil (12a) de la came (18) portée par l'arbre (13). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la butée (12) qui coopère avec celle de l'organe de verrouillage (10) en vue d'entraver le démontage des pièces (2, )3 est constituée sur l'arbre (7) du moyen (9) d'assemblage.