Brevet FR2700465A1 — publié le 19940722

INSTRUMENT CHIRURGICAL PERMETTANT L'ALIGNEMENT DES TUNNELS D'INSERTION OSSEUX DANS LA PLASTIE DU LIGAMENT CROISE ANTERIEUR DU GENOU La présente invention a trait à un instrument chirurgical permettant d'aligner les tunnels d'insertion osseux dans la plastie du ligament croisé antérieur du genou. Cet instrument est notamment utilisable sous arthroscopie. On connaît, par le brevet EP-A-162 027 au nom de GILLQUIST et ODENSTEN, un dispositif chirurgical pour la plastie du ligament croisé antérieur (LCA) qui permet la réalisation des tunnels d'insertion osseux, fémoral et tibia, du ligament de substitution en une seule opération. Ce dispositif comporte un premier tube guide qui est introduit dans l'articulation, entre fémur et tibia, pour repérer les points d'insertion isométriques du ligament, ce premier guide étant incliné selon un angle d'environ 300 correspondant à l'inclinaison naturelle du LCA par rapport à l'axe diaphysaire du fémur. Un second tube guide externe à l'articulation est aligné sur ce premier tube interne pour permettre le forage des tunnels tibial et fémoral en une seule opération, le genou étant fléchi à 900. Bien que le dispositif ODENSTEN/GILLQUIST paraisse effectivement bien adapté à la plastie du LCA, il présente en fait de nombreuses erreurs de conception le rendant inefficace, voire dangereux. Ces erreurs sont les suivantes - la longueur du tube guide interne, qui est incliné à 30 , est calculée pour que, son extrémité inférieure pointant le point isométrique tibial, l'extrémité supérieure indique directement le point isométrique fémoral ; comme cette détermination des angles et des longueurs est purement statistique, elle ne tient aucun compte de la variabilité anatomique des sujets opérés, ce qui constitue un grave défaut pour le repérage du point isométrique fémoral. - l'inclinaison à 300 environ des guides de perçage des tunnels d'insertion ligamentaire est correcte dans le fémur, mais s'avère par contre irréaliste dans le tibia en effet, le choix d'un angle aussi faible entre l'axe diaphysaire tibial et l'axe du tunnel tibial rend particulièrement fragile le pont osseux séparant ledit tunnel de la face supérieure du tibia. - un autre inconvénient plus grave résulte, à moyen terme, de l'instabilité relative d'un genou ayant subi une ligamentoplastie LCA dans les conditions préconisées par ODENSTEN et GILLQUIST. Par construction, le dispositif antérieur permet en effet un alignement des tunnels osseux d'insertion ligamentaire pour un genou fléchi à 900. Par conséquent, lorsque le genou est extension, il existe un angle osseux entre le tunnel tibial et la partie intraarticulaire du ligament croisé prothétique, cet angle osseux s'ovalisant au cours du temps ou risquant, à l'inverse, de couper le ligament. Un angle osseux existe également entre le trajet intra-articulaire du ligament et le tunnel fémoral, conduisant aux mêmes inconvénients à moyen ou long terme.D'un autre côté, on sait que les traumatismes du genou les plus graves surviennent pour un angle de flexion d'environ 400 (semi-flexion) : pour renforcer le genou et éviter l'ovalisation des tunnels osseux, il est par conséquent hautement souhaitable que le ligament implanté soit sollicité dans son axe pour un genou semi-fléchi, les tunnels osseux devant donc être préférentiellement alignés dans cette dernière position. - on peut enfin observer que l'encombrement du dispositif antérieur ne permet pas son utilisation sous arthroscopie. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un instrument chirurgical permettant d'aligner les tunnels d'insertion osseux dans la plastie du ligament croisé antérieur du genou, cet instrument comportant - d'une part, des moyens de repérage du point d'insertion fémoral isométrique du ligament de substitution sur la face interne du condyle externe au moyen d'une première tige de visée fémorale pourvue d'un crochet distal recourbé latéralement à angle droit et d'un dispositif de réglage de la distance de ce crochet à l'extrémité d'un canon de visée antéro-fémoral et d'une broche pré-orientés pour le perçage du tunnel transfémoral, cette distance tenant compte de la variabilité, d'un sujet à l'autre, de la distance entre le point d'insertion isométrique visé et la périphérie du condyle externe au contact duquel est introduit ledit crochet et, - d'autre part, des moyens de repérage du point d'insertion tibial isométrique dudit ligament sur le plateau tibial, au moyen d'une seconde tige de visée tibiale dont l'extrémité est recourbée en forme de crochet et qui coopère avec un canon de visée antéro-tibial préorienté pour le perçage du tunnel transtibial, caractérisé en ce que lesdits moyens de repérage, fémoral et tibial, sont tels que la somme de l'angle du tunnel transtibial par rapport à l'axe diaphysaire du tibia et de l'angle du tunnel transfémoral par rapport à l'axe diaphysaire du fémur est égale à l'angle de flexion du genou dans la position où ce dernier subit les plus fortes contraintes, à savoir entre 350 et 450 selon la variabilité anatomique du sujet. Préférentiellement, l'angle de flexion pris comme référence pour la fabrication d'un instrument chirurgical standard conforme à l'invention est égal à environ 400. Dans ce dernier cas, l'angle du tunnel transfémoral est préférentiellement pris inférieur ou égal à l'angle d'insertion naturel du LCA dans le fémur, à savoir entre 200 et 300 par rapport à l'axe diaphysaire fémoral ; ceci implique que l'angle du tunnel transtibial sera compris ebtre 150 et 200 par rapport à l'axe diaphysaire tibial. Par simplification, ces deux angles seront par la suite respectivement dénommés "angle fémoral et "angle tibial", l'instrument chirurgical étant, pour sa part, simplement dénommé "viseur". D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un viseur pour la plastie d'un ligament de substitution destiné à remplacer le ligament croisé antérieur d'un genou, donné à titre d'exemple non limitatif de l'invention en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe sagittale paramédiane de l'articulation fémoro-tibiale, le genou étant fléchi à 90 , sur laquelle figurent les axes diaphysaires et le tracé des tunnels d'insertion ligamentaires, - la figure 2 est une vue en coupe sagittale paramédiane de l'articulation fémoro-tibiale, le genou étant fléchi à 40 , sur laquelle figurent également les axes diaphysaires et le tracé des tunnels d'insertion ligamentaires, - la figure 3 est une vue latérale du viseur, montrant l'angle d'ascension du canon de visée fémoral, ou angle fémoral, dans un plan vertical, - la figure 4 est une vue antéro-postérieure de l'articulation fémoro-tibiale d'un genou gauche, sur laquelle on a représenté le viseur complet avec le canon de visée antéro-fémoral pointant le centre de la partie postérieure du condyle externe, - la figure 5 est une vue latérale de l'articulation fémoro-tibiale montrant la configuration du viseur pour la réalisation du tunnel tibial. Le viseur représenté sur les figures, qui est destiné à la mise en place dans l'articulation fémorotibiale d'un ligament de substitution (prothétique ou naturel) du ligament croisé antérieur (LCA), est construit autour d'une poignée 1 permettant une préhension anatomique du viseur et son maintien ferme.La poignée 1 comporte essentiellement trois parties, à savoir - une partie centrale 2 servant au guidage et au maintien d'un mécanisme d'indexage d'une tige de visée fémorale 3, pourvue à son extrémité distale d'un crochet 4 recourbé à angle droit dans le plan du viseur, - une branche latérale 5 pour la visée fémorale, c'est-à-dire pour le repérage du point d'insertion isométrique du ligament de substitution sur la face interne du condyle fémoral externe du genou, et - une branche latérale 6 pour la visée tibiale, c'est-à-dire pour le repérage du point d'insertion isométrique dudit ligament sur le plateau tibial. La visée fémorale s'effectue dans le respect de l'isométrie souhaitée pour l'implantation du ligament de substitution et, à cet effet, le pointage du centre C isométrique du condyle externe 7 du fémur opéré est obtenu par détermination du point d'intersection de deux axes de visée pré-orientés l'un par rapport à l'autre, à savoir - l'axe d'alignement de la tige de visée fémorale 3, dont le crochet terminal 4 est introduit dans l'échancrure intercondylienne du fémur jusqu'à venir en appui positif contre la périphérie de la partie postérieure du condyle externe 7 - un axe de visée latéral, matérialisé sur le viseur par un canon de visée canulé 8, lequel est fixé par l'intermédiaire d'un bras porteur fémoral 9 sur la branche latérale fémorale 5 de la poignée 1 ; une fois en place, le canon antéro-fémoral 8 converge vers la face interne du condyle externe 7, à une distance du crochet 4 que l'on peut faire varier en avançant ou en reculant la tige de visée fémorale 3 par rapport à la partie centrale 2 de ladite poignée 1, de manière à pointer le centre isométrique C dudit condyle 7, dont le rayon a été préalablement déterminé à partir de mesures radiographiques du genou (figure 4). Suivant l'invention, l'inclinaison dans l'espace du canon de visée 8 par rapport à l'axe d'alignement de la tige de visée fémorale 3, qui est égale à l'inclinaison a du futur tunnel transfémoral par rapport à l'axe diaphysaire du fémur (figures 1, 2 et 3), est choisie inférieure à l'inclinaison du ligament croisé antérieur naturel lorsque le genou est fléchi à 90 , soit a inférieur à 300 et, préférentiellement, a est environ égal à 200. Suivant la présente invention, la visée tibiale s'effectue elle aussi dans le respect de l'isométrie, en tenant compte de l'orientation préalablement indiquée du tunnel transfémoral et de la règle qui veut que les tunnels transfémoral et tibial soient alignés pour un angle de flexion du genou proche de la position ou surviennent la majorité des contraintes, à savoir entre 350 et 450 ; de cette façon, le ligament de substitution se trouvera en droite ligne et présentera donc sa résistance maximale pour la position la plus instable du genou. Cette règle est particulièrement importante dans le cas d'une ligamentoplastie prothétique qui, si cette règle n'est pas respectée, provoque une ovalisation des orifices d'insertion ligamentaires, avec la conséquence ultérieure d'une laxité ligamentaire rendant le genou instable. Conformément aux constructions géométriques des figures 1 et 2, sur lesquelles on a dessiné le centre isométrique fémoral C, les axes diaphysaires fémoral et tibial respectivement à 900 et à 400 l'un de l'autre, ainsi que les tunnels transfémoral et tibial, on peut montrer que, pour que lesdits tunnels soient alignés en semi-flexion du genou (à 40 ), avec un angle fémoral a par ailleurs déjà fixé à 20 , l'angle tibial d doit effectivement être pris égal à 200. C'est pourquoi, conformément à la figure 5, l'outillage nécessaire à la détermination du point isométrique tibial comporte - une tige de visée tibiale 16 qui peut être fixée sur la partie centrale 2 de la poignée 1 du viseur, à la place de la tige de visée fémorale 3, l'extrémité de la tige tibiale 16 étant recourbée vers le bas pour former un crochet 17 qui vient s'appliquer sur le point isométrique du plateau tibial - un bras porteur tibial 18, qui est monté dans un logement 18a réalisé à l'extrémité de la branche latérale 6 de la poignée 1, de manière à ce que ledit bras 18 soit substantiellement parallèle à la tige de visée tibiale 16 ; cette dernière, le bras 18 et la poignée 1 sont par conséquent coplanaires - un canon de visée antéro-tibial 19 est monté à l'extrémité du bras porteur tibial 18, suivant une angulation b telle que l'axe de visée défini par ledit canon 19 coupe l'axe de la tige de visée tibiale 16 au niveau de son crochet distal 17. Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 5, les côtes fonctionnelles des moyens de visée tibiale susdécrits sont tels que, le viseur étant placé verticalement dans le plan médian du fémur (c'est-à-dire dans le prolongement de son axe diaphysaire), la tige de visée tibiale 16 étant par ailleurs horizontale, l'extrémité distale du canon de visée antéro-tibial 19 et le crochet 17 de ladite tige tibiale 16 visualisent sur le tibia les deux extrémités du tunnel transtibial d'insertion du ligament de substitution. A cet égard, la tige de visée tibiale 16 présente une longueur telle qu'elle pénètre à l'intérieur du plateau tibial sur au moins un tiers de sa profondeur (comptée dans le sens antéro-postérieur), ce qui détermine le point d'insertion recherché, tandis que le point de sortie du tunnel d'insertion ligamentaire sur la face antérieure du tibia est située à une distance d'environ 40 millimètres sous le plan tibial. REVENDICATIONS 1 - Instrument chirurgical permettant d'aligner les tunnels d'insertion osseux dans la plastie du ligament croisé antérieur du genou, cet instrument comportant - d'une part, des moyens de repérage du point d'insertion fémoral isométrique du ligament de substitution sur la face interne du condyle externe (7) au moyen d'une première tige de visée (3) pourvue d'un crochet distal (4) recourbé latéralement à angle droit et d'un dispositif de réglage de la distance de ce crochet (4) à l'extrémité d'un canon de visée antérofémoral (8) et d'une broche pré-orientés pour le perçage du tunnel transfémoral, cette distance tenant compte de la variabilité, d'un sujet à l'autre, de la distance entre le point d'insertion isométrique visé et la périphérie du condyle externe (7) au contact duquel est introduit ledit crochet (4) et, - d'autre part, des moyens de repérage du point d'insertion tibial isométrique dudit ligament sur le plateau tibial, au moyen d'une seconde tige de visée tibiale (16) dont l'extrémité est recourbée en forme de crochet (17) et qui coopère avec un canon de visée antérotibial (19) pré-orienté pour le perçage du tunnel transtibial, caractérisé en ce que lesdits moyens de repérage, fémoral et tibial, sont tels que la somme de l'angle du tunnel transtibial par rapport à l'axe diaphysaire du tibia, ou angle tibial (~), et de l'angle du tunnel transfémoral par rapport à l'axe diaphysaire du fémur, ou angle fémoral (a) est égale à l'angle de flexion du genou dans la position où ce dernier subit les plus fortes contraintes, à savoir entre 350 et 450 selon la variabilité anatomique du sujet. 2 - Instrument chirurgical selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'angle de flexion optimal du genou pris comme référence pour le calcul des angles tibial (b) et fémoral (a) est égal à environ 400. 3 - Instrument chirurgical selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'angle fémoral (a) est inférieur ou au maximum égal à l'inclinaison du ligament croisé antérieur naturel par rapport à l'axe diaphysaire du fémur, a étant préférentiellement compris entre 20 et 30 . 4 - Instrument chirurgical selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une poignée (1) constituée - d'une partie centrale (2) servant au guidage et au maintien d'un mécanisme d'indexage de la tige de visée fémorale (3) et de la tige de visée tibiale (16), - une branche latérale (5) pour la visée fémorale, c'est-à-dire pour le repérage du point d'insertion isométrique du ligament de substitution sur la face interne du condyle fémoral externe (7) du genou, et - une branche latérale (6) pour la visée tibiale, c'est-à-dire pour le repérage du point d'insertion isométrique dudit ligament sur le plateau tibial. 5 - Instrument chirurgical selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'outillage nécessaire à la détermination du tunnel d'insertion fémoral du ligament de substitution comporte - une tige de visée fémorale (3), dont le crochet terminal (4) est introduit dans l'échancrure intercondylienne du fémur jusqu'à venir en appui positif contre la périphérie de la partie postérieure du condyle externe (7), - un canon de visée fémoral (8), lequel est fixé par l'intermédiaire d'un bras porteur fémoral (9) à la perpendiculaire de la branche latérale fémorale (5) de la poignée (1), l'orientation dudit canon (8) par rapport à l'axe d'alignement de la tige fémorale (3) déterminant l'angle fémoral (#a) de réalisation du tunnel transfémoral. 6 - Instrument chirurgical selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'outillage nécessaire à la détermination du tunnel d'insertion tibial du ligament de substitution comporte - une tige rectiligne (16) dont l'extrémité est recourbée en forme d'un crochet (17) qui vient s'appliquer sur le point d'insertion isométrique du plateau tibial, - un bras porteur tibial (18), qui est monté dans un logement (18a) réalisé à l'extrémité de la branche latérale (6) de la poignée (1), de manière à ce que ledit bras (18) soit substantiellement parallèle à la tige de visée tibiale (16), et - un canon de visée (19), qui est monté à l'extrémité du bras porteur tibial (18), suivant une angulation telle que l'axe de visée défini par ledit canon (19) coupe l'axe de la tige de visée tibiale (16) au niveau de son crochet distal (17).