Brevet FR2700462A1 — publié le 19940722

APPAREILLAGE D'IMPLANTATION D'UNE PROTHESE ARTICULAIRE DESCRIPTION Domaine de l'invention L'invention concerne l'implantation d'une prothèse articulaire entre deux éléments osseux placés en regard l'un de l'autre. Ce type de prothèse s'applique plus particulièrement à l'articulation astragalo-calcanéenne dans l'arrière pied du corps humain. Néanmoins, ce type de prothèse peut également être utilisé juste au-dessus, entre l'astragale et le tibia et de manière générale pour d'autres articulations. Art antérieur et problème posé. En référence à la figure 1, l'arrière-pied du corps humain comprend entre autres deux éléments osseux qui sont l'astragale 1 et le calcaneum 2. L'astragale 1 s'articule dans sa partie supérieure sur le tibia 3 et dans sa partie inférieure sur le calcaneum 2, qui constitue le talon du pied. L'articulation astragalocalcanéenne ou subtalienne ou bien sous-astragalienne. Cette articulation est composée d'une surface inférieure 4 de l'astragale 1 et une surface 5 supérieure 5 du calcaneum 2. Ces deux surfaces s'emboitent l'une dans l'autre en affectant chacune une forme de selle. La surface supérieure articulaire 5 du calcaneum 2 est supportée par une corticale épaisse nommée thalamus. En pathologie traumatique, les fractures du calcaneum sont fréquentes. Elles surviennent à l'occasion d'une chute d'un lieu élevé d'une personne ou lors d'un impact brutal, par exemple lors d'un accident de voiture. Dans ce type de fracture, il y a le plus souvent enfoncement du thalamus, supportant la surface supérieure 5, dans le corps du calcaneum 2 qui supporte le poids de la personne. De telles fractures sont très difficile à réduire orthopédiquement ou chirurgicalement et conduisent à des séquelles douloureuses, des boiteries ou une ankylose de l'arrière-pied. Actuellement, les spécialistes proposent la pratique de l'arthrodèse (blocage définitif d'une articulation) astragalocalcanéenne. En effet, le traitement initial, qu'il soit orthopédique ou chirurgical, donne incontestablement des résultats décevants. En outre, l'opération d'arthrodèse est cependant discutable, car elle bloque définitivement la mobilité transversale de l'arrière-pied et ne règle pas définitivement les syndromes douloureux mécaniques éprouvés par la personne. On a récemment eu recours à l'utilisation d'une prothèse d'articulation entre l'astragale et le calcaneum pour conserver ou restituer la mobilité articulaire et l'indolence. La demande de brevet français 2 669 215 décrit une prothèse d'articulation astragalo-calcanéenne et un appareillage pour l'implantation d'une telle prothèse.En référence à la figure 2, cette prothèse comprend principalement un élément astragalien 6, composé d'une plaque concave vers le bas, de forme et de taille identique à celle de la surface supérieure 5 du calcaneum supportée par le thalamus. Cette plaque 6 est recouverte à sa face inférieure articulaire par un coussin en polyéthylène et solidaire à sa face supérieure osseuse à un tenon cylindrique 8 par l'intermédiaire d'une nervure radiale 8 A.Cette prothèse comprend également l'élément calcanéen composé d'une plaque convexe 7 en haut et ayant la forme et la taille identique à la précédente. Cette plaque convexe 7 est polie à sa face supérieure articulaire et est solidaire par sa face inférieure osseuse à un tenon cylindrique 9 par l'intermédiaire d'une nervure radiale 9A. Toutes ces structures en contact avec le calcaneum et avec l'astragale sont recouvertes dthydroxy-apatite. L'appareillage pour l'implantation de cette prothèse est composé principalement de trois éléments, qui sont : un écarteur ; un guide de fraisage, et un ciseau.L'écarteur permet, en écartant les deux éléments osseux, de réaliser deux logements parfaitement positionnés l'un par rapport à l'autre, et qui sont utilisés ensuite pour positionner le guide de fraisage de la rainure destinée à agrandir l'espace inter-osseux. D'autre part le ciseau réalise les deux rainures pour le passage des nervures de liaison entre les deux plaques de la prothèse et leurs tenons de fixation. L'utilisation du guide de fraisage pour effectuer des trous destinés à réaliser la rainure dans l'espace inter-osseux est quelque peu hasardeuse. En effet, la mobilité de la pièce centrale rend aléatoire le choix de l'endroit des trous à percer. De plus, son utilisation n'est pas très aisée. Il en est de même pour l'utilisation du ciseau qui est utilisé avec un burin. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un appareil à d'implantation de ce type de prothèse articulaire comportant des améliorations pour en faciliter l'utilisation et permettre une implantation fiable et aisée de la prothèse. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'objet principal de l'invention est un appareillage d'implantation d'une prothèse articulaire entre des éléments osseux initialement en contact l'un et l'autre par des surfaces respectivement complémentaires. La prothèse comprend : - deux plaques en regard l'une de l'autre, devant être placées entre et fixées sur les deux éléments osseux dans un espace inter-osseux à créer et au niveau de deux surfaces - deux tenons de fixation fixés respectivement chacun à l'extérieur d'une des deux plaques, par une nervure radiale, les deux tenons devant être placés respectivement dans un premier trou dans le premier élément osseux et dans un deuxième trou dans le deuxième élément osseux, ces deux trous étant en communication avec l'espace inter-osseux par des espaces intermédiaires. L'appareillage est constitué d'un guide d'usinage comprenant - un cadre solidaire de deux premiers tenons de positionnement aptes à s'engager dans les trous réalisés dans les deux éléments osseux - des moyens de guidage de perçage des trous pour créer l'espace inter-osseux. Selon l'invention, les moyens de guidage sont des canons de perçage pouvant être montés sur le cadre pour constituer des guides fixes pour le perçage d'un nombre déterminé de trous devant constituer l'espace interosseux et les espaces intermédiaires. En ce qui concerne le perçage des trous destinés à constituer l'espace inter-osseux, les moyens de guidage sont constitués de deux blocs de perçage constitués chacun d'une ligne de respectivement un premier nombre déterminé N de trous d'un diamètre déterminé D1 séparés d'une épaisseur inférieure au diamètre D1, et de un deuxième nombre déterminé N + 1 de trous de diamètre déterminé D séparés d'une épaisseur inférieure au diamètre déterminé D1, les trous du premier bloc étant décalés par rapport aux trous du deuxième bloc, pour que leur utilisation successive permette d'ébaucher l'espace inter-osseux. De préférence, le nombre déterminé N est égal à 3. Lorsque les deux plaques de la prothèse étant courbes pour pouvoir s'insérer entre l'astragale et le calcaneum, les deux alignements respectifs de trous sont courbes pour ébaucher l'espace inter-osseux sousastragalien. En ce qui concerne le perçage des trous destinés à constituer des espaces intermédiaires, les moyens de perçage sont constitués de deux canons de perçage de diamètre déterminé D2, fixes l'un par rapport à l'autre et espacés de la distance séparant ces deux espaces intermédiaires. Dans un premier cas, ils sont montés sur le cadre, les premiers tenons de positionnement étant entamés chacun par une portion de cylindre correspondant au diamètre D2 de ces trous. Dans un deuxième cas de réalisation, ces moyens de perçage sont montés sur des deuxièmes tenons de positionnement, ces derniers étant entamés chacun par une portion de cylindre correspondant au diamètre D2 de ces trous PRESENTATION DES FIGURES L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante qui est accompagnée de plusieurs figures représentant respectivement - figure 1, en coupe, le pied d'un corps humain équipé d'une prothèse implantée par l'appareil selon l'invention - figure 2, en perspective, la prothèse de la figure 1 - figure 3A, 3B, 3C, 3D, schématiquement , l'élaboration des perçages et rainures à l'aide de l'appareil selon l'invention, pour la pose de la prothèse de la figure 2 - figure 4, une vue générale d 'un élément de l'appareil selon l'invention - figure 5, une partie de l'élément de la figure 4 ; - figure 6, l'utilisation de l'élément de la figure 4, - figure 7, un deuxième élément de l'appareil selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UNE REALISATION DE L'INVENTION En référence à la figure 3A, la pose de la prothèse commence par le perçage de deux trous de fixation 11 et 12, respectivement dans l'astragale 1 et le calcaneum 2. Ces deux trous 11 et 12 sont des trous de fixation de la prothèse. Pour préparer ce perçage, le chirurgien écarte d'abord les ligaments recouvrant le thalamus, et introduit un écarteur entre l'astragale 1 et le calcaneum 2. Deux canons solidaires de l'écarteur sont dont placés à proximité immédiate des faces externes de l'astragale 1 et du calcaneum 2, en regard des trous 11 et 12 de la figure 3A. Le chirurgien procède alors, au moyen d'un foret guidé par un premier canon, au perçage du premier trou 11 dans l'astragale 1. Le diamètre de ce premier trou 11 est égal, au jeu près, au diamètre du tenon 8 de l'élément astragalien de la prothèse. Au moyen de l'appareil décrit dans le document précité (FR 2 669 215), l'espace inter-osseux est élargi par le perçage de plusieurs trous au moyen d'un guide de perçage définissant la forme générale de la rainure constituant cet espace. L'opérateur doit choisir lui-même l'endroit où il désire faire ces trous. Au contraire, à l'aide de l'appareillage selon l'invention, et en référence aux figures 3A à 3D, l'emplacement des trous à percer est défini par l'appareillage lui-même. Dès que cette opération est réalisée, pour garantir le bon positionnement du second perçage, une broche est introduite dans le premier canon et le premier perçage 11 ainsi réalisé dans l'astragale 1. L'écarteur est ainsi parfaitement positionné pour permettre le perçage du deuxième trou 12 dans le calcaneum 2. Après l'extraction de l'écarteur, on utilise le cadre de fraisage 21 représenté sur la figure 4. Ce dernier comprend principalement deux tenons cylindriques 14 solidaires l'un de l'autre par l'intermédiaire d'un corps métallique 15 percé en son centre d'un trou en forme de rainure courbe identique à celle de la prothèse . Dans cette rainure courbe peuvent être insérés des moyens de guidage pour le perçage des trous destinés à former la rainure de l'espace interosseux, à savoir de deux blocs de perçage. Sur la figure 4, un premier bloc de perçage 18 est représenté en traits mixtes, placés dans le trou courbe du corps 15. Sur la figure 5 est représenté un premier bloc de perçage 18. On distingue un corps courbe 17, terminé par une plaque de guidage 16. Ces deux éléments sont traversés par quatre trous 19 correspondant à quatre trous à faire entre l'astragale et le calcaneum. Dans ce but, ces premiers trous 19 ont un diamètre D1 juste inférieur à la largeur de l'espace inter-osseux à obtenir. La plaque de guidage 18 est complétée de deux autres trous 1 de diamètre D3 correspondant au diamètre des trous 11 et 12 percés dans le calcaneum et l'astragale. Ainsi, ce premier bloc de perçage peut être positionné par rapport à ces trous 11 et 12 déjà percés. On utilise dans ce but deux broches non représentées, s'introduisant respectivement dans deux deuxièmes trous 11 et 12 de l'astragale et du calcaneum et dans les trous 20 de la plaque de guidage 16. On comprend ainsi que les quatre premiers trous 19 du bloc de perçage soient positionnés de manière à permettre le perçage de trous pour l'ébauche de l'espace inter-osseux. La figure 6 permet de mieux comprendre le cadre de fraisage 21 et les blocs de perçage 18 et 21 sont utilisés. En effet, le cadre 21 est placé au moyen de ces tenons 14 dans l'astragale 1 et le calcaneum 2. Un bloc de guidage, en l'occurrence sur la figure 6 le deuxième, est introduit dans le trou courbe du corps 15 de ce cadre 21. Ce deuxième bloc de perçage 38 comprenant non pas quatre mais trois trous 23 de perçage positionne ainsi ces trois trous 23 au regard de l'espace inter-osseux 22. Ces trois trous 23 sont positionnés de manière à permettre le perçage de trois trous chacun à cheval entre deux trous obtenus en utilisant le premier bloc de perçage 18 comprenant 4 trous de guidage 19. En d'autres termes, la plaque de guidage 24 du deuxième bloc 38 possède des trous 23 dont les axes sont à mi-chemin entre les axes des trous 19 de la première plaque de guidage 16 du premier bloc de guidage 18. On comprend ainsi qu'un foret 25 de diamètre D1 correspondant au diamètre des trous 19 et 23 puisse être utilisé et usine entre l'astragale 1 et le calcaneum 2 un espace inter-osseux 22 d'une largeur égale à ce diamètre Dl. Ainsi, le chirurgien n'a pas à choisir ni à localiser les différents points où il doit percer ces différents trous pour usiner un espace inter-osseux.Les trous 19 et 23 des premier et deuxième blocs de guidage 18 et 38 lui permettent d'effectuer facilement ces trous sans avoir à déterminer le positionnement de ces trous. D'ailleurs la figure 3B représente l'espace interosseux 22 ménagé entre l'astragale 1 et le calcaneum 2, ainsi que les quatre premiers trous obtenus au moyen du premier bloc de perçage 18 de la figure 4. Les trois trous à obtenir avec le deuxième bloc de perçage. Ils sont représentés hachurés dans l'astragale 1 et le calcaneum 2. Leur positionnement entre deux des premiers trous est bien représenté sur cette figure 3B. Sur la figure 3C, on peut distinguer les 7 trous 26 ainsi obtenus entre l'astragale 1 et le calcaneum 2. On distingue également les trous de positionnement Il et 12 qu'il faut réunir à l'espace inter-osseux 22 par un espace intermédiaire. Selon l'invention, ces espaces intermédiaires entre les trous de positionnement Il et 12 et l'espace inter-osseux 22 sont ébauchés grâce au perçage de deux trous de liaison 27 représentés par des hachures sur cette figure 3C et représentés une fois percés sur la figure 3D. Le diamètre D2 de ces trous de liaison 27 doit être tel que ces derniers doivent tangenter avec les trous de positionnement 11 et 12 et avec les trous 26 de l'espace inter-osseux 22. La rainure courbe est terminée en utilisant une fraise de diamètre D1 introduite dans l'un des sept trous 26 de l'espace inter-osseux 22 pour effectuer la finition de cette rainure courbe. L'exemple de réalisation montre l'utilisation de blocs de guidage utilisant 3 et 4 trous. Ceci n'est qu'un exemple de réalisation, les deux nombres de trous à réaliser devant être respectivement de N et de N+1. En se référant à la figure 7, les moyens de perçage de ces deux trous de liaison 27 sont constitués de canons de perçage 28 de diamètre D2, fixes l'un par rapport à l'autre et espacés d'une distance correspondant à la distance séparant les deux espaces intermédiaires à usiner. On utilise dans ce but un troisième bloc de guidage 29 que l'on peut positionner par rapport aux trous de positionnement 11 et 12 dans l'astragale et le calcaneum 2 grâce à des deuxièmes tenons de positionnement 30 introduits dans les trous de positionnement Il et 12 et dans le troisième bloc de guidage 29, parallèlement aux canons de perçage 28.Dans le cas où ces derniers sont relativement rapprochés des deuxièmes tenons de positionnement 30, ces derniers peuvent être évidés selon un arc de cercle pour permettre le passage du foret 31 de diamètre D2 à introduire dans les deuxièmes canons de perçage 28. Ce troisième bloc de guidage peut être supprimé en pratiquant dans le premier ou le deuxième bloc de guidage ces canons de perçage 32 représentés en traits mixtes sur la figure 6. Dans ce cas, chacun des tenons de positionnement 14 peut être entamé sur une portion de cylindre correspondant au diamètre D2 des trous de liaison à effectuer. Les trous de liaison 27 sont de préférence effectués avec un diamètre et un positionnement compatibles avec la technique de perçage dite "timbre-poste", c' est-à-dire avec des trous séparés les uns des autres par une mince quantité de matière. Ces trous de liaison doivent être reliés aux trous de positionnement 11 et 12, grâce à une fraise de diamètre D2 pour usiner les espaces intermédiaires. En référence à la figure 3D, il est facile de comprendre qu'on peut obtenir facilement un espace évidé en forme de croix dans lequel peut se loger la prothèse décrite à la figure 2. En effet, les deux parties de cette prothèse sont successivement introduites dans le logement osseux correspondant, en commençant par l'élément astragalien 6, puis par l'élément calcanéen 7. Les deux pièces prothétiques sont ainsi vissées sur une tige de manipulation ou d"'impaction" permettant d'éviter le contact avec les doigts du chirurgien et une meilleure manipulation. Dans ce but, des taraudages sont usinés à l'intérieur des trous de positionnement 11 et 12. Ceci permet de retirer éventuellement la prothèse en cas de problème mécanique ou infectieux. L'appareillage d'implantation selon l'invention permet donc de préparer l'espace destiné à la prothèse d'une manière rapide et précise grâce au positionnement prédéterminé des forets pour usiner tous les trous dans l'astragale et le calcanéum. De plus, ces opérations sont beaucoup plus sûres du fait de la présence des canons de perçage. La présente invention a été décrite pour l'implantation d'une prothèse articulaire entre l'astragale et le calcaneum. Compte tenu du fait que d'autres articulations sont semblables à celles-ci, à savoir l'articulation entre l'astragale et le tibia, l'appareillage d'implantation selon l'invention peut être utilisé pour d'autres prothèses articulaires. La forme des blocs de guidage sera bien évidemment adapté à la forme de l'espace inter-osseux de l'articulation concernée. REVENDICATIONS 1. Appareillage d'implantation d'une prothèse articulaire entre des éléments osseux (1, 2) initialement en contact l'un à l'autre par des surfaces respectivement complémentaires, la prothèse comprenant - deux plaques (6, 7) en regard l'une de l'autre, devant être placées entre et fixées sur les deux éléments osseux (1, 2) dans un espace inter-osseux ( 22) à créer au niveau des deux surfaces - deux tenons de fixation (8, 9) fixés respectivement chacun à l'extérieur d'une des deux plaques (6, 7) par une nervure radiale (8A, 9A), les deux tenons de fixation (8, 9) devant être placés respectivement dans un premier trou (11) dans le premier élément osseux (1) et dans un deuxième trou (12) dans le deuxième élément osseux (2), ces deux trous de positionnement (11, 12) étant en communication avec l'espace inter-osseux (22) par des espaces intermédiaires, l'appareillage étant constitué d'un guide comprenant - un cadre (21) solidaire de deux premiers tenons de positionnement (14) aptes à s'engager dans les trous de positionnement (11, 12) réalisés dans les deux éléments osseux (1, 2), et - des moyens de guidage de perçage des trous pour créer l'espace inter-osseux (22), caractérisé en ce que les moyens de guidage sont des canons de perçage pouvant être montés sur le cadre (21) pour constituer des guides fixes pour le perçage d'un nombre déterminé de trous (26, 27) devant constituer l'espace inter-osseux (22) et les espaces intermédiaires. 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas du perçage des trous (26) destinés à constituer l'espace inter-osseux (22), les moyens de guidage sont constitués d'un premier bloc de guidage (18) constitué d'un alignement d'un nombre déterminé (N) de trous de diamètre (D1) séparés d'une épaisseur inférieure au diamètre (D1). 3. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués d'un deuxième bloc de perçage (38) constitué d'un alignement d'un deuxième nombre déterminé (N + 1) de trous de diamètre déterminé (D1) séparés d'une épaisseur inférieure au diamètre (D1), les trous du deuxième bloc de perçage (38) étant décalés par rapport aux trous du premier bloc de perçage (18) pour que le leur utilisation successive permette d'ébaucher l'espace inter-osseux (22). 4. Appareillage selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que le premier nombre déterminé (N) est égal à 3. 5. Appareillage selon la revendication 1, les deux plaques (6, 7) étant courbes pour pouvoir s'insérer entre l'astragale (1) et le calcaneum (2), caractérisé en ce que les deux alignements respectifs des blocs de guidage (18, 38) sont courbes pour ébaucher l'espace inter-osseux (22) sous-astragalien. 6. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas du perçage des trous destinés à constituer les espaces intermédiaires, les moyens de perçage sont constitués de deux canons de perçage (28) de diamètre déterminé (D2), fixes l'un par a rapport à l'autre est espacé de la distance séparant ces deux espaces intermédiaires. 7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ces canons de perçage (28) sont montés sur un cadre (15), les premiers tenons de positionnement (14) étant entamés chacun par une portion de cylindre correspondant au diamètre (D2) des deux trous à usiner. 8. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ces canons de perçage sont montés sur un troisième bloc de guidage (29) possédant des deuxième tenons de positionnement (30) entamés chacun par une portion de cylindre correspondant au diamètre (D2) des deux trous à usiner.