Brevet FR2714811A1 — publié le 19950713

La présente invention concerne un instrument ancillaire permettant la résection de l'extrémité supérieure d'un tibia, en vue de l'implantation d'une prothèse de plateau tibial. L'état pathologique ou l'usure du plateau tibial naturel conduisent fréquemment à la nécessité de réséquer l'extrémité supérieure du fémur pour permettre l'implantation d'une prothèse reproduisant le plateau tibial. Il existe à ce jour différents instruments ancillaires pour guider la scie permettant la découpe osseuse, et notamment des dispositifs comprenant une tige de référence insérée dans le canal médullaire du tibia, raccordée à une tige de guidage placée à l'extérieur de l'os, en avant de celui-ci et parallèlement à son axe longitudinal. Sur cette tige de guidage est engagé un bloc coulissant, comprenant une vis pour son immobilisation le long de la tige, des trous qui le traversent et une surface de guidage pour la scie de découpe de l'os. La hauteur de ce bloc le long de la tige de guidage est réglée au moyen d'un palpeur venant prendre appui sur le plateau tibial naturel, puis le bloc est immobilisé par rapport à la tige. Des broches sont alors engagées au travers des trous du bloc et fixées à l'os. Après immobilisation complète du bloc grâce à ces broches, la découpe de l'os est exécutée. Les dispositfs connus présentent l'inconvénient de ne pas donner, en pratique, parfaitement satisfaction quant à la précision de la découpe osseuse obtenue, tant en ce qui concerne le positionnement exact de la tige de guidage par rapport à l'os que celui du bloc précité par rapport à elle. De plus, la quantité d'os à réséquer est variable selon la dégradation qu'il subit, et les instruments existants ne permettent pas au praticien de parfaitement mesurer la hauteur d'os à réséquer, ni de déterminer facilement l'épaisseur du plateau tibial prothétique à employer pour reproduire le plus fidèlement possible l'articulation. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un instrument ancillaire permettant d'obtenir des découpes précises du tibia, de déterminer facilement l'épaisseur d'os à réséquer et celle du plateau tibial prothétique à employer, et ce tout en restant simple à fabriquer et à utiliser. Cet instrument est du type précité, comprenant une tige de référence insérée dans le canal médullaire du tibia, raccordée à une tige de guidage placée à l'extérieur de l'os, en avant de celui-ci et parallèlement à son axe longitudinal, et un bloc coulissant engagé sur cette tige de guidage, comprenant des moyens pour son immobilisation le long de cette dernière, des trous qui le traversent pour la mise en place de broches d'ancrage à l'os et une surface de guidage pour la scie de découpe de 1 ' os . Selon l'invention, le bloc comprend deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, à savoir - un premier élément, qui coulisse le long de la tige de guidage et qui est équipé des moyens d'immobilisation précités et - un deuxième élément, qui comprend les trous et la surface de guidage précités, des moyens étant prévus sur ces deux éléments pour permettre le déplacement en translation d'un élément par rapport à l'autre, pour permettre l'immobilisation d'un élément par rapport à l'autre dans une série de positions relatives déterminées, pour permettre le positionnement du premier élément à une hauteur déterminée, en fonction de la surface du plateau tibial à reproduire, et du deuxième élément à une autre hauteur déterminée, en fonction du plan de découpe de l'os, et pour permettre la mesure de la position relative de ces deux éléments. Ainsi, après mise en place des tiges précitées dites "de référence" et de "guidage", ledit "premier élément" est placé dans la position de référence correspondant à la surface du plateau tibial à reproduire, ce positionnement étant par exemple réalisé au moyen d'un palpeur venant prendre appui sur une partie d'os sain. Ledit "deuxième élément" est ensuite positionné, notamment au moyen d'un palpeur venant prendre appui sur la partie de l'os la plus abîmée ou usée, de manière à ce que la surface de guidage de la scie qu'il comprend soit placée au niveau adéquat par rapport au plan de la découpe à réaliser. Une fois ces deux positions déterminées, il est facile de mesurer, par exemple au moyen d'une graduation gravée sur le premier élément, la position relative des deux éléments et d'en déduire l'épaisseur du plateau tibial prothétique qui correspond à la hauteur d'os découpée. Pour sa bonne compréhension, l'invention va être à nouveau décrite ci-après, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue complète, en perspective la figure 2 est une vue d'un sous-ensemble de ce dispositif, en perspective éclatée la figure 3 est une vue d'un autre sous-ensemble, en perspective éclatée la figure 4 est une vue de ce sous-ensemble en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 1 ; la figure 5 est une vue en perspective d'un troisième sous-ensemble de ce dispositif et la figure 6 est une vue en perspective d'un élément de ce troisième sous-ensemble, selon un autre angle. La figure 1 représente un instrument ancillaire 1 permettant la résection de l'extrémité supérieure d'un tibia, en vue de l'implantation d'une prothèse de plateau tibial. Cet instrument 1 comprend une tige de référence 2 destinée à être insérée dans le canal médullaire du tibia, raccordée à une platine supérieure 3 d'appui sur l'os. Cette platine 3 est solidaire, par un doigt 4, d'une tige 5 qui lui est perpendiculaire. La tige 5 comprend une rainure 6 aménagée le long de sa génératrice supérieure. Sur cette tige 5 est engagé et peut coulisser un bloc 10 permettant l'assemblage d'une tige de guidage 11 placée à l'extérieur de l'os, en avant de celui-ci et parallèlement à son axe longitudinal. L'alésage permettant l'engagement du bloc 10 sur la tige 5 comprend une rainure 12 venant en face de la rainure 6 lorsque la tige 11 est parallèle à la tige 2. Le bloc 10 comprend en outre deux vis 13 à tête moletée débouchant dans les alésages recevant les tiges 5 et 11, permettant, par leur serrage, l'immobilisation du bloc 10 par rapport auxdites tiges 5 et 11. A son extrémité opposée au bloc 10, la tige 11 comprend un bloc 15 engagé sur elle avec possibilité de coulissement, ce bloc 15 comprenant une fente 16 qui débouche, à partir de l'alésage dans lequel est engagée la tige 11, dans l'une de ses faces latérales. Ce bloc 15 comporte une vis 17, similaire aux vis 13, traversant les deux parois 15a du bloc 15 délimitées par la fente 16. Sur l'axe fileté de la vis 17 est en outre engagée une pièce 18 d'appui contre la jambe du patient, cette pièce 18 comprenant une lumière 19 au travers de laquelle est engagé l'axe de la vis 17 et deux encoches 20 pouvant rececoir des broches (non représentées) ancrées dans l'os. La tige 11 comprend un bloc 30 monté coulissant sur elle, qui sera décrit plus en détails ci-dessous. En pratique, après aménagement du trou adéquat dans l'extrémité supérieure du tibia, la tige de référence 2 est insérée dans le canal médullaire de l'os. L'ensemble bloc 10, tige 11, bloc 15-pièce 18, bloc 30, est ensuite mis en place devant l'os, par engagement sur la tige 5. Une clavette 21 est destinée à être engagée dans les rainures 6 et 12 pour positionner la tige 11 et les éléments qu'elle comporte parallèlement à la tige 2, puis les vis 13 et 17 sont serrées pour immobiliser l'ensemble. Le bloc 30 comprend deux éléments 31 et 32 visibles plus en détails sur les figures 2 à 5. L'élément 31 est monté coulissant le long de la tige 11 et peut être immobilisé par rapport à celle-ci par serrage d'une vis 33 similaire aux vis 13 et 17. I1 comprend deux rainures longitudinales 34 aménagées dans ses deux faces latérales, une crémaillère 35 et une graduation 36 gravée dans sa face opposée à l'os, cette graduation 36 indiquant les différentes épaisseurs de plateaux prothétiques intermédiaires pouvant être mis en place sur la prothèse de genou à poser, en fonction de la quantité d'os devant être réséquée. En outre, l'élément 31 comprend un pivot coaxial 37, sur lequel est engagé et peut tourner un anneau 38 comportant un palpeur 39 à extrémités recourbées, ce palpeur 39 pouvant coulisser longitudinalement au travers de la paroi de l'anneau 38. L'élément 32 présente une rainure centrale 40 permettant son engagement avec possibilité de coulissement sur l'élément 31, deux nervures 41 étant prévues pour coulisser dans les rainures 34 de l'élément 32. Ce dernier comprend de plus une série de trous d'axes parallèles 42, qui le traversent de part en part, et une surface supérieure plane 43, qui est inclinée d'environ 7" par rapport à l'horizontale en direction de l'os et qui est tangente avec les génératrices supérieures des trous 42. En outre, l'élément 32 est percé d'un trou borgne longitudinal 44 et d'un deuxième trou de plus faible section, qui est perpendiculaire au trou 44 et qui débouche dans ce dernier ainsi que dans l'une des faces latérales de l'élément 32. Le trou 44 est destiné à recevoir un ressort hélicoïdal 46 puis un doigt d'actionnement 47, représenté aux figures 3 et 4, venant prendre appui contre le ressort 46 par une extrémité et débouchant sur l'extérieur de l'élément 32 par son autre extrémité, qui est arrondie. Le doigt 47, qui est montré dans sa position active à la figure 4 et pivoté à 900 par rapport à cette position à la figure 3, présente deux usinages consécutifs définissant, d'une part, une dent 48 et, d'autre part, deux surfaces de butée en vis-à-vis 49. La dent 48 est apte, lorsque le ressort 46 agit par rappel élastique sur le doigt 47, à venir en prise avec les dents de la crémaillère 35 et, lorsqu'une pression est exercée sur le doigt 47 pour comprimer le ressort 46, à être effacée hors de portée des dents de la crémaillère 35. Les deux surfaces de butée 49 sont perpendiculaires à l'axe longitudinal du doigt 47, sont aménagées de manière à être situées de part et d'autre du trou de faible section précité lorsque le doigt 47 est engagé dans le trou 44 et sont situées à une distance l'une de l'autre qui est supérieure à la course permise au doigt 47 dans le trou 44 par le ressort 46. Le trou de faible section précité est destiné à recevoir une goupille 50, dont l'extrémité interne empêche, en coopération avec les surfaces de butée 49, un échappement du doigt 47 et du ressort 46 hors du trou 44 lorsque l'élément 32 n'est pas monté sur l'élément 31. Le dispositif 1 comprend, en outre, une platine 55 présentant une lumière horizontale 56, au travers de laquelle est engagé et peut coulisser un palpeur 57 ayant une extrémité recourbée. La platine comprend également deux doigts 58 parallèles pouvant être engagés amoviblement dans deux des trous 42 de l'élément 32. En pratique, après mise en place des tiges 2 et 11 et immobilisation de l'une par rapport à l'autre, la vis 33 est desserrée pour permettre le coulissement du bloc 30. Le palpeur 39 est orienté grâce à l'anneau 38 et est coulissé de manière à ce que son extrémité recourbée qui est tournée vers l'os vienne prendre appui sur une partie saine du plateau tibial naturel. La vis 33 est alors serrée pour immobiliser l'élément 31 dans la position ainsi déterminée, qui correspond à la position de la surface supérieure du plateau tibial prothétique à implanter. L'ensemble platine 55-palpeur 57 est mis en place sur l'élément 32, par insertion des doigts 58 dans deux des trous 42. Une pression est alors exercée sur le doigt 47 pour comprimer le ressort 46 et effacer la dent 48 au-delà des dents de la crémaillère 35, et l'élément 32 est déplacé vers le bas le long de l'élément 31 jusqu'à ce que l'extrémité recourbée du palpeur 57, convenablement orienté et coulissé au travers de la lumière 56, se trouve au contact de la partie de l'os la plus abîmée ou la plus usée, au-delà de laquelle la résection doit s'opérer. La pression exercée sur le doigt 47 est alors relâchée, de sorte que la dent 48 vient à nouveau en prise avec la crémaillère 35 pour immobiliser l'élément 32 par rapport à l'élément 31. La platine 55 est telle que, dans la position ainsi déterminée de l'élément 32, la surface supérieure 43 de cet élément, qui sert de surface de guidage à la scie de découpe de l'os, est positionnée de manière adéquate par rapport à l'os. Des broches (non représentées) sont alors engagées au travers des trous 42 puis insérées dans l'os par vissage, afin de parfaitement positionner le bloc 32 par rapport à l'os. La tige 11 est ensuite retirée avec l'élément 31, l'anneau 38 pouvant être dégagé du pivot 37, puis la coupe osseuse est opérée, en se servant de la surface 43 et des broches osseuses mises en place comme moyen de guidage. Ainsi, l'invention permet une détermination parfaitement précise de la quantité d'os à réséquer et une totale précision dans l'orientation de la découpe osseuse. De plus, l'instrument 1 permet au praticien de parfaitement mesurer la hauteur d'os à réséquer ainsi que l'épaisseur du plateau tibial prothétique à employer pour reproduire le plus fidèlement possible l'articulation naturelle. REVENDICATION8 1- Instrument ancillaire permettant la résection de l'extrémité supérieure d'un tibia, du type comprenant une tige de référence insérée dans le canal médullaire du tibia, raccordée à une tige de guidage placée à l'extérieur de l'os, en avant de celui-ci et parallèlement à son axe longitudinal, et un bloc coulissant engagé sur cette tige de guidage, comprenant des moyens pour son immobilisation le long de cette dernière, des trous qui le traversent pour la mise en place de broches d'ancrage à l'os et une surface de guidage pour la scie de découpe de l'os, instrument caractérisé en ce que le bloc (30) comprend deux éléments (31,32) mobiles l'un par rapport à l'autre, à savoir - un premier élément (31), qui coulisse le long de la tige de guidage (11) et qui est équipé des moyens d'immobilisation (33) précités et - un deuxième élément (32), qui comprend les trous (42) et la surface de guidage (43) précités, des moyens (34 à 39 ; 40,41 ; 44 à 50 ; 55 à 58) étant prévus sur ces deux éléments (31,32) pour permettre le déplacement en translation d'un élément (32) par rapport à l'autre (31), pour permettre l'immobilisation d'un élément (32) par rapport à l'autre (31) dans une série de positions relatives déterminées, pour permettre le positionnement du premier élément (31) à une hauteur déterminée, en fonction de la surface du plateau tibial à reproduire, et du deuxième élément (32) à une autre hauteur déterminée, en fonction du plan de découpe de l'os, et pour permettre la mesure de la position relative de ces deux éléments (31,32). 2 - Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités pour permettre l'immobilisation d'un élément par rapport à l'autre dans une série de positions relatives déterminées sont constitués par une crémaillère (35) aménagée dans le premier élément (31) et par une dent (48) que comprend le deuxième élément (32), cette dent (48) étant mobile entre une position active où elle est en prise avec les dents de la crémaillère (35) et une position où elle est effacée. 3 - Instrument ancillaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que la dent mobile (48) est aménagée dans un doigt d'actionnement (47), engagé longitudinalement dans l'élément (32) et dont une extrémité dépasse sur l'extérieur dudit élément (32). 4 - Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités pour permettre le positionnement du premier élément (31) à une hauteur déterminée le long de la tige de guidage (11) sont constitués par un palpeur (39) pouvant coulisser longitudinalement au travers de la paroi d'un anneau (38) monté sur un pivot (37) coaxial à l'élément (31). 5 - Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités pour permettre le positionnement du deuxième élément (32) à une hauteur déterminée, en fonction du plan de découpe de l'os, sont constitués par une platine (55) pouvant être montée amoviblement sur l'élément (32), cette platine (55) présentant une lumière horizontale (56), au travers de laquelle est engagé et peut coulisser un palpeur (57) ayant une extrémité recourbée. 6 - Instrument ancillaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités pour permettre la mesure de la position relative des deux éléments (31,32) sont constitués par une graduation (36) aménagée sur l'élément (31). 7 - Instrument ancillaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une clavette (21) pour le positionnement parallèle de la tige de référence (2) et de la tige de guidage (11). 8 - Instrument ancillaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la surface supérieure (43) de l'élément (32) sert de surface de guidage à la scie de découpe de l'os et en ce que cette surface (43) est inclinée d'environ 70 par rapport à l'horizontale.