Brevet FR2740324A1 — publié le 19970430

DISPOSITIF D'ANCRAGE LIGAMENTAIRE La présente invention concerne les moyens permettant le rattachement d'un ligament à un os. Dans les techniques de chirurgie orthopédique, on a fréquertunent besoin de rattacher l'extrémité d'un ligament à l'os d'un patient, que ce soit une prothèse ligamentaire comprenant un ligament artificiel, ou que ce soit un ligament vivant prélevé sur une autre partie du corps du patient. Plusieurs techniques d'ancrage sont jusqu'à maintenant utilisées. Par exemple, le document FR-A-2 696 925 décrit une technique d'ancrage dans laquelle on réalise un trou dans le tissu osseux de l'os auquel doit être rattaché le ligament, on prélève un greffon constitué d'une partie centrale en ligament solidaire de deux extrémités osseuses en forme de barrette, on introduit l'une des barrettes osseuses dans le trou du tissu osseux, et on introduit en parallèle dans le même trou, côte à côte avec la barrette osseuse, une vis axiale venant forcer latéralement à la fois sur la barrette osseuse et sur la paroi du trou de tissu osseux. L'ancrage est efficace, mais, lors de son positionnement, le praticien ne peut pas aisément régler la tension axiale du ligament, et surtout, il risque de fragiliser le ligament par les arêtes de la vis qui viennent l'entailler, en particulier dans le cas où l'on veut ancrer l'extrémité de ligament dans un trou borgne à partir de l'intérieur de l'articulation. Le document EP-A-0 596 829 décrit un ancrage similaire, avec une vis oblique, qui produit en outre un effet de pincement de l'extrémité du ligament, pincement susceptible de fragiliser le ligament. Dans le document FR-A-2 586 927, l'extrémité du ligament est de forme tubulaire creuse, et l'on engage dans cette forme tubulaire creuse un bouchon conique venant presser la paroi de partie tubulaire de ligament contre une portion conique d'un trou ménagé dans le tissu osseux. On comprend qu'un tel ancrage n'est pas adapté à l'ancrage d'un ligament vivant, dans lequel il n'est pas aisé de réaliser une extrémité tubulaire, et le praticien a manifestement beaucoup de difficultés pour régler la tension du ligament lors de la pose. Dans le document EP-A-O 596 177, l'extrémité du ligament est bloquée, dans un trou du tissu osseux, par une vis transversale de pincement. La vis risque de cisailler l'extrémité du ligament, et fragilise l'ancrage. Le problème proposé par la présente invention est de concevoir un nouveau dispositif d'ancrage ligamentaire qui assure un ancrage efficace et fiable, sans risque de cisaillement du ligament, et qui procure au praticien une grande facilité de réglage de tension du ligament lors de la pose, sans nécessiter de précontrainte supplémentaire du ligament. Un autre objet de l'invention est de concevoir un tel dispositif d'ancrage qui, après la pose, ne comporte aucune partie dépassant à l'extérieur de l'os. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, un dispositif d'ancrage ligamentaire selon l'invention, pour la fixation de l'extrémité d'un ligament dans un trou du tissu osseux débouchant à la surface extérieure de l'os, comprend - un corps allongé selon un axe longitudinal limité par une surface latérale périphérique, une extrémité proximale et une extrémité distale, - des reliefs anti-rotation ménagés sur la surface externe du corps, pour s'opposer à sa rotation dans le trou du tissu osseux, - une face latérale d'appui généralement plate, formant une partie de la surface latérale périphérique du corps, et adaptée pour porter contre un côté de l'extrémité du ligament, - un trou axial longitudinal, ménagé dans le corps et débouchant au moins à son extrémité proximale, - au moins un rétrécissement intérieur de trou axial, - des fentes longitudinales traversantes, réparties selon le pourtour de la surface périphérique du corps, au voisinage de la zone occupée par le rétrécissement de trou axial, - un noyau axial, logé dans le trou axial de corps et déplaçable longitudinalement pour porter contre le rétrécissement de trou axial et pour produire ainsi l'expansion du corps, - des moyens, accessibles par l'extrémité proximale du corps, pour déplacer sélectivement le noyau axial dans la direction longitudinale. Selon un premier mode de réalisation - le trou axial comprend une portion rigide à taraudage intérieur, dépourvue de fentes longitudinales, - le noyau axial et les moyens pour le déplacer axialement sont constitués par une vis dont la tige comporte une portion filetée engagée fonctionnellement dans la portion taraudée du trou axial, la vis comportant une portion adaptée pour porter, lors du vissage, contre un rétrécissement conique du trou axial et produire ainsi l'expansion du corps. Dans une première variante de ce premier mode de réalisation, la portion à diamètre élargi de vis est formée par l'extrémité distale de vis opposée à la tête de vis. Dans ce cas, de préférence, la tête de vis peut comporter une face d'appui conique à striures radiales engageant, en fin de vissage, contre une face proximale conique striée correspondante du corps. Selon une seconde variante de ce premier mode de réalisation, la portion à diamètre élargi de vis est formée par la tête proximale de vis, engagée dans une portion conique proximale du trou axial de corps. Selon un second mode de réalisation - le noyau axial est monté à coulissement longitudinal libre dans le trou axial et est couplé au corps par des moyens de blocage en rotation axiale, - le noyau axial comporte un perçage taraudé axial, - une vis à tige filetée et à tête proximale est engagée dans le trou axial de corps, avec sa tête en appui axial contre l'extrémité proximale du corps et avec sa tige engagée fonctionnellement dans le perçage axial taraudé du noyau axial, de sorte que la rotation de la vis déplace axialement le noyau et produit l'expansion du corps. Selon une première variante de ce second mode de réalisation, la tête de vis comporte une face d'appui conique engagée contre une seconde portion conique de trou axial associée à des secondes fentes longitudinales, constituant une seconde portion expansible du corps. De manière générale, les portions coniques peuvent présenter une section transversale circulaire, constituant alors une portion conique de révolution, ou peuvent présenter une section transversale polygonale, constituant alors une portion pyramidale. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de côté schématique en coupe partielle d'une prothèse ligamentaire reliant deux extrémités d'os et ancrée par deux dispositifs d'ancrage ligamentaire selon la présente invention - la figure 2 est une vue de côté en coupe à plus grande échelle de l'un des deux dispositifs d'ancrage ligamentaire de la figure l ;; - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale selon le plan A-A de la figure 2 - la figure 4 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un dispositif d'ancrage ligamentaire selon un premier mode de réalisation de la présente invention - la figure 5 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un dispositif d'ancrage ligamentaire selon une variante du mode de réalisation de la figure 4 - la figure 6 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un dispositif d'ancrage ligamentaire selon un second mode de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un dispositif d'ancrage ligamentaire selon une variante du mode de réalisation de la figure 6 ; et - la figure 8 est une vue de côté en coupe longitudinale d'un dispositif d'ancrage ligamentaire selon une autre variante du mode de réalisation de la figure 6. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, une prothèse ligamentaire 1 est adaptée pour relier un premier os 2 à un second os 3. La prothèse ligamentaire 1 comprend un ligament central 4 solidaire à sa première extrémité d'une première barrette osseuse 5 et solidaire à sa seconde extrémité d'une seconde barrette osseuse 6. La prothèse ligamentaire 1 est engagée dans deux trous 7 et 8 aménagés respectivement dans le premier os 2 et dans le second os 3. Au voisinage de la surface externe 9 ou 10 de l'os correspondant 2 ou 3, le trou respectif 7 ou 8 présente une section élargie, permettant l'engagement, côte à côte avec la barrette osseuse correspondante 5 ou 6, d'un dispositif d'ancrage 11 ou 12 selon l'invention. Comme on le voit mieux sur la figure 2, le trou 7 ménagé dans le tissu osseux de l'os 2 reçoit une portion du ligament 4, la barrette osseuse 5 qui termine le ligament 4, et le dispositif d'ancrage 11. Le dispositif d'ancrage 11 est un élément sélectivement expansible radialement, comme représenté par les flèches 13 et 14, produisant le coincement de la barrette osseuse 5 dans l'os 2. L'expansion du dispositif d'ancrage 11 est, de préférence, progressive, de façon à permettre au praticien de régler aisément et de façon précise la position de la barrette osseuse 5 dans le trou 7, pour ajuster la tension du ligament 4 lors de la pose.L'expansion du dispositif d'ancrage 11 est, de préférence, réversible, autorisant le praticien à réduire l'expansion pour libérer momentanément la barrette osseuse 5, lorsqu'un nouveau réglage de tension de ligament est nécessaire. Dans tous les modes de réalisation illustrés ci-après, le dispositif d'ancrage 11 comprend un corps 15, allongé selon un axe longitudinal I-I et limité par une surface latérale périphérique 16, par une extrémité proximale 17 et par une extrémité distale 18. Des reliefs anti-rotation sont ménagés sur la surface externe du corps 15, par exemple sur la surface latérale périphérique 16 du corps 15, pour s'opposer à sa rotation dans le trou 7 du tissu osseux. Notamment, comme illustré sur la figure 3, le corps 15 peut présenter une section polygonale, par exemple une section carrée, comportant ainsi des arêtes telles que l'arête 19 constituant un relief anti-rotation interdisant la rotation du corps 15 dans le trou 7 du tissu osseux. En alternative, comme illustré sur la figure 2, des reliefs frontaux 119 peuvent être prévus sur la face frontale distale 18 du corps 15. Une partie de la surface latérale périphérique 16 du corps 15 est plane, pour former une face latérale d'appui 20 généralement plate. Cette face latérale d'appui 20 est adaptée pour porter contre un côté 21 de la barrette osseuse 5 formant l'extrémité du ligament 4. Un trou axial 22 longitudinal est ménagé dans le corps 15, et débouche au moins à son extrémité proximale 17. Le trou axial 22 comprend au moins une portion conique 23 de trou axial. Des fentes longitudinales traversantes, telles que la fente 24, sont réparties selon le pourtour de la surface périphérique 16 du corps 15, au voisinage de la zone occupée par la portion conique 23 de trou axial 22. Par exemple, sur la figure 4, des fentes, telles que la fente traversante 24 (figures 2 et 3), sont réparties sur une longueur F de part et d'autre de la portion conique 23. Sur les figures 2 et 5, les fentes, telles que la fente 24, sont disposées depuis l'extrémité proximale 17 jusqu'aux deux tiers environ de la longueur du corps 15 en direction de l'extrémité distale 18, la portion conique 23 occupant sensiblement la même longueur F. La figure 3 illustre une réalisation à quatre fentes 24, vue en coupe transversale selon les plans B-B des figures 4 à 8. Egalement, dans tous les modes de réalisation, un noyau axial est logé dans le trou axial 22 de corps 15 et est déplaçable longitudinalement pour porter contre la portion conique 23 de trou axial 22 et produire ainsi l'expansion du corps 15. Des moyens, accessibles depuis l'extrémité proximale 17 du corps 15, permettent de déplacer sélectivement le noyau axial dans la direction longitudinale, pour produire ou supprimer l'expansion du corps 15. Dans le mode de réalisation de la figure 4, le trou axial 22 comporte une portion rigide 124 à taraudage intérieur, dépourvue de fentes longitudinales. Le noyau axial et les moyens pour le déplacer axialement sont alors constitués par une vis 25 dont la tige comporte une portion filetée 26 engagée fonctionnellement dans la portion proximale rigide taraudée 124 du corps 15 à trou axial 22, l'extrémité distale 27 de la vis 25, opposée à la tête 28 de vis, comportant une portion conique s'engageant dans la portion conique 23 du trou axial 22 pour produire l'expansion de la partie intermédiaire fendue F du corps 15 lors du vissage de la vis 25 par sa portion filetée 26 dans la portion taraudée 124 du corps 15. La vis 25 peut comporter une tête 28, munie de moyens d'engagement d'un outil de vissage, par exemple un trou axial borgne à section polygonale. Dans la réalisation illustrée sur la figure 4, la tête 28 de vis comporte une face d'appui 29 conique à striures radiales 30 engageant, en fin de vissage, contre une face proximale conique 31 striée correspondante du corps 15, s'opposant au dévissage de la vis 25. En alternative, l'extrémité proximale 17 du corps 15 et la tête 28 de vis peuvent être fendues pour leur conférer une souplesse apte à produire un engagement d'encliquetage réversible s'opposant au dévissage involontaire de la vis. Dans la variante illustrée sur la figure 5, la portion conique 23 du trou axial 22 est constituée par la portion de trou la plus proche de l'extrémité proximale 17 du corps 15, et la portion rigide 124 de corps 15 est proche de l'extrémité distale 18. La vis 25 porte, par sa tête proximale 28 à face d'appui évasée, contre la portion conique 23 proximale du trou axial 22 du corps 15. Les fentes s'étendent selon la portion proximale F du corps 15. Dans le mode de réalisation de la figure 6, un noyau axial 32 est monté à coulissement longitudinal libre dans le trou axial 22 et est couplé au corps 15 par des moyens de blocage en rotation axiale. Par exemple, le noyau axial 32 comporte, sur sa surface périphérique, un ergot radial 33 de blocage engagé dans l'une des fentes 24 du corps 15 pour interdire sa rotation. Le noyau axial 32 comporte un perçage 34 axial taraudé. Une vis 35, à tige 36 filetée et à tête 37 proximale est engagée dans le trou axial 22 du corps 15. La tête 37 vient en appui axial contre l'extrémité proximale 17 du corps 15. La tige 36 de vis est engagée fonctionnellement dans le perçage 34 axial taraudé du noyau axial 32.On comprend que la rotation de la vis 35 déplace axialement le noyau axial 32 et produit l'expansion du corps 15, par le fait que le noyau axial 32 est en appui dans la partie conique 23 du trou axial 22 de corps 15. Les fentes telles que la fente 24 se développent dans la partie F distale de corps 15 munie de la partie conique 23 de trou axial 22. Dans ce mode de réalisation de la figure 6, la tête 37 de vis est épaulée, et porte contre une face frontale de l'extrémité proximale 17 du corps 15. Dans la variante illustrée sur la figure 7, on retrouve les moyens du mode de réalisation de la figure 6, et les éléments correspondants sont repérés par les mêmes références numériques. Dans cette variante de la figure 7, la différence réside dans le fait que la tête 37 de vis comporte une face d'appui 38 conique ou évasée, engagée contre une seconde portion conique 39 du trou axial 22 associée à des secondes fentes F2 longitudinales constituant une seconde portion expansible du corps 15. Ainsi, le corps 15 comporte une première portion expansible F proche de l'extrémité distale 18, et une seconde portion expansible F2 proche de l'extrémité proximale 17. La figure 8 illustre une variante du mode de réalisation de la figure 6, dans laquelle les éléments correspondants sont repérés par les mêmes références numériques. La modification réside dans la forme particulière du noyau axial 32 qui, dans le mode de réalisation de la figure 6, est généralement sphérique, et, dans la variante de la figure 8, est généralement tronconique. Dans tous les modes de réalisation illustrés, la surface latérale périphérique 16 du corps 15 comporte avantageusement des reliefs antiglissement s'opposant au coulissement axial du corps 15 dans le trou du tissu osseux, et s'opposant simultanément au glissement axial entre le corps 15 et la barrette osseuse 5 à bloquer et qui forme l'extrémité du ligament 4. Ainsi, selon l'invention, une prothèse ligamentaire comprend un dispositif d'ancrage 11 engagé côte à côte, dans un trou 7 du tissu osseux, avec une barrette osseuse 5 formant l'extrémité d'un ligament 4. Le dispositif d'ancrage selon l'invention est réalisé en utilisant des matières biocompatibles, éventuellement biorésorbables. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'ancrage ligamentaire, pour fixation de l'extrémité (5) d'un ligament (4) dans un trou (7) du tissu osseux débouchant à la surface extérieure (9) de l'os (2), caractérisé en ce qu'il comprend - un corps (15) allongé selon un axe longitudinal (I-I) limité par une surface latérale périphérique (16), une extrémité proximale (17) et une extrémité distale (18), - des reliefs anti-rotation (19) ménagés sur la surface externe (16) du corps (15), pour s'opposer à sa rotation dans le trou (7) du tissu osseux, - une face latérale d'appui (20) généralement plate, formant une partie de la surface latérale périphérique (16) du corps (15), et adaptée pour porter contre un côté (21) de l'extrémité (5) du ligament (4), - un trou axial (22) longitudinal, ménagé dans le corps (15) et débouchant au moins à son extrémité proximale (17), - au moins un rétrécissement intérieur (23) de trou axial (22), - des fentes longitudinales traversantes (24), réparties selon le pourtour de la surface périphérique (16) du corps (15), au voisinage de la zone occupée par le rétrécissement (23) de trou axial (22), - un noyau axial (25, 32), logé dans le trou axial (22) de corps (15) et déplaçable longitudinalement pour porter contre le rétrécissement (23) de trou axial (22) selon une surface de contact adaptée pour produire ainsi l'expansion du corps (15), - des moyens (25, 35), accessibles par l'extrémité proximale (17) du corps (15), pour déplacer sélectivement le noyau axial (25, 32) dans la direction longitudinale (I-I). 2 - Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le trou axial (22) comprend une portion rigide (124) à taraudage intérieur, dépourvue de fentes longitudinales (24), - le noyau axial et les moyens pour le déplacer axialement sont constitués par une vis (25) dont la tige comporte une portion filetée engagée fonctionnellement dans la portion taraudée (124) du trou axial (22), la vis (25) comportant une portion (27, 38) adaptée pour porter, lors du vissage, contre un rétrécissement conique (23) du trou axial (22) et produire ainsi l'expansion du corps (15). 3 - Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que - le trou axial (22) comprend une portion rigide (124) à taraudage intérieur, dépourvue de fentes longitudinales (24), - le noyau axial et les moyens pour le déplacer axialement sont constitués par une vis (25) dont la tige comporte une portion filetée engagée fonctionnellement dans la portion taraudée (24) du corps (15) à trou axial (22), la vis (25) comportant une portion conique (27) adaptée pour porter, lors du vissage, contre le rétrécissement (23) du trou axial (22) et produire ainsi l'expansion du corps (15). 4 - Dispositif d'ancrage selon lune des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la portion de vis (25) adaptée pour porter contre la portion conique (23) de trou axial (22) est formée par l'extrémité distale (27) de vis (25), opposée à la tête (28) de vis. 5 - Dispositif d'ancrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête (28) de vis comporte une face d'appui (29) conique à striures radiales (30) engageant, en fin de vissage, contre une face proximale conique (31) striée correspondante du corps (15). 6 - Dispositif d'ancrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la portion de vis (25) adaptée pour porter contre la portion conique (23) de trou axial (22) est formée par la tête proximale (28) de vis, engagée dans une portion conique proximale (23) correspondante du trou axial (22) de corps (15). 7 - Dispositif d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le noyau axial (32) est monté à coulissement longitudinal libre dans le trou axial (22) et est couplé au corps (15) par des moyens (33) de blocage en rotation axiale, - le noyau axial (32) comporte un perçage (34) taraudé axial, - une vis (35) à tige (36) filetée et à tête (37) proximale est engagée dans le trou axial (22) de corps (15), avec sa tête (37) en appui axial contre l'extrémité proximale (17) du corps (15) et avec sa tige (36) engagée fonctionnellement dans le perçage (34) axial taraudé du noyau axial (32), de sorte que la rotation de la vis (35) déplace axialement le noyau axial (32) et produit l'expansion du corps (15). 8 - Dispositif d'ancrage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tête (37) de vis comporte une face d'appui (38) conique engagée contre une seconde portion conique (39) de trou axial (22) associée à des secondes fentes (F2) longitudinales, constituant une seconde portion expansible du corps (15). 9 - Dispositif d'ancrage selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le noyau axial (32) comporte, sur sa surface périphérique, un ergot radial (33) engagé dans l'une des fentes (24) du corps (15) pour interdire sa rotation. 10 - Dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface latérale périphérique (16) du corps (15) comporte des reliefs antiglissement s'opposant au coulissement axial du corps (15) dans le trou (7) du tissu osseux et s'opposant au glissement axial relatif entre le corps (15) et l'extrémité (5) du ligament (4). 11 - Prothèse ligamentaire, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'ancrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, engagé côte à côte dans un trou (7) du tissu osseux avec une barrette osseuse (5) formant l'extrémité d'un ligament (4).