Brevet FR2909855A1 — publié le 20080620

Fraise à usage chirurgical La présente invention concerne un outil de coupe ou fraise à usage chirurgical. La fraise selon l'invention est destinée notamment à creuser des logements dans des surfaces articulaires osseuses pour y loger des implants ou des parties d'implant. Une technique connue de traitement d'une surface articulaire osseuse, avant mise en place d'un implant, consiste à luxer l'articulation pour exposer la ro surface articulaire, puis à fraiser cette surface au moyen d'une fraise chirurgicale conventionnelle. Cette technique n'est pas satisfaisante car la luxation endommage les ligaments, la capsule et le cartilage de l'articulation, De plus, pour certaines articulations, une telle luxation n'est physiquement pas possible ou pas souhaitée par les chirurgiens car trop invasive. 15 Pour éviter d'avoir à luxer une articulation pour préparer ses surfaces articulaires, il est également connu d'utiliser une fraise dont l'extrémité active coupante est en forme de boule. L'extrémité active est introduite dans l'articulation, entre deux os, avec son axe de rotation parallèle à la surface à traiter. Le chirurgien balaie la surface avec l'extrémité active pendant la rotation de 2a cette dernière jusqu'à obtenir un logement de forme souhaité. Cette méthode de fraisage est fastidieuse et ne permet pas, ou seulement très difficilement, l'obtention d'un logement de forme régulière. D'autres techniques consistent à réséquer une partie importante de l'os en regard de la surface articulaire à creuser ou à distracter l'articulation, pour 2s ménager un espace suffisant à l'introduction en biais d'une fraise. Ces techniques sont très invasives et ne permettent pas, ou seulement difficilement, l'obtention de logements de forme adéquate. On connaît par ailleurs des fraises chirurgicales, utilisées dans le domaine de l'orthodontie, qui comportent un renvoi d'angle permettant à la partie active de 2909855 2 la fraise de faire un angle avec l'arbre d'entraînement primaire. L'encombrement de ces fraises est tel que leur emploi pour le fraisage de surfaces articulaires serait lui aussi très invasif. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et à proposer un outil de coupe â usage chirurgical qui facilite le fraisage de surfaces articulaires. A cette fin, il est prévu un outil de coupe â usage chirurgical comprenant un arbre et un organe de coupe rotatif entraîné par l'arbre, caractérisé en ce que l'c rgane de coupe est rotatif autour d'un axe qui est sensiblement parallèle et 10 décalé par rapport à l'axe de l'arbre. Grâce à ce décalage parallèle entre l'organe de coupe et l'arbre d'entraînement, l'organe de coupe peut être placé dans l'articulation avec son axe de rotation perpendiculaire à la surface à creuser, sans avoir à luxer l'articulation. La surface peut ainsi être creusée relativement facilement, de manière peu 15 invasive, et le logement obtenu pourra avoir une forme bien régulière. L'outil de coupe selon l'invention comprend en outre, de préférence, un corps comprenant un tube dans lequel l'arbre est guidé en rotation et une paroi située à une extrémité du tube et s'étendant sensiblement perpendiculairement au tube, l'organe de coupe étant monté sur ladite paroi. 20 Avantageusement, un manche s'étend sensiblement perpendiculairement au tube. Le corps peut comprendre en outre une jupe qui s'étend sensiblement parallèlement au tube depuis ladite paroi pour définir avec ladite paroi un espace dans lequel sont situés des organes de transmission de la rotation de l'arbre à 25 l'organe de coupe. Ces organes de transmission comprennent par exemple un engrenage. L'arbre est typiquement conformé pour se connecter à un moteur d'entraînement. 2909855 Avantageusement, l'organe de coupe rotatif est monté par encliquetage sur un axe faisant saillie sur ladite paroi du corps, et ladite paroi comprend au moins un trou traversant permettant l'insertion d'un outil de démontage pour pousser l'organe de coupe rotatif dans une direction tendant à le désencliqueter dudit axe faisant saillie sur ladite paroi. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'outil de coupe comprend en outre un second organe de coupe monté rotatif autour d'un axe qui est sensiblement parallèle et décalé par rapport à l'axe dudit organe de coupe rotatif el par rapport à l'axe de l'arbre, ce second organe de coupe étant entraîné par la rotation dudit organe de coupe rotatif et comportant des dents qui sont inscrites dans un cercle qui chevauche un cercle dans lequel sont inscrites des dents dudit organe de coupe rotatif. La présente invention propose également un ensemble comprenant un outil d,a coupe tel que défini ci-dessus et un outil de démontage comprenant au moins 15 un téton apte à être introduit dans le trou traversant de ladite paroi de l'outil de coupe pour pousser l'organe de coupe rotatif dans une direction tendant à le désencliqueter dudit axe faisant saillie sur ladite paroi. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins 20 annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de face en coupe axiale d'une fraise selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue de côté de la fraise selon le premier mode de réalisation de l'invention, 25 - la figure 3 est une vue de détail en coupe axiale de la zone A de la figure 1, la figure 4 est une vue de dessus de la fraise selon le premier mode de réalisation de l'invention, 2909855 4 - la figure 5 est une vue schématique montrant la fraise selon l'invention en train de fraiser une surface articulaire, la figure 6 est une vue de dessous schématique de l'extrémité d'une fraise selon un second mode de réalisation de l'invention, la figure 7 est une vue de face schématique de l'extrémité d'une fraise selon le second mode de réalisation de l'invention. En référence aux figures 1 à 4, une fraise à usage chirurgical selon l'invention comprend un corps monobloc 1 comprenant un tube 2 ouvert à ses deux extrémités 3, 4 et un carter 5 de forme plate, oblongue et décentrée par w rapport à l'axe 6 du tube 2, situé dans le prolongement de l'une 3 des extrémités de tube 2. Le carter 5 est constitué d'une paroi oblongue et décentrée 7 s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe 6 depuis la périphérie du tube 2 et d'une jupe 8 s'étendant parallèlement à l'axe 6 depuis la périphérie de la paroi 7 pour terminer axialement le corps 1. Un manche 9 est fixé au tube 2, 15 perpendiculairement à ce dernier, par une de ses extrémités. Un arbre 10 est engagé à l'intérieur du tube 2 coaxialement à celui-ci et y est guidé en rotation autour de l'axe 6 par des paliers 11, 12. Les deux extrémités 13, 14 de l'arbre 10 sont situées en dehors du tube 2. L'extrémité 13 de l'arbre 10 opposée au carter 5 est conformée pour se connecter à un moteur d'entraînement 20 (non représenté). Une roue dentée 15 est chassée sur l'autre extrémité 14 de l'arbre 10, coaxialement avec l'arbre 10, dans le carter 5. L'arbre 10 est bloqué axialement dans le tube 2 dans un sens par la roue 15 en appui contre une extrémité élargie 16 du palier 12 elle-même en appui contre un épaulement interne 17 du tube 2 et dans l'autre sens par une bague d'arrêt 18 entourant 25 l'arbre 10 et s'appuyant contre l'extrémité 4 du tube 2, cette bague d'arrêt 18 étant ndue solidaire de l'arbre 10 par une vis de blocage 19. A côté de la roue 15, dans le carter 5, se trouve un organe 20 monté rotatif autour d'un axe imaginaire 21 qui est parallèle à l'axe imaginaire 6 du tube 2 et de l'arbre 10 et décalé par rapport à cet axe 6, c'est-à-dire non confondu avec celui- 2909855 ci L'organe rotatif 20 comprend (cf. figure 3) une bague 22 en matière plastique, par exemple en polyéther-éther-cétone (PEEK), un organe de coupe 23 constituant la partie active de la fraise et une roue dentée 24. L'organe de coupe 2:3 et la roue dentée 24 entourent tous deux la bague 22 et sont fixés rigidement à 5 celle-ci. La bague 22 est montée sur une pièce cylindrique 25 qui constitue un axe matériel symétrique autour de l'axe imaginaire 21 et fixé rigidement à la paroi 7 du carter 5 par une de ses extrémités, l'autre extrémité de l'axe 25 restant libre. La bague 22 est libre en rotation autour de l'axe 25 et maintenue axialement d'un côté par la paroi 7 et de l'autre côté par un renflement 26 défini par l'extrémité libre to di?. l'axe 25. La roue dentée 24 est coplanaire avec la roue dentée 15 et engrène avec cette dernière de sorte qu'une rotation de l'arbre 10 autour de son axe 6 sous l'action du moteur entraîne une rotation de l'organe rotatif 20 autour de son axe 21. L'organe de coupe 23 définit l'extrémité de l'organe rotatif 20 et de la fraise en général, dans la direction des axes 6 et 21. L'organe de coupe 23 a par 15 exemple une forme générale de calotte sphérique, comme représenté, et cemporte des dents coupantes 27 qui, lorsque l'organe 23 est entraîné en rotation, sent aptes à creuser une surface suivant l'axe 21. Les dents 27 sont situées à l'extérieur du carter 5. Les roues dentées 15, 24 sont elles à l'intérieur du carter 5, protégées par la jupe 8. 20 La figure 5 montre comment la fraise selon l'invention peut être utilisée pour fraiser une surface articulaire. Le décalage de l'axe 21 par rapport à l'axe 6 et la faible hauteur cumulée de l'organe rotatif 20 et de la paroi 7 du carter 5 permettent à l'organe rotatif 20 d'être introduit aisément dans une articulation avec son axe de rotation 21 perpendiculaire à la surface à creuser, l'arbre 10 restant lui à l'extérieur 25 du patient. Dans l'exemple représenté à la figure 5, l'organe rotatif 20 est introduit dans une articulation trapézo-métacarpienne (articulation du pouce) pour fraiser la surface articulaire du trapèze afin d'y former un logement pour la tâte d'un implant, tel qu'un implant du type décrit dans la demande de brevet américain US 200510119757 de la présente demanderesse. 2909855 6 Avec la fraise selon l'invention, il est ainsi possible de fraiser une surface articulaire dans une articulation ni luxée ni distractée, et de manière peu invasive, même dans les cas où l'articulation est petite. Outre la chirurgie de la main, la fraise selon l'invention trouvera des applications avantageuses, notamment, dans s le traitement d'articulations non luxables, tel que le traitement des surfaces articulaires vertébrales (après une discectomie) ou de l'articulation de l'épaule. Parce que l'organe rotatif 20 et son organe de coupe 23 peuvent être placés en regard de la surface à traiter, avec leur axe de rotation 21 perpendiculaire à ladite surface, le fraisage pourra être précis et un logement de to ferme bien régulière pourra être obtenu pour l'implant. De plus, le manche transversal 9 augmente le confort du chirurgien ainsi que la précision de son travail, en lui permettant de tenir la fraise avec une main sur le manche 9 et l'autre main sur le manche (non représenté) contenant le moteur. Dans une variante, la fraise selon l'invention pourrait être un outil manuel, 15 non connectable à un moteur. Dans ce cas, l'extrémité 13 de l'arbre 10 comporterait simplement un manche ou un moyen d'accouplement à un autre outil manuel. En référence encore aux figures 1 à 4, on notera que la distance entre l'axe 21 de l'organe rotatif 20 et l'axe 6 de l'arbre 10 peut être plus ou moins grande 20 selon les applications. Cette distance sera généralement supérieure à la somme des rayons respectifs maximums de l'organe de coupe 23 et de l'arbre 10 de sorte que l'organe de coupe 23 et l'arbre 10 soient distants latéralement l'un de l'autre, comme dans l'exemple représenté dans les figures. Pour éloigner encore l'organe de coupe 23 de l'arbre 10, on pourrait ajouter une ou des roues dentées intermédiaires entre les roues 15, 24. Bien qu'identiques dans l'exemple représenté, les diamètres des roues dentées 15, 24 et des éventuelles roues tentées intermédiaires pourraient être différents les uns des autres, Il est à noter que d'autres moyens de transmission pourraient être utilisés à la place de l'engrenage 15, 24 pour transmettre la rotation de l'arbre 10 à l'organe 2909855 7 de coupe 23, tels que des roues à gorge coplanaires fixées rigidement respectivement à l'arbre 10 et à l'organe de coupe 23 et rendues solidaires l'une de l'autre par une courroie sans fin. L'organe rotatif 20 est monté sur l'axe 25 par simple encliquetage, grâce à 5 l'élasticité de la bague 22, et peut ainsi être facilement détaché du corps 1 pour être nettoyé ou remplacé. Dans sa position illustrée à la figure 3, la bague 22 est dans un état de repas, non déformé. La bague 22 se comprime élastiquement entre le renflement 26 de l'axe 25 et une paroi cylindrique 28 de l'organe de coupe 23 en contact avec la périphérie de la bague 22 pendant le montage de l'organe rotatif 20 sur l'axe 25 et son démontage. Pour faciliter le démontage de l'organe rotatif 20 de l'axe 25 et donc du corps 1, la présente invention prévoit un outil 30 comportant des tétons 31 (cf. figure 1). Ces tétons 31 peuvent être introduits dans des trous traversants 32 pratiqués dans la paroi 7 du carter 5 pour venir au contact d'une surface de l'organe rotatif 20, plus précisément de la roue 24 (cf. figures 3, 4). Une pression exercée ensuite sur l'outil 30 pousse axialement l'organe rotatif 20 vers l'extrémité libre de l'axe 25 et force la bague 22 à se désencliqueter de l'axe 25. Dans l'exemple représenté (cf. figures 1 et 4), les tétons 31, de même que les trous traversants correspondants 32, sont au nombre de trois et répartis à 120 les uns des autres. Ils pourraient néanmoins être en 20 nombre différent. Les figures 6 et 7 montrent une fraise à usage chirurgical selon un second mode de réalisation de l'invention. La fraise selon ce second mode de réalisation ciffère de celle selon le premier mode de réalisation en ce qu'elle comprend deux crganes de coupe 23a, 23b montés rotatifs autour d'axes imaginaires respectifs la, 21b parallèles et décalés l'un par rapport à l'autre et par rapport à l'axe 6 de l'arbre d'entraînement 10. L'organe de coupe 23a est identique à l'organe de coupe 23 du premier made de réalisation, à l'exception de ses dents 27a qui sont plus longues, et est monté sur le carter 5a de la même manière que l'organe de coupe 23 sur le carter 5. L'organe de coupe 23b est monté sur le carter 5a de la 2909855 mètre manière que l'organe de coupe 23a et est identique à l'organe de coupe 22a, à l'exception de ses dents 27b qui sont inversées par rapport aux dents 27a peur tenir compte de son sens de rotation inversé par rapport à l'organe de coupe 22a. Les organes de coupe 23a, 23b sont solidaires et coaxiaux avec des roues dentées 24a, 24b qui s'engrènent, la roue 24e, située entre la roue 15 solidaire de l'arbre 10 et la roue 24b, engrenant aussi avec la roue 15. La rotation de l'arbre 10 est ainsi transmise à l'organe de coupe 23a par l'engrenage 15, 24a et à l'organe de coupe 23b par l'engrenage 24a, 24b. Les organes de coupe 23a, 23b sont par ailleurs coplanaires et leurs dents 27a, 27b sont inscrites dans des cercles 10 respectifs 28e, 28b qui se chevauchent. Les organes de coupe 23a, 23b sont néanmoins décalés angulairement l'un par rapport à l'autre pour que leurs dents respectives 27a, 27b ne se rencontrent pas. La fraise selon ce second mode de réalisation permet la réalisation d'un free oblong par la formation simultanée de deux cavités concaves se chevauchant. Selon les applications, il va de soi qu'un nombre plus élevé d'organes de coupe pourraient être prévus pour obtenir des trous oblongs de plus grande longueur. REVENDICATIONS 1. Outil de coupe à usage chirurgical comprenant un arbre (10) et un organe de coupe rotatif (23) entraîné par l'arbre (10), caractérisé en ce que l'organe de coupe (23) est rotatif autour d'un axe (21) qui est sensiblement parallèle et décalé par rapport à l'axe (6) de l'arbre (10). 2. Outil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un corps (1) comprenant un tube (2) dans lequel l'arbre (10) est guidé en rotation et une paroi (7) située à une extrémité (3) du tube (2) et s'étendant sensiblement perpendiculairement au tube (2), l'organe de coupe (23) étant monté sur ladite paroi (7). 3. Outil de coupe selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en 15 outre un manche (9) s'étendant sensiblement perpendiculairement au tube (2). 4. Outil de coupe selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps (1) comprend en outre une jupe (8) qui s'étend sensiblement parallèlement 20 au tube (2) depuis ladite paroi (7) pour définir avec ladite paroi (7) un espace dans lequel sont situés des organes (15, 24) de transmission de la rotation de l'arbre (10) à l'organe de coupe (23). 5. Outil de coupe selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits organes de transmission (15, 24) comprennent un engrenage. 6. Outil de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de coupe rotatif (23) est entraîné par l'arbre (10) par l'intermédiaire d'un engrenage (15, 24). 9 2909855 10 7. Outil de coupe selon rune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'organe de coupe rotatif (23) est monté par encliquetage sur un (25) faisant saillie sur une paroi (7) d'un corps (1) de l'outil de coupe. 8. Outil de coupe selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite paroi (7) comprend au moins un trou traversant (32) permettant l'insertion d'un outil de démontage (30) pour pousser l'organe de coupe rotatif (23) dans une direction tendant à le désencliqueter dudit axe (25) faisant saillie sur ladite paroi (7). 9. Outil de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second organe de coupe (23b) monté rotatif autour d'un axe (21b) qui est sensiblement parallèle et décalé par rapport à l'axe (21a) dudit organe de coupe rotatif (23a) et par rapport à l'axe (6) de l'arbre (10), ce second organe de coupe (23b) étant entraîné par la rotation dudit organe de coupe rotatif (23a) et comportant des dents (27b) qui sont inscrites dans un cercle (28b) qui chevauche un cercle (28a) dans lequel sont inscrites des dents (27a) dudit organe de coupe rotatif 20 (23a). 10.0util de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'arbre (10) est conformé pour se connecter à un moteur d'entraînement. nsemble comprenant un outil de coupe selon la revendication 8, ou selon vendication 8 et l'une quelconque des revendications 9 et 10, et un outil de démontage (30) comprenant au moins un téton (31) apte à être introduit dans le trou traversant (32) de ladite paroi (7) de l'outil de coupe 2909855 11 pour pousser l'organe de coupe rotatif (23) dans une direction tendant à le désencliqueter dudit axe (25) faisant saillie sur ladite paroi (7).