Brevet FR2913327A1 — publié le 20080912

Arrière-plan de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne des instruments 5 chirurgicaux. 2. Description de l'arrière-plan de l'invention En chirurgie orthopédique, des broches sont régulièrement utilisées pour fixer temporairement des instruments de guidage, comme des blocs de coupe, à l'os. W Une technique standard de fixation d'un instrument de guidage à un os consiste pour le chirurgien à maintenir l'instrument de guidage sur l'os, à insérer soigneusement les broches à travers les ouvertures de l'instrument de guidage, puis à enfoncer les broches dans l'os à travers 15 les trous pour assurer la fixation. Le nombre de broches nécessaires à la fixation de chaque instrument de guidage varie typiquement entre deux et quatre et, souvent, deux instruments de guidage ou plus doivent être fixés temporairement à l'os. En conséquence, on a parfois besoin 20 d'insérer dix broches ou plus dans les instruments de guidage et de les enfoncer par forage dans l'os pendant une intervention chirurgicale. Ce procédé d'insertion de broches doit être effectué très minutieusement par le chirurgien pour éviter soigneusement un coincement ou un 25 arrachement de broches et peut donc prendre plusieurs secondes, voire plus longtemps, pour chaque broche. Par suite, le temps total de brochage peut augmenter de plusieurs minutes ou plus la durée d'une intervention chirurgicale requérant un nombre assez élevé d'instruments 30 de guidage. Résumé de l'invention Selon un premier aspect de l'invention, une broche pour usage avec un instrument de guidage orthopédique comprend une tige adaptée pour coulisser à travers une ouverture associée à l'instrument de guidage et un élément de retenue disposé sur la tige. L'élément de retenue est adapté pour maintenir de manière libérable la broche à l'intérieur de l'ouverture. Selon un autre aspect de l'invention, un ensemble d'un instrument de guidage orthopédique et une broche comprend un corps d'instrument de guidage, à travers lequel est défini une ouverture, une broche disposée à travers l'ouverture et un élément de retenue associé à au moins un élément choisi parmi le corps de l'instrument de guidage et la broche. L'élément de retenue retient de manière libérable la broche à l'intérieur de l'ouverture avant la fixation à une surface de support. Selon encore un autre aspect de l'invention, un instrument de guidage adapté à la fixation à un os avec une broche pendant une intervention chirurgicale orthopédique, comprend un corps, une ouverture qui est associée au corps et qui est adaptée pour y recevoir la broche et un mécanisme de retenue adapté pour retenir de manière libérable la broche dans l'ouverture. Selon un autre aspect de l'invention, un procédé de fixation d'un instrument de guidage à un os pendant une intervention chirurgicale comprend les étapes consistant à immobiliser de manière libérable une broche à l'intérieur d'un trou défini par un instrument de guidage, à l'aide d'un mécanisme de retenue associé à un élément choisi parmi l'instrument de guidage et la broche à un emplacement dégagé de l'os, à engager l'instrument de guidage dans l'os et à enfoncer la broche dans l'os. D'autres aspects et avantages de la présente invention deviendront évidents à la lumière de la description détaillée suivante et des dessins ci-annexés, dans lesquels des notations similaires sont utilisées pour désigner des structures similaires dans diverses formes de réalisation. Brève description des dessins La Fig. 1 est une vue isométrique schématique fragmentaire d'un instrument de guidage orthopédique fixé à un os selon un premier aspect de la présente invention ; la Fig. 2 est une vue isométrique fragmentaire d'une broche selon un autre aspect de la présente invention ; la Fig. 3 est une vue en coupe transversale fragmentaire de la broche de la Fig. 2, qui est pré-chargée dans une ouverture effectuée à travers un instrument de l5 guidage ; la Fig. 4 est une vue isométrique fragmentaire d'une broche selon un autre aspect de la présente invention ; la Fig. 5 est une vue en coupe transversale 20 fragmentaire de la broche de la Fig. 4, qui est pré-chargée dans une ouverture ménagée à travers un instrument de guidage ; la Fig. 6 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'un instrument de guidage et d'une broche 25 selon un autre aspect de la présente invention ; la Fig. 7 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'un instrument de guidage et d'une broche selon encore un autre aspect de la présente invention ; et la Fig. 8 est une vue latérale fragmentaire d'un 30 instrument de guidage et d'une broche selon encore une autre forme de réalisation de la présente invention avec des parties représentées en découpe et en coupe transversale par souci de clarté. Description détaillée En se référant à la Fig. 1, un instrument de guidage 10 pour usage dans des interventions chirurgicales orthopédiques comprend des ouvertures, telles que des trous traversants 12, pour y recevoir des broches 14 pour fixer l'instrument de guidage à une surface de travail, telle qu'un os 16, pendant l'intervention chirurgicale. Les broches 14 sont immobilisées de manière libérable dans les trous 12, par exemple par un effet adhésif, bloquant et/ou l0 verrouillant, avant d'être fixées à l'os 16 par un élément de retenue, qui est associé à au moins un élément choisi parmi l'instrument de guidage 10 et la broche, de sorte que les broches puissent être pré-chargées dans les trous dans une zone en dehors de l'intervention chirurgicale par une 5 personne et ensuite engagées dans l'os, les broches pré-chargées étant déjà maintenues de manière libérable à l'intérieur des trous par une autre personne au cours de l'intervention chirurgicale. De préférence, l'élément de retenue est disposé et adapté de sorte qu'une extrémité de 20 la broche 14, qui doit être insérée dans l'os, soit retenue de manière libérable dans le trou 12, bien que l'élément de retenue puisse, dans d'autres formes de réalisation, être adapté pour retenir de manière libérable la broche dans d'autres orientations choisies dans l'ouverture. Ensuite, 25 une tige 18 de chaque broche 14 peut être enfoncée à travers le trou 12 dans l'os 16 par n'importe quel procédé approprié, notamment par forage, vissage ou martelage, par exemple, pour immobiliser l'instrument de guidage 10 dans une orientation choisie par rapport à l'os. 30 Les Fig. 2 et 3 montrent une forme de réalisation, dans laquelle l'élément de retenue est associé à une broche 14. Dans cette forme de réalisation, l'élément de retenue comprend un film d'adhésif 20 disposé autour d'une surface périphérique de la tige 18 de la broche 14, comme le montre mieux la Fig. 2. Lorsque la tige 18 est insérée dans le trou 12, l'adhésif 20 adhère légèrement à la surface interne du trou 12, qui est lisse dans cette forme de réalisation, si bien que la broche est retenue de manière libérable dans le trou jusqu'à ce que la broche soit enfoncée dans l'os 16 par n'importe quel procédé normal. L'adhésif 20 est disposé de préférence à proximité d'une extrémité 22 de la tige 18, qui est à même d'être l0 enfoncée dans l'os 16, par exemple par une pointe d'insertion, de sorte que l'extrémité 22 réside à l'intérieur de l'ouverture 12, comme le montre la Fig. 3. L'adhésif 20 peut être appliqué immédiatement avant de devoir utiliser la broche 14 ou la broche peut être 15 préformée pour inclure un film d'adhésif et comprendre, par exemple, une bande de recouvrement retirable (non illustrée) pour protéger l'adhésif contre des débris non souhaités pendant le stockage. La broche 14, dans une forme de réalisation, peut comprendre un filetage 24 le long de 20 la tige 18 pour faciliter le vissage dans l'os 16. Dans d'autres formes de réalisation, la tige peut être lisse, avoir un autre relief, tels que des rainures ou des nervures (non illustrées), ou comprendre d'autres caractéristiques souhaitées pour un usage particulier. 25 En se référant à présent à la forme de réalisation représentée sur les Fig. 4 et 5, la broche 14 porte un élément élastique, tel qu'un anneau de tension 30, qui s'engage par frottement avec la surface interne du trou 12 pour retenir de manière libérable la broche dans le 30 trou. L'anneau de tension 30 est disposé dans une rainure périphérique externe 32 qui entoure la tige 18 à proximité de l'extrémité 22. Lorsque l'anneau de tension 30 est à l'état détendu, le diamètre externe s'étend radialement au- delà de la surface de la tige 18 et a un diamètre plus grand qu'un diamètre minimal du trou 12 et le diamètre interne est disposé à l'intérieur de la rainure périphérique externe 32 de sorte que l'anneau de tension ne tombe pas de la tige. Un interstice radial 34 permet à l'anneau de tension 30 de se contracter et de se dilater de manière élastique. La rainure périphérique externe 32 a une profondeur suffisante pour permettre à l'anneau de tension 30 de se resserrer pour être reçu à l'intérieur du trou 12. Dans une forme de réalisation, la rainure périphérique externe 32 a une profondeur suffisante pour pouvoir y disposer complètement l'anneau de tension 30 de sorte que le diamètre externe de l'anneau de tension soit sensiblement coextensif avec le diamètre de la tige 18 qui est adjacent à la rainure périphérique externe. De la sorte, la tige 18 et l'anneau de tension 30 peuvent être insérés dans un trou 12, ayant un diamètre interne sensiblement égal à celui de la tige, et l'anneau de tension se presse de manière élastique vers l'extérieur contre la surface intérieure du trou avec une force FS pour retenir de manière libérable l'extrémité 22 de la broche dans le trou par un effet bloquant jusqu'à ce que la broche soit enfoncée dans l'os 16. Dans une forme de réalisation, l'anneau de tension 30 comprend un bord d'attaque effilé 36, qui peut faciliter l'enfoncement de l'extrémité 22 et de l'anneau de tension 30 directement dans l'os 16 et ensuite faciliter également la retenue de la broche dans l'os. La Fig. 6 montre une forme de réalisation, dans laquelle l'élément de retenue est associé à l'instrument de guidage 10. Dans cette forme de réalisation, un anneau de tension 30 est disposé dans une rainure périphérique interne 40 qui est définie complètement autour de la surface interne du trou 12. A l'état détendu, le diamètre externe de l'anneau de tension 30 est supérieur au diamètre interne du trou 12, tandis que le diamètre interne de l'anneau de tension est inférieur au diamètre externe de la tige 18 de la broche 14. La rainure périphérique interne 40 a une épaisseur suffisante pour permettre à l'anneau de tension 30 de se dilater assez pour y recevoir la tige 18 de la broche 14 et, dans une forme de réalisation, la rainure périphérique interne est au moins aussi profonde que l'épaisseur de l'anneau de tension. De la sorte, l'anneau de tension 30 est normalement porté par l'instrument de guidage 10 et, lorsque la broche 14 est insérée dans le trou 12, l'anneau de tension se dilate de manière élastique autour de la tige 18 et s'engage par frottement sur la tige avec une force élastique FS pour retenir de manière libérable l'extrémité 22 de la broche dans le trou par effet bloquant. Dans une forme de réalisation, la tige 18 peut également comprendre une rainure périphérique externe 32 ayant au moins un bord de fuite effilé 42 adapté pour recevoir l'anneau de tension 30, permettant de la sorte à l'anneau de tension de s'engager de manière libérable et verrouillable sur la broche dans la rainure périphérique externe, en plus ou au lieu d'un effet bloquant. La Fig. 7 montre une autre forme de réalisation, dans laquelle l'élément de retenue est associé à l'instrument de guidage 10. Dans cette forme de réalisation, un plongeur à bille 50 porté par l'instrument de guidage 10 est disposé dans le trou 12 pour y retenir de manière libérable la tige 18 de la broche 14, par effet bloquant et/ou verrouillant. Dans une forme de réalisation, le plongeur à bille 50 comprend un ou plusieurs éléments à bille 52 qui sont pressés de manière élastique, de la même manière qu'avec un anneau de tension 30, dans le trou 12 depuis un ou plusieurs évidements, tels qu'une rainure périphérique interne 40, dans la surface interne du trou. A l'état détendu, les éléments à bille 52 font saillie dans le trou 12. Lorsque la broche 14 est insérée dans le trou, les éléments à bille 52 sont pressés de manière élastique contre la tige pour retenir de manière libérable l'extrémité 22 de la tige dans le trou par blocage. Dans une forme de réalisation, la tige 18 peut être lisse et, dans une autre forme de réalisation, la tige 18 peut également comprendre un évidement, tel qu'une rainure périphérique externe peu profonde 32, qui est située et adaptée pour y recevoir une partie des éléments à bille 52, et fournir un mécanisme de verrouillage élastique supplémentaire destiné à retenir de manière libérable la broche 14 dans le trou 12 , en plus ou au lieu d'un effet bloquant. La Fig. 8 représente une autre forme de réalisation, dans laquelle la broche 14 comprend un mécanisme de retenue élastique, comme un plongeur à bille 50, destiné à s'engager de manière élastique dans le trou 12 à travers l'instrument de guidage 10, dans le but de retenir la broche en position pré-chargée souhaitée à l'intérieur du trou. Le plongeur à bille 50 comprend un élément de bille 52 qui est disposé dans un trou borgne 60 qui s'étend généralement de manière transversale par rapport à un axe longitudinal de la broche. Le trou borgne 60 présente une ouverture ménagée à travers une surface externe de la broche, à travers laquelle une partie A de l'élément de bille 52 s'étend pour s'engager dans le trou 12 de l'instrument de guidage. Une partie de col resserrée 62 du trou retient l'élément de bille 52 à l'intérieur du trou borgne 60 et un élément élastique, tel qu'un ressort 64, presse l'élément de bille radialement vers l'extérieur. De préférence, le plongeur à bille 50 est situé à proximité de la pointe 22 de la broche 14 pour que la pointe de la broche soit retenue à l'intérieur du trou 12 de l'instrument de guidage 10, mais, dans d'autres formes de réalisation, le plongeur à bille peut être situé n'importe où sur toute la longueur de la broche. Lorsque la pointe 22 de la broche 14 est insérée dans le trou 12 de l'instrument de guidage 10, le ressort 64 presse l'élément ]0 de bille 52 de manière élastique contre le trou 12, retenant la broche à l'intérieur du trou 12. Le trou 12 de l'instrument de guidage 10 peut être lisse, auquel cas le plongeur à bille 50 bloque simplement la broche à l'intérieur du trou 12, ou le trou 12 peut comprendre un 15 évidement de réception pour le plongeur à bille 50, tel qu'une rainure périphérique interne 66, pour engager de manière libérable et verrouillable la broche 14 en position pré-chargée à l'intérieur du trou 12, en plus ou au lieu d'un effet bloquant. Dans la forme de réalisation présentée 20 sur la Fig. 8, la broche 14 a une unique position pré-chargée verrouillée. D'autres formes de réalisation peuvent comprendre des plongeurs à bille supplémentaires 50 qui sont situés à d'autres endroits sur toute la longueur de la broche 14 et/ou des rainures supplémentaires 66 sur toute 25 la longueur du trou 12 pour disposer de multiples positions pré-chargées verrouillées et/ou bloquées. L'instrument de guidage 10 et les broches 14 que l'on a divulgués ici permettent un procédé de fixation de l'instrument de guidage à un os au cours d'une intervention 30 chirurgicale. Dans un procédé possible de fixation de l'un quelconque des instruments de guidage 10, ici divulgués, à un os 16, une instrumentiste peut précontraindre les broches appropriées 14 sur l'instrument de guidage approprié 10, c'est-à-dire insérer l'extrémité d'insertion 22 de la broche dans le trou 12, avant l'intervention chirurgicale ou autrement en dehors du voisinage temporel ou physique immédiat de l'incision ou de la blessure, par laquelle sera fixé l'instrument de guidage sur l'os 16. Ensuite, l'instrument de guidage pré-chargé 10, pourvu des broches 14 et retenu de manière libérable dans les trous 12, peut être remis au chirurgien, par exemple, au moment requis pour la fixation à l'os 16. Le chirurgien peut ensuite positionner l'instrument de guidage 10 pourvu des broches pré-chargées 14 en position choisie par rapport à l'os 16 à travers l'incision ou la blessure, puis enfoncer les broches 14 à travers le trou 12 dans l'os d'une manière appropriée. Si l'on emploie un système de navigation chirurgical (non illustré) pendant l'intervention, on peut adapter l'instrument de guidage 10 et/ou les broches 14 pour leur intégration et leur utilisation avec ce dernier pendant la procédure de fixation. Applicabilité industrielle La présente invention peut être utile au moins lors d'interventions chirurgicales orthopédiques. En permettant de pré-charger les broches 14 sur un instrument de guidage 10 par un chirurgien ou une personne autre que le chirurgien pendant une intervention chirurgicale orthopédique, les dispositifs et procédés divulgués dans la présente demande peuvent, dans certaines circonstances, réduire le temps nécessaire au chirurgien, pendant une intervention chirurgicale, pour fixer un instrument de A guidage sur un patient, réduisant ainsi éventuellement la durée globale et le coût de l'intervention chirurgicale par rapport aux instruments de guidage et aux procédés de fixation antérieurs. D'autres applications industrielles sont également possibles. De nombreuses modifications de la présente invention seront évidentes à l'homme du métier à la lecture de la description précédente. Par ailleurs, toutes les combinaisons et sous-combinaisons possibles des formes de réalisation divulguées dans la présente demande sont envisagées spécifiquement et comprises expressément dans la portée de la présente divulgation. Par suite, la présente description est seulement censée être interprétée comme illustrative et est présentée dans le but de permettre à l'homme du métier de fabriquer et d'utiliser l'invention et d'enseigner le meilleur mode de réalisation de celle-ci. Les droits exclusifs de toutes les modifications qui entrent dans la portée des revendications suivantes sont réservés de la sorte. REVENDICATIONS 1. Broche pour usage avec un instrument de guidage orthopédique, comprenant : une tige adaptée pour coulisser à travers une ouverture associée à l'instrument de guidage ; et un élément de retenue disposé sur la tige, l'élément de retenue étant adapté pour maintenir de manière libérable la broche à l'intérieur de l'ouverture. 2. Broche selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de retenue est disposé à proximité d'une extrémité à pointe d'insertion de la broche. 3. Broche selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de retenue comprend un élément élastique qui est adapté pour bloquer la broche à l'intérieur du trou. 4. Broche selon la revendication 3, dans laquelle l'élément de retenue comprend un anneau de tension adapté pour s'ajuster à travers l'ouverture et s'engager de manière élastique avec une surface interne de l'ouverture. 5. Broche selon la revendication 4, comprenant en outre une rainure périphérique dans la tige, dans laquelle l'anneau de tension est disposé. 6. Broche selon la revendication 5, dans laquelle l'anneau de tension possède une surface périphérique qui est disposée radialement au-delà d'une surface adjacente de la tige à l'état détendu. 7. Broche selon la revendication 6, dans laquelle l'anneau de tension a un diamètre externe supérieur à celui d'une partie adjacente de la tige et supérieur à un diamètre intérieur del'ouverture à l'état détendu. 8 Broche selon la revendication 3, dans laquelle l'élément de retenue comprend un plongeur à bille. 9 Broche selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de retenue comprend un adhésif situé de manière à s'engager sur une surface interne de l'ouverture. 10. Broche selon la revendication 9, dans laquelle l'adhésif comprend un film d'adhésif disposé autour de la broche. 11. Broche selon la revendication 1, comprenant en outre un filetage adapté pour un vissage de la tige dans un os. 12. Ensemble d'un instrument de guidage orthopédique 15 et d'une broche, ensemble comprenant : une broche disposée dans un trou défini par l'instrument de guidage ; et un élément de retenue associé à au moins un élément choisi parmi l'instrument de guidage et la broche, 20 l'élément de retenue étant agencé pour retenir de manière libérable la broche à l'intérieur du trou avant la fixation de la broche à une surface de support. 13. Ensemble selon la revendication 12, dans lequel 25 l'élément de retenue comprend un adhésif disposé sur la broche. 14. Ensemble selon la revendication 12, dans lequel l'élément de retenue comprend un élément de blocage associé à l'instrument de guidage qui 30 retient la broche. 15. Ensemble selon la revendication 14, dans lequel la broche comprend en outre un évidement qui verrouille de manière libérable l'élément deblocage. 16. Ensemble selon la revendication 14, dans lequel l'élément de blocage comprend un anneau de tension qui est porté par l'instrument de guidage. 17. Ensemble selon la revendication 14, dans lequel l'élément de blocage comprend un plongeur à bille qui est porté par l'instrument de guidage. 18. Ensemble selon la revendication 12, dans lequel l'élément de retenue comprend un élément de blocage associé à la broche qui s'engage de manière élastique sur une surface interne du trou. 19. Ensemble selon la revendication 18, dans lequel l'élément de retenue comprend une pluralité d'éléments de blocage associés à la broche, chaque élément de blocage étant adapté pour s'engager de manière élastique sur la surface interne du trou. 20. Ensemble selon la revendication 18, comprenant en outre un évidement ménagé dans la surface interne du trou, qui verrouille de manière libérable l'élément de blocage. 21. Ensemble selon la revendication 18, dans lequel l'élément de blocage comprend un anneau de tension qui est porté par la broche. 22. Ensemble selon la revendication 21, comprenant en outre une rainure dans la broche, dans laquelle la rainure est adaptée pour y recevoir complètement l'anneau de tension. 23. Ensemble selon la revendication 22, dans lequel l'anneau de tension a un bord périphérique qui est disposé au-delà d'une périphérie radiale de la broche à l'état détendu. 24. Ensemble selon la revendication 18, dans lequel l'élément de blocage comprend un plongeur à billequi est porté par la broche. 25. Instrument de guidage destiné à être fixé à un os par une broche pendant une intervention chirurgicale orthopédique, l'instrument comprenant . un corps ; une ouverture associée au corps et adaptée pour y recevoir la broche ; et un mécanisme de retenue adapté pour retenir de manière 10 libérable la broche dans l'ouverture. 26. Instrument de guidage selon la revendication 25, dans lequel le mécanisme de retenue comprend un élément élastique adapté pour s'engager sur la broche, lorsqu'elle est disposée dans l'ouverture. 15 27. Instrument de guidage selon la revendication 25, dans lequel le mécanisme de retenue comprend un plongeur à bille adapté pour s'engager de manière élastique sur la broche, lorsqu'elle est disposée dans l'ouverture. 20 28. Instrument de guidage selon la revendication 25, dans lequel le mécanisme de retenue comprend un anneau de tension adapté pour s'engager de manière élastique sur la broche, lorsqu'elle est disposée dans l'ouverture. 25 30