Brevet FR3033691A1 — publié le 20160923

L'invention se rattache au secteur technique des dispositifs pour la mise en place d'un implant orthopédique, notamment, d'une prothèse de genou. L'invention concerne, plus particulièrement, un dispositif pour la préparation des coupes osseuses, pour la mise en place d'une prothèse tricompartimentale du genou, du type à glissement. On rappelle, de manière parfaitement connue pour un homme du métier, que ce type de prothèse comprend un implant fémoral et un implant tibial, qui ne sont pas accouplés par des moyens de liaisons mécaniques. Généralement, l'implant fémoral est constitué par une trochlée, prolongée de part et d'autre d'une échancrure, par deux patins condyliens. Ces patins coopèrent en appui, avec capacité de flexion et de rotation, avec des compartiments de profils complémentaires, que présente un plateau tibial. Ce plateau tibial est rendu solidaire d'une embase tibiale, soit de manière fixe, soit avec capacité de mobilité. L'implant fémoral et l'implant tibial présentent tous types d'agencements, pour être fixés à la partie articulaire anatomique de l'os correspondant, après y avoir effectué des coupes fémorales et tibiales nécessaires. Or, il est apparu qu'une bonne réalisation de ces coupes fémorales et tibiales s'avère d'une grande importance pour un bon fonctionnement de la prothèse, avec pour objectif, de respecter les pathologies des patients. Différentes solutions ont été proposées pour assurer l'équilibrage des coupes fémorales et tibiales, et de restituer l'interligne constitutionnel avec prise en compte du valgus fémoral et de la rotation externe de la trochlée, avec pour but d'assurer un équilibrage, par combinaison du valgus fémoral et du varus tibial. 3033691 2 Une solution ressort, par exemple, de l'enseignement du brevet FR 2 867 056. Ce document décrit un dispositif destiné à être positionné, entre le tibia et le fémur, et mettant en oeuvre, notamment, des moyens pour assurer 5 l'égalité de l'espace, en flexion et en extension du fémur et des moyens de mise en rotation externe de l'implant fémoral, en position de flexion pour respecter l'équilibre du genou, avec pour objectif de réaliser une coupe distale du fémur, prenant en compte la valeur angulaire de l'interligne articulaire mesurée en pré-opératoire. 10 A partir de cet état de la technique, l'un des problèmes que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir réaliser des guides de coupe fémorale et tibiale, qui tiennent réellement compte de la situation pathologique de chaque patient, avec pour objectif d'adapter les lignes de coupe au cas par 15 cas, en utilisant un logiciel spécifique pour la planification d'une arthroplastie totale du genou, sur la base d'images scanner pré-opératoires. Autrement dit, le but recherché est d'assister le positionnement per-opératoire des composants prothétiques, lors d'une arthroplastie du genou, de guider le marquage de l'os avant la coupe, et de guider la coupe, compte tenu 20 du fait que les images scanner ne permettent pas de visualiser les parties molles, notamment, les ligaments. Or dans le cas d'une prothèse totale de genou sans conservation des ligaments croisés, il est important de pouvoir respecter la balance ligamentaire. 25 Selon l'invention, pour résoudre ces différents problèmes et atteindre ces objectifs, il a été conçu et mis au point un dispositif pour la préparation des coupes osseuses, pour la mise en place d'une prothèse postero-stabilisée du genou, comprenant un guide de coupe fémorale, et un guide de coupe tibiale. Chacun des guides est réalisé sur mesure, à partir de données scanner 3033691 3 de l'articulation du patient, et transmises à un logiciel de planification. Chaque guide présente des moyens d'appui sur l'épiphyse distale fémorale et sur l'épiphyse proximale tibiale, selon deux plans sensiblement orthogonaux, et des agencements, pour le passage de guides de perçage, et d'au moins une 5 lame de coupe. Il résulte de ces caractéristiques, que le logiciel spécifique permet au chirurgien d'être en relation directe avec le dossier du patient, et par conséquent, de tenir compte des données cliniques du patient et des données 10 osseuses fournies par les images scanographiques dans l'interprétation des informations logicielles, et donc d'adapter les guides de coupe à la situation osseuse et clinique réelle du patient. Pour résoudre le problème posé, d'obtenir un espace rectangulaire 15 identique, en extension et en flexion, et réaliser, par conséquent, les coupes fémorales en conséquence, le guide de coupes fémorales présente des moyens d'indication visuelle, permettant de visualiser par avance les coupes des condyles postérieurs, et à repérer la différence d'équilibrage en flexion, en référence à une coupe tibiale préalablement réalisée, afin d'équilibrer 20 l'espace postérieur en position de flexion. Les moyens d'indications visuelles sont constitués par deux pattes équerrées orientées vers l'extérieur, et positionnées au niveau de l'espace postérieur de chaque condyle, en position de flexion. 25 Pour résoudre le problème posé par la nécessité d'équilibrer l'espace ligamentaire en flexion, tenant compte de la laxité visualisée, le guide fémoral présente en prolongement de chaque patte équerrée, un trou pour permettre l'engagement d'un guide de perçage présentant des agencements pour réaliser un perçage coaxial, ou excentré, par rapport à au moins de l'un 3033691 4 desdits trous pour déterminer un angle de coupe en fonction de l'écart de laxité, lesdits perçages étant destinés à recevoir des blocs de coupe pour la réalisation des coupes antérieure et postérieure et des chanfreins sur les condyles. 5 Le guide de perçage comprend une plaque à partir de laquelle sont formés, en débordement, deux canons de guidage aptes à être engagés dans les trous de guide fémoral, chaque canon présentant un trou débouchant percé d'une manière coaxiale ou excentrée. 10 Selon d'autres caractéristiques, le guide fémoral présente une patte d'appui directrice, correspondant au plan médian du composant fémoral, ainsi qu'une fente pour le passage d'une lame, pour réaliser une coupe distale. Le guide fémoral comporte une zone d'appui digitale, des trous frontaux et un trou transversal pour l'engagement de broches, afin de le 15 bloquer en translation antéro-postérieure. Pour résoudre le problème posé de réaliser les différentes coupes tibiales, le guide de coupe tibiale présente un bossage pour l'accouplement d'un élément support, apte à recevoir une tige d'alignement avec la cheville. 20 Le guide de coupe tibiale présente une fente pour le passage d'une lame pour réaliser la coupe tibiale, une zone d'appui digital, deux trous frontaux, et au moins un trou transversal pour l'engagement de broches afin de le bloquer en translation antéro-postérieure. 25 L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective, montrant la mise en place d'un guide de coupe tibiale, 3033691 5 la figure 2 montre une vue d'un guide de coupe tibiale positionné et équipé d'une poignée, pour l'alignement d'une tige avec le centre de la cheville, la figure 3 montre une vue d'un guide de coupe tibiale, avant la mise 5 en place des différentes broches de fixation, - les figures 4 et 5 sont des vues en perspectives, montrant la mise en place du guide de coupe fémorale, - la figure 6 est une vue en perspective, montrant la vérification des hauteurs des coupes planifiées, distales (figure 6a), antérieures (figure 10 6b), et postérieures (figure 6c), la figure 7 montre, après mise en place du guide de coupe fémorale, la visualisation de l'écart de laxité, en flexion, la figure 8 est une vue en perspective du bloc fémoral, avant mise en place des broches et fixation, 15 - la figure 9 montre la mise en place du guide de perçage, - la figure 10 montre la réalisation de la coupe distale. Comme indiqué, le dispositif, selon l'invention, trouve une application avantageuse dans l'adaptation des coupes osseuses à une situation per- 20 opératoire imprévisible lors de la planification logicielle, en vue de la mise en place d'une prothèse du genou, notamment, d'une prothèse posterostabilisée. De manière classique, le dispositif comprend un guide de coupe tibiale (GT) et un guide de coupes fémorale (GF). Aux figures des dessins, (T) 25 désigne l'épiphyse proximale tibiale et (F), l'épiphyse distale fémorale. Selon une caractéristique à la base de l'invention, chacun des guides (GT) et (GF) est réalisé sur mesure, à partir des données scanner de l'articulation d'un patient, lesquelles données sont transmises à un logiciel de 3033691 6 planification. Il apparaît donc que le dispositif, selon l'invention, comprend, d'une part, un logiciel de planification, et d'autre part, les guides de coupes personnalisés à chaque patient. Le but recherché est donc de permettre d'assister le positionnement 5 per-opératoire d'un composant prothétique, lors d'une arthroplastie totale du genou, de guider le marquage de l'os correspondant, avant la coupe, et de guider cette coupe. Comme il sera indiqué dans la suite de la description, chaque guide 10 (GT) et (GF) présente des moyens d'appui sur l'épiphyse distale fémorale (F) et sur l'épiphyse proximale tibiale (T), selon deux plans sensiblement orthogonaux. Chaque guide présente, par ailleurs, des agencements pour le passage de guides de perçage, et d'au moins une lame de coupe. 15 Le guide de coupes fémorales comprend un corps (1), une partie distale (la) et une partie antérieure (lb), disposées sensiblement à 900 . La partie distale (la) présente deux zones d'appui latérales (lai) et (1a2), aptes à coopérer avec les bords de chacun des condyles. Au moins une troisième zone d'appui (1b1) est formée en débordement latéral de la partie 20 antérieure (lb) en appui sur les bords du condyle interne ou externe. De même, la partie antérieure (lb) présente une patte d'appui directrice (1b2) correspondant au plan médian du composant fémoral (F). Sensiblement au niveau de l'intersection de la partie distale et de la 25 partie antérieure, le corps (1) présente une fente (1c) pour le passage d'une lame, en vue de la réalisation d'une coupe distale, comme il sera indiqué dans la suite de la description. Le corps (1) présente également, au niveau du raccordement de la partie distale (la) et de la partie antérieure (lb), une zone d'appui digitale 3033691 7 (1d), des trous frontaux (le) et au moins un trou transversal (1f) pour l'engagement de broches, afin d'assurer un blocage en translation antéropostérieure de l'ensemble du guide de coupe fémorale Toujours selon l'invention, le guide de coupe fémorale (GF) présente 5 des moyens d'indications visuelles, aptes à figurer les coupes postérieures des condyles, avec pour objectif, de repérer l'écart de la laxité en flexion, par rapport à une coupe tibiale préalablement réalisée, afin d'équilibrer l'espace postérieur en position de flexion. Autrement dit, le but recherché est d'obtenir, après avoir réalisé la 10 coupe postérieure des condyles, un espace rectangulaire en position de flexion. Comme le montrent les figures des dessins, ces moyens d'indications visuelles sont constitués par deux pattes équerrées (1g) et (1h), orientées vers l'extérieur. Ces deux pattes, formées à la base de la partie distale (la) du 15 corps (1) du bloc, sont déterminées pour être positionnées sensiblement au niveau de l'espace postérieur de chaque condyle, en position de flexion. On renvoie à la figure 7, par exemple. Sensiblement en alignement et en prolongement de la branche 20 verticale de chacune des pattes (1g) et (1h), le guide de coupes fémorale, et plus particulièrement, sa partie distale (la) présente un trou (1i) et un trou (1k) pour permettre l'engagement d'un guide de perçage (2). Ce guide de perçage (2) présente des agencements pour réaliser un perçage co-axial, ou excentré, par rapport à au moins de l'un desdits trous 25 (1i) ou (1k). Ces perçages, co-axiaux ou excentrés, dépendent de la différence d'équilibrage visualisée, en vue de déterminer les valeurs respectives de chacune des coupes condyliennes postérieures. 3033691 8 En effet, comme il sera indiqué dans la suite de la description, ces perçages sont, notamment, destinés à recevoir des instruments aptes à réaliser des coupes chanfreinées de chacun des condyles. 5 Comme le montre notamment la figure 9, le guide de perçage (2) comprend une plaque (2a), à partir de laquelle sont formées, en débordement, deux canons de guidage (2b) et (2c). Ces canons de guidage (2b) et (2c) sont destinés à être engagés dans les trous (1i) et (1k) du guide fémoral. Chaque canon (2b) et (2c) présentent un trou, pour l'engagement d'un outil de 10 perçage, tel qu'un foret, ce trou pouvant être disposé co-axialement aux canons ou, d'une manière excentrée, pour déterminer, comme indiqué, un angle de coupe, en fonction de l'écart de la laxité. Autrement dit, le chirurgien choisira son guide de perçage en fonction des relevés effectués, lui permettant ainsi de modifier, s'il y a lieu, les coupes 15 en peropératoire, afin de faire une balance ligamentaire, et par conséquent, de respecter les axes mécaniques. Les perçages, ainsi réalisés, sont destinés à recevoir un instrument de coupe, de toute forme appropriée, pour réaliser, d'une manière connue, des coupes de chanfreins sur les condyles. 20 Le guide de coupe tibiale (GT) se présente sous forme d'un bloc (3) avec une partie d'appui faciale, anatomique, avec le tibia du patient. Cette partie d'appui anatomique présente une fente (3a), pour le passage d'une lame de coupe. Cette partie d'appui frontale (3a) est reliée à une autre partie (3b), 25 présentant des pattes d'appui (3b1), avec la crête tibiale de chacun des compartiments tibiaux. Entre les deux parties (3a) et (3b) disposées sensiblement selon deux plans orthogonaux, le guide de coupe tibiale présente une zone d'appui digitale (3c). 3033691 9 Au niveau de la zone d'appui digitale (3c), le bloc de coupe (3) présente deux portées creuses (3d), pour l'engagement d'une poignée (4), apte à recevoir une tige (5) d'alignement avec la cheville (figure 2). Enfin, le bloc de coupe tibiale (2) présente deux trous frontaux (3f) et 5 (3g), et au moins un trou transversal (3h), pour l'engagement de broches, afin de les bloquer en translation antéro-postérieur. La technique opératoire mettant en oeuvre chacun des guides de coupes tibiale et fémorale sur mesure, obtenues par exemple par fabrication 10 additive, suite aux données du patient rentrées dans le logiciel spécifique, peut être rappelée succinctement comme suit, en rappelant que la coupe tibiale est réalisée avant la coupe fémorale : positionnement du guide de coupe tibiale (3) au niveau du tibia du patient, en observant qu'une seule orientation est permise, compte 15 tenu de la forme anatomique de ce dernier, un positionnement correct correspond à une position générant une stabilité maximale, un point d'appui exercé sur la zone digitale (3c) permet de vérifier une bonne stabilité du guide, mise en place de la tige d'alignement (5) sur la poignée (4) accouplée 20 temporairement au niveau du bloc (3) tibial, afin de vérifier l'alignement de la tige avec le centre de la cheville (figure 2). introduction des broches de fixation dans les différents trous (3f) (3g) (3h) du bloc tibial en le maintenant fermement en appui, la mise en place des broches permet de bloquer le bloc tibial en position antéro- 25 postérieure (figure 3), réalisation de la coupe tibiale en engageant de manière parfaitement connue, une lame de scie, dans la fente (3a), que présente le bloc (3) de guide de coupe tibiale. Après avoir réalisé ces coupes tibiales, il est possible de vérifier que les coupes réalisées sont propres et ne 3033691 10 présentent aucun fragment osseux non coupé. Pour cela, il suffit d'enlever la broche transversale afin de dégager le guide de coupe tibiale, les deux broches frontales pouvant demeurer en place. positionnement du guide de coupe fémorale (1) sur le fémur du 5 patient, en observant qu'une seule orientation est permise, compte tenu de ses formes anatomiques. La stabilité du guide est vérifiée en appuyant fermement sur la zone (1d), (figures 4 et 5). Le guide fémoral est maintenu en place grâce aux zones d'appui (lai) (1a2) permettant de vérifier la rotation planifiée des coupes fémorales, grâce 10 à l'indication linéaire (1a3), qui représente le plan médian du composant fémoral. Il convient de vérifier également les hauteurs des coupes planifiées distales (figure 6a), antérieures (figure 6b), et postérieures (figure 6c), en plaçant un outil dans les fentes du guide tibial. Le bloc de coupe fémorale (1) est ensuite fixé par introduction 15 des broches frontales et latérales (figure 8). De manière importante, les pattes équerrées (1g) et (1h), que présente le guide de coupe fémorale, constituent des moyens d'indications visuelles, aptes à figurer les coupes postérieures des condyles et à repérer l' écart de 20 laxité en flexion, par rapport à la coupe tibiale, préalablement réalisée, afin d'équilibrer l'espace postérieur, en position de flexion. Il est, par conséquent, possible de modifier, en per-opératoire, la rotation interne et externe du composant fémoral en fonction de l'équilibre ligamentaire des parties molles, qui ne sont pas générées par le logiciel de 25 planification. Il suffit, ensuite, de sélectionner le guide de perçage (2) en rotation interne/externe, correspondant à la rotation souhaitée. Le guide de perçage (2) est positionné dans les deux trous frontaux (1i) et (1k) du guide fémoral (1), pour permettre, par conséquent, un perçage 3033691 11 au travers des trous du guide (2), lequel perçage, peut être réalisé pour un côté, d'une manière co-axiale, et pour l'autre côté, de manière excentrée, afin de tenir compte de la laxité identifiée, le but recherché étant d'obtenir un espace correct rectangulaire. Une modification de rotation interne/externe 5 planifiée conditionnera, également, les coupes antérieures et postérieures planifiées. La coupe distale est ensuite réalisée, en engageant une lame de scie dans la fente (1c) du bloc fémoral (1). 10 Au même titre que pour la coupe tibiale, il est important de vérifier que les coupes réalisées soient propres, et ne présentent aucun fragment osseux non coupés. Pour cela, il suffit d'enlever la broche transversale, et de retirer le bloc fémoral, sans enlever les deux broches frontales. 15 Il est ensuite possible de réaliser la coupe des chanfreins, par tous dispositifs connus et appropriés, vissés temporairement dans les trous laissés dans chacun des condyles, au moyen du guide de perçage, tenant compte de la laxité. 20 Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS1. Dispositif pour la préparation des coupes osseuses pour la mise en place d'une prothèse du genou sans conservation des ligaments croisés, comprenant un guide de coupes fémorale (GF) et un guide de coupes tibiale (GT), caractérisé en ce que chacun des guides (GF) et (GT) est réalisé sur mesures, à partir de données scanner de l'articulation du patient, et transmises à un logiciel de planification, chaque guide présente des moyens d'appui sur l'épiphyse distale fémorale et sur l'épiphyse proximale tibiale, selon deux plans sensiblement orthogonaux, et des agencements pour le passage de guides de perçage (2), et d'au moins une lame de coupe. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de coupes fémorales présente des moyens d'indications visuelles (1g) et (1h), aptes à figurer les coupes postérieures des condyles, et à repérer la différence d'équilibrage en flexion, en référence à une coupe tibiale préalablement réalisée, afin d'équilibrer l'espace postérieur en position de flexion. -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'indications visuelles (1g) et (1h) sont constitués par deux pattes équerrées, orientées vers l'extérieur, et positionnées au niveau de l'espace postérieur de chaque condyle en position de flexion. -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un guide de perçage (2), et en ce que le guide fémoral présente en prolongement de chaque patte équerrée (1g) et (1h), un trou (1i) et (1k) pour permettre l'engagement du guide de perçage (2), ce dernier présentant des agencements pour réaliser un perçage coaxial, ou excentré, par rapport à au 3033691 13 moins de l'un desdits trous pour déterminer un angle de coupe en fonction de l'écart de laxité, lesdits perçages étant destinés à recevoir des blocs de coupe pour la réalisation des coupes antérieure et postérieure et des chanfreins sur les condyles. 5 -5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide de perçage (2) comprend une plaque (2a) à partir de laquelle sont formés, en débordement, deux canons de guidage (2b) et (2c), aptes à être engagés dans les trous du guide fémoral, chaque canon présentant un trou débouchant, 10 percé d'une manière coaxiale, ou excentrée. -6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le guide fémoral présente une patte d'appui directrice (1b2), correspondant au plan médian du composant fémoral. 15 -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le guide fémoral présente une fente (1c) pour le passage d'une lame, pour réaliser une coupe distale 20 -8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le guide fémoral comporte une zone d'appui digitale (1b2), des trous frontaux et un trou transversal pour l'engagement de broches, afin de le bloquer en translation antéro-postérieure. 25 -9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de coupe tibiale présente des agencements (3d), pour l'accouplement d'un élément support (4) apte à recevoir une tige d'alignement avec la cheville. 3033691 14 -10- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le guide de _ coupe tibiale présente une fente, pour le passage d'une lame, pour réaliser la coupe tibiale, une zone d'appui digital, deux trous frontaux, et au moins un trou transversal pour l'engagement de broches, afin de le bloquer en 5 translation antéro-postérieure.