CH691567A5

CH691567A5 - Outil chirurgical.

Info

Publication number: CH691567A5
Application number: CH02601/96A
Authority: CH
Inventors: Michael Antony Tuke; Robert Michael Wozencroft
Original assignee: Finsbury Instr Ltd
Priority date: 1995-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 2001-08-31
Also published as: US5800438A; GB2306653A; GB9521683D0; GB2306653B

Description

La présente invention concerne un outil chirurgical pour une utilisation dans l'arthroplastie du genou.

Les opérations de remplacement du genou sont devenues de plus en plus courantes au cours des dernières années et elles sont utilisées, par exemple, pour soulager des patients souffrant de maladies douloureuses ou incapacitantes, telles que la polyarthrite rhumatoïde.

Dans l'arthroplastie du genou, un chirurgien découpe l'os du tibia proximal et du fémur distal pour placer dans l'articulation recoupée une prothèse du genou ayant un composant fémoral et un composant tibial. Le composant tibial comprend typiquement un siège en polyéthylène ayant deux puits pour recevoir les condyles latéral et médian du fémur. Quand le genou est dans une position d'extension complète, ce sont les condyles distaux du fémur qui sont placés dans les puits en polyéthylène. Quand le genou est dans la position de flexion complète, les puits en polyéthylène reçoivent les condyles postérieurs du fémur. Le siège en polyéthylène est habituellement monté sur une plaque tibiale faite, par exemple, en titane, en un alliage de titane ou en un alliage cobalt/chrome qui lui-même est ancré dans le tibia.

Le composant fémoral comprend un corps unitaire ayant une surface distale hautement polie formée pour ressembler à la surface d'articulation du fémur distal, la surface d'articulation comprenant des paires latérale et médiale de condyles qui s'étendent antérieurement, postérieurement et distalement. Le corps du composant fémoral de la prothèse est fait, par exemple, en un alliage cobalt/chrome et il a une surface proximale formée pour recevoir un fémur distal qui a été recoupé par le chirurgien. A titre facultatif, le composant fémoral est ancré dans le fémur au moyen de tiges d'ancrage proximales et de ciment.

Le composant fémoral a habituellement une épaisseur sensiblement uniforme sur les condyles, mesurée dans un plan antérieur-postérieur.

Des quatre ou cinq sectionnements d'os qui sont pratiqués par le chirurgien en fonction du modèle de la prothèse de genou, trois ou quatre sont faits sur le fémur distal et un sur le tibia proximal. De ces sectionnements, trois sont cruciaux car ils déterminent l'espacement formé entre le tibia et le fémur quand l'articulation du genou recoupée est, respectivement, en flexion et en extension et que les ligaments collatéraux sont tendus, ou au moins que le ligament médial est tendu.

Pour que la prothèse du genou soit stable aussi bien en flexion qu'en extension, l'espacement entre les surfaces recoupées de l'os en flexion ("espacement en flexion") doit être égal, autant que possible, à l'espacement entre lesdites surfaces en extension ("espacement en extension"). Ceci, parce que l'épaisseur du composant fémoral est la même dans la position de flexion et dans la position d'extension. L'épaisseur du composant tibial reste la même dans les deux positions. Dans ces conditions, l'épaisseur combinée des deux composants est la même dans les deux positions et elle doit être équivalente, dans les deux cas, à l'épaisseur correspondante d'os qui a été coupée. Les espacements dans le genou recoupé en flexion et en extension, quand les ligaments collatéraux sont tendus, doivent aussi être identiques.

Les ligaments seront alors également tendus en flexion comme en extension quand une prothèse appropriée sera implantée. Ceci va assurer la stabilité du genou et lui permettre un mouvement complet. Lorsque l'espacement en flexion dépasse l'espacement en extension et qu'un implant est installé qui remplit l'espacement en flexion, le genou sera incapable d'une extension com plète. Lorsque l'espacement en extension dépasse l'espacement en flexion avec un implant particulier, à ce moment le genou va être dans une position d'hyper-extension et sera instable en extension complète. Inversement, quand un implant est installé dans cette situation où il remplit l'espacement en extension, il y aura des problèmes similaires en flexion et un risque de dislocation.

Lorsque la relation entre l'espacement en flexion et en extension est incorrecte, le problème ne peut pas être résolu en modifiant le niveau du sectionnement tibial ou en modifiant l'épaisseur de la prothèse tibiale. Ces altérations vont influer d'une manière équivalent aussi bien sur l'espacement en flexion que l'espacement en extension. Toutefois, l'ajustement du niveau de la surface fémorale distale modifie uniquement l'espacement en extension. Un tel ajustement peut donc être fait en coupant l'os depuis les condyles du fémur distal ou, dans l'autre direction, en appliquant sur la surface des condyles du fémur distal un ciment à os.

En pratique, les épaisseurs des prothèses implantées sont choisies pour s'adapter à une extension complète. Le chirurgien, ayant coupé l'os des surfaces du tibia proximal et des surfaces du fémur distal, insère une série de prothèses d'implantation tibiales d'épaisseur croissante dans le genou en flexion. Il amène ensuite le genou en extension complète pour vérifier que le genou est stable en extension. Quand l'espacement en flexion dépasse l'espacement en extension, le fémur distal peut être coupé progressivement pour permettre une extension complète du genou et sa stabilité en flexion. Quand l'espacement en extension dépasse l'espacement en flexion, à ce moment le chirurgien peut appliquer une couche de ciment sur le fémur distal pour diminuer l'espacement en extension.

D'une manière inévitable, la position des coupures et le choix final de l'épaisseur de ces implants par le chirurgien dans ces cas sont quelque peu aléatoires, car le choix de l'emplacement de la coupure ou l'épaisseur de la couche de ciment n'est pas plus qu'une estimation, basée sur l'expérience du chirurgien.

Dans le passé, les chirurgiens ont utilisé deux techniques pour essayer de s'assurer que le genou est stable en flexion et en extension. Les techniques plus élaborées de l'art antérieur font appel à l'utilisation d'un dispositif connu sous la dénomination de tendeur. Ce dispositif comprend une lame distale fixe ayant des brides latérale et médiale et une paire de lames proximales qui sont mobiles par rapport à la lame distale. Cet agencement correspond à une paire de lames médiales et à une paire de lames latérales. Les lames supérieures ou proximales sont montées indépendamment l'une de l'autre. Le mouvement de la lame respective proximale se fait au moyen du filetage d'une vis que l'on peut manÖuvrer manuellement. Quand une poignée de rotation est tournée, la portion filetée du bras correspondant monte ou descend.

Le tendeur est équipé d'un dispositif de mesure pour mesurer la distance entre les lames proximale et distale et l'enregistrer pour une utilisation future.

En service, le chirurgien fait au moins deux sectionnements d'os avant d'utiliser le tendeur. Ces sectionnements concernent le tibia proximal et les condyles fémoraux postérieurs. Ensuite, avec le genou en flexion, le chirurgien insère les lames du tendeur, avec les deux lames distale et proximale près l'une de l'autre. Ensuite, en tournant la poignée de rotation, il ajuste la distance lame proximale/lame distale jusqu'à ce qu'elle corresponde à l'espacement en flexion médiale avec le ligament collatéral tendu. En répétant ce procédé avec la paire de lames latérales et en ayant ainsi établi l'espacement en flexion, le chirur gien ajuste la position du dispositif d'enregistrement permettant de mesurer l'espacement entre les sectionnements des os. Ensuite, il verrouille le dispositif de mesure en position pour enregistrer la distance.

Les lames sont alors amenées en contact pour libérer le tendeur du genou. Le genou est alors amené en extension complète et à ce point, le tendeur est réinséré et ancré dans l'espacement en extension en ouvrant les lames à nouveau. Le dispositif de mesure, qui continue à enregistrer la distance de l'espacement en flexion, est alors utilisé comme guide pour marquer le fémur distal à l'emplacement où cet os peut être coupé pour assurer un espacement en extension de grandeur équivalent à celle de l'espacement en flexion.

La technique du tendeur est dans la pratique quelque peu compliquée et difficile à utiliser. Elle n'est pas largement utilisée par les chirurgiens bien qu'elle soit disponible depuis 1976.

La seconde technique, qui est en fait largement utilisée par les chirurgiens, fait appel à de simples éléments d'espacement. Il s'agit de plaques métalliques d'épaisseurs variables que le chirurgien peut insérer dans l'espacement en extension déjà découpé dans le tibia proximal et le fémur distal. Ces éléments d'espacement sont utilisés simplement comme des dispositifs commodes de vérification, pour confirmer que le chirurgien à découpé assez d'os pour pouvoir loger la prothèse à implanter ou pour l'informer sur la taille de l'implant qui va s'adapter dans un des espacements, ou peut être les deux, mais sans certitude ni vérification.

Les prothèses d'implantation sont fabriquées en différentes tailles pour s'adapter aux différentes tailles des os. L'épaisseur combinée des composants fémoral et tibial de tels implants est choisie pour s'adapter à l'espacement en flexion/extension que le chirurgien a découpé. Généralement le composant fémoral de la prothèse est fabriqué d'une épaisseur standard d'environ 9 mm. Les composants tibiaux sont fabriqués dans une gamme d'épaisseurs différentes, en commençant à environ 7 mm et en augmentant ensuite par des paliers de 2,5 mm environ jusqu'à 17 mm environ. Dans ces conditions, l'épaisseur combinée des prothèses du genou disponibles commercialement va de 16 mm environ à 26 mm environ, par incréments de 2,5 mm environ.

Lorsqu'il n'a pas enlevé assez d'os, le chirurgien peut enlever de l'os additionnel. Lorsque trop d'os a été enlevé, le chirurgien peut choisir une prothèse plus grande et ensuite enlever encore de l'os si nécessaire pour pouvoir loger une épaisseur plus importante. Une autre possibilité est que la surface coupée en excès de l'os soit remplacée par une épaisseur appropriée de ciment à os.

Ce procédé a comme avantage d'être simple, lorsqu'on utilise des marquages fiables sur les os pour estimer les sectionnements. Toutefois, une pratique courante parmi les chirurgiens consiste à utiliser des éléments d'espacement pour mesurer l'espacement en extension et ne pas vérifier que l'espacement en flexion a une grandeur similaire. Ceci est dû pour une part, à l'incertitude concernant l'action de correction à effectuer si les espacements ne sont pas égaux. Dans ces conditions, les éléments d'espacement ont l'inconvénient que, bien que les pratiques chirurgicales se soient améliorées, très peu d'attention a été accordée à l'espacement en flexion. Ceci aboutit à une mauvaise flexion ou à un jeu dans la flexion avec un risque conséquent de dislocation.

Un objet de la présente invention est donc de fournir au chirurgien un moyen pour vérifier facilement la relation entre l'espacement en flexion et l'espacement en extension durant une arthroplastie du genou, sans qu'il y ait besoin de faire appel à des techniques compliquées ou élaborées. Un autre objet de la présente invention est de fournir une aide utile au cours d'une opération pour donner des instructions au chirurgien concernant l'importance d'un sectionnement particulier ou d'une garniture que le chirurgien doit appliquer pour stabiliser la relation espacement en flexion/espacement en extension, ainsi que pour identifier l'os à couper ou celui sur lequel une garniture doit être appliquée.

Un autre objet encore de la présente invention est de fournir un outil qui aide le chirurgien à établir correctement l'alignement extramédullaire de la jambe pendant une opération de remplacement du genou.

Dans ces conditions, la présente invention concerne un outil chirurgical pour vérifier l'espacement en flexion et l'espacement en extension entre des surfaces coupées auparavant d'un tibia proximal et des condyles correspondants postérieurs et distaux du fémur, durant une arthroplastie du genou, l'outil comprenant une première lame adaptée à une insertion dans un espacement en flexion ou un espacement en extension, la première lame étant montée sur une portion de corps centrale de l'outil à partir de laquelle part une poignée;

une seconde lame sensiblement parallèle à la première lame et coopérant avec elle dans une première position pour délimiter, entre une surface supérieure de celle d'entre ladite première lame et ladite seconde lame qui se trouve en haut, et une surface inférieure de celle d'entre ladite première lame et ladite seconde lame qui se trouve en bas, une première distance correspondant à un espacement minimum et déplaçable par rapport à la première lame pour délimiter une seconde distance entre ladite surface supérieure et ladite surface inférieure correspondant à un espacement maxi mum; la seconde lame étant montée de manière à être mobile par rapport à la portion de corps centrale de l'outil pour faire varier l'espacement délimité par les première et seconde lames;

un moyen manÖuvrable à la main prévu pour provoquer le mouvement de la seconde lame dans la direction de l'augmentation de l'espacement pour permettre la détermination de la taille de l'espacement en flexion ou de l'espacement en extension; et un moyen fournissant au chirurgien utilisant l'outil des informations indiquant la taille de l'espacement en flexion ou de l'espacement en extension en cours de vérification et/ou toute action à prendre pour égaliser l'espacement en flexion et l'espacement en extension.

Dans une forme d'exécution particulièrement préférée, l'outil chirurgical de l'invention a une seconde lame montée sur un élément de crémaillère, de manière à pouvoir être déplacée par incréments par rapport à la première lame, un moyen d'encliquetage étant prévu pour s'engager avec l'élément de crémaillère pour empêcher son mouvement dans la direction de diminution de l'espacement, ce moyen d'encliquetage pouvant être désactivé pour permettre à l'élément de crémaillère de se déplacer librement entre les positions correspondant respectivement à l'espacement minimum et à l'espacement maximum.

D'une manière avantageuse, l'élément de crémaillère est poussé par rapport à la portion de corps centrale vers une position où un espacement minimum est défini entre la première lame et la seconde lame. Dans ce cas, la force sur l'élément de crémaillère peut être assurée par un ressort hélicoïdal, appuyant sur la portion de corps centrale de l'outil.

Dans une forme d'exécution préférée, l'élément de crémaillère est disposé de manière à ce que des opérations successives d'un moyen manÖuvrable à la main relié à l'élément, fassent que l'élément de crémaillère se déplace par incréments depuis une première position terminale correspondant à un espacement minimum par un certain nombre de positions intermédiaires correspondant à des espacements intermédiaires, jusqu'à une seconde position terminale correspondant à l'espacement maximum. De préférence, l'augmentation incrémentielle dans l'espacement défini par les première et seconde lames, consécutive à la manÖuvre du moyen manuel connecté à l'élément de crémaillère correspond à une augmentation incrémentielle dans les épaisseurs successives des prothèses du genou.

Par exemple, l'incrément pourrait être entre environ 0,5 mm et environ 5 mm. L'incrément actuellement disponible dans les prothèses commerciales est typiquement d'environ 2,5 mm.

Le moyen manÖuvrable à la main, connecté à l'élément de crémaillère, comprend, d'une manière avantageuse, un bras de levier connecté en pivotement à la portion de corps centrale et connecté de manière manÖuvrable à l'élément de crémaillère, grâce à quoi le mouvement de pivotement du bras de levier par rapport à la portion de corps centrale provoque le mouvement de l'élément de crémaillère. Dans ce cas, le levier est de préférence manÖuvrable par les doigts allongés d'une main, la même main étant utilisée pour saisir la poignée, dans la paume.

La poignée peut être adaptée pour recevoir une barre d'alignement extramédullaire, et le chirurgien, ayant inséré les lames de l'outil dans un espacement en extension du patient et ayant immobilisé l'outil en place, en manÖuvrant le moyen manÖuvrable à la main associé avec l'élément de crémaillère pour ouvrir les première et seconde lames de manière à les faire correspondre à l'espacement en extension du patient, peut aligner la barre par rapport à la poignée et, en amenant l'extrémité de la barre vers la hanche, il peut vérifier l'angle externe du fémur par rapport au tibia. Une manière commode pour réaliser cela est de prévoir une rainure dans la poignée, pour recevoir la barre d'alignement extramédullaire.

Les informations visuelles indiquant en cours d'intervention la grandeur de l'espacement délimité par les première et seconde lames, peuvent être affichées sur un élément connecté à l'élément de crémaillère et mobile avec celui-ci. De préférence, les informations visuelles sont visibles, uniquement par une fenêtre, dans une section du logement de l'outil destinée à ces informations.

Il est souhaitable qu'une ligne de repère soit visible sur la section du logement, pour que les informations visibles dans la fenêtre puissent s'aligner avec la ligne de repère pour indiquer, lors de l'intervention, la grandeur de l'espacement. De préférence, la section du logement destinée aux informations porte au-dessus et/ou en dessous de la fenêtre, des instructions utiles, relatives à l'intervention que le chirurgien est en train d'effectuer.

Ou encore mieux, le logement pour les informations porte l'instruction "couper" au-dessus de la fenêtre et l'instruction "garnir" en dessous de la fenêtre, afin d'informer le chirurgien ayant utilisé l'outil pour mesurer l'espacement en flexion et utilisant l'outil pour mesurer l'espacement en extension du patient, que, lorsqu'il a aligné une information visible particulière avec le centre de la fenêtre, durant cette mesure de l'espacement en flexion et que cette information particulière visible est placée au-dessus du centre de la fenêtre durant la mesure de l'espacement en extension, il doit couper davantage d'os du fémur distal parce que l'espacement en extension est trop petit;

par contre si cette information visible particu lière est placée en dessous du centre de la fenêtre, durant la mesure de l'espacement en extension, le chirurgien doit ajouter au fémur distal du ciment parce que l'espacement en extension est trop grand.

L'élément de crémaillère peut comporter un arbre à crémaillère qui s'étend depuis la lame distale. De préférence, l'arbre à crémaillère s'étend vers le haut à travers la portion de corps centrale et dans une colonne de logement fixée à la portion de corps centrale. Dans ce cas, l'information visuelle peut être portée sur la gaine connectée à l'arbre. De préférence, cette gaine peut tourner par rapport à l'arbre afin de présenter une colonne choisie d'informations parmi une pluralité de colonnes possibles.

Le moyen d'encliquetage peut comporter des dents sur un bouton ou une goupille de manÖuvre monté sur la portion de corps centrale de l'outil, lesquelles dents s'engagent avec des dents correspondantes sur l'élément de crémaillère pour empêcher son mouvement dans la direction spécifiée. Dans ce cas, il est préférable que le bouton ou la goupille de manÖuvre soit poussé à s'engager avec la crémaillère, engagement qui doit pouvoir être supprimé en poussant le bouton ou la goupille manuellement, contre la force qu'il exerce.

On peut faire en sorte que chaque opération successive du moyen manÖuvrable à la main, associé à l'élément de crémaillère, provoque un clic du moyen d'encliquetage s'engageant avec la dent suivante de l'élément de crémaillère, ce clic étant audible et permettant au chirurgien de connaître la grandeur de l'espacement en flexion ou en extension, en fonction du nombre de clics qu'il a entendus.

Pour que l'invention puisse être correctement comprise et pleinement mise en Öuvre, on va décrire une forme d'exécution préférée, en se ré férant plus particulièrement aux dessins annexés, dans lesquels:

La fig. 1 est une vue latérale détaillées de l'outil chirurgical selon l'invention;
la fig. 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne A-A de la fig. 1, quand on regarde dans la direction de la flèche B;
la fig. 3 est une vue frontale d'une petite section de l'outil, quand on regarde dans la direction de la flèche C de la fig. 1;
la fig. 4 est une vue latérale et en coupe de la portion de l'outil représentée sur la fig. 3;
la fig. 5 est une vue en perspective d'une portion de l'outil avec la portion de corps centrale enlevée pour des raisons de clarté;

la fig. 6 est une vue latérale de l'outil de la fig. 1, utilisé pour déterminer l'espacement en flexion dans un genou recoupé;
la fig. 7 montre une série de vues possibles des informations visuelles sur l'outil, quand on regarde dans la direction de la flèche D de la fig. 6, durant une mesure de l'espacement en flexion;
la fig. 8 est une vue de l'outil similaire à celle de la fig. 1, lorsqu'il est utilisé pour déterminer l'espacement en extension dans un genou recoupé;
la fig. 9 montre une série de vues des informations qui peuvent être visibles sur l'outil, quand on regarde suivant la flèche E de la fig. 8, durant une mesure de l'espacement en extension;
la fig. 10 est une vue d'en haut d'une partie de l'outil représenté sur les fig. 6 et 8;

la fig. 11 montre une vue développée de l'information visible quand l'outil est vu suivant la flèche D de la fig. 6 ou la flèche E de la fig. 8; et
la fig. 12 est une vue d'en haut de la poignée de l'outil, montrant la présence d'une rainure d'alignement extra- ou intramédullaire.

Lorsqu'on se réfère à la fig. 1, l'outil chirurgical a une première lame proximale 1, en acier inoxydable, connectée par une soudure 2 à une portion de corps centrale 3 de l'outil. Un bras 4 en acier inoxydable part de la portion de corps centrale 3 et il est fixé à celle-ci par une soudure 5. Le bras 4 se termine par une poignée 6 en métal ou en plastique, qui est fixée au bras 4 par la goupille 7.

Une seconde lame distale 8 en acier inoxydable est montée sur un arbre 9 en acier inoxydable et les deux sont déplaçables vers le bas vers une position inférieure indiquée en traits discontinus et par les chiffres de référence 8 min et 9 min , pour montrer que l'arbre 9 et donc la lame 8 peuvent se déplacer respectivement entre les positions supérieures indiquées par 8 et 9 et les positions inférieures indiquées par 8 min et 9 min sur la fig. 1. L'arbre 9 est à peine visible quand la lame 8 est dans sa position la plus haute. L'arbre 9 s'étend vers le haut par l'alésage 10 (fig. 2) dans la portion de corps centrale 3 dans une colonne en acier inoxydable 11. La colonne 11 est fixée à la portion de corps centrale 3 par une soudure 12.

L'arbre 9 est mobile dans la portion de corps centrale 3, mais il est poussé vers sa position la plus haute par un ressort hélicoïdal 13 (fig. 2) situé à l'intérieur de la colonne 11. Le mouvement de l'arbre 9 et donc de la lame distale 8 est commandé par un levier en acier inoxydable 14 qui est représenté sur la fig. 1 dans deux positions possible 14 et 14 min . Le levier 14 est connecté en pivotement à la portion de corps centrale 3 par la goupille 15. Le levier 14, comme représenté en trait plein, traverse la portion de corps centrale 3 et on peut le voir saillir légèrement hors de l'ex trémité de la portion de corps centrale 3 près de la jonction de celle-ci avec la lame proximale 1. La lame proximale 1 est pourvue d'un creux 16 (fig. 10) pour recevoir l'extrémité saillante du levier 14.

Lorsqu'on se réfère aux fig. 3, 4 et 5, le levier 14 a une fente verticale 17 par laquelle passe le levier 9. L'extrémité saillante du levier 14 a une rainure 18 qui reçoit une goupille de retenue 19 montée sur la lame distale 8. La goupille de retenue 19 a la forme d'un L renversé avec une portion verticale 20 s'étendant vers le haut depuis la lame distale 8, dans l'extrémité à rainure 18 du levier 14 et une portion horizontale 21 s'étendant vers les lames 1 et 8. La goupille de retenue 19 reçoit dans son crochet une barre transversale 22 montée dans la rainure d'extrémité 18 du levier 14.

Lorsqu'on se réfère à nouveau à la fig. 1, sur la lame distale 8, on a monté deux tiges de guidage en acier inoxydable, dont une est indiquée par la référence 23 sur la fig. 1. La seconde tige de guidage 23 min (visible sur la fig. 10) est directement derrière la tige de guidage 23, quand on regarde l'outil comme sur la fig. 1. Les tiges de guidage 23 et 23 min s'étendent vers le haut par des alésages verticaux (non représentés) dans la portion de corps centrale 3. Un ajustage serré mais coulissant entre chaque tige de guidage 23 et son alésage respectif garantit que la lame distale mobile 8 garde constamment un aspect stable et parallèle par rapport à la lame fixe proximale 1.

L'arbre 9 a, dans la portion de corps centrale 3, une surface en crémaillère 24 (fig. 2) qui s'engage avec les dents d'encliquetage 25 (fig. 2) sur un bouton de manÖuvre 26 en acier inoxydable. Le bouton 26 est poussé par un ressort hélicoïdal 27 (fig. 2), disposé à l'intérieur d'une portion en creux de la portion de corps centrale 3. Le res sort hélicoïdal 27 pousse les dents d'encliquetage 25 du bouton de manÖuvre 26 à s'engager avec la surface en crémaillère 24 de l'arbre 9, ce qui empêche l'arbre 9 de se déplacer vers le haut et de diminuer l'espacement entre les lames 1 et 8.

Le bouton 26 peut être pressé manuellement contre la force du ressort hélicoïdal 27 pour libérer le mécanisme de crémaillère et permettre à l'arbre 9 de glisser librement à l'intérieur de la portion de corps centrale 3, entre les limites définies par une butée supérieure 28 (représentée sur la fig. 1 dans sa position inférieure en 28 min ) qui empêche la lame distale 8 de s'engager avec la lame proximale 1 et qui définit un espacement de 11 mm entre la surface inférieure (distale) de la lame 8 et la surface supérieure (proximale) de la lame 1, et une butée inférieure 29 (fig. 2) située à l'intérieur de la colonne 11.

La colonne 11 est fixé par rapport à la portion de corps centrale 3 et elle a une fenêtre 29 à travers laquelle les informations représentées sur les fig. 6 et 8 sont visibles à l'intérieur de la colonne 11. Les informations visibles sont portées sur une gaine en acier inoxydable 30 (fig. 2) à l'intérieur de la colonne 11, laquelle gaine est connectée de manière opérationnelle à l'arbre 9 pour se déplacer verticalement en réponse au mouvement vertical de l'arbre 9 et afficher différentes informations respectives dans la fenêtre 29 par suite de ce mouvement. La gaine 30 peut également tourner, la rotation étant faite manuellement au moyen d'un bouton en acier inoxydable 31. Quatre colonnes d'informations sont portées par la gaine 30, chaque colonne respective étant accessible dans une des quatre positions de la gaine, définies par le bouton 31.

Deux goupilles de guidage opposées 32 et 32 min (fig. 2) se trouvent dans le bouton 31 et elles retiennent le bouton en position en venant en appui dans des creux de réception 33 et 33 min (fig. 2) qui sont au nombre de quatre, à des intervalles de 90 DEG autour du haut de la colonne 11.

Sur la fig. 2, le mécanisme de l'outil à l'intérieur de la portion de corps centrale 3 et la colonne 11 sont plus particulièrement visibles grâce à un dessin en coupe transversale, qui est une coupe prise suivant la ligne A-A de la fig. 1 quand on regarde dans la direction de la flèche B. La lame proximale 1 est fixée à la portion de corps centrale 3 par la soudure 2. La lame distale 8 est montée sous la lame 1 et elle est fixée d'une manière stable mais coulissante dans une relation parallèle avec elle, grâce à des tiges de guidage 23 et 23 min qui s'étendent verticalement dans des alésages respectifs (non représentés) dans la portion de corps centrale 3. L'arbre 9 est fixé à la lame 8 par une vis filetée 34. Le chiffre de référence 14 indique un levier 14 qui a une fente verticale 17 (fig. 5) pour recevoir l'arbre traversant 9.

L'arbre 9 s'étend verticalement vers le haut à travers la portion de corps centrale 3 dans la colonne 11.

Le haut de l'arbre 9 est fixé par un filetage de vis 35 dans un support 36, lequel support 36 est mobile verticalement dans le logement 37. Le support 36 et donc l'arbre 9 sont poussés vers une position supérieure dans le logement 37 par le ressort hélicoïdal 13. La gaine 30 portant des informations visibles est également montée sur le support 36 mais elle peut tourner par rapport à celui-ci, grâce au bouton de rotation 31. Le bouton 31 a deux goupilles de guidage 32 et 32 min qui viennent en appui dans des creux 33 et 33 min en haut de la colonne 11. Il y a quatre de ces creux disposés à des intervalles de 90 DEG autour du haut de la colonne 11. Une rondelle élastique 38 garantit que les goupilles de guidage 32 sont pressées en appui dans les creux 33. L'arbre 9 a une surface en crémaillère 24 qui s'engage avec les dents 25 sur le bouton de manÖuvre 26.

L'engagement de la crémaillère peut être supprimé en pressant sur le bouton de manÖuvre 26 et en le poussant ainsi dans le creux 39 de la portion de corps centrale 3.

Lors de l'intervention, lorsqu'on se réfère aux fig. 6 et 7, le chirurgien presse d'abord le bouton 26 pour libérer l'arbre 9 de son verrouillage par sa crémaillère tout en prenant soin d'éviter de serrer ensemble le levier 14 et la poignée 6. L'arbre 9 peut alors se déplacer verticalement sous l'influence du ressort hélicoïdal 13 à l'intérieur de la colonne 11, à laquelle l'arbre 9 est connecté. Ce mouvement amène la lame distale 8 le plus près possible de la lame proximale 1, avec la butée 28 déterminant l'espacement entre les deux lames. Cet espacement est prédéterminé de manière à ce que la distance totale depuis la surface proximale (supérieure) de la lame proximale 1 jusqu'à la surface distale (inférieure) de la lame distale 8 soit de 11 mm.

Ceci correspond à un espacement en flexion de 5 mm de moins que celui requis par la prothèse d'implantation la plus petite disponible commercialement, qui a un composant tibial de 7 mm de profondeur et un composant fémoral de 9 mm d'épaisseur. La prothèse a ainsi 16 mm d'épaisseur totale. Avant d'insérer l'outil, le chirurgien coupe l'os du tibia proximal et du fémur distal d'une longueur qu'il estime propre à fournir un espacement à peu près correct en flexion et en extension pour la prothèse particulière qu'il a choisie comme étant appropriée à son patient. Ensuite, il insère les lames 1 et 8 dans l'espacement en flexion, c'est-à-dire dans l'espacement défini entre la surface recoupée 40 du tibia proximal et les condyles postérieurs recoupés 41 du fémur distal 42 quand le genou est en flexion.

Ensuite, en serrant le levier 14 vers la poignée 6 dans la direction indiquée par la flèche F, le chirurgien abaisse l'arbre 9 et donc la lame distale 8. Une pression douce sur le levier 14 fait que les dents d'encliquetage 25 (fig. 2) du bouton de manÖuvre 26 viennent en prise avec la dent suivante sur l'arbre 9 à crémaillère. Cet encliquetage est audible et le nombre de clics ainsi produits donne au chirurgiens une indication très approximative de la grandeur de l'espacement en flexion. La crémaillère est disposée pour que chaque clic respectif s'accompagne d'une augmentation de l'espacement en flexion, défini par les surfaces des lames proximale et distale par environ 2,5 mm, ce qui correspond aux incréments avec lesquels les prothèses d'implantation sont disponibles commercialement.

Le chirurgien continue à serrer le levier 14 jusqu'à ce que les lames soient ouvertes au maximum possible dans l'espacement en flexion avec les ligaments collatéraux 43 tendus. Un avantage de la présente invention est que le chirurgien peut facilement estimer du degré de résistance dans le joint à un pas additionnel de la crémaillère qu'il a jugé utile de faire.

Ayant ainsi ajusté les lames proximale et distale 1 et 8 pour qu'elles correspondent entre leurs surfaces respective proximale et distale, à la grandeur de l'espacement en flexion dans l'articulation recoupée, le chirurgien tourne le bouton 31 dans la direction indiquée par la flèche G jusqu'à ce qu'une des sept informations possibles soit affichée au centre de la fenêtre 29, quand on regarde suivant la flèche D. La fig. 7 montre une des quatre informations possibles affichée au centre de la fenêtre 29, quand on regarde suivant la flèche D. La fig. 7 montre quatre des sept informations possibles.

Lorsque "T-5" est visible dans la fenêtre 29 en face de la ligne de repère 44 qui entoure la co lonne 11, comme représenté sur les fig. 7 et 9, le chirurgien sait que l'espacement en flexion est trop petit pour permettre de placer même la prothèse d'implantation la plus petite disponible commercialement et qu'il faut couper 5 mm d'os de plus pour permettre l'utilisation de l'implant le plus petit. En admettant que le chirurgien a coupé approximativement autant d'os des condyles postérieurs et distaux du fémur, respectivement 41 et 45, les 5 mm additionnels doivent être coupés dans le tibia (d'où: "T-5"). Ceci parce que seul un sectionnement additionnel du tibia va augmenter simultanément les espacements en flexion et en extension.

Lorsque l'information "T-2,5" est visible dans la fenêtre 29 en face de la ligne de repère 44, le chirurgien est informé de ce qu'il doit couper 2,5 mm de plus du tibia proximal pour pouvoir utiliser la prothèse d'implantation la plus petite.

Lorsque "7", "9,5", "12", "14,5" ou "17" sont visibles dans la fenêtre 29 en face de la ligne de repère 44, le chirurgien sait que l'espacement qu'il a découpé est suffisamment large pour recevoir un implant ayant une profondeur totale sur sa composante tibiale, respectivement de 7, 9,5 12, 14,5 ou 17 mm.

Quand le chirurgien est satisfait de ce que l'espacement en flexion a la grandeur appropriée, il libère l'outil de l'articulation en pressant sur le bouton de manÖuvre 26. Cette action pousse les dents d'encliquetage 25 du bouton de manÖuvre (fig. 2) à venir dans la zone en creux 39 (fig. 2) à l'intérieur de la portion de corps centrale 3, en libérant ainsi les dents de leur engagement du type encliquetage avec la surface en crémaillère 24 (fig. 2) de l'arbre 9. L'arbre 9 est alors poussé, par le ressort hélicoïdal 13 (fig. 2) dans la colonne 11, vers sa position la plus haute, ramenant ainsi la lame distale 8 en arrière vers sa position la plus proche possible de la lame 1.

Le chirurgien libère alors l'outil de l'articulation, tout en laissant le bouton 31 dans la même position que celle affichée au centre de la fenêtre 29, pour l'espacement en flexion, durant la première mesure. Ensuite, et en se référant aux fig. 8 et 9, après avoir mis le genou en extension complète, le chirurgien réinsère l'outil dans l'espacement en extension défini entre le tibia proximal recoupé 40 et les condyles 45 du fémur distal recoupés. Ensuite, il presse le levier 14 vers la poignée 6, dans la direction indiquée par la flèche H jusqu'à ce que les lames 1 et 8 se séparent pour correspondre à l'espacement en extension.

Lorsque la même information est visible au centre de la fenêtre 29 en face de la ligne de repère 44 que celle affichée durant la mesure de l'espacement en flexion ("information sur la flexion"), le chirurgien sait que l'espacement en flexion et l'espacement en extension sont approximativement égaux et qu'il peut procéder à l'implantation de la prothèse. Lorsque l'information sur la flexion reste au-dessus du centre de la fenêtre 29, le chirurgien sait que l'espacement en extension est trop petit et qu'il doit couper une portion d'os des condyles du fémur distal. Lorsque l'information sur la flexion tombe en dessous du centre de la fenêtre 29, le chirurgien sait que l'espacement en extension est trop important et qu'il doit garnir le fémur distal avec une certaine quantité de ciment à os.

L'information affichée peut indiquer combien d'os doit être enlevé ou l'épaisseur de la couche de ciment à os qui doit être appliquée sur le fémur distal. Ainsi, dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 9, le mot "couper" est visible sur la colonne 11 au-dessus de la fenêtre 29 et le mot "garnir" est visible en dessous de la fenêtre 29. Les chiffres "2,5" sont visibles au-dessus et en dessous de la ligne de repère 44 au centre de la fenêtre 29 pour indiquer que 2,5 mm supplémentaires d'os doivent être coupés du fémur distal ou qu'une couche de 2,5 mm de ciment à os doit être appliquée sur le fémur distal, avant l'implantation de la prothèse.

La fig. 10 est une vue d'en haut de la même forme d'exécution de l'invention que celle représentée sur la fig. 1. On voit le creux 16 dans la lame proximale 1, lequel creux reçoit l'extrémité saillante du levier 14.

La fig. 11 est une vue développée de la gaine 30 portant les informations, en l'occurrence les 7 différentes informations utilisées dans la forme d'exécution particulière de l'invention qui a été décrite ci-dessus.

La fig. 12 est une vue d'en haut de la poignée 6, où on peut voir la rainure 46 pour recevoir une barre d'alignement intramédullaire ou extramédullaire. Lors d'une intervention, le chirurgien peut utiliser une telle barre pour vérifier l'angle externe entre le fémur du patient et son tibia en alignant la barre dans la rainure 46, pendant que l'outil chirurgical de l'invention est logé d'une manière sûre dans l'articulation recoupée, avec le genou en extension complète.

Un avantage de l'outil de la présente invention est qu'il permet au chirurgien d'utiliser des références antérieures au cours de l'opération. Normalement, le chirurgien utilise des références postérieures, c'est-à-dire en effectuant des meures à partir de l'arrière du genou, ce qui était moins satisfaisant. Etant donné que les patients diffèrent entre eux par leur taille physique, leurs os sont susceptibles d'avoir des tailles différentes. Toutefois, on ne fabrique et on ne vend qu'une gamme limitée de prothèses du genou. Souvent, la différence entre deux épaisseurs successives peut être d'environ 4 mm à environ 5 mm. De manière idéale, le chirurgien aimerait avoir autant de métal que possible à l'arrière du genou.

Toutefois, lorsqu'il utilise des mesures postérieures, toute différence entre un implant s'adaptant parfaitement et la taille plus grande suivante, a pour résultat que l'implant peut faire saillie dans une certaine mesure à l'avant du genou après l'implantation. Ceci est en fait la meilleure manière, pour le chirurgien, d'atteindre un équilibre correct ou presque correct entre l'espacement en flexion et l'espacement en extension. Surtout, le chirurgien doit éviter d'avoir à recouper l'os au point d'enlever une partie du cortex antérieur du fémur. S'il le fait, il y a risque de fracture du fémur.

La présente invention permet au chirurgien d'utiliser des mesures antérieures, en utilisant le cortex antérieur du fémur comme surface de référence.

La fig. 7 illustre une série d'informations incluant l'information T-5 et T-2,5. Ces informations ne conviennent que dans le cas d'un implant ayant une épaisseur nominale de 7 mm. Si le chirurgien décide d'utiliser un implant plus épais, par exemple un implant de 9 mm, il doit faire mentalement des calculs sur l'information obtenue de l'outil. Lorsque cela est souhaité, les informations T-5, T-2,5, etc., peuvent être remplacées par d'autres types d'informations, par exemple une zone hachurée ayant des lignes horizontales traversantes avec des espacements correspondant à l'incrément nominal entre différentes épaisseurs d'implants d'une gamme d'un fabricant particulier.

Claims

1. Outil chirurgical pour vérifier l'espacement en flexion et l'espacement en extension entre des surfaces coupées auparavant d'un tibia proximal et des condyles fémoraux correspondants postérieurs et distaux durant une arthroplastie du genou, l'outil comprenant une première lame adaptée à une insertion dans un espacement en flexion ou un espacement en extension, la première lame étant montée sur une portion de corps centrale de l'outil à partir de laquelle part une poignée;

une seconde lame sensiblement parallèle à la première lame et coopérant avec elle dans une première position pour délimiter, entre une surface supérieure de celle d'entre ladite première lame et ladite seconde lame qui se trouve en haut, et une surface inférieure de celle d'entre ladite première lame et ladite seconde lame qui se trouve en bas, une première distance correspondant à un espacement minimum et déplaçable par rapport à la première lame, pour délimiter une seconde distance entre ladite surface supérieure et ladite surface inférieure correspondant à un espacement maximum; la seconde lame étant montée de manière à être mobile par rapport à la portion de corps centrale de l'outil pour faire varier l'espacement délimité par les première et seconde lames;

2.

Outil chirurgical selon la revendication 1, où ladite seconde lame est montée sur un élément de crémaillère de manière à pouvoir être déplacée par incréments par rapport à la première lame et où un moyen d'encliquetage est prévu pour s'engager avec l'élément de crémaillère pour empêcher son mouvement dans la direction de diminution de l'espacement, ce moyen d'encliquetage pouvant être désactivé pour permettre à l'élément de crémaillère de se déplacer librement entre les positions correspondant respectivement à l'espacement minimum et à l'espacement maximum.

3. Outil chirurgical selon la revendication 2, où l'élément de crémaillère est poussé par rapport à la portion de corps centrale, vers une position où un espacement minimum est défini entre la première lame et la seconde lame.

4.

Outil chirurgical selon la revendication 3, où la force sur l'élément de crémaillère est assurée par un ressort hélicoïdal appuyant sur la portion de corps centrale de l'outil.

5. Outil chirurgical selon l'une des revendications 2 à 4, où l'élément de crémaillère est disposé de manière à ce que des opérations successives dudit moyen manÖuvrable à la main, relié à l'élément, fassent que l'élément de crémaillère se déplace par incréments depuis une première position terminale correspondant à un espacement minimum par un certain nombre de positions intermédiaires correspondant à des espacements intermédiaires, jusqu'à une seconde position terminale correspondant à l'espacement maximum.

6.

Outil chirurgical selon la revendication 5, où l'augmentation incrémentielle dans l'espacement, défini par les première et seconde lames, consécutive à la manÖuvre du moyen manuel connecté à l'élément de crémaillère, correspond à une augmentation incrémentielle dans les épaisseurs successives de prothèses du genou.

7. Outil chirurgical selon la revendication 6, où l'augmentation incrémentielle est entre environ 0,5 mm et environ 5 mm, par exemple d'environ 2,5 mm à chaque opération successive.

8.

Outil chirurgical selon l'une des revendications 2 à 7, où le moyen manÖuvrable à la main, connecté à l'élément de crémaillère comprend un bras de levier connecté en pivotement à la portion de corps centrale et connecté de manière manÖuvrable à l'élément de crémaillère, grâce à quoi le mouvement de pivotement du bras de levier par rapport à la portion de corps centrale, provoque le mouvement de l'élément de crémaillère.

9. Outil chirurgical selon la revendication 8, où le bras de levier est de préférence manÖuvrable par les doigts allongés d'une main, la même main étant utilisée pour saisir la poignée, dans la paume.

10.

Outil chirurgical selon l'une des revendications 2 à 9, où lesdits moyens pour fournir des informations comprennent une information visuelle pour indiquer, en cours d'intervention, la grandeur de l'espacement délimité par les première et seconde lames, cette grandeur étant visible sur un élément connecté à l'élément de crémaillère et mobile avec celui-ci.

11. Outil chirurgical selon la revendication 10, où les informations visuelles sont visibles, uniquement par une fenêtre, dans une section du logement de l'outil.

12. Outil chirurgical selon la revendication 11, où une ligne de repère est visible sur la section du logement, pour que les informations visibles dans la fenêtre puissent s'aligner avec la ligne de repère pour indiquer, lors de l'intervention, la grandeur de l'espacement.

13.

Outil chirurgical selon la revendication 11 ou 12, où le logement destiné aux informations porte au-dessus et/ou en dessous de la fenêtre, des instructions utiles relatives à l'intervention que le chirurgien est en train d'effectuer.

14. Outil chirurgical selon la revendication 13, où le logement pour les informations porte une première instruction au-dessus de la fenêtre et une deuxième instruction en dessous de la fenêtre, pour informer le chirurgien ayant utilisé l'outil pour mesurer l'espacement en flexion et utilisant l'outil pour mesurer l'espacement en extension du patient, que, lorsqu'il a aligné une information visible particulière avec le centre de la fenêtre durant cette mesure de l'espacement en flexion et que cette information particulière visible est placée au-dessus du centre de la fenêtre durant la mesure de l'espacement en extension,

il doit couper davantage d'os du fémur distal parce que l'espacement en extension est trop petit, ou si cette information visible particulière est placée en dessous du centre de la fenêtre, durant la mesure de l'espacement en extension, le chirurgien doit ajouter au fémur distal du ciment, parce que l'espacement en extension est trop grand.

15. Outil chirurgical selon l'une des revendications 2 à 14, où l'élément de crémaillère est un arbre qui s'étend depuis la seconde lame.

16. Outil chirurgical selon la revendication 15, où l'arbre à crémaillère s'étend vers le haut, à travers la portion de corps centrale et dans une colonne de logement fixée à la portion de corps centrale.

17.

Outil chirurgical selon la revendication 15 ou 16, où l'information visuelle est portée sur une gaine connectée à l'arbre, cette gaine pouvant tourner par rapport à l'arbre afin de présenter une colonne choisie d'informations parmi une pluralité de colonnes possibles.

18. Outil chirurgical selon l'une des revendications 2 à 17, où le moyen d'encliquetage comporte des dents sur un bouton ou une goupille de manÖuvre monté sur la portion de corps centrale de l'outil, lesquelles dents s'engagent avec des dents correspondantes sur l'élément de crémaillère pour empêcher son mouvement dans la direction spécifiée.

19.

Outil chirurgical selon la revendication 18, où le bouton ou la goupille de manÖuvre est poussé à s'engager avec la crémaillère, engagement qui peut être supprimé en poussant le bouton ou la goupille manuellement contre la force qu'il exerce.

20. Outil chirurgical selon l'une des revendications 2 à 19, où chaque opération successive du moyen manÖuvrable à la main associé à l'élément de crémaillère provoque un clic du moyen d'encliquetage s'engageant avec la dent suivante de l'élément de crémaillère, ce clic étant audible et permettant au chirurgien de connaître la grandeur de l'espacement en flexion ou en extension, en fonction du nombre de clics qu'il a entendus.

21.

Outil chirurgical selon l'une des revendications 1 à 20, où la poignée est adaptée pour recevoir une barre d'alignement extramédullaire, grâce à quoi, le chirurgien, ayant inséré les lames dans l'espacement en extension du patient et ayant immobilisé l'outil en place en manÖuvrant le moyen manÖuvrable à la main, associé avec l'élément de crémaillère, pour ouvrir les première et seconde lames de manière à les faire correspondre à l'espacement en extension du patient, peut aligner la barre par rapport à la poignée et, en amenant l'extrémité de la barre vers la hanche, vérifier l'angle externe du fémur par rapport au tibia.

22. Outil chirurgical selon la revendication 21, où la poignée comporte une rainure pour recevoir la barre d'alignement extramédullaire.