FR2732210A1 - Appareil pour la preparation d'une rotule en vue de la mise en place d'un implant patellaire - Google Patents

Abstract

L'appareil se présente sous la forme d'une pince dont l'une des branches (1) est conformée à son extrémité libre pour supporter la rotule, tandis que l'extrémité libre de l'autre branche (2) reçoit un ensemble de résection (E), apte à coopérer avec ladite rotule. Les branches (1) et (2) de l'ensemble présentent, en combinaison, des agencements de mesure différentielle (4) (7) aptes à ne réséquer au maximum, que l'épaisseur de l'implant patellaire souhaité, lesdits agencements étant combinés avec un système de butées (4a) (11) apte à limiter automatiquement à une valeur prédéterminée, une épaisseur non réséquée de rotule, quelque soit les dimensions de l'implant et correspondant à une course maximum de l'ensemble de résection.

Description

AD > arell Dour la pr81Mration d'une rotule en vue de la mise en Diece d'un implant Datellaire.

L'invention se rattache au secteur technique de rinstrumentation, notamment pour la pose de prothèses totales du genou.

Dans le cas de la pose d'une prothèe totale du genou, des problèmes apparaissent très souvent, suite à un mauvais positionnement de l'implant rotulien par rapport à la trochlée condylienne. Cela est dû essentiellement à l'instrumentation utilisée pour préparer la rotule pathologique qui n'est pas adaptée. En effet, I'instrumentation généralement utilisée n'intègre PaS, d'une part, le problème de répaisseur de la rotule et, d'autre part, le problème de positionnement de la rotule dans le plan frontal et dans le plan sagittal, c'est-à-dire l'orientation de la rotule par rapport à la face naturelle de l'os.

La plupart des appareils utilisés sont d'une conception relativement sommaire et peu précise. On peut citer par exemple, des outils aptes à fraiser la rotule patellaire et positionnés sur un clou centreur.

On connatt également des appareils sous forme d'une pince qui intègre un orifice de passage pour une lame de scie, en vue de réséquer le dôme de la rotule.

De tels appareils ne permettent pas d'avoir un bon positionnement de l'implant rotulien par rapport à la rotule pathologique.

On rappelle par ailleurs, que toute épaisseur rajoutée à la rotule entraTne des tensions ligamentaires susceptibles de modifier Appareil extenseur. En outre, tout mauvais positionnement par rapport à la trochlée génère des douleurs conséquentes à un mauvais positionnement du tendon rotulien. II en résulte parfois un temps opératoire supplémentaire comprenant une transposition tibiale, nécessaire pour récupérer le déport de l'implant. En outre, l'outil de fraisage étant mal stabilisé en position, des difficultés d'usinage apparaissent, entrainant souvent une accumulation de copeaux entre les dents de l'outil. II faut rappeler que la rotule est un os de petites dimensions, difficile à maintenir pendant le façonnage.

Outre ce problème de positionnement de la rotule pathologique en vue de sa résection, un autre problème important apparait au niveau du contrôle de l'épaisseur de la rotule qui dot autre réséquée.

En effet, la plupart des appareils mettent en oeuvre un système de graduations combiné avec des repères que le chirurgien dot constamment surveiller lors de son intervention, afin d'éviter d'enlever une épaisseur d'os supérieure à celle initialement déterminée. On conçoit qu'une telle surveillance est particulièrement contraignante et difficilement applicable, compte-tenu du milieu dans lequel évolue le chirurgien. On peut citer par exemple l'enseignement du brevet US 5129908. Les implants rotuliens étant d'épaisseurs variables en fonction de leur taille, il est difficile de surveiller les graduations.

Enfin, on souligne qu'aucun des appareils ne permet de garantir de manière absolue une épaisseur minimum de la rotule pathologique après résection. Or, il s'avère particulièrement important, de conserver une épaisseur minimale, afin de garder toute la rigidité de la rotule à prothéser, ainsi que sa vascularisation sous peine de fractures ou de nécroses.

L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle.

Le problème que se propose de résoudre l'invention est, d'une part, de réséquer la rotule pathologique selon une épaisseur correspondant exactement à l'implant rotulien, et cela de manière automatique, sans être obligé de visualiser des repères au fur et à mesure de l'opération de résection et, d'autre part, limiter automatiquement la course maximum de résection, afin de laisser subsister une épaisseur minimale de sécurité pour la rotule pathologique, après résection.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un appareil pour la préparation de la rotule en vue de la mise en place d'un implant patellaire, ledit appareil se présentant sous la forme d'une pince dont rune des branches est conformée à son extrémité libre pour supporter la rotule, tandis que rextrémité libre de l'autre branche reçoit un ensemble de résection, apte à coopérer avec ladite rotule, les branches et l'ensemble présentant, en combinaison, des agencements de mesure différentielle aptes à ne réséquer au maximum, que l'épaisseur de rimplant patellaire souhaité, lesdits agencements étant combinés avec un système de butées apte à limiter automatiquement, à une valeur prédéterminée, une épaisseur non réséquée de rotule, quelles que soient les dimensions de rimplant, et correspondant à une course maximum de ensemble de résection.

Un autre problème que se propose de résoudre rinvention, est d'assurer une bonne stabilité de la rotule pathologique par rapport à l'appareil, en vue de la positionner correctement par rapport à l'axe de coutil de résection.

Un tel problème est résolu en ce que l'extrémité de la branche recevant la rotule est équipée d'une machoire qui présente une surface d'appui apte à positionner automatiquement, dans un plan horizontal ou sensiblement horizontal, ladite rotule en vue de son positionnement dans respace perpendiculairement à l'axe de l'ensemble de résection porté par une machoire que présente l'extrémité de rautre branchue.

Pour résoudre le problème posé de tenir compte du profil en relief qui apparait au niveau de la face antérieure de la rotule, la surface d'appui est de forme générale circulaire et présente une large ouverture centrale pour le positionnement automatique de la face antérieure de la rotule.

Le problème posé de limiter automatiquement la profondeur de coupe, en fonction de l'épaisseur de l'implant choisi, et du minimum d'épaisseur souhaitée après résection de la rotule pathologique, les agencements de mesure différentielle et de butée sont constitués par une tige apte, d'une part, à recevoir en position de butée, un implant d'essai de meme épaisseur que l'implant définitif et, d'autre part, à coopérer avec un index monté avec capacité de réglage et de blocage en position, sur un fourreau fixe recevant rarbre d'entrainement, de l'ensemble de résection qui présente une butée coopérant avec ledit index.

En position de butée de l'index sur l'ensemble de résection et sur la tige, la distance entre l'extrémité de l'outil de résection et la surface d'appui de la branche recevant la rotule, est égale à l'épaisseur minimale prédéterminée de la rotule après résection, correspondant à la course maximum dudit outil.

Pour résoudre le problème posé d'éviter l'utilisation du repère visuel, la tige présente un épaulement sur lequel prend appui rimplant d'essai engagé sur ladite tige, I'extrémité de l'index étant centrée par rapport à la tige en position de butée avec ledit implant ou ledit épaulement.

La tige est solidaire de la machoire inférieure qui présente la surface d'appui de la rotule et est engagée librement au travers de l'autre mâchoire supérieure.

Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est d'adapter le guide de fraise à tous les diamètres de rotule à prothéser.

Dans ce but, I'extrémité de la mâchoire recevant l'ensemble de résection constitue une douille fixe apte à recevoir des douilles amovibles de diamètre déterminée en fonction du diamètre de l'implant, lesdites douilles amovibles recevant, avec capacité de déplacement en translation, le corps de l'outil de résection.

Pour résoudre le problème posé de respecter le positionnement de la rotule à prothéser par rapport à l'ensemble de résection, les machoires sont montées en bout des branches d'une manière articulées pour être déplacées parallèlement dans un plan perpendiculaire à la tige qui fait office de guide.

Pour résoudre le problème posé de permettre la stabilisation de la rotule lors de son usinage, les faces en regard des douilles de la machoire supérieure et de la surface d'appui de la machoire inférieure, présentent des aspérités d'ancrage.

Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir utiliser la même pince pour impacter définitivement l'implant
Dans ce but, la douille de la machoire supérieure est susceptible de recevoir un organe d'appui, apte à coopérer avec rimplant, positionné sur la partie réséquée de la rotule1 en vue de son impaction.

L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue de face des principaux éléments de rappareil.

La figure 2 est une vue partielle en perspective, montrant le montage d'une douille intermédiaire, en fonction du diamètre de rimplant.

La figure 3 est une vue partielle en perspective montrant le réglage en position de la butée de ensemble de résection par rapport à un implant d'essai.

La figure 4 est une vue en perspective montrant la résection de la rotule.

La figure 5 est, à grande échelle, une vue partielle et en coupe montrant le principe d'utilisation de Appareil, dans le cas d'une rotule relabienent épaisse.

La figure 6 est une vue correspondant à la figure 5, montrant la fin de ropération de résection de la rotule, en respectant épaisseur de rimplant d'essai.

La figure 7 est une vue semblable à la figure 5, dans le cas d'une rotule d'épaisseur réduite, L'implant d'essai étant le même que celui lustré figure 5.

La figure 8 est une vue correspondant à la figure 7, montrant la fin de l'opération de résection de la rotule et la position de butée de rappareil, correspondant à l'épaisseur minimale souhaitée de la roule réséquée.

La figure 9 est une vue en coupe montrant impaction de rimplant patellaire.

La figure 10 est une vue partielle en perspective, oerrespondantàlaflgure9.

Selon l'invention, L'appareil se présente sous forme d'une pince présentant deux branches (1) et (2), reliées avec capacité de rapprochement et d'écartement angulaire, à la façon d'un ciseau, au moyen d'un axe transversal (3). Chacune de ces branches présente, en bout, une mâchoire (la) et (2a). La machoire (la) est articulée en bout de la branche (1), tandis que la machoire (2a) est articulée en bout de la m8choire (2).

Les mâchoires (la) et (2a) sont en outre accouplées par une tige verticale (4) solidaire de la mâchoire inférieure (la) et engagée librement dans la machoire supérieure (2a). Ces dispositions permettent, lorsque l'on agit angulairement sur les branches (1) et (2), de déplacer de manière concomitante en position de rapprochement ou d'écartement, les mâchoires (la) et (lb) dune manière parallèle.

A noter que l'écartement angulaire des branches peut être assujetti à un système d'indexation, au moyen d'un secteur cranté (5), solidaire de la branche (2) par exemple, et engagé librement au travers de l'autre branche (1), ledit secteur coopérant avec un doigt cranté (5a) articulé au niveau de la branche (1). Ce doigt (5a) est monté en combinaison avec une lame ressort (5b).

La mâchoire inférieure (la) est conformée pour permettre le positionnement et la stabilité de la rotule pathologique à prothéser (R). La mâchoire supérieure (2a) est conformée pour permettre le montage drun ensemble (E) adapté pour assurer la résection de la rotule (R). Notamment pour essentiel et de manière connue, cet ensemble (E) présente un outil rotatif (O) sous forme d'une fraise, présentant coaxialement une mèche (01), en vue, d'une part, de percer la rotule (R) et, d'autre part, d'enlever une certaine épaisseur d'os, en vue de l'impaction de l'implant rotulien (IR).

La machoire (la) qui constitue la machoire fixe, présente une surface d'appui (lob) apte à assurer la stabilité et le positionnement automatique de la rotule à prothéser (R) dans le plan frontal physiologique du patient ou sensiblement frontal. Le but recherché est de positionner la rotule (R) dans l'espace, perpendiculairement à l'axe (XX) de ensemble de résection (E).

A cet effet, la surface d'appui (lb) est de forme générale circulaire et présente une large ouverture centrale (1 bl) pour le positionnement de la face antérieure de la rotule (R). Le bord circulaire (lb2) de la surface d'appui (lb) peut ainsi coopérer avec le bord périphérique externe de la rotule, qui, généralement, est relativement plan et exempt de toutes aspérités. Cette phase d'appui (lob) présente également, au niveau de son bord périphérique, des aspérités d'ancrage (lb2) afin de parfaitement maintenir la rotule (R) à prothéser, en combinaison avec la machoire (2).

L'extrémité de la mâchoire (2) constitue un guide pour l'ensemble de résection (E). Ce guide comprend une douille (2b) dont le bord circulaire inférieur présente des aspérités (2bol). A l'intérieur de cette douille (2b) est montée une autre douille amovible (6), dont le diamètre interne correspond au diamètre de l'outil de fraisage (O), lui même déterminé en fonction du diamètre de l'implant (IR) à impacter.

La douille amovible (6) est fixée à rintérieur du guide (2b) par tous moyens connus et appropriés. Par exemple, la douille (6) présente périphénquement un trou coopérant avec un doigt escamotable (2c). Un pion (6a) coopère avec une échancrure du guide (2b), pour assurer l'indexation angulaire de ladite douille par rapport au doigt escamotable (2c).

Selon une caractéristique importante de l'invention, la tige (4) permet le montage temporaire d'un implant d'essai et détermine, en combinaison avec un index (7) monté avec capacité de réglage et de blocage en position sur une partie de l'ensemble (E), automatiquement l'épaisseur de la rotule qui doit être réséquée, tout en limitant oette épaisseur, comme il sera indiqué dans la suite de la description.

La tige (4) présente un épaulement (4a) délimitant une portée circulaire (4b) sur laquelle peut être engagé un implant d'essai, en butée sur ledit épaulement (4a). L'index (7) est monté avec capacité de coulissement, sur un fourreau fixe (8), recevant rarbre d'entrainement (9) de l'outil (O). Le blocage en position de l'index (7) sur le fourreau (8) s'effectue au moyen par exemple, d'une vis (10). L'index (7) présente un doigt latéral (7a) dont l'extrémité est agencée en (7b) pour coopérer avec la portée (4b) de la tige (4).

Enfin, le déplacement de l'index (7) par rapport au fourreau (8) est limité par une butée supérieure (11). Ainsi, lorsque l'index (7) est en position de butée sur la colerette (11) du fourreau et sur l'épaulement (4a) de la tige, la distance (d) entre l'extrémité de la face active de l'outil (O) et la surface d'appui (lob2) de la mâchoire (la), est égale à l'épaisseur minimale souhaitée de la rotule (R) après résection.

II convient d'analyser le fonctionnement de l'appareil.

La rotule (R) étant luxée, on choisit la taille adaptée avec les implants d'essais ou mieux encore, avec les douilles amovibles (6). On introduit ensuite la douille amovible retenue (6) dans le guide (2b), en fonction de la taille préalablement déterminée. On positionne alors la pince, par rapport à la rotule, dont la face antérieure est positionnée et stabilisée au niveau de la face d'appui (lob) de la machoire (la) et on serre vigoureusement la pince sur la rotule.

L'implant d'essai (IE) est ensuite positionné sur la portée (4b) de la tige (4), en butée sur l'épaulement (4a). L'ensemble de résection est alors introduit dans la douille (6). L'outil (O) est mis en contact avec la face postérieure de la rotule. L'index (7) est ensuite réglé par rapport au fourreau (8) en position de butée sur l'implant d'essai. La vis (10) assure le blocage en position de l'index (7). Il suffit ensuite de retirer l'implant d'essai et d'entrainer en rotation l'outil (O), par tout moyen connu et approprié, pour fraiser la face antérieure de la rotule, jusqu'à ce que l'index (7) arrive en butée sur l'épaulement (4a) de la tige (4).

Il apparait donc que l'épaisseur de rotule réséquée correspond exactement à celle de l'implant posé. II suffit ensuite de tester le genou, la rotule d'essai étant en place pour vérifier le bon déroulement condylien et l'absence de contraintes excessives sur l'appareil extenseur.

Ces dispositions permettent donc au chirurgien d'enlever exactement l'épaisseur de rotule souhaitée, sans être obligé de se référer à des repères visuels. Lorsque l'épaisseur est atteinte, L'ensemble (1) est automatiquement placé en position de butée, interdisant de taller la rotule au delà de l'épaisseur souhaitée.

Comme indiqué, la course maximum de l'ensemble de résection est limitée pour laisser, après résection, une hauteur suffisante (d) de rotule restante. En effet, des rotules pathologiques d'épaisseurs différentes, peuvent nécessiter des implants de mêmes dimensions. On renvoie aux figures 5, 6, 7 et 8, qui montrent l'utilisation de rappareil, dans le cas de deux rotules1 d'épaisseur très différente.

Dans le premier cas d'une rotule d'épaisseur importante (figwes 5 et 6) et après réglage de l'appareil comme indiqué, la course de l'outil (O) correspond à la hauteur de l'implant d'essai (IE), pour obtenir, d'une manière concomitante, une résection épaisseur correspondante.

Par contre, dans le cas d'une rotule de plus faible épaisseur (figures 7 et 8), le positionnement relatif de l'index (7) par rapport au fourreau (8) est modifié, limitant ainsi la course en position extrême de butée, à la hauteur minimale souhaitée (d), après résection. II est a noter que dans cette configuration, l'implant définitif est légèrement supérieur à l'épaisseur réséquée. Cela ne pose pas de problème, étant donné que pour de telles indications chirurgicales, il y a souvent lieu de compenser une usure anormalement forte.

A noter également que l'appareil tel que défini pour la préparation de la rotule, peut également servir à l'impaction de l'implant patellaire. En effet, l'ensemble de résection (E) étant enlevé ainsi que la douille amovible (6), le guide (2b) peut recevoir un organe sous forme notamment d'un bloc en matière caoutchouteuse (12), apte à prendre appui sur l'implant patellaire, préalablement mis en place au niveau de la partie réséquée de la rotule. Le même appareil peut donc servir à la fois pour la préparation de la rotule et pour l'impaction de l'implant patellaire.

Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle:
- la mesure différentielle permettant de ne fraiser que l'épaisseur de l'implant patellaire, afin de conserver la hauteur initiale de la rotule,
- la sécurité par mise en butée automatique de l'ensemble de résection, évitant au praticien de trop réséquer la rotule, la profondeur de coupe maximum étant automatiquement arrêtée en fonction de l'épaisseur minimale de la rotule réséquée, afin de conserver toute la rigidité nécessaire,
- la possibilité d'adapter le guide à tous les diamètres de rotules à prothéser, compte-tenu du jeu de bagues interchangeable,
- le positionnement et la stabilité de la rotule, au niveau de la pince, permettant de parfaitement bien la positionner par rapport à l'ensemble de résection.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1. -1- Appareil pour la préparation de la rotule en vue de la mise en place d'un implant patellaire, ledit appareil se présentant sous la forme d'une pince dont l'une des branches (1) est conformée à son extrémité libre pour supporter la rotule, tandis que l'extrémité libre de l'autre branche (2) reçoit un ensemble de résection (E), apte à coopérer avec ladite rotule, caaatêisé en ce que les branches (1) et (2) de l'ensemble présentent, en combinaison, des agencements de mesure différentielle (4) (7) aptes à ne réséquer au maximum, que l'épaisseur de l'implant patellaire souhaité, lesdits agencements étant combinés avec un système de butées (4a) (11) apte à limiter automatiquement à une valeur prédéterminée, une épaisseur non réséquée de rotule, quelque soit les dimensions de l'implant et correspondant à une course maximum de l'ensemble de résection.
2. -2- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce aue l'extrémité de la branche (1) recevant la rotule est équipée d'une mâchoire (la) qui présente une surface d'appui (lob) apte à positionner automatiquement dans un plan frontal ou sensiblement frontal, ladite rotule, en vue de son positionnement dans respace perpendiculairement à l'axe de l'ensemble de résection (E) portée par une mâchoire (2a) que présente l'extrémité de rautre branche (2).
3. -3- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface d'appui (lob) est de forme générale circulaire et présente une large ouverture centrale (1b1) pour le positionnement automatique de la face antérieure de la rotule.
4. -4 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce aue les agencements de mesure différentielle et de butée sont constitués par une tige (4) apte à recevoir en position de butée, un implant d'essai (lE) et à coopérer avec un index (7) monté avec capacité de réglage et de blocage en position, sur un fourreau fixe (8) recevant l'arbre d'entrainement, de l'ensemble de résection (O) qui présente une butée (11) coopérant avec ledit inde (7).
5. -5- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en position de butée de l'index (7) sur ensemble de résection (O) et sur la tige (4), la distance entre rextrémité de l'outil de résection et la surface d'appui de la branche recevant la rotule, est égale à épaisseur minimale prédéterminée de la rotule après résection, correspondant à la course maximum dudit outil.

   + Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige (4) présente un épaulement (4a) sur lequel prend appui l'implant d'essai (lIE) engagé sur ladite tige, I'extrémité (7b) de l'index (7) étant centrée par rapport à la tige (4) en position de butée avec ledit implant ou ledit épaulement -7- Appareil selon rune quelconque des revendications 2 et 4, en ce oue la tige (4) est solidaire de la machoire inférieure (la) qui présente la surface d'appui de la rotule et est engagée librement au travers de rautre mâchoire supérieure (2a).

   + Appareil selon la revendicaion 2, caractérisé en ce aue l'extrémité de la machoire (2a) recevant l'ensemble de résection (O) constitue une douille fixe (2b) apte à recevoir des douilles amovibles (6) de diamètre déterminé en fonction du diamètre de rimplant, lesdites douilles amovibles (6) recevant, avec capacité de déplacement en translation, le corps de route de résection.

   -9- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les machoires (la) (2a) sont montées en bout des branches (1) (2) d'une manière attiuiées pour être déplacées parallèlement dans un plan perpendicuWre à la tige (4) qui fait office de guide.

   -10- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les faces en regard des douilles de la mâchoire supérieure et de la surface d'appui de la machoire inférieure, présentent des aspérités d'ancrage (obi) (2b1).

   -11- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce aue la douille (2b) de la mâchoire supérieure est susceptible de recevoir un organe d'appui (12), apte à coopérer avec rimplant, positionné sur la partie réséquée de la rotule, en vue de son impaction.