FR2806901A1

FR2806901A1 - Femur cutting apparatus for fitting total knee prosthesis comprises base with anterior and posterior cutting assemblies and feeler

Info

Publication number: FR2806901A1
Application number: FR0004306A
Authority: FR
Inventors: Alain Aaron
Original assignee: Fournitures Hospitalieres Industrie SAS
Current assignee: Fournitures Hospitalieres Industrie SAS
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2001-10-05
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: FR2806901B1

Abstract

The apparatus consists of a base (3) with a foot (15) to rest on the upper resectioned end of the tibia, an upright (16) with a slot (25), anterior (5) and posterior (8) femur cutting assemblies which can slide on the support, and a feeler (7) to press against the anterior face of the femur and position the anterior cutting assembly. It also has an assembly (9) with a rod (50) which can pass through the slot in the upright and into the medullary canal of the femur, and a femoral distraction measuring instrument (21).

Description

La présente invention concerne un matériel de coupe fémorale vue de la mise en place d'une prothèse totale du genou. The present invention relates to a femoral cutting material for the placement of a total knee prosthesis.

Une prothèse totale du genou comprend un implant fémoral reproduisant les condyles fémoraux naturels. Cet implant presente une forme recourbée destinéeà envelopper l'extrémité distale du fémur, et sa mise en place implique de réaliser une découpe adéquate du fémur. A total knee prosthesis includes a femoral implant reproducing the natural femoral condyles. This implant has a curved shape for to wrap the distal end of the femur, and its implementation involves performing an adequate cut of the femur.

Cette découpe comprend en particulier une coupe antérieure et coupe postérieure du fémur qui doivent être parallèles et être réalisées à une distance déterminée l'une de l'autre, cette distance correspondantà la distance des faces correspondantes de l'implant. This cutout comprises in particular an anterior cut and posterior cut of the femur which must be parallel and be made to a determined distance from each other, this distance corresponding to to the distance of the corresponding faces of the implant.

Une prothèse totale du genou comprend également un implant tibial et un plateau méniscal de glissement. A total knee prosthesis also includes a tibial implant and a meniscal slide tray.

Le bon fonctionnement de la prothèse, et donc la perennité de l'ancrage osseux des implants fémoral et tibial, ainsi que la résistance du plateau méniscalà l'usure, est conditionné par l'obtention d'une tension adaptée des ligaments interne et externe de l'articulation, et donc par le positionnement angulaire adéquat de l'implant fémoral par rapport au fémur. The proper functioning of the prosthesis, and thus the durability of the bone anchoring of the femoral and tibial implants, as well as the resistance of the meniscal plateau to wear, is conditioned by obtaining a adapted tension of the inner and outer ligaments of the joint, and therefore by the adequate angular positioning of the femoral implant relative to the femur.

Actuellement, les coupes fémorales et la coupe tibiale sont réalisées plus ou moins aujugé, puis des implants et un plateau méniscal de dimensions adaptées sont mis en place. Cette technique repose pour large part sur l'expérience du praticien et n'exclut pas le risque de coupes non optimales, induisant une tension inadaptée des ligaments interne et externe. Currently, the femoral sections and the tibial cut are performed more or less at the trial, then implants and a meniscal tray of suitable dimensions are put in place. This technique relies heavily on the experience of the practitioner and does not exclude the risk of non-optimal cuts, inducing inadequate tension of the inner and outer ligaments.

La présente invention viseà remédierà ce problème fondamental, au moyen d'un matériel restant relativement simpleà utiliser. L'invention vise égalementà fournir un matériel amélioré, particulièrement en ce qui concerne la détermination des dimensions de l'implant fémoral et du plateau méniscal à utiliser pour l'articulation prothétique. The present invention aims to to to this fundamental problem, by means of a material remaining relatively simple to use. The invention also aims to provide improved material, particularly with regard to determining the dimensions of the femoral implant and the meniscal tray to be used for the prosthetic joint. .

Selon l'invention, ce matériel comprend - une embase présentant un pied propreà prendre appui contre face supérieure réséquée du tibia et un montant orthogonalà ce pied, comprenant une lumière qui le traverse; - un bloc de coupe fémorale antérieure, pouvant être engagé et pouvant coulisser sur ledit montant; - un bloc de coupe fémorale postérieure, pouvant également être engagé et coulisser sur ledit montant; - un ensemble comprenant un doigt palpeur, monté sur le bloc de coupe fémorale antérieure, ce doigt palpeur pouvant prendre appui contre la face antérieure du fémur, en sortie de trochlée, pour positionner ce bloc de coupe fémorale antérieure par rapport au fémur- - un ensemble comprenant une tige qui peut etre engagée au travers de ladite lumière dudit montant puis dans le canal médullaire du fémur, cet ensemble comprenant un excentrique perpendiculaireà l'axe de la tige, conformé pour venir, au cours de la rotation de la tige sur elle- même, en appui contre l'embase et pour, de la sorte, réaliser une distraction du fémur par rapport au tibia jusqu'à mise en tension des ligaments interne et externe de l'articulation; et - des moyens permettant de mesurer la distance de distraction fémur. According to the invention, this material comprises - a base having a clean foot to to bear against resected upper side of the tibia and an orthogonal amount to this foot, including a lumen therethrough ; - an anterior femoral cutting block, engageable and slidable on said post ; - a posterior femoral cutter block, which can also be engaged and slide on said post ; - a set including a probe finger, mounted on the block of anterior femoral cut, this sensing finger being able to bear against the anterior surface of the femur, at the trochlear exit, to position this anterior femoral cut block with respect to the femur - - at the axis of the rod, shaped to come, during the rotation of the rod on itself, bearing against the base and, in this way, perform a distraction of the femur relative to the tibia until tensioning of the inner and outer ligaments of the joint ; and - means for measuring femoral distraction distance.

En pratique, l'extrémité supérieure du tibia est réséquée puis le pied de l'embase est mis en place sur la surface réséquée. In practice, the upper end of the tibia is resected and the foot of the base is placed on the resected surface.

Les blocs de coupe sont engagés sur le montant et l'ensemble comprenant le doigt palpeur est mis en place sur le bloc coupe fémorale antérieure. Ce doigt palpeur est amené en appui contre la face antérieure fémur de manièreà positionner le ou les blocs de coupe de façon adéquate selon la ou les coupesà réaliser. The cutting blocks are engaged on the upright and the assembly comprising the feeler finger is placed on the anterior femoral cut block. This feeler finger is brought into abutment against the anterior femoral surface in a manner to position the cutting block (s) adequately according to the section (s) to achieve.

La tige est introduite au travers de la lumière du montant puis dans le canal médullaire du fémur et est pivotée sur elle-même de telle sorte que l'excentrique vienne coopérer avec ladite embase pour réaliser la distraction du fémur par rapport au tibia, jusqu'à tension adéquate des ligaments interne et externe. The rod is introduced through the lumen of the upright and into the medullary canal of the femur and is pivoted on itself so that the eccentric comes to cooperate with said base to achieve the distraction of the femur relative to the tibia, until with adequate tension of the inner and outer ligaments.

Celle distraction permet ainsi de tester élasticité de ces ligaments en vue du choix d'un plateau méniscal d'épaisseur adaptée. This distraction thus makes it possible to test the elasticity of these ligaments with a view to choosing a meniscal plate of suitable thickness.

Cette distraction permet également, dans le cas où l'un de ces ligaments serait plus court que l'autre, de réaliser un léger pivotement du fémur sur lui-même, auquel la tige et le palpeur ne font obstacle. Elle a ainsi pour effet, le cas échéant, d'orienter le fémur de manière adéquate par rapport aux blocs de coupe, en vue de l'obtention d'un bon positionnement angulaire de l'implant fémoral par rapport fémur. Avantageusement, les moyens permettant de mesurer la distance de distraction du fémur sont constitués, d'une part, par un plot solidaire de l'embase, comprenant une graduation, et, d'autre part, le bloc de coupe fémorale postérieure. This distraction also makes it possible, in the case where one of these ligaments is shorter than the other, to realize a slight pivoting of the femur on itself, to which the stem and the feeler do not interfere. It thus has the effect, if necessary, to orient the femur adequately with respect to the cutting blocks, in order to obtain a good angular positioning of the femoral implant relative to the femur. Advantageously, the means for measuring the distraction distance of the femur are constituted, on the one hand, by a stud integral with the base, comprising a graduation, and, on the other hand, the posterior femoral cutting block.

La venue de ce bloc en regard de la graduation permet une mesure precise de cette distance. The arrival of this block next to the graduation allows an accurate measurement of this distance.

L'excentrique peut présenter un bord périphérique courbe mais présente avantageusement un bord périphériqueà facettes. The eccentric may have a curved peripheral edge but advantageously has a peripheral edge to facets.

Ces facettes permettent de caler l'excentrique dans une position angulaire donnée. These facets make it possible to wedge the eccentric in a given angular position.

De préférence, le bloc de coupe fémorale postérieure indépendant du bloc de coupe fémorale antérieure, et le matériel comprend des moyens de positionnement permettantde placer ce bloc de coupe fémorale postérieure selon plusieurs positions par rapport au bloc de coupe fémorale antérieure et de maintenir ce bloc de coupe fémorale postérieure dans une position relative déterminée par rapportà ce bloc de coupe fémorale antérieure. Preferably, the posterior femoral cutter block independent of the anterior femoral cutting block, and the material includes positioning means for placing this posterior femoral cutter block in a plurality of positions relative to the cutter block. anterior femoral block and maintain this posterior femoral cut block in a relative position determined relative to this anterior femoral cut block.

Il est ainsi possible de régler précisément la distance relative ces deux blocs de coupe selon la coupe postérieureà réaliser et/ou selon l'épaisseur du plateau méniscal que le praticien souhaite utiliser en fonction des caracteristiques du patient. It is thus possible to precisely adjust the relative distance between these two cutting blocks according to the posterior cut to achieve and / or according to the thickness of the meniscal tray that the practitioner wishes to use depending on the characteristics of the patient.

Avantageusement, ces moyens de positionnement comprennent des moyens de mesure de la distance séparant les fentes de guidage que comprennent les blocs de coupe. Advantageously, these positioning means comprise means for measuring the distance separating the guide slots that comprise the cutting blocks.

Ces moyens de mesure permettent de déterminer immédiatement la taille de l'implant fémoral correspondantà la position des deux blocs de coupe l'un par rapportà l'autre. These measuring means make it possible immediately to determine the size of the femoral implant corresponding to the position of the two cutting blocks with respect to one another.

Pour sa bonne compréhension, l'invention està nouveau decrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant,' titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du matériel qu'elle concerne. For a good understanding, the invention is to again described below with reference to the attached schematic drawing representing, ' as a non-limiting example, a preferred embodiment material that it concerns.

La figure1 est une vue en perspective éclatée des différentes pièces qui composent ce matériel; la figure 2 est une vue de côtéde ce matériel, après mise en place sur articulation du genouà traiter, dans une première position des blocs de coupe qu'il comprend; la figure3 en est une vue similaireà la figure 2, dans deuxième position des blocs de coupe; La figure 4 est une vue de face du fémur de l'articulation, et la figure5 est une vue en perspective du dispositif après positionnement relatif des blocs de coupe pour la réalisation des coupes fémorales antérieure et postérieure. Figure 1 is an exploded perspective view of the different parts that make up this material ; Figure 2 is a side view of this material, after placement on knee joint to treat, in a first position of the cutting blocks that it understands ; 3 is a view similar to FIG. 2, in the second position of the cutter blocks; FIG. 4 is a front view of the femur of the joint, and FIG. > 5 is a perspective view of the device after relative positioning of the cutting blocks for the realization of anterior and posterior femoral sections.

Les figures représentent sous différents angles un matériel1 de coupe fémorale, permettant de réaliser la coupe antérieure et la postérieure du fémur 2 en vue de la mise en place d'une prothèse totale du genou. The figures represent, from different angles, a material 1 of femoral section, allowing the anterior and posterior cut of the femur 2 to be made in order to place a total prosthesis of the knee.

Ce matériel1 comprend une embase3, une tige de positionnement 4, un bloc de coupe fémorale antérieure5, un ensemble6 comprenant un doigt palpeur7, un bloc de coupe fémorale postérieure8, un ensemble de distraction9, et une pièce de blocage10. This material 1 includes a base 3, a positioning rod 4, anterior femoral cutting block 5, a set 6 including a probe finger 7, a posterior femoral section block 8, a distraction set 9, and a blocking part 10.

L'embase3 est formée par un pied15 et par un montant16 orthogonalà ce pied15. The base 3 is formed by a foot 15 and by an amount 16 orthogonal to this foot 15.

Le pied15 présente une encoche17 lui donnant une forme en U, et peut prendre appui contre la face supérieure réséquée d'un tibia 20 en étant engagé autour des ligaments croisés. Foot 15 has a 17 notch giving it a U, shape and can bear against the resected upper side of a 20 tibia. being engaged around the cruciate ligaments.

Ce pied15 comporte un plot 21 pourvu, du côté opposéà l'encoche17, d'une nervure 22 en saillie, dont la face supérieure forme une surface d'appui pour l'excentrique51 décrit plus loin. Ce plot 21 comprend une graduation23 au niveau de sa partie inférieure. This foot 15 comprises a stud 21 provided, on the opposite side to the notch 17, of a projecting rib 22, the face of which upper forms a bearing surface for the eccentric 51 described later. This stud 21 includes a graduation 23 at its lower part.

Le montant16 présente une section transversale globalement rectangulaire.Il comprend une lumière longitudinale25, qui le traverse dans le sens antéro-postérieur, et un alésage longitudinal circulaire26 dans lequel être engagée et peut pivoter la tige de positionnement 4. The amount 16 has a generally rectangular cross-section. It comprises a longitudinal lumen 25, which passes through it in the anteroposterior direction, and a circular longitudinal bore 26 in which the positioning rod 4 can be engaged and pivoted.

Cette dernière présente une partie principale 4a de diamètre ajusteà celui de l'alésage26, et est percée transversalement d'un trou27 se trouvantà hauteur de la lumière25 lorsque la tige 4 est engagée dans l'alésage26. The latter has a main portion 4a of diameter adjusts to that of the bore 26, and is pierced transversely with a hole 27 located at light height 25 when rod 4 is engaged in bore 26.

Le bloc de coupe fémorale antérieure5 présente une fente30 pour guidage de la scie permettant la découpe de l'os, et un conduit31 qui le traverse. Ce conduit31 se subdivise en une partie principale, permettant l'engagementà coulissement du bloc5 sur le montant16, et en une partie secondaire, pouvant recevoirà coulissement un doigt 42 solidaire du bloc de coupe fémorale postérieure8, ce doigt 42 étant décrit plus loin. The anterior femoral cutblade 5 has a 30 slot for guiding the saw to cut the bone, and a 31 duct that cross it. This conduit 31 is subdivided into a main part, allowing the to sliding of the 5 block on the amount 16, and in a secondary part, able to receive to sliding a finger 42 secured to the posterior femoral cutting block 8, this finger 42 being described later.

Le bloc5 présente en outre un trou taraude32 qui débouche dans la partie secondaire du conduit31, pour le vissage de la pièce de blocage10. Block 5 also has a tapped hole 32 which opens into the secondary part of the conduit 31, for screwing the blocking part 10.

Il présente également un trou33 pour le montage de l'ensemble Ce dernier comprend un pion35 solidaire du doigt palpeur7. Ce pion35 est muni d'un téton36 à son extrémité inférieure, destinéà être engagé dans le trou33 età y pivoter pour permettre d'orienter angulairement le doigt7. Ce dernier est conformé pour prendre appui contre le fémur 2 en sortie de trochlée afin de positionner la fente30 à hauteur adéquate pour la coupe fémorale antérieure. It also has a hole 33 for mounting the assembly The latter includes a piece 35 attached to the feeler finger 7. This 35 has a nipple 36 at its lower end, intended to be engaged in hole 33 and to y rotate to angularly orient the finger 7. The latter is shaped to bear against the femur 2 at the end of the trochlea to position cleft 30 to adequate height for anterior femoral cut.

Le bloc de coupe fémorale postérieur8 présente une fente 40 pour le guidage de la scie permettant la découpe de 2, et un conduit le traverse. Ce conduit est dimensionné pour permettre l'engagementà coulissement du bloc8 sur le montant16. The posterior femoral cutter block 8 has a slot 40 for guiding the saw to cut 2, and a conduit passes through it. This duct is dimensioned to allow the sliding engagement of the 8 block on the amount 16.

Le doigt 42 comprend, sur sa face tournée côté du trou32, série de rainures 45 de profil triangulaire et, du côté de son extrémité libre, une graduation 46 indiquant différentes tailles d'implants fémoraux. The finger 42 comprises, on its side facing the hole 32, series of grooves 45 of triangular profile and, on the side of its free end, a graduation 46 indicating different sizes of femoral implants.

Le bloc8 comprend en outre une encoche médiane 47, qui découvre la lumière25 lorsque le bloc8 est engagé sur le montant16, et deux trous 48 pour la mise en place de broches osseuses permettant le maintien du bloc8 par rapport au fémur 2. Block 8 further comprises a center notch 47, which discovers the light 25 when the block 8 is engaged on the amount 16 , and two holes 48 for the establishment of bone pins for maintaining the block 8 relative to the femur 2.

L'ensemble9 comprend une tige50, un excentrique51 dont le bord périphérique présente des facettes52, et une poignée53 pouvant être saisie manuellement. The set 9 includes a rod 50, an eccentric 51 whose peripheral edge has facets 52, and a 53 handle that can be entered manually.

La tige50 est propreà être engagée dans la lumière25 et le trou27 puis, au travers d'un trou aménagé dans la corticale fémorale au niveau de la trochlée, dans le canal médullaire du fémur 2, jusqu'à positionnement de l'excentrique51 au niveau de la nervure 22. The rod 50 is clean to be engaged in the light 25 and the hole 27 and then, through a hole in the femoral cortex at the level of the trochlea, in the medullary canal of the femur 2, until the eccentric 51 is positioned at the level of the rib 22.

Cet excentrique51 est conformé pour prendre appui contre cette nervure 22 lorsque l'ensemble9 est pivoté selon l'axe de la tige50. La pièce de blocage10 présente une poignée de préhension55 et une tige56 dont la partie d'extrémité57 opposéeà la poignée55 est filetée et se termine par une pointe58. Cette partie57 est destinéeà être vissee dans le trou32 jusqu'à ce que la pointe58 porte contre le doigt 42, au niveau des rainures 45. This eccentric 51 is shaped to bear against this rib 22 when the assembly 9 is rotated along the axis of the rod 50. blocking part 10 has a handle 55 and a rod 56 with the opposite end 57 at the handle 55 is threaded and ends with a 58. This part 57 is for to be screwed into the hole 32 until the tip 58 bears against the finger 42, at the grooves 45.

En pratique, ainsi que le montrent les figures, l'extrémité supérieure du tibia 20 est réséquée puis le pied15 est mis en place sur la surface réséquée. In practice, as shown in the figures, the upper end of the tibia 20 is resected and the foot 15 is placed on the resected surface.

Les blocs5 et8 sont engagés sur le montant16 et l'ensemble 6 mis en place sur le bloc5. Blocks 5 and 8 are committed on the amount 16 and the set 6 set up on the block 5.

Le doigt palpeur7 est amené en appui contre face antérieure du fémur 2 de manièreà positionner le bloc5 de façon adéquate selon la coupe antérieureà réaliser, ainsi que le montre la figure 2. The probe finger 7 is brought against the anterior surface of the femur 2 in a manner to position the block 5 appropriately according to the previous section to achieve, as shown in Figure 2.

La tige50 est introduite au travers de la lumiere 25 et du trou 27 puis dans le canal médullaire du fémur 2, et est pivotee sur elle-même afin que l'excentrique51 vienne coopérer avec la nervure 22 pour réaliser la distraction du fémur 2 par rapport au tibia 20, jusqu'à tension adéquate des ligaments interne et externe60, 61, comme visibleà figure3. The stem 50 is introduced through the light 25 and the hole 27 and into the medullary canal of the femur 2, and is pivoted on it - even so that the eccentric 51 comes to cooperate with the rib 22 to realize the distraction of the femur 2 with respect to the tibia 20, until adequate tension of the ligaments internal and external 60, 61 , as visible to figure 3.

Le bloc8 est alors soulevé par le praticien jusqu'à la hauteur désirée pour l'épaisseur du plateau méniscal, cette hauteur étant repérée au moyen de la graduation23 et du bord inférieur de ce bloc La pièce10 est alors vissée dans le trou32 (figure5) pour que la pointe58 coopère avec une rainure 45 du doigt 42, afin de fixerle bloc 8 rapport au bloc5 dans la position correspondante. The block 8 is then lifted by the practitioner up to the desired height for the thickness of the meniscal tray, this height being marked by means of the graduation 23 and the edge bottom of this block The piece 10 is then screwed into the hole 32 (figure 5) so that the tip 58 cooperates with a groove 45 of the finger 42, in order to fix the block 8 relative to the block 5 in the corresponding position.

Le praticien peut alors lire sur la graduation 46 quelle taille d'implant fémoral correspondà la position des deux blocs de coupe5 et8 l'u n rapportà l'autre. The practitioner can then read on the scale 46 which size of femoral implant corresponds to the position of the two cutting blocks 5 and 8 . one report to the other.

L'invention fournit ainsi un matériel de 'coupe fémorale permettant de remédier aux inconvénients des matériels homologues de la technique antérieure. En effet, ce matériel permet de tester élasticité des ligaments interne et externe en vue du choix d'un plateau méniscal d'épaisseur adaptée; il permet également, dansle cas où l'un de ces ligaments serait plus court que l'autre, comme montréà la figure 4, de réaliser un léger pivotement du fémur sur lui-même pour orienter le fémur de manière adéquate par rapport aux blocs de coupe, en vue de l'obtention d'un bon positionnement angulaire de l'implant fémoral par rapport au fémur.The invention thus provides a femoral cutting material which makes it possible to overcome the disadvantages of the homologous materials of the prior art. In fact, this material makes it possible to test elasticity of the inner and outer ligaments for the purpose of choosing a meniscal plate of suitable thickness ; it also allows, in the case where one of these ligaments would be shorter than the other, as shown in in Figure 4, to realize a slight pivoting of the femur on itself to orient the femur adequately in relation to the blocks cutting, in order to obtain a good angular positioning of the femoral implant relative to the femur.

Claims

CLAIMS 1 - Femoral cutting material for the implementation of a total knee prosthesis, for performing the anterior femoral cut and the posterior femoral cut, characterized in that it comprises : _ a base (3) having a foot (15) own to to bear against the resected upper side of the tibia (20) and an amount (16) orthogonal to this foot (15), including a light (25) which passes through ; - a block (5) of anterior femoral cut, which can be engaged and slidable on said post (16); B> - a posterior femoral section (8) block, which can also be engaged and slide on said post (16); - a set (6) comprising a feeler finger (7), mounted on the block (5) of anterior femoral cut, this finger probe (7) able to bear against the anterior surface of the femur (2), at the trochlear exit, to position this block (5) of the anterior femoral section with respect to the femur (2) ; - a set (9) comprising a rod (50) which can be engaged through said light (25) of said amount (16) then in the medullary canal of the femur (2), this set (9) comprising an eccentric (51) perpendicular to the axis of the rod (50), shaped to come, during the rotation of the rod (50) on itself, in support against the base (3) and, so, perform a distraction of the femur (2) relative to the tibia (20) until tensioning the inner and outer ligaments of the joint ; and - means (21, 23, 8) for measuring the distraction distance of the femur (2). 2 - Material according to claim 1, characterized in that the means for measuring the distraction distance of the femur (2) are constituted, on the one hand, by a stud (21) secured to the base (3), comprising a graduation (23), and, on the other hand, by the block (8) posterior femoral cut. 3 - Material according to claim 1 or claim 2, characterized in that the eccentric (51) has a peripheral edge facet material (52). 4 - Material according to one of the claims 1 '3, characterized in that the block (8) of the posterior femoral section is independent of the anterior femoral section (5) block, and in that it comprises positioning means (10, 32, 42) to place this posterior femoral cup (8) in multiple positions relative to the anterior femoral cut (5) block and maintain this (8) posterior femoral cut block in a relative position relative to at (5) anterior femoral cut. 5 - Material according to claim 4, characterized in that the positioning means comprise means (46) for measuring the distance between the slots (30, 40) of guidance that includes cutter blocks (5, 8).