FR2819168A1

FR2819168A1 - Apparatus for implanting knee prosthesis comprises positioning block fixed at end of femur which has two guides, into which mask fits with transverse slots through which tool can be introduced to carry out resection of femur head

Info

Publication number: FR2819168A1
Application number: FR0104965A
Authority: FR
Inventors: Minguelita Marcolina Lourens
Original assignee: Fedan N B N V
Current assignee: Fedan N B N V
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-07-12
Also published as: NL1017064C2

Abstract

The apparatus for implanting a knee prosthesis comprises a positioning block (11) which is fixed at the end of the femur. This has two guides (15), into which a mask (16) fits which has a series of transverse slots (17, 18, 18a, 18b). A tool can be introduced through these to carry out resection of the head of the femur.

Description

La présente invention concerne un appareil pour l'implantation de prothèses du genou avec précision d'alignement élevée entre tibia et fémur. The present invention relates to an apparatus for implanting knee prostheses with high alignment precision between tibia and femur.

Pour implanter des prothèses du genou, des interventions chirurgicales au cours desquelles sont effectuées, avant l'implantation de la prothèse proprement dite, des tailles du plateau tibial et du plateau fémoral afin de définir un siège approprié pour les deux éléments composant la prothèse, sont habituellement exécutées. To implant knee prostheses, surgical interventions during which are carried out, before the implantation of the prosthesis itself, sizes of the tibial plateau and the femoral plateau in order to define an appropriate seat for the two components of the prosthesis, are usually performed.

La figure 1 représente un fémur 1 d'un patient et un tibia 2 disposés entre eux sensiblement dans l'axe. La position correcte entre tibia 2 et fémur 1 est celle dans laquelle, en absence de pathologies, l'axe longitudinal du tibia 2 passe par le centre de la tête 3 du fémur 1. FIG. 1 represents a femur 1 of a patient and a tibia 2 arranged between them substantially in the axis. The correct position between tibia 2 and femur 1 is that in which, in the absence of pathologies, the longitudinal axis of the tibia 2 passes through the center of the head 3 of the femur 1.

Tout désalignement entre l'axe du tibia 2 et le centre de la tête du fémur est un indice de pathologies qui intéressent le fémur et/ou le tibia. Any misalignment between the axis of the tibia 2 and the center of the head of the femur is an index of pathologies which interest the femur and / or the tibia.

L'introduction d'une prothèse du genou doit donc rétablir l'alignement correct entre le tibia et la tête du fémur. The introduction of a knee prosthesis must therefore restore the correct alignment between the tibia and the head of the femur.

A cet effet, le plateau tibial et le plateau fémoral doivent être taillés selon des angles appropriés de manière à définir un siège adapté pour l'introduction de la prothèse, permettant un alignement précis entre le tibia 2 et le fémur 1. For this purpose, the tibial plateau and the femoral plateau must be cut at appropriate angles so as to define a seat suitable for the introduction of the prosthesis, allowing precise alignment between the tibia 2 and the femur 1.

Si les tailles susmentionnées étaient exécutées de manière imprécise, l'alignement entre le tibia 2 et le fémur 1 ne pourrait pas être obtenu et la

prothèse qui serait introduite au niveau de la préparation du genou ne pourrait pas garantir une fonctionnalité correcte de l'articulation pour le patient. If the aforementioned sizes were performed imprecisely, the alignment between the tibia 2 and the femur 1 could not be obtained and the

a prosthesis which is introduced at the level of the knee preparation cannot guarantee correct functionality of the joint for the patient.

Actuellement, les tailles du plateau tibial et du plateau fémoral sont exécutées soit manuellement, c'est-à-dire avec uniquement une évaluation visuelle de la part du chirurgien qui pratique l'opération, soit au moyen de l'utilisation de caches qui sont appliqués solidairement au fémur et au tibia pour pouvoir exécuter les tailles nécessaires. Currently, the sizes of the tibial plateau and the femoral plateau are executed either manually, that is to say with only a visual evaluation on the part of the surgeon who performs the operation, or by means of the use of covers which are applied jointly to the femur and tibia to be able to execute the necessary sizes.

Toutefois, l'emploi de tels caches est limité du fait que, pour exécuter les différentes tailles au niveau du plateau tibial et du plateau fémoral, il faut obligatoirement utiliser des caches différents avec, pour conséquence, la nécessité d'effectuer un changement de cache pour différents types de tailles, en augmentant ainsi les temps d'opération. However, the use of such caches is limited because, to execute the different sizes at the level of the tibial plateau and the femoral plateau, it is compulsory to use different caches with, as a consequence, the need to change the cache for different types of sizes, thereby increasing operating times.

De plus, le retrait d'un cache et la fixation successive d'un autre cache pour effectuer une taille différente présente l'inconvénient que le cache successif ne peut pas être fixé au même point que le premier, et les tailles qui sont effectuées ne concordent pas entre elles. In addition, the removal of a cover and the successive fixing of another cover to make a different size has the disadvantage that the successive cover cannot be fixed at the same point as the first, and the sizes which are carried out do not do not match.

Evidemment, comme expliqué précédemment, la réalisation de tailles sur le plateau tibial et sur le plateau fémoral qui ne concordent pas entre eux Obviously, as explained above, the realization of sizes on the tibial plateau and on the femoral plateau which do not agree with each other

entraîne une introduction de la prothèse dans une orientation non optimale pour obtenir l'alignement entre l'axe longitudinal du tibia et le centre de la tête du fémur. entails introduction of the prosthesis in a non-optimal orientation to obtain alignment between the longitudinal axis of the tibia and the center of the head of the femur.

En outre, l'exécution non correcte des tailles des plateaux tibial et fémoral entraîne l'introduction de prothèses qui peuvent avoir une épaisseur non adéquate pour le patient et peuvent donc compromettre la déambulation. In addition, the incorrect execution of the sizes of the tibial and femoral plates results in the introduction of prostheses which may have a thickness which is not adequate for the patient and can therefore compromise ambulation.

La présente invention a pour objet de réaliser un appareil pour l'implantation de prothèses du genou qui permet d'effectuer des tailles sur les plateaux tibial et fémoral absolument précis et adaptés entre eux, afin d'implanter une prothèse qui permet un alignement optimal entre le tibia et le fémur. The object of the present invention is to provide an apparatus for the implantation of knee prostheses which makes it possible to perform cuts on the tibial and femoral plates which are absolutely precise and adapted to one another, in order to implant a prosthesis which allows optimal alignment between the tibia and the femur.

Dans le cadre de cet objet, un but de la présente invention consiste à réaliser un appareil pour l'implantation de prothèses du genou, avec lequel les tailles du plateau fémoral sont effectuées au moyen d'un cache unique. Within the scope of this object, an object of the present invention consists in producing an apparatus for implanting knee prostheses, with which the sizes of the femoral plateau are carried out by means of a single cover.

Un autre but de la présente invention consiste à réaliser un appareil pour l'implantation de prothèses du genou avec lequel est obtenu, avant d'exécuter

les tailles des plateaux tibial et fémoral, un alignement optimal entre le tibia et le fémur du patient. Another object of the present invention is to provide an apparatus for implanting knee prostheses with which is obtained, before performing

the sizes of the tibial and femoral plates, optimal alignment between the patient's tibia and femur.

Un but, non le dernier, de la présente invention consiste à réaliser un appareil pour l'implantation de prothèses du genou qui soit d'une fiabilité élevée, de réalisation relativement simple et à coûts compétitifs. An aim, not the last, of the present invention consists in producing an apparatus for implanting knee prostheses which is of high reliability, of relatively simple production and at competitive costs.

La présente invention a pour objet un appareil pour l'implantation de prothèses du genou, comprenant un bloc de positionnement pouvant être implanté au niveau de l'extrémité fémorale proche de l'articulation du genou, caractérisé en ce que ledit bloc de positionnement comprend un couple de guides pour l'introduction d'un élément à cache présentant au moins une fente pour la définition de la position d'au moins une des tailles du plateau fémoral, ledit élément à cache pouvant être bloqué dans lesdites fentes. The present invention relates to an apparatus for implanting knee prostheses, comprising a positioning block which can be implanted at the femoral end close to the knee joint, characterized in that said positioning block comprises a pair of guides for the introduction of a cover element having at least one slot for defining the position of at least one of the sizes of the femoral plate, said cover element being able to be locked in said slots.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description d'un mode de réalisation préféré, mais non exclusif, de l'appareil conforme à l'invention, illustrée à titre indicatif, mais non limitatif, par le dessin joint, dans lequel : la figure 1 est une vue schématique illustrant l'alignement entre le fémur et le tibia d'un patient ; la figure 2 est une vue schématique, latérale, du raccordement entre deux composants de l'appareil, appliqués respectivement au tibia et au fémur du patient ; Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of the apparatus according to the invention, illustrated for information, but not limitation, by the attached drawing, in which: Figure 1 is a schematic view illustrating the alignment between the femur and the tibia of a patient; Figure 2 is a schematic side view of the connection between two components of the device, applied respectively to the tibia and the femur of the patient;

la figure 3 est une vue en perspective illustrant un premier composant de l'appareil conforme à la présente invention ; la figure 3a est une vue en perspective illustrant schématiquement l'application d'un premier composant de l'appareil au fémur du patient, avec le cache correspondant pour l'exécution des tailles ; la figure 4 est une vue en perspective analogue à la figure 3, mais avec le cache introduit dans le siège correspondant et avec illustration de l'exécution d'une des tailles du plateau fémoral ; la figure 5 est une vue en perspective illustrant les tailles effectuées au niveau du plateau fémoral et du plateau tibial avec le composant de l'appareil illustré par les figures 3,3a et 4, et la figure 6 illustre schématiquement le résultat final des tailles exécutées sur le plateau fémoral au moyen de la portion de l'appareil illustrée par les figures 3+5. Figure 3 is a perspective view illustrating a first component of the apparatus according to the present invention; Figure 3a is a perspective view schematically illustrating the application of a first component of the device to the patient's femur, with the corresponding cover for the execution of the sizes; Figure 4 is a perspective view similar to Figure 3, but with the cover inserted into the corresponding seat and with illustration of the execution of one of the sizes of the femoral tray; FIG. 5 is a perspective view illustrating the sizes carried out at the level of the femoral plateau and the tibial plateau with the component of the appliance illustrated by FIGS. 3.3a and 4, and FIG. 6 schematically illustrates the final result of the sizes performed on the femoral plateau by means of the portion of the apparatus illustrated in Figures 3 + 5.

Comme le montrent les figures citées ci-dessus, l'appareil pour l'implantation de prothèses du genou comprend, comme illustré en détail par les figures 3-4, un dispositif pour la réalisation de résections du fémur. As shown in the figures cited above, the apparatus for implanting knee prostheses comprises, as illustrated in detail in Figures 3-4, a device for performing resections of the femur.

Plus particulièrement, le dispositif 10 comprend un bloc de positionnement 11 pouvant être solidairement relié au fémur, au niveau de l'articulation du genou, et solidairement fixé à l'os au moyen de goujons de fixation 12,13, 14, qui permettent de positionner le bloc de positionnement 11 à la position appropriée pour pouvoir ensuite exécuter les tailles du plateau fémoral. More particularly, the device 10 comprises a positioning block 11 which can be solidly connected to the femur, at the knee joint, and solidly fixed to the bone by means of fixing studs 12, 13, 14, which make it possible to position the positioning block 11 in the appropriate position so that the sizes of the femoral plate can then be executed.

Le bloc de positionnement est avantageusement muni latéralement d'un couple de rainures 15 qui forment des guides permettant l'introduction d'un élément à cache 16 qui est profilé et avantageusement muni d'une pluralité de fentes 17,18, 18a, 18b, 19a, 19b qui se trouvent, une fois que l'élément à cache 16 est introduit dans les rainures 15, à la position appropriée pour pouvoir effectuer les résections antérieure, postérieure, distale et les deux résections obliques du fémur. The positioning block is advantageously provided laterally with a pair of grooves 15 which form guides allowing the introduction of a cover element 16 which is profiled and advantageously provided with a plurality of slots 17, 18, 18a, 18b, 19a, 19b which are, once the cover element 16 is introduced into the grooves 15, in the appropriate position to be able to perform the anterior, posterior, distal resections and the two oblique resections of the femur.

Comme illustré en détail sur les figures 3 et 3a, l'élément à cache 16 est avantageusement profilé avec une portion de tête 16a qui est munie latéralement d'ailettes saillantes 20 pouvant s'engager dans les rainures 15 du bloc de positionnement 11. As illustrated in detail in FIGS. 3 and 3a, the cover element 16 is advantageously profiled with a head portion 16a which is provided laterally with projecting fins 20 which can engage in the grooves 15 of the positioning block 11.

L'élément à cache 16 comprend également une deuxième portion 16b formant un angle par rapport à la portion 16a et une troisième portion 16c, formant également un angle par rapport à la portion 16a, de manière à être sensiblement orthogonale à la portion 16a. The cover element 16 also comprises a second portion 16b forming an angle with respect to the portion 16a and a third portion 16c, also forming an angle with respect to the portion 16a, so as to be substantially orthogonal to the portion 16a.

Dans la portion 16c sont définies les fentes de résection 18, 18a, 18b, 19a et 19b. Dans la portion 16a est définie la fente de résection 17. In the portion 16c are defined the resection slots 18, 18a, 18b, 19a and 19b. In the portion 16a is defined the resection slot 17.

Le positionnement de l'élément à cache 16 dans les rainures 15 du bloc de positionnement 11 est illustré en détail sur la figure 4 qui indique que l'élément à cache 16 est bloqué dans les rainures 15 au moyen d'éléments de fixation 25 positionnés au-dessus des rainures 15. The positioning of the cover element 16 in the grooves 15 of the positioning block 11 is illustrated in detail in FIG. 4 which indicates that the cover element 16 is locked in the grooves 15 by means of fastening elements 25 positioned above the grooves 15.

Le logement de l'élément à cache 16 dans les rainures 15 permet d'effectuer les tailles du plateau fémoral, comme illustré par la figure 4, au moyen d'un instrument approprié 26. The housing of the cover element 16 in the grooves 15 makes it possible to carry out the sizes of the femoral plate, as illustrated in FIG. 4, by means of an appropriate instrument 26.

La dimension de l'élément à cache 16 est modifiable, de même que le positionnement de ses deux fentes, afin de pouvoir effectuer tous les types de tailles du plateau fémoral qui peuvent être requis pour l'implantation d'une prothèse du genou, sur des patients différents et ayant des types de fémur différents. The dimension of the cover element 16 can be modified, as is the positioning of its two slots, in order to be able to carry out all the types of sizes of the femoral plate which may be required for the implantation of a knee prosthesis, on different patients with different types of femur.

L'avantage de la première partie de l'appareil conforme à l'invention, et particulièrement du dispositif pour effectuer les résections antérieure, postérieure, distale et les deux tailles obliques du fémur, est donc donné du fait que l'élément à cache 16 utilisé pour pouvoir effectuer les diverses résections est d'application universelle sur le bloc de positionnement 11, abstraction faite de la conformation et des dimensions que l'élément à cache 16 peut avoir. The advantage of the first part of the apparatus according to the invention, and particularly of the device for performing anterior, posterior, distal resections and the two oblique sizes of the femur, is therefore given by the fact that the element with cover 16 used to be able to carry out the various resections is of universal application on the positioning block 11, apart from the conformation and the dimensions that the cover element 16 may have.

De cette façon, le bloc de positionnement 11 devient sensiblement universel, de même que l'élément à cache 16 peut être réalisé de manière à avoir des fentes définies à des hauteurs appropriées par rapport au bloc de positionnement 11, afin de pouvoir effectuer les différents types de tailles du plateau fémoral qui peuvent être exigés du chirurgien durant l'implantation de la prothèse du genou. In this way, the positioning block 11 becomes substantially universal, just as the cover element 16 can be made so as to have slots defined at suitable heights relative to the positioning block 11, in order to be able to carry out the various types of femoral tray sizes that may be required of the surgeon during implantation of the knee prosthesis.

La figure 6 illustre schématiquement le résultat de l'application de l'élément à cache 16 et de l'exécution des diverses tailles sur le plateau fémoral. FIG. 6 schematically illustrates the result of the application of the cover element 16 and of the execution of the various sizes on the femoral plateau.

On peut noter qu'au niveau du plateau fémoral cinq différentes régions 27a, 27b, 27c, 27d et 27e se distinguent, disposées à un angle approprié l'une par rapport à l'autre et obtenues par les tailles effectuées en utilisant respectivement les fentes 17, 18a, 18b, 19a et 19b. It can be noted that at the level of the femoral plateau five different regions 27a, 27b, 27c, 27d and 27e are distinguished, arranged at an appropriate angle relative to each other and obtained by the sizes carried out using the slots respectively. 17, 18a, 18b, 19a and 19b.

La figure 2 illustre un deuxième dispositif faisant partie de l'appareil conforme à l'invention. Figure 2 illustrates a second device forming part of the apparatus according to the invention.

Ce dispositif 30 permet de maintenir alignés et solidaires le bloc de positionnement 11 et le dispositif de résection du plateau tibial 31. This device 30 keeps the positioning block 11 and the resection device for the tibial plateau 31 aligned and integral.

L'observation de la figure 2 permet en particulier de noter que le dispositif de réalisation des tailles tibiales est respectivement fixé aux extrémités opposées du tibia à savoir à l'extrémité inférieure du tibia au moyen d'un élément à fourche 32 qui entoure le tibia et est bloqué, au niveau du plateau tibial, de manière à présenter une rainure pour la définition de la taille du plateau tibial. The observation of FIG. 2 makes it possible in particular to note that the device for producing the tibial cuts is respectively fixed to the opposite ends of the tibia, namely to the lower end of the tibia by means of a fork element 32 which surrounds the tibia and is blocked, at the level of the tibial plateau, so as to present a groove for defining the size of the tibial plateau.

L'alignement entre le dispositif pour réaliser les tailles du plateau tibial 31 et le bloc de positionnement 11 sur le fémur est déterminé par le dispositif d'alignement 30 qui comprend l'élément en forme de tige 33 qui est disposé sensiblement parallèle au dispositif 31 et au tibia 2, et s'engage dans un élément en forme de plaque 34 auquel il est fixé. Le dispositif 30 comprend également un montant 35 qui se fixe de manière à faire saillie dans le sens orthogonal par rapport à l'axe longitudinal du bloc de positionnement 11, donc perpendiculaire à l'axe du fémur 1 et du tibia 2. The alignment between the device for making the sizes of the tibial plateau 31 and the positioning block 11 on the femur is determined by the alignment device 30 which comprises the rod-shaped element 33 which is arranged substantially parallel to the device 31 and tibia 2, and engages in a plate-like member 34 to which it is attached. The device 30 also comprises an upright 35 which is fixed so as to project in the direction orthogonal with respect to the longitudinal axis of the positioning block 11, therefore perpendicular to the axis of the femur 1 and the tibia 2.

Le montant 35 est relié solidairement à l'élément en forme de tige 33, de manière que le bloc de positionnement 11 et le dispositif 31 sont parfaitement alignés, afin d'effectuer la taille du plateau tibial parallèle à la taille du plateau fémoral afin que ces deux tailles soient perpendiculaires à l'axe longitudinal du tibia 2 passant par le centre de la tête 3 du fémur (voir figure 1). The upright 35 is integrally connected to the rod-shaped element 33, so that the positioning block 11 and the device 31 are perfectly aligned, in order to effect the size of the tibial plateau parallel to the size of the femoral plateau so that these two sizes are perpendicular to the longitudinal axis of the tibia 2 passing through the center of the head 3 of the femur (see Figure 1).

En pratique, l'appareil conforme à l'invention permet donc d'une part d'effectuer des tailles du plateau fémoral en utilisant un élément unique à cache pour réaliser toutes les tailles, sans devoir donc remplacer de temps à autre l'élément à cache et d'avoir le problème de perdre chaque fois la relation spatiale correcte entre une taille et la suivante, et permet d'autre part d'aligner parfaitement le tibia et le fémur afin de réaliser les tailles de manière optimale. In practice, the apparatus according to the invention therefore makes it possible, on the one hand, to carry out sizes of the femoral plate using a single element with cover to make all the sizes, without therefore having to replace the element from time to time. hide and have the problem of losing each time the correct spatial relationship between one size and the next, and on the other hand allows to perfectly align the tibia and the femur in order to achieve the sizes optimally.

L'appareil ainsi conçu est susceptible de nombreuses modifications et variantes, entrant toutes dans le cadre du concept inventif ; de plus, tous les détails peuvent être remplacés par d'autres éléments techniquement équivalent. The apparatus thus conceived is susceptible of numerous modifications and variants, all coming within the framework of the inventive concept; in addition, all details may be replaced by other technically equivalent elements.

En pratique, les matériaux employés, à condition qu'ils conviennent à l'usage spécifique, ainsi que les dimensions peuvent être quelconques selon les exigences et l'état de la technique. In practice, the materials used, provided that they are suitable for the specific use, as well as the dimensions can be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

1. Apparatus for implanting knee prostheses, comprising a positioning block which can be fixed at the femoral end close to the knee joint, characterized in that said positioning block (11) comprises a pair of guides (15) for the introduction of a cover element (16) having at least one slot (17,18, 18a, 18b, 19a, 19b) for defining the position of at least one of the sizes of the plate femoral, said cover element being able to be blocked in said grooves.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cover element is composed of a first portion (16a) provided laterally with a pair of fins (20) which can engage in said grooves, a second portion (16b) integral with and forming an angle with said first portion, and a third portion (16c) substantially orthogonal to said first portion.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that each of said first and third portion comprises at least one slot for the introduction of an instrument for the realization of the sizes of the femoral plate.

4. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that said positioning block comprises a plurality of fixing studs (12, 13, 14) which can be introduced into said femur for fixing the positioning block to the latter .

5. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that said cover element (16), when it is introduced into said grooves of the positioning block is substantially arranged, with respect to said positioning block, so that said third portion of the cover element is orthogonal to the upper face of said positioning block.

6. Apparatus according to any one of claims 1 to 5 characterized in that it comprises a device for making the sizes of the tibial plateau (31) and an alignment device (30) of said positioning block (11) relative to said device (31) for making the sizes of the tibial plateau.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that said alignment device comprises a first rod-shaped element (33) which can be integrally connected to said device for making the sizes of the tibial plateau (31), and an element to upright (35), arranged with its axis substantially orthogonal to the axis of said first rod-shaped element and which can be connected to said positioning block.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that said first rod-shaped element has its longitudinal axis substantially parallel to the axis of said device for the realization of the sizes of the tibia plateau! and tibia audit.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that said upright is disposed substantially orthogonal to the upper face

of said positioning block, when said upright element is integrally connected to said positioning block.

10. Apparatus according to claim 7, characterized in that said device (31) for making the sizes of the tibial plateau comprises means (32) for fixing it to the lower part of the tibia and means for fixing it to the upper part of it.