FR2999070A1 - Systeme pour couper partiellement un os - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système pour couper partiellement un os, comportant un dispositif (10) de guidage d'un outil de coupe. Suivant l'invention, le dispositif (10) comporte une face supérieure (3) constituant une butée mécanique pour une première partie de l'outil de coupe, non coupante et plus épaisse que sa lame, afin de limiter l'insertion de la lame dans l'os (12) afin de réaliser la coupe partielle dudit os, la face (3) de butée ayant un profil qui est une homothétie du profil du bord de la charnière de l'os, le dispositif (10) de guidage ayant une étendue déterminée pour assurer un guidage directionnel de la lame de l'outil de coupe suivant une orientation déterminée de coupe partielle de l'os.

Description

L'invention concerne un système et un procédé de coupe partielle d'un os. L'arthrose est une anomalie mécanique impliquant une 5 dégradation des articulations, incluant le cartilage articulaire et l'os souschondral. Cette pathologie peut être traitée par le biais de différentes méthodes, la plus importante étant le remplacement total de 10 l'articulation pathologique par un implant prothétique. Cette méthode est cependant très invasive et parfois traumatisante pour le patient. Lorsque cette maladie est la conséquence d'un désalignement d'un membre, elle peut être retardée ou traitée par 15 ostéotomie. Cette procédure chirurgicale, moins invasive, a pour but de rééquilibrer les efforts exercés sur l'articulation pathologique en réalignant les centres articulaires du membre (par exemple les centres 20 hanche, genou, cheville pour le membre inférieur). Une coupe partielle est réalisée sur un des deux os formant le membre (par exemple le fémur ou le tibia pour le membre inférieur). Le réalignement est effectué en faisant une rotation des 25 deux segments osseux, découpés partiellement, autour d'un point de rotation, souvent appelé charnière, résultant de cette découpe partielle. Une fois l'alignement obtenu, ces deux segments osseux sont, dans la plupart des cas, maintenus dans la position souhaitée grâce à une plaque d'ostéosynthèse positionnée au-dessus de la coupe et se fixant sur les 30 deux segments.

Cependant, malgré les bons résultats de cette chirurgie, l'étape consistant à réaliser la coupe partielle de l'os pour obtenir cette charnière est particulièrement difficile à effectuer et peut parfois conduire à des échecs si elle n'est pas réalisée correctement.

Cette charnière doit être bien dimensionnée. Si la charnière est trop large, la distraction sera très difficile, voire même impossible. Dans le cas contraire, si la charnière est trop petite, elle pourra casser au cours de la distraction provoquant une dissociation des deux segments osseux. Dans ce cas, la procédure chirurgicale devient bien plus importante et compliquée puisque la charnière doit être réparée avant de réaliser l'ostéosynthèse. La grande difficulté pour le chirurgien est donc de savoir à quel moment la profondeur de la coupe est suffisante afin d'obtenir une bonne taille de charnière. Il n'existe en effet aucun repère visuel ni aucune visibilité dans l'incision conventionnelle permettant au chirurgien de gérer l'insertion de la lame de scie et donc de gérer cette profondeur de coupe.

En chirurgie conventionnelle, le chirurgien insère alors dans un premier temps une ou deux broches selon la position et l'orientation de la coupe souhaitée. Des images fluoroscopiques sont acquises par l'intermédiaire d'un amplificateur de brillance pour vérifier les positions et orientations de ces broches par rapport à l'os. Si ces positions et orientations sont correctes, la coupe est alors effectuée le long de ces broches. Dans le cas contraire, la procédure est réitérée. Ces images fluoroscopiques sont un réel problème puisque chaque acquisition expose le patient mais également l'équipe médicale à d'importante dose d'irradiation. De plus, l'orientation de la coupe est certes contrôlée par ces broches mais il n'y aucun contrôle sur la profondeur de cette coupe le long de ces broches et donc sur la taille de la charnière résultante. Là encore, le chirurgien a besoin de réaliser plusieurs images fluoroscopiques avec la lame de scie à l'intérieur de l'os pour vérifier l'avancée de cette lame par rapport à l'os afin de visualiser la taille de la charnière résultante. Le système dénommé 'BALANCE et commercialisé par la société ARTHREX fournit une technique permettant au chirurgien de contrôler la profondeur, la position et l'orientation de la coupe pour les 10 ostéotomies d'ouverture. Cette solution est basée sur : Une large broche qui est insérée à l'extérieur de l'incision conventionnelle à travers la partie latérale du tibia suivant un axe perpendiculaire au plan frontal. 15 L'extrémité de la lame de scie rentre alors en collision avec cette broche lorsque l'os est assez coupé, ce qui évite la destruction de la charnière. Cette large broche agit alors comme une butée mécanique pour cette extrémité de la lame de scie. 20 Un guide pour la lame de scie incluant une fente qui contraint l'orientation de cette lame afin qu'elle puisse couper l'os en direction de cette broche. 25 En dépit de la réduction importante des images fluoroscopiques, la solution 'BALANCE possède cependant un inconvénient majeur : elle est bien plus invasive que les ostéotomies conventionnelles puisque une large broche nécessite d'être insérée à travers le genou et à l'extérieur de l'incision conventionnelle, ce qui peut être très 30 traumatisant pour le patient et source de complications postopératoires.

D'autres solutions basées sur la chirurgie assistée par ordinateur ont été développées ces dernières décennies afin de guider la coupe par rapport à l'os du patient. Ces systèmes sont utilisés au cours de l'intervention et la plupart d'entre eux sont composés d'un localisateur optique 3D qui suit et détecte des marqueurs spécifiques dans l'espace. Un ordinateur, connecté à ce localisateur, peut alors calculer automatiquement la position et l'orientation 3D de cibles qui sont composées d'au moins trois de ces marqueurs. Ces cibles sont alors fixées soit sur des outils chirurgicaux ou des os afin d'obtenir leurs positions et orientations 3D dans le volume chirurgical grâce à ce système. Dans certaines solutions exploitées pour les ostéotomies supérieures du tibia, la lame de scie utilisée pour la coupe de l'os peut être localisée en 3D avec ce système. Le chirurgien peut alors obtenir en temps réel, par l'intermédiaire d'un logiciel de chirurgie assistée par ordinateur, la position et l'orientation 3D de la lame de scie par rapport à l'os du patient durant la coupe. Ceci permet à l'équipe médicale de réduire considérablement les doses d'irradiations requises puisque le contrôle de 20 la coupe est entièrement réalisé par l'intermédiaire du système de chirurgie assistée par ordinateur et non par des données fluoroscopiques. Cependant, il y a deux problèmes majeurs liés à cette solution : 25 Pour localiser la lame de scie, une cible est attachée au support de cette lame (bien souvent comprenant le moteur). La position de la lame par rapport à cette cible est alors connue par la station de navigation (en y 30 intégrant des données géométriques 3D du support, par exemple, par calibrage). La forme d'un tel support peut varier considérablement d'un fabriquant à un autre. L'attache de la cible, quel que soit le fabriquant, peut alors devenir un réel problème. Certaines solutions existent pour des supports spécifiques mais ces solutions sont extrêmement dépendantes des fabricants. Cette solution n'est pas simple d'utilisation pour le chirurgien puisque totalement main libre. Il n'y a aucune contrainte mécanique qui puisse maintenir le geste du chirurgien durant la procédure de coupe et éviter ainsi d'éventuelles erreurs d'inattention pouvant provoquer parfois de réels problèmes cliniques (une coupe qui est finalement trop profonde ou bien encore mal orientée par manque d'attention). Le chirurgien doit porter une attention toute particulière durant l'ostéotomie afin de maintenir l'orientation désirée de la coupe et conserver une bonne taille de la charnière. Il doit par conséquent vérifier en permanence le logiciel durant la coupe afin de connaître exactement la position de sa lame de scie par rapport à l'os, alors même que son attention doit intégralement se porter sur son geste chirurgical. Pour éviter cela, certains instruments chirurgicaux localisés par le système de chirurgie assistée par ordinateur permettent au chirurgien d'ajuster l'orientation de la coupe souhaitée, par le biais d'une interface logicielle adaptée, et de contraindre l'orientation de la lame de scie, suivant cet ajustement, par l'intermédiaire d'un guide de coupe. Cette solution permet de contraindre l'orientation de la coupe mais il n'existe aucun instrument permettant d'ajuster la profondeur de coupe souhaitée en limitant l'insertion de la lame de scie dans l'os, et éviter ainsi une coupe trop profonde. La présente invention a pour objet de fournir un système 5 permettant au chirurgien de contrôler, de façon mini-invasive, la profondeur de coupe pour une ostéotomie. Un premier objet de l'invention est un système pour couper partiellement un os (12), en vue de l'obtention de deux segments de cet os reliés entre 10 eux par une charnière osseuse (39) présentant un bord (15) de profil prédéterminé, le système comportant un dispositif (10) de guidage d'un outil (130) de coupe pourvu d'une lame (13), caractérisé par le fait que le dispositif (10) de guidage comporte une face supérieure (3, 18) constituant une butée mécanique pour une première partie (140) de l'outil 15 (130) de coupe, non coupante et plus épaisse que la lame (13), afin de limiter l'insertion de la lame (13) dans ledit os (12) afin de réaliser la coupe partielle dudit os, la face supérieure (3, 18) de butée ayant un profil qui est une homothétie du profil du bord (15) de ladite charnière, le dispositif (10) de guidage ayant une étendue déterminée pour assurer 20 un guidage directionnel de la lame (13) de l'outil (130) de coupe suivant une orientation déterminée de coupe partielle de l'os. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte une seconde partie (6) servant à la fixation à l'os et un premier moyen de 25 fixation (34, 35) pour fixer le dispositif (10) de guidage à la seconde partie (6). Suivant un mode de réalisation de l'invention, le premier moyen de fixation (34, 35) permet de détacher de la seconde partie (6) le dispositif (10) de guidage.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le premier moyen de fixation (34, 35) est de type tenon et mortaise verrouillé. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un moyen (11) de réglage de l'orientation du dispositif (10) de guidage par 5 rapport à la seconde partie (6). Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif (10) de guidage comporte un moyen (7) de réglage en translation de la position de la face supérieure (3) de butée par rapport à une troisième partie (2) du dispositif (10) de guidage. 10 Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de guidage comporte au moins une fente (4, 5) qui le traverse de part en part et qui est apte à recevoir et à être traversée par la lame (13) de l'outil (130) de coupe, la fente (4, 5) du dispositif (10) de guidage ayant une étendue déterminée pour assurer un guidage directionnel de la lame (13) de l'outil 15 (130) de coupe suivant l'orientation déterminée de coupe partielle de l'os. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif (10) de guidage comporte au moins deux premier et deuxième guides (1, 2) comportant respectivement au moins une première fente (4) et au moins une 20 deuxième fente (5) alignée avec la première fente (4), et un moyen (7) de réglage en translation du premier guide (1) par rapport au deuxième guide (2) suivant une direction (Z) parallèle aux fentes (4, 5), le premier guide (1) ayant la face supérieure (3) de butée. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif (10) de guidage 25 comporte au moins deux première et deuxième branches (305, 306) de guidage, qui sont fixées entre elles et qui sont espacées entre elles, la première branche (305) ayant la face supérieure (3) de butée.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comprend un jeu de plusieurs faces (3, 18) de butée ayant différentes formes de face supérieure (18) et/ou différentes hauteurs (17) par rapport à l'os, pouvant chacune servir de butée mécanique (3, 18) sur le dispositif (10) de guidage. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un protecteur de tissus mous (35). Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un outil de mesure avec au moins une graduation visible (22) par des moyens d'imagerie peropératoire permettant à l'utilisateur de déterminer la taille de ladite charnière selon la longueur de la lame (13) de l'outil (130) de coupe. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un dispositif de visée (21) orienté selon ledit dispositif de guidage, permettant à l'utilisateur de guider l'orientation dudit système sur l'os par rapport à un point cible (20) déterminé représentant la charnière désirée. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte : - une première cible (27) adaptée pour être fixée audit os, - une seconde cible (29) adaptée pour être fixée à ladite face supérieure (3, 18) de butée du dispositif (10) de guidage, - un dispositif de navigation (23) qui permet d'acquérir les positions et orientations tridimensionnelles des deux cibles, - un dispositif de traitement (28) qui permet de calculer, à partir des données acquises par ledit dispositif de navigation, lesdites positions et orientations tridimensionnelles de ladite face supérieure (3, 18) de butée du dispositif (10) de guidage par rapport audit point cible, la taille de la charnière et ledit bord de la charnière, - une unité d'affichage (42) qui permet d'afficher les informations délivrées par ledit dispositif de traitement (28) au chirurgien. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le système comporte un palpeur (37) visible par le dispositif de navigation qui permet d'acquérir et d'enregistrer la position tridimensionnelle dudit point cible (41) par 10 rapport à la première cible (27). Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de traitement (28) connait les géométries et positions de la face supérieure (3, 18) et dudit dispositif de guidage (10, 4, 5) par rapport à la seconde cible (29). Suivant un mode de réalisation de l'invention, la première cible (27) dudit 15 os (12) est fixée à une embase (31) qui est adaptée pour être fixée par au moins une broche ou vis audit os. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de traitement est adapté pour calculer le profil de la face (3, 18) de butée mécanique à utiliser selon la taille de charnière souhaitée et le profil du bord de la 20 charnière souhaitée. Suivant un mode de réalisation de l'invention, ledit dispositif de traitement comporte un moyen qui permet de modifier et mettre à jour la longueur spécifique de la lame (13) utilisée pour le calcul dudit bord et de ladite taille de la charnière. 25 Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite unité d'affichage (42) et/ou ledit dispositif de traitement (28) est directement porté par au moins une desdites cibles (27, 29).

Un deuxième objet de l'invention est un procédé pour couper partiellement un os (12) en vue de l'obtention de deux segments de cet os (12) reliés entre eux par une charnière osseuse (39) présentant un bord (15) de profil prédéterminé, à l'aide du système tel que décrit ci-dessus, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : identification d'un point cible (41) sur ledit os représentant la charnière (39) cible désirée, ajustement de la position de la face supérieure (3, 18) du dispositif (10) de guidage selon la taille de la charnière (39) désirée et la longueur de la lame (13) de l'outil (130) de coupe, visualisation du bord (15) et de la taille de la charnière osseuse (39), coupe dudit os par déplacement dudit outil (130) de coupe dans le dispositif (10) de guidage (ou dans la fente (4,5) de ce dispositif (10) de guidage), jusqu'à ce que ladite partie non coupante (140) dudit outil (130) de coupe touche ladite face supérieure (3, 18) et le long de cette face (3, 18) supérieure du dispositif (10) de guidage.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite face supérieure (3, 18) de butée mécanique du dispositif (10) de guidage est ajustée vers ledit point cible.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite taille de la charnière (39) est la distance entre ledit point cible (20) et ledit bord de la charnière (15). Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite orientation du 30 dispositif (10) de guidage par rapport au dit point cible (20) est visualisée en utilisant au moins des moyens d'imagerie peropératoire.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, ledit bord (15) de la charnière et ladite taille (39) de la charnière sont visualisées en utilisant au moins des moyens d'imagerie peropératoire.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite orientation du dispositif (10) de guidage par rapport au dit point cible (41) est visualisée en utilisant au moins une station de navigation.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, ledit bord (15) de la charnière et ladite taille (39) de la charnière sont visualisées en utilisant au moins une station de navigation. L'invention et ses avantages seront décrits plus en détail ci-15 dessous avec des références aux dessins schématiques annexés, qui, seulement à fins d'illustration montrent certains modes de réalisation non limitatifs, dessins dans lesquels : La figure 1 est une représentation schématique d'un mode 20 de réalisation possible d'un système de butée mécanique qui est une partie du système selon la présente invention. La figure 2 est une représentation schématique de la coupe de l'os avec l'objet coupant le long du système de butée mécanique selon 25 la figure 1. La figure 3 est une représentation schématique de la seconde version du système de butée mécanique avec un bord supérieur ayant une forme et une profondeur différente. 30 La figure 4 est une représentation schématique de la troisième version du système de butée mécanique avec un système de visée.

La figure 5 est une représentation schématique du matériel nécessaire pour l'utilisation de la quatrième version du système de butée mécanique. La figure 6 est une représentation schématique de la 10 quatrième version du système de butée mécanique fixé sur l'os. La figure 7 est une représentation schématique du moyen de fixation d'une cible sur l'os. 15 La figure 8 est une représentation schématique de la vue arrière de la quatrième version du système de butée mécanique. La figure 9 est une représentation schématique du point acquis représentant la charnière cible pour une ostéotomie du tibia. 20 La figure 10 est une représentation schématique du système de butée mécanique avec un protecteur de tissus mous. La figure 11 est le diagramme de flux de la procédure 25 chirurgicale mise en oeuvre. La description détaillée suivante fait principalement référence à l'ostéotomie d'ouverture du tibia. La présente invention peut cependant être également utilisée avec d'autres types d'ostéotomies. 30 Dans un mode de réalisation, la figure 1 montre le système suivant l'invention, ayant une butée mécanique 3 et comprenant : - Un dispositif (10) de guidage (également appelée ci-après première partie (10)) prévu pour guider le déplacement de l'outil (130) de coupe suivant une orientation déterminée. Cette orientation déterminée est par exemple un plan déterminé. Par exemple, suivant un mode de réalisation, ce dispositif (10) de guidage est apte à recevoir et à être traversé par l'outil (130) de coupe. Le dispositif (10) de guidage peut comporter par exemple un guide supérieur (1) et un guide inférieur (2) orientés selon la direction de la coupe souhaitée (orientation déterminée). Le dispositif (10) de guidage, par exemple son guide supérieur (1), possède au moins une face supérieure courbée (3) qui est l'homothétie de la forme de la charnière résultante et qui forme une butée (3) pour un objet coupant (130) qui sera expliqué par la suite (où cette face (3) est appelée face (3) de butée ou système de butée mécanique (3)). Le dispositif (10) de guidage, à savoir par exemple le guide supérieur (1), possède un moyen de guidage, à savoir par exemple une fente (4), permettant à la lame (13) de l'objet coupant (130) d'être convenablement orientée le long du système mécanique de butée. La première fente (4) est par exemple formée entre les deux première et deuxième parties (301) et (302) qui sont face à face suivant la direction de l'épaisseur de la fente (4). La face (3) de butée est par exemple prévue sur le côté supérieur des première et deuxième parties (301) et (302) délimitant l'épaisseur de la fente (4). Par exemple, le guide inférieur (2) possède aussi un moyen de guidage, à savoir par exemple une autre fente (5). La deuxième fente (5) est par exemple formée entre les deux parties (501) et (502) du guide (2). Les fentes (4, 5) sont alignées. La ou les fentes (4, 5) s'étendent dans un même plan formé par la direction X d'enfoncement de la lame (13) dans l'os et le profil Y de déplacement de l'outil (130) de coupe le long de la face (3) de butée. D'une manière générale, le dispositif (10) de guidage assure par les dits moyens de guidage (par exemple par la ou les fentes (4, 5)) et/ou par des moyens de guidage autres que des fentes un guidage directionnel de la lame (13) de l'outil (130) de coupe suivant une orientation angulaire déterminée, qui est le plan formé par la direction X d'enfoncement de la lame (13) dans l'os et par le profil Y de déplacement de l'outil (130) de coupe le long de la face (3) de butée. Ce plan, formé par X et Y, dans lequel la lame (13) est mobile, est limité suivant le profil Y (appelé direction longitudinale Y) par une première extrémité (303) du guide (1) et/ou du guide (2) et par une deuxième extrémité distincte (304) du guide (1) et/ou du guide (2). La ou les fentes (4, 5) s'étendent entre les deux extrémités (303) et (304). Les deux extrémités (303) et (304) servent de butée à la lame (13). Tout autre moyen de guidage de l'objet coupant peut également être utilisé dans le cadre de cette invention. Au moins, un moyen de guidage est nécessaire. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la face supérieure (3, 18) est ajustable en translation en hauteur par rapport à l'os et/ou le long de la coupe. Par exemple, la direction de cette translation est parallèle aux fentes (4, 5). Par exemple, un moyen d'ajustement du guide supérieur (1) en translation ou profondeur suivant la direction Z pouvant être comprise dans le plan de X et Y par rapport au guide inférieur (2) peut être prévu, par exemple grâce à deux rails (601) et (602), un système de serrage (7) pouvant être prévu pour permettre à cette translation d'être fixée une fois l'ajustement correctement réalisé. Tout autre moyen d'ajustement pour la translation du guide supérieur (1) par rapport au guide inférieur (2) peut être utilisé dans le cadre de cette invention. Dans le premier guide (1), la fente (4) peut être délimitée par plusieurs branches, à savoir une première branche supérieure (305) portant la face supérieure (3) de butée, et une branche inférieure (306) solidaire de la première branche supérieure (305) et délimitant également la fente (4), la branche (306) ayant deux parties (307) et (308) face à face délimitant l'épaisseur de la fente (4). - Une seconde partie (6) servant à la fixation du dispositif (10) de guidage et du système par rapport à l'os, cette seconde partie (6) ayant par exemple deux trous (801) et (802) qui peuvent accueillir respectivement deux broches (901) et (902) de fixation à l'os. Là encore, tout autre moyen d'attache du dispositif (10) de guidage et du système par rapport à l'os peut être utilisé dans le cadre de cette invention. Suivant un mode de réalisation, la première partie (10) est ajustable en orientation par rapport à la seconde partie (6), et par conséquent par rapport à l'os, par exemple par l'intermédiaire de deux molettes d'ajustement (101) et (102) autour de la rotule (11). Deux rotations peuvent être ajustées avec ces molettes : autour de l'axe longitudinal Y et autour de l'axe Z latéral du système mécanique de butée mais la troisième rotation autour de l'axe vertical perpendiculaire aux axes Y et Z pourrait également être ajustée dans le cadre de cette invention. Là encore, tout autre moyen d'ajustement pour l'orientation du système de butée mécanique par rapport à l'os peut être utilisé dans le cadre de cette invention.

Suivant un mode de réalisation, la figure 2 montre le système de butée mécanique fixé sur l'os (12). La lame (13) de l'outil (130) de coupe est déplacée dans la ou les fentes (4, 5) ou de manière générale par rapport au dispositif (10) de guidage, en ayant l'orientation déterminée par le dispositif (10) de guidage pour réaliser la coupe partielle de l'os. L'objet coupant (130) soutenu par un moteur (14) permet au chirurgien de réaliser la coupe de l'os (12) suivant l'orientation et la profondeur du système (3, 18) de butée mécanique. La coupe est guidée par l'intermédiaire de la fente (4) et/ou (5) mais tout autre moyen de guidage pour l'objet coupant peut être utilisé dans le cadre de cette invention. La coupe est alors réalisée tout le long de la longueur de la lame (13) jusqu'à ce que la partie (140) rentre en contact avec le profil du système (3) de butée mécanique, stoppant ainsi la progression de la lame (13) dans l'os (12). Cette procédure est réitérée tout le long du profil du système (3) de butée mécanique. La charnière résultante (39) de l'os a par conséquent un bord (15) qui est l'homothétie du profil du système (3) de butée mécanique. Le profil du système (3) de butée mécanique dépend de la forme de la charnière souhaitée (39). Tout autre profil du système de butée mécanique peut être également utilisé dans le cadre de cette invention.

Suivant un mode de réalisation, la figure 3 montre une autre version du système (3) de butée mécanique. Dans ce cas, différentes formes, types, profils ou dimensions de dispositif (10) de guidage et de sa face (3) ou (18) de butée, pouvant avoir différentes hauteurs (17) et différentes formes et/ou différents profils de face supérieure (3) de butée sont disponibles, en étant appelés ci-après modèles. Le modèle est choisi parmi un jeu de plusieurs modèles par le chirurgien suivant la forme et la taille de la charnière désirée (39). Le dispositif (10) de guidage choisi est alors fixé sur la seconde partie inférieure (2) de fixation par l'intermédiaire d'un moyen (19) de fixation, pouvant comporter par 25 exemple une vis (19). Tout autre moyen de fixation peut aussi être utilisé dans le cadre de cette invention. Suivant un mode de réalisation, la figure 4 montre un moyen permettant au chirurgien de visualiser l'orientation et la profondeur du système (3) de butée mécanique par rapport à l'os et plus 30 précisément par rapport à un point cible (20) représentant la charnière désirée (39). Le dispositif (10) de guidage possède un système de visée (21) ayant par exemple la forme d'une règle, orienté suivant le moyen de guidage du système (3) de butée mécanique et permettant au chirurgien avec l'aide de moyens d'imagerie peropératoires tels que, par exemple, des images fluoroscopiques, d'ajuster l'orientation du système (3) de butée mécanique vers le point cible. La graduation (22) du système de visée peut également être visible par ce moyen d'imagerie peropératoire. Le chirurgien ajuste alors la profondeur du système (3) de butée mécanique suivant la direction X selon la taille de la charnière désirée, c'est-à-dire la différence entre la valeur de la distance indiquée sur la graduation correspondant au point cible (20) et la longueur de la lame (13). Tout autre moyen d'imagerie et système de visée permettant au chirurgien d'ajuster et de visualiser la position et l'orientation du système de butée mécanique peut être utilisé dans le cadre de cette invention.

Suivant un mode de réalisation, la figure 5 montre un autre moyen permettant au chirurgien de visualiser et ajuster l'orientation et la profondeur du système (3) de butée mécanique. Le matériel est composé d'un localisateur 3D (23) équipé de caméras (24) qui peuvent déterminer par triangulation les positions 3D de marqueurs (25) dans l'espace (26) visible par le localisateur. Une cible (27) d'un type connu, contenant au moins trois marqueurs (25) et permettant au système de traitement (28) connecté au localisateur (23) de calculer leurs positions et orientations 3D, est attachée à l'os. La cible (27) et le localisateur (23) peuvent être n'importe quel système disponible sur le marché, tel que, par exemple, celui commercialisé par la société NORTHERN DIGITAL sous la marque POLARIS. Suivant un mode de réalisation, la figure 6 montre le système (3) de butée mécanique attaché à l'os (12) avec ce moyen. Une cible (29) est fixée sur le dispositif (10) de guidage (par exemple sur sa 30 branche supérieure (305)), pour permettre au localisateur (23) d'obtenir la position et l'orientation 3D de ce dispositif (10). Si nécessaire, cette cible (29) peut être facilement retirée du dispositif (10) de guidage par l'intermédiaire d'un système de fixation (30). La cible (27) est fixée sur l'os (12) par l'intermédiaire d'une embase (31) permettant au localisateur (23) d'obtenir la position et l'orientation 3D (3D signifiant en tridimensionnel) de l'os dans le volume chirurgical. Le dispositif (10) de guidage et son système (3) de butée mécanique peuvent alors être directement fixés sur l'os (12) par l'intermédiaire de cette même embase (31) (formant alors dans ce cas la seconde partie (6) indiquée ci-dessus), afin d'éviter de multiples systèmes d'attache et de multiple broches à l'intérieur de l'os. Dans le cadre de cette invention, la cible (29) et le système (3) de butée mécanique peuvent être attachés à l'os par n'importe quel autre moyen. Suivant un mode de réalisation, la figure 7 montre une embase (31) pouvant accueillir deux broches (321) et (322) afin de fixer l'embase (31) sur l'os, et qui comporte un support de cible (33) permettant à l'embase (31) de recevoir la cible correspondante qui est, dans ce cas, la cible (27). Le dispositif (10) de guidage et son système (3) de butée mécanique peuvent être fixés à cette embase (31) par l'intermédiaire d'un système de fixation (34, 35) : par exemple un tenon (34) prévu sur l'embase (31), lequel tenon coopère avec une mortaise (35) prévue sur le dispositif (10) de guidage comme illustré sur la figure 8. Ce système (34, 35) de fixation peut être facilement verrouillé avec un bouton (36). Dans le cadre de cette invention, le système (3) de butée mécanique peut être attaché sur l'os par tout autre moyen de fixation. Suivant un mode de réalisation, à la figure 9, le point cible (20, 41) peut être obtenu avec ce moyen en utilisant un palpeur (37) composé de marqueurs et d'un pointeur (38) disponible sur le marché avec le système de localisation, tel que, par exemple, celui commercialisé par la société NORTHERN DIGITAL. Le chirurgien acquiert alors le point cible (20, 41) sur l'os avec ce palpeur. Le matériel et le système de traitement enregistre la position 3D de ce point par rapport à la cible (27) attachée sur l'os. Connaissant la position de ce point cible (20, 41), la position du système (3) de butée mécanique grâce à sa cible (29), et la longueur de la lame (13) l'objet coupant, le système de traitement peut alors calculer: - L'orientation et la position relatives du système (3) de butée mécanique par rapport au point cible (20, 41), - La taille de la charnière (39), c'est-à-dire la distance entre la coupe (40) qui serait réalisée le long du système (3) de butée mécanique et le point acquis (20, 41). L'information peut être fournie au chirurgien en temps réel durant l'ajustement du système (3) de butée mécanique par l'intermédiaire d'un logiciel spécifique, et d'un écran (42) composant le matériel comme illustré sur la figure 5. Si nécessaire, le logiciel peut permettre au chirurgien de modifier la longueur de la lame (13) et mettre à jour l'information visualisée. Suivant un mode de réalisation, la figure 10 montre une version du système (3) de butée mécanique avec un protecteur (350) de 20 tissus mous, comprenant : - Une autre branche allongée (35) orientée selon la même direction que la future coupe et qui peut être insérée, par l'intermédiaire de l'incision, entre l'os et les tissus mous afin de protéger ces tissus de la coupe. Le bout 25 (36) de cette branche allongée (35) agit comme un écarteur durant l'insertion afin de loger facilement le protecteur (350) entre l'os et les tissus. La branche (35) du protecteur (350) a également une forme courbée qui s'adapte parfaitement à la forme de l'os afin de réduire l'espace requis pour son insertion. Toute autre forme de protecteur peut être également utilisée sous cette invention. - Un système de fixation permettant au protecteur (350) d'être fixé au dispositif (10) de guidage, par exemple à son guide inférieur (2). Par exemple, ce système de fixation est composé d'une vis (37) traversant un trou oblong d'une patte (38) de guidage de cette vis (37), la vis étant serrée en position dans le trou, de telle sorte que ce protecteur (350) sera bien orienté par rapport à la coupe. Tout autre moyen de fixation du protecteur peut être utilisé dans le cadre de cette invention. - Un préhenseur (39) qui permet à l'utilisateur d'insérer facilement le protecteur entre l'os et les tissus mous et qui peut être enlevé, si nécessaire, du reste du protecteur par l'intermédiaire d'un système de fixation verrouillé par un bouton (40). Tout autre moyen de préhension peut être également utilisé dans le cadre de cette invention. En ostéotomie du tibia, plusieurs nerfs et vaisseaux sanguins sont situés dans la partie postérieure du tibia. Ces tissus ne doivent en aucun cas être coupés durant l'ostéotomie, ce qui pourrait provoquer d'importants dommages cliniques. Ce protecteur postérieur peut être par conséquent glissé entre ces tissus mous et l'os par l'intermédiaire de l'incision afin de s'assurer que l'objet coupant (13) ne coupera pas ces nerfs et vaisseaux sanguins. Dans le cadre de cette invention, tout autre type de protecteur peut également être utilisé.

Suivant un mode de réalisation, la figure 11 montre l'ensemble de la procédure chirurgicale ayant plusieurs étapes spécifiques pour la coupe partielle d'un os. Après avoir attaché le système (3) de butée mécanique sur l'os (étape 41), la position de la charnière cible (39) est dans un premier temps identifiée par le chirurgien (étape 42). La position du dispositif (10) de guidage et/ou du système (3) de butée mécanique est alors ajustée pour régler la profondeur de la coupe (étape 43). Le chirurgien visualise la taille de la charnière (39), c'est-à-dire la distance entre la limite de coupe et la charnière cible, suivant la longueur de la lame (13) (étape 44). Une fois le système (3) de butée mécanique correctement ajusté, le chirurgien réalise la coupe le long du dispositif (10) de guidage et le long du système (3) de butée mécanique, jusqu'à ce que la partie non coupante (140) de l'outil (130) de coupe touche la face supérieure (3) de butée. Cette procédure est réitérée tout le long du profil de la face supérieure (3) de butée (étape 45). La forme de la charnière résultante (39) est alors l'homothétie du profil de la face supérieure (3) de butée. La procédure est terminée ; le chirurgien peut alors retirer le système de l'os (étape 46). Le principal avantage de cette invention est de fournir un 20 système peu invasif, permettant au chirurgien de contrôler la profondeur de coupe pour une ostéotomie.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Système pour couper partiellement un os (12), en vue de l'obtention de deux segments de cet os reliés entre eux par une charnière osseuse (39) présentant un bord (15) de profil prédéterminé, le système comportant un dispositif (10) de guidage d'un outil (130) de coupe pourvu d'une lame (13), caractérisé par le fait que le dispositif (10) de guidage comporte une face supérieure (3, 18) constituant une butée mécanique pour une première partie (140) de l'outil (130) de coupe, non coupante et plus épaisse que la lame (13), afin de limiter l'insertion de la lame (13) dans ledit os (12) afin de réaliser la coupe partielle dudit os, la face supérieure (3, 18) de butée ayant un profil qui est une homothétie du profil du bord (15) de ladite charnière, le dispositif (10) de guidage ayant une étendue déterminée pour assurer un guidage directionnel de la lame (13) de l'outil (130) de coupe suivant une orientation déterminée de coupe partielle de l'os.
2. 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte une seconde partie (6) servant à la fixation à l'os et un premier moyen de fixation (34, 35) pour fixer le dispositif (10) de guidage à la seconde partie (6).
3. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une seconde partie (6) servant à la fixation à l'os et un premier moyen de fixation (34, 35) pour fixer le dispositif (10) de guidage à la seconde partie (6), ce qui permet de détacher de la seconde partie (6) le dispositif (10) de guidage.
4. 4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que le premier moyen de fixation (34, 35) est de type tenon et mortaise verrouillé.
5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen (11) de réglage de l'orientation du dispositif (10) de guidage par rapport à la seconde partie (6).
6. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif (10) de guidage comporte un moyen (7) de réglage en translation de la position de la face supérieure (3) de butée par rapport à une troisième partie (2) du dispositif (10) de guidage.
7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par te fait que le dispositif de guidage comporte au moins une fente (4, 5) qui le traverse de part en part et qui est apte à recevoir et à être traversée par la lame (13) de l'outil (130) de coupe, la fente (4, 5) du dispositif (10) de guidage ayant une étendue déterminée pour assurer un guidage directionnel de la lame (13) de l'outil (130) de coupe suivant l'orientation déterminée de coupe partielle de l'os.
8. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le dispositif (10) de guidage comporte au moins deux premier et deuxième guides (1, 2) comportant respectivement au moins une première fente (4) et au moins une deuxième fente (5) alignée avec la première fente (4), et un moyen (7) de réglage en translation du premier guide (1) par rapport au deuxième guide (2) suivant une direction (Z) parallèle aux fentes (4, 5), le premier guide (1) ayant la face supérieure (3) de butée.
9. 9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif (10) de guidage comporte au moins deux première et deuxième branches (305, 306) de guidage, qui sont fixées entre elles et qui sont espacées entre elles, la première branche (305) ayant la face supérieure (3) de butée.
10. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un jeu de plusieurs faces (3, 18) de butée ayant différentes formes de face supérieure (18) et/ou différentes hauteurs (17) par rapport à l'os, pouvant chacune servir de butée mécanique (3, 18) sur le dispositif (10) de guidage.
11. 11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un protecteur de tissus mous (35).
12. 12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un outil de mesure avec au moins une graduation visible (22) par des moyens d'imagerie peropératoire permettant à l'utilisateur de déterminer la taille de ladite charnière selon la longueur de la lame (13) de l'outil (130) de coupe.
13. 13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de visée (21) orienté selon ledit dispositif de guidage, permettant à l'utilisateur de guider l'orientation dudit système sur l'os par rapport à un point cible (20) déterminé représentant la charnière désirée.30
14. 14. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte : - une première cible (27) adaptée pour être fixée audit os, - une seconde cible (29) adaptée pour être fixée à ladite face supérieure (3, 18) de butée du dispositif (10) de guidage, un dispositif de navigation (23) qui permet d'acquérir les positions et orientations tridimensionnelles des deux cibles, un dispositif de traitement (28) qui permet de calculer, à partir des données acquises par ledit dispositif de navigation, lesdites positions et orientations tridimensionnelles de ladite face supérieure (3, 18) de butée du dispositif (10) de guidage par rapport audit point cible, la taille de la charnière et ledit bord de la charnière, une unité d'affichage (42) qui permet d'afficher les informations délivrées par ledit dispositif de traitement (28) au chirurgien. 1 5. Système selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte un palpeur (37) visible par le dispositif de navigation qui permet d'acquérir et d'enregistrer la position tridimensionnelle dudit point cible (41) par rapport à la première cible (27). 16. Système selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé par le fait que la première cible (27) dudit os (12) est fixée à une embase (31) qui est adaptée pour être fixée par au moins une broche ou vis audit os. 17. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il comporte : - une première cible (27) adaptée pour être fixée audit os,une seconde cible (29) adaptée pour être fixée à ladite face supérieure (3, 18) de butée du dispositif (10) de guidage, un dispositif de navigation (23) qui permet d'acquérir les positions et orientations tridimensionnelles des deux cibles, un dispositif de traitement (28) qui permet de calculer, à partir des données acquises par ledit dispositif de navigation, lesdites positions et orientations tridimensionnelles de ladite face supérieure (3, 18) de butée du dispositif (10) de guidage par rapport audit point cible, la taille de la charnière et ledit bord de la charnière, pour calculer le profil de la face (3, 18) de butée mécanique à utiliser selon la taille de charnière souhaitée et le profil du bord de la charnière souhaitée, une unité d'affichage (42) qui permet d'afficher les informations délivrées par ledit dispositif de traitement (28) au chirurgien. 18. Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé par le fait que ledit dispositif de traitement comporte un moyen qui permet de modifier et mettre à jour la longueur spécifique de la lame (13) utilisée pour le calcul dudit bord et de Ladite taille de la charnière. 19. Système selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé par le fait que ladite unité d'affichage (42) et/ou ledit dispositif de traitement (28) est directement porté par au moins une desdites cibles (27, 29).30