WO2004045465A1 - Vis d'ancrage d'une bandelette relais ou d'un fil de suture - Google Patents

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WO2004045465A1
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    • A61F2002/0888—Anchor in or on a blind hole or on the bone surface without formation of a tunnel

Definitions

  • the present invention relates to an orthopedic screw for fixing a ligament graft in a bone tunnel.
  • All pivotal sports such as rugby, football, skiing, etc., cause significant strain on the knee ligaments and therefore carry a significant risk of traumatic injury. This risk is considerably increased when these sports are practiced at a high level.
  • the short, thick anterior cruciate ligament extends obliquely from the prespinal surface of the upper side of the tibia to the axial side of the external condyle of the femur and provides rotational anterior stability of the knee.
  • the reconstruction of an anterior cruciate ligament can be carried out by means of a ligament graft introduced into bone, tibial and femoral tunnels, the articular orifices of which coincide with the zones of insertion of the natural anterior cruciate ligament.
  • the definitive anchoring of the graft is obtained by incorporation and progressive adhesion of the graft to the walls of the bone tunnel.
  • This incorporation occurs relatively quickly (approximately six to eight weeks) if a graft taken from the patellar tendon is used, comprising at each of its ends a small bone block coming from the patella and the tibia.
  • This bone-tendon-bone type graft thus comprises a central ligament part and two bone parts, the latter allowing very good fixation in the bone tunnel.
  • This type of removal has significant drawbacks, namely weakening of the extensor apparatus , residual pain, a risk of fracture of the patella or rupture of the patellar tendon weakened by the sample of which they were the subject.
  • ligament grafts from the crow's feet tendons i.e. of the tendons of the couturier, internal and semi-tendinous muscles, called a graft. type DI-DT.
  • the graft then consists of pure tendon tissue, that is to say without bone blocks at its ends. This compared to bone-tendon-bone grafting, poses a technical problem of fixing the graft in the bone tunnel.
  • a usual method of fixation consists of introducing a so-called interference screw between the ligament graft and the wall of the bone tunnel into which the graft has been previously introduced.
  • the mechanical resistance to pulling out may not exceed 20 daN.
  • Another device aimed at avoiding the disadvantages of interference screws consists in passing a relay strip of synthetic fabric itself fixed on a small metal strip (endo-button type) through the ligament loop. After having traversed the entire bone tunnel along its longitudinal axis by pulling behind it the relay strip and the ligament loop, this bar pivots and applies to the level of the bone cortex, and thus neutralizes the possible tearing of the graft.
  • the relay strip deforms and elongates progressively permanently (all the more that its initial length is important) which will also cause a gradual loss of initial tension applied to the graft during its installation.
  • An object of the invention is therefore to propose a device for fixing a ligament graft in a bone tunnel which has a high tensile strength to limit the risk of tearing or sliding of the ligament graft in a bone tunnel.
  • the invention relates to an anchor screw in a bone tunnel of a synthetic plastic relay strip or of a suture thread, having:
  • - a cylindrical proximal part with a length between 0 and 10mm and a conical intermediate part, on which a blunt thread is formed and having a wide pitch, the intermediate part being of section converging towards, - a cylindrical distal part smooth at l 'rounded end and foam whose diameter is at least equal to the diameter of the bone tunnel.
  • the screw according to the invention therefore comprises three separate parts: a proximal part of cylindrical section, an intermediate part of conical section and finally the distal part of cylindrical section whose end is rounded and foam.
  • the screw has a large blunt and non-injurious thread extending exclusively over the proximal and intermediate parts.
  • This configuration allows this screw to optimally perform its role of blocking a textile relay strip against the wall of the bone tunnel in which a helical thread has been previously prepared by means of a tap.
  • the textile relay strips are then passed through the bone tunnel, pulling the ligament loop behind them. Once the graft in place, the screw is inserted in the middle of the two strands of the relay strip and causes its blocking by effect of plating against the bony net without risk of injuring the relay strip thanks to the rounded shape and foam of the net.
  • the relay strip due to its flexibility, can deform and adapt intimately to the crenellated relief of the helical thread formed in the wall of the bone tunnel.
  • the conical shape of the screw will induce a crushing effect of the relay strip against the bone wall, the stronger the more the screw is introduced.
  • the taper of the screw is however only maintained in its intermediate part.
  • a conical screw over its entire length could indeed induce a wedge effect capable of causing the bone to split as it progresses through the bone tunnel.
  • the distal part of the screw which is cylindrical and with a rounded end, corresponds to the transition zone between the fixed part of the relay strip by the screw thread against the bone thread and the free part of the latter passing through the ligament loop. It is in this zone that micro-movements of the ribbon back and forth against the bone will occur during cyclic traction-relaxation movements induced in the graft during knee movements. This is why this distal zone is entirely smooth and devoid of net so as to avoid any risk of shearing of the relay strip during micro-movements back and forth against the bone wall.
  • the pitch between two consecutive threads is approximately 5 mm, which corresponds to the space necessary for the suspension relay to be able to deform freely and to be intimately joined to the bony slots created by the tap.
  • the cylindrical distal part has a length substantially equal to 5 to 6 mm. This distance is necessary to neutralize the back and forth micro-movements of the ribbon against the bone during cyclic graft pulls and thus avoid the risks of shearing which would certainly occur if the thread extended to the distal end of the screw.
  • the proximal face of the latter has a hexagonal imprint.
  • the thread has a depth of the thread of between 1 and 3 mm and preferably equal to 1.5 mm to ensure both the fixing of the screw in the bone tunnel and the blocking of the relay strip.
  • Figure 1 is an exterior view of the screw.
  • Figure 2 shows the screw placed in a bone tunnel and retaining a ligament graft.
  • Figure 3 shows the proximal side of the screw.
  • Figures 4 to 9 show the different stages of the reconstruction process of an anterior cruciate ligament with the screw object of the invention.
  • Figures 10 to 13 show the stages of constitution of a graft to replace the anterior cruciate ligament.
  • Figures 14 to 17 show another embodiment of the screw.
  • Figures 18 to 21 show another embodiment of the screw.
  • the screw 1 has a generally cylindrical-conical shape having a helical thread 2. It is made of metal, for example titanium or stainless steel. It can also be made of a biodegradable material, such as a lactic acid copolymer.
  • the screw comprises three distinct parts: a proximal part 3 of cylindrical section about 10 mm in length, an intermediate part 4 of conical section also about 10 mm in length and finally a distal part 5 of cylindrical shape with rounded end and foam measuring approximately 5mm in length.
  • the thread 2 extends over the proximal and intermediate part of the screw, excluding its distal part.
  • This thread 2 as shown in the figures is blunt and has a wide pitch.
  • the pitch which separates two consecutive threads, is approximately 5 mm.
  • the thread 2 is of a significant depth, between 1 mm and 3 mm, and preferably equal to 1.5 mm.
  • the intervention begins with the removal of a ligament from the semitendinosus using conventional instruments (stripper, etc.) and graft 12 is left on hold.
  • a tunnel 6 for inserting the graft through the tibia is produced under endoscopic control.
  • This phase of the intervention is represented in FIG. 4.
  • a guide pin is introduced through the bone, the end of which reaches the point of tibial insertion of the anterior cruciate ligament.
  • Conventional viewfinders available on the market can be used for this purpose.
  • a 4.5 mm cannulated drill bit inserted from outside inside, guided by the spindle making the tibial tunnel. The length of the tunnel is then measured.
  • a guide pin from the inside of the knee to the outside.
  • the introduction of this pin can be performed either by the tibial tunnel (possibly adjusting the axis of penetration by varying the degree of flexion of the tibia), or by the antero-internal anterior arthroscopic route.
  • a tunnel of about 4.5 mm is then made using the same hollow drill bit sliding on the femoral guide pin.
  • the length of the femoral tunnel L1 as well as the distance separating the two intra-articular orifices L2 femoral and tibial (intra-articular length of the graft) are measured.
  • the length of the most suitable fixation screw and the depth of the bone housings can be produced in order to receive the graft.
  • the maximum length of the graft must correspond to the sum of the depth of the two housings (femoral and tibial) and the intra-articular length L2.
  • the graft can then be prepared according to the dimensions thus measured.
  • One way to prepare graft 12 is to remove a tendon, preferably the semi-tendon. Then connect the two ends of the graft 12 to each other to form a closed loop (whose dimension is twice the desired dimension of the final graft) as shown in Figure 10. The graft is then twisted on itself in the form of an 8 (see FIG. 11) then folded back on itself to obtain a closed loop with four bundles comprising a single suture, the graft 12 in this configuration is represented in FIG. 12.
  • Another method of preparing the graft consists in wrapping the latter around two pivot terminals whose spacing corresponds to the final dimension of the graft.
  • One or two ligatures made at each end of the graft make it possible to neutralize very easily and effectively any possible sliding movement of the ligament bundles between them and a graft 12 which is extremely resistant to traction is thus obtained very quickly.
  • Each end of the graft 12 is calibrated in order to determine the diameter of bone housings to be produced.
  • the 8 relay strips can be made of a synthetic material such as polyester terephthalate. An example of this material used in surgery is Mersilene.
  • the 8 relay strips have a width of approximately 7 mm.
  • the strips 8 are fixed to the traction poles of a tensor whose spring is calibrated to exert a continuous traction of around 40 daN. This traction will be exerted on the graft 12 during the entire preparation of the bone tunnels so as to neutralize any plastic deformation of the graft and of the textile material constituting the relay strips 8 likely to occur gradually during the tensioning of the system.
  • the bone, tibial and femoral housings are then prepared, according to the depth and the diameter determined previously.
  • the housing can be produced in a conventional manner by means of a cannulated and graduated auger introduced by the anterior internal arthroscopic approach and guided on a guide pin introduced into the femoral tunnel by the same approach.
  • This housing can also be produced by means of a special auger introduced by the tibial tunnel, as can be seen in FIG. 6.
  • This instrument consists of a hollow tube with a diameter slightly less than 4.5 mm fitted at its end with a thin knife in the shape of a fin.
  • a guide pin 16 introduced into the tibial tunnel makes it possible to guide the auger which is introduced with a hammer from the outside of the tibia in the direction of the articular cavity.
  • the auger knife 17 creates in the bone that it crosses a small intraosseous furrow of no importance until they reach the very heart of the articular cavity where the instrument can then rotate freely and create a housing 7, either femoral (anterograde movement) or tibial (retrograde movement), the diameter of which corresponds to twice the radius of the auger and its knife 17.
  • Another possibility could consist in introducing a thin handle into the tibial tunnel from outside inside then, by the antero-internal approach first, introduce a cutting instrument of the desired diameter designed to be articulated with the tibial handle which would then also actuate the part retrograde cutting.
  • the graft traction strips 8 are introduced via the internal antero approach, drawn into the femoral and tibial bone tunnels 6 by means of a simple lasso-shaped traction wire and then recovered outside the knee. , as can be seen in Figure 8.
  • a thin metal wire transfixing the proximal pole of the graft and issuing between the two traction strips is passed at the same time as these through the femoral tunnel.
  • the other end of the wire comes out via the internal antero approach. This metal wire will guide the fixing screw 1 to the entrance to the bone tunnel without having to perform a surgical approach to the femur.
  • the graft 12 is attracted into the femoral housing by simple pulling on the 8 relay strips.
  • the screw 1 is then introduced into the tunnel 6 where it is guided by the metal wire. As soon as the screw has found its housing, the wire can be removed by simple pull.
  • the position and the tension of the graft 12 are checked endoscopically before the final locking which is carried out by means of the tibial screw 1. If the tension is not satisfactory, the tibial screw 1 can be removed, the tensioning can be started again and the locking again obtained by the complete introduction of the screw 1. The 8 relay strips are then cut flush of the screw 1. This is done under sight control at the tibia and using a femur guillotine-type instrument.
  • Figure 2 shows the ligament graft 12 in place in the bone housing 7 and suspended by the synthetic relay 8 pressed by the screw 1 against the thread formed in the wall of the bone tunnel. It is observed that the graft is fixed partially in the cortical zone 9 and partially in the cancellous zone 10 of the bone.
  • the invention thus provides a screw for anchoring a ligament graft in a bone tunnel having the numerous advantages indicated above.
  • the synthetic relay strips 8 passing freely in the ligament loop, the tensioning of these will allow the effort to be automatically distributed equally in each of the strands constituting the graft.
  • the use of relay strips 8 makes it possible to obtain a solid fixation while avoiding the risk of damaging the ligament tissue by crushing it with force against the wall of the tunnel.
  • the tensile strength provided by a flexible relay strip 8 fixed by interference screw is much greater than that obtained by traditional means.
  • Tests carried out in a mechanical laboratory have shown that the resistance to tearing off of a 7 mm Mersilene ribbon fixed in human bone by means of a screw according to the invention varied according to the specimens, (depending on bone quality) between 120 and 220 daN, three or four times more than the resistance obtained by conventional interference screws. This resistance greatly exceeds, and for all individuals, the peaks of 50 daN of traction that the graft will have to undergo during free rehabilitation exercises.
  • a fifth advantage of the use of relay strips 8 is an economy in the removal of tendon tissue necessary for grafting since the fixation is carried out by means of synthetic tissue and not by means of the tendon itself as in traditional techniques. This therefore allows a shorter sample and therefore significantly less traumatic.
  • a blind hole 20 is drilled in a bone, a thread 21 is then produced in the wall of this hole.
  • a suture thread 24 is pushed to the bottom of the hole 20, this thread 21 is finally locked by a screw 1 according to the invention.
  • This implementation of the screw makes it possible to avoid the use of fixing anchors, an example of which is illustrated by document WO 95/15726.
  • the screw naturally has suitable dimensions generally much smaller than that of the screw used in the case of a reconstruction of the knee.
  • FIG. 18 represents a case of ligament disinsertion, ie a rupture of the point of attachment of a ligament on a bone.
  • a transosseous tunnel 26 is produced at the site of ligament disinsertion and a housing 27 for the screw is prepared percutaneously.
  • Lacing with sutures 28 is carried out in the end of the ligament 25 to be reinserted as shown in FIG. 19.
  • the sutures 28 are then passed through the bone tunnel and then recovered by a small skin incision.
  • a pull on the wires 28 puts the ligament 25 in tension at the entrance to the bone tunnel 26 as shown in FIG. 20.
  • the screw 1 is then introduced percutaneously and locks the sutures 28 (see Figure 21).
  • This implementation of the screw is therefore minimally invasive and eliminates the need to have to make fixing knots which, in practice, may be technically difficult and requires surgical approach to the external face of the bone.
  • the cylindrical part of the screw can be shortened or be nonexistent, that is to say of zero length. In this case, the conicity of the intermediate part may be accentuated and the distal part may also have its length reduced.

Abstract

La vis d'ancrage (1) dans un tunnel osseux (6) d'une bandelette relais (8) en matière synthétique ou un fil du suture, présente : - une partie proximale (3) cylindrique d'une longueur comprise entre 0 et 10mm et une partie intermédiaire (4) conique, sur lesquelles est ménagée un filetage (2) émoussé et présentant un large pas, la partie intermédiaire étant de section convergente vers,- une partie distale cylindrique (5) lisse ô l'extrémité arrondie et mousse dont le diamètre est au moins égal au diamètre du tunnel osseux (6).

Description

VIS D'ANCRAGE D'UNE BANDELETTE RELAIS OU D'UN FIL DE SUTURE
La présente invention concerne une vis orthopédique pour la fixation d'un greffon ligamentaire dans un tunnel osseux. Tous les sports de pivot tel que le rugby, le football, le ski etc., entraînent, une sollicitation importante des ligaments du genou et comportent donc un risque important de lésion traumatique. Ce risque est considérablement accru, lorsque ces sports sont pratiqués à haut niveau.
Le ligament croisé antérieur court et épais s'étend obliquement de la surface préspinale de la face supérieure du tibia à la face axiale du condyle externe du fémur et assure la stabilité antérieure rotatoire du genou.
La rupture accidentelle du ligament croisé antérieur constitue une des lésions les plus fréquemment rencontrées en pathologie sportive du genou, entraînant souvent pour le blessé une incapacité sportive partielle ou complète. Néanmoins, il existe des techniques chirugicales de reconstruction du ligament croisé antérieur qui permettent de restaurer la stabilité du genou et, par conséquent, ses capacités fonctionnelles.
La reconstruction d'un ligament croisé antérieur peut s'opérer au moyen d'une greffe ligamentaire introduite dans des tunnels osseux, tibial et fémoral, dont les orifices articulaires coïncident avec les zones d'insertion du ligament croisé antérieur naturel.
L'ancrage définitif de la greffe s'obtient par incorporation et adhérence progressive de la greffe aux parois du tunnel osseux.
Cette incorporation survient relativement rapidement (environ six à huit semaines) si l'on utilise un greffon prélevé sur le tendon rotulien, comportant à chacune de ses extrémités un petit bloc osseux en provenance de la rotule et du tibia. Ce greffon du type os-tendon-os comporte ainsi une partie centrale ligamentaire et deux parties osseuses, ces dernières permettant une très bonne fixation dans le tunnel osseux Ce type de prélèvement comporte des inconvénients potentiels non négligeables à savoir une fragilisation de l'appareil extenseur, des douleurs résiduelles, un risque de fracture de la rotule ou de rupture du tendon rotulien fragilisés par le prélèvement dont ils ont fait l'objet.
Afin d'éviter ces inconvénients, on peut avoir recours aux greffes ligamentaires prélevées sur les tendons de la patte d'oie c'est à dire la réunion des tendons terminaux des muscles couturier, droit interne et demi-tendineux, appelée greffon de. type DI-DT.
Il s'agit, en effet, d'une technique moins invasive, dont le risque d'effets indésirables liés au prélèvement est beaucoup moins élevé. Cependant, le greffon est alors constitué d'un tissu tendineux pur, c'est-à-dire dépourvu de blocs osseux à ses extrémités. Ceci par rapport à la greffe os-tendon-os, pose un problème technique de fixation du greffon dans le tunnel osseux.
Il faut savoir, en effet, qu'il faudra au moins trois mois et, parfois plus, pour que le tissu tendineux inséré adhère convenablement à la paroi du tunnel osseux. Pendant tout ce temps, la solidité du montage reposera donc essentiellement sur la qualité des fixations artificielles qui seront mises en place lors de l'intervention.
Si les fixations du greffon ne sont pas suffisamment efficaces, les efforts en tension répétés liés à la reprise de la mobilité du genou provoqueront un glissement progressif de la greffe dans le tunnel osseux avec perte de la tension initiale et récidive de la laxité.
Plusieurs modes de fixation des greffes ligamentaires dans un tunnel osseux sont connus, chacun d'eux présentant, à des degrés divers, de sérieuses limitations.
Un mode de fixation habituel consiste à introduire une vis dite d'interférence entre le greffon ligamentaire et la paroi du tunnel osseux dans lequel le greffon aura été introduit au préalable.
Expérimentalement, on a pu mettre en évidence que la résistance mécanique à l'arrachement des greffons de type « DI-DT » fixées par vis d'interférence est de l'ordre de 35 à 40 daN en moyenne.
Dans certains cas extrêmes, la résistance mécanique à l'arrachement peut ne pas dépasser 20 daN.
En outre, les études expérimentales les plus récentes étudiant le comportement de ces greffons lorsqu'ils sont soumis à des efforts en tension cyclique de manière à simuler ce qui se produira au cours de la rééducation montrent que ce type de fixation ne permet pas de neutraliser efficacement le glissement progressif du greffon qui se produit lors de chaque pic de tension. Ce glissement engendre une perte progressive de la tension initiale et peut même, après quelques centaines de cycles, provoquer l'arrachement complet du greffon hors du tunnel osseux. Enfin, l'écrasement du tissu tendineux par la vis, d'autant plus important que l'on souhaite une fixation solide, peut être très néfaste pour l'évolution histologique du tissu tendineux qui risque d'être cisaillé, de se nécroser et, en finale, de s'incorporer à l'os de façon parfois très médiocre. Un autre dispositif visant à éviter les inconvénients des vis d'interférence consiste à faire passer dans la boucle ligamentaire une bandelette relais en tissu synthétique elle-même fixée sur une petite barrette métallique (type endo-bouton). Après avoir parcouru tout le tunnel osseux selon son axe longitudinal en tractant derrière elle la bandelette relais et la boucle ligamentaire, cette barrette pivote et s'applique au niveau de la corticale osseuse, et neutralise ainsi l'arrachement éventuel du greffon.
Ce type de montage permet d'obtenir une résistance qui, selon la littérature, n'excède cependant pas 50 daN en moyenne.
Toutefois, il est clairement démontré que, soumis à des efforts cycliques de traction, la bandelette relais se déforme et s'allonge progressivement de façon permanente (d'autant plus que sa longueur initiale est importante) ce qui entraînera également une perte progressive de la tension initiale appliquée au greffon lors de sa mise en place.
Or, il est admis que les mouvements du genou survenant au cours de la vie courante et, par conséquent, lors des exercices de rééducation libre, engendrent des pics de traction cyclique dans le ligament croisé ou son substitut pouvant atteindre 50 daN.
Cela signifie que, permettre au patient d'entreprendre une rééducation intensive et précoce, ce qui constitue une demande de plus en plus pressante de la part des patients sportifs, après une reconstruction du ligament croisé antérieur, comporte manifestement des risques de détérioration des propriétés mécaniques du greffon à savoir récidive de laxité ou risque d'arrachement accidentel.
Ces risques de dégradation de la fixation dans un tunnel osseux déjà bien réels en cas d'utilisation d'un greffon type « os tendon os », sont encore plus grands si l'on utilise une greffe de type de « DI-DT » pourtant beaucoup plus avantageuse du point de vue des inconvénients secondaires au prélèvement.
Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif de fixation d'un greffon ligamentaire dans un tunnel osseux qui présente une forte résistance à la traction pour limiter les risques d'arrachement ou de glissement du greffon ligamentaire dans un tunnel osseux.
A cet effet, l'invention concerne une vis d'ancrage dans un tunnel osseux d'une bandelette relais en matière synthétique ou d'un fil du suture, présentant:
- une partie proximale cylindrique d'une longueur comprise entre 0 et 10mm et une partie intermédiaire conique, sur lesquelles est ménagée un filetage émoussé et présentant un large pas, la partie intermédiaire étant de section convergente vers, - une partie distale cylindrique lisse à l'extrémité arrondie et mousse dont le diamètre est au moins égal au diamètre du tunnel osseux.
La vis selon l'invention comprend donc trois parties distinctes: une partie proximale de section cylindrique, une partie intermédiaire de section conique et enfin la partie distale de section cylindrique dont l'extrémité est arrondie et mousse. La vis comporte un large filet émoussé et non blessant s'étendant exclusivement sur les parties proximale et intermédiaire.
Cette configuration permet à cette vis de réaliser de façon optimale son rôle de blocage d'une bandelette relais textile contre la paroi du tunnel osseux dans lequel un filet hélicoïdal aura été préalablement préparé au moyen d'un taraud.
Les bandelettes relais textiles sont ensuite passées dans le tunnel osseux en tractant derrière elles la boucle ligamentaire. Une fois le greffon en place, la vis est introduite au milieu des deux brins de la bandelette relais et provoque son blocage par effet de placage contre le filet osseux sans risque de blesser la bandelette relais grâce à la forme arrondie et mousse du filet.
La bandelette relais, en raison de sa souplesse, peut se déformer et s'adapter intimement au relief crénelé du filet hélicoïdal ménagé dans la paroi du tunnel osseux.
La forme conique de la vis induira un effet d'écrasement de la bandelette relais contre la paroi osseuse d'autant plus fort que la vis sera introduite plus profondément.
La conicité de la vis n'est cependant maintenue que dans sa partie intermédiaire. Une vis conique sur toute sa longueur risquerait en effet d'induire un effet de coin susceptible de provoquer un refend de l'os au fur et à mesure de sa progression dans le tunnel osseux. La partie distale de la vis, qui est cylindrique et à bout arrondi, correspond à la zone de transition entre la partie fixée de la bandelette relais par le filet de la vis contre le filetage osseux et la partie libre de celui-ci passant dans la boucle ligamentaire. C'est dans cette zone que se produiront des micro-mouvements de va-et-vient du ruban contre l'os lors des mouvements cycliques de traction-relâchement induits dans le greffon lors des mouvements du genou. C'est pourquoi cette zone distale est entièrement lisse et dépourvue de filet de manière à éviter tout risque de cisaillement de la bandelette relais lors des micro-mouvements de va-et-vient contre la paroi osseuse.
Selon un mode de réalisation préféré de la vis, le pas entre deux filets consécutifs est d'environ 5 mm, ce qui correspond à l'espace nécessaire pour que le relais de suspension puisse se déformer librement et s'accoler intimement aux créneaux osseux créés par le taraud . Selon une possibilité préférée, la partie distale cylindrique présente une longueur sensiblement égale 5 à 6 mm. Cette distance est nécessaire pour neutraliser les micro-mouvements de va-et-vient du ruban contre l'os lors des tractions cycliques du greffon et éviter ainsi les risques de cisaillement qui se produiraient à coup sûr si le filet s'étendait jusqu'à l'extrémité distale de la vis. Pour assurer la mise en place de la vis, la face proximale de celle-ci présente une empreinte hexagonale.
De manière préférentielle, le filetage présente une profondeur du filet comprise entre 1 et 3mm et de préférence égale à 1 ,5mm pour assurer à la fois la fixation de la vis dans le tunnel osseux et le blocage de la bandelette relais.
Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'une vis selon celle-ci.
Figure 1 est une vue extérieure de la vis. Figure 2 représente la vis mise en place dans un tunnel osseux et retenant un greffon ligamentaire.
Figure 3 représente la face proximale de la vis.
Figures 4 à 9 représentent les différentes étapes du procédé de reconstruction d'un ligament croisé antérieur avec la vis objet de l'invention. Figures 10 à 13 représentent les étapes de constitution d'un greffon de substitution au ligament croisé antérieur. Figures 14 à 17 représentent un autre mode de mise en œuvre de la vis. Figures 18 à 21 représentent un autre mode de mise en œuvre de la vis. Comme on peut le voir sur le dessin, la vis 1 présente une forme générale cylindro-conique présentant un filetage 2 hélicoïdal. Elle est réalisée en métal, par exemple en titane ou en acier inox. Elle peut également être réalisée en un matériau biodégradable, tel qu'un copolymère d'acide lactique. La vis comprend trois parties distinctes: une partie proximale 3 de section cylindrique d'environ 10 mm de longueur, une partie intermédiaire 4 de section conique également d'environ 10 mm de longueur et enfin une partie distale 5 de forme cylindrique à extrémité arrondie et mousse mesurant environ 5 mm de longueur.
Le filetage 2 s'étend sur la partie proximale et intermédiaire de la vis à l'exclusion de sa partie distale.
Ce filetage 2, comme le montre les figures est émoussé et présente un large pas. Dans l'exemple représenté, le pas, qui sépare deux filets consécutifs, est d'environ 5 mm. On note également que le filetage 2 est d'une profondeur importante, comprise entre 1 mm et 3 mm, et de préférence égale à 1 ,5 mm.
En pratique, la mise en œuvre de cette vis se fait de la manière suivante.
L'intervention commence par le prélèvement d'un ligament du demi-tendineux au moyen d'instruments classiques (stripper etc.) et le greffon 12 est laissé en attente.
Ensuite sous contrôle endoscopique, on réalise un tunnel 6 d'insertion du greffon à travers le tibia. Cette phase de l'intervention est représentée à la figure 4. De façon tout à fait classique, on introduit à travers l'os une broche guide dont l'extrémité parvient au point d'insertion tibiale du ligament croisé antérieur. Les viseurs classiques disponibles sur le marché peuvent être utilisés à cet effet. Une mèche canulée de 4,5 mm introduite de dehors en dedans, guidée par la broche réalisant le tunnel tibial. La longueur du tunnel est ensuite mesurée.
De la même manière, on choisit par arthroscopie le point d'attache du greffon au fémur et, à cet endroit, on introduit une broche guide depuis l'intérieur du genou vers l'extérieur. L'introduction de cette broche peut être réalisée soit par le tunnel tibial (en ajustant éventuellement l'axe de pénétration en faisant varier le degré de flexion du tibia), soit par la voie d'abord arthroscopique antéro interne.
On peut également en utilisant un viseur prévu pour cela introduire la broche de dehors en dedans selon les préférences de l'opérateur.
Comme pour le tibia, on réalise alors un tunnel d'environ 4,5 mm au moyen de la même mèche creuse coulissant sur la broche guide fémorale. La longueur du tunnel fémoral L1 ainsi que la distance séparant les deux orifices intra-articulaires L2 fémoral et tibial (longueur intra-articulaire de la greffe) sont mesurées.
En fonction de la longueur des tunnels osseux, on peut alors sélectionner la longueur de la vis de fixation la plus adéquate et la profondeur des logements osseux à réaliser en vue de recevoir le greffon. La longueur maximale du greffon devra correspondre à la somme de la profondeur des deux logements (fémoral et tibial) et de la longueur intra-articulaire L2.
On peut alors préparer le greffon selon les dimensions ainsi mesurées.
Une manière de préparer le greffon 12 est de prélever un tendon de préférence le demi-tendineux. On rattache ensuite les deux extrémités du greffon 12 l'une à l'autre pour former une boucle fermée (dont la dimension est double de la dimension désirée du greffon final) comme cela est montré sur la figure 10. Le greffon est ensuite tordu sur lui-même en forme de 8 (voir figure 11) puis replié sur lui-même pour obtenir une boucle fermée à quatre faisceaux comprenant une seule suture, le greffon 12 dans cette configuration est représenté à la figure 12.
Un autre mode de préparation du greffon consiste à enrouler ce dernier autour de deux bornes pivot dont l'écartement correspond à la dimension finale du greffon. Une ou deux ligatures réalisées à chaque extrémité de la greffe permettent de neutraliser très aisément et efficacement tout mouvement de glissement possible des faisceaux ligamentaires entre eux et on obtient ainsi très rapidement un greffon 12 extrêmement résistant à la traction.
Chaque extrémité du greffon 12 est calibrée en vue de déterminer le diamètre de logements osseux à réaliser. Deux bandelettes 8 relais de traction, chacune d'une longueur de
40 ou 50 cm, sont passées librement dans le greffon ligamentaire et viennent cravater chaque pôle de traction de celui-ci, comme cela est représenté sur la figure 13. Les bandelettes 8 relais peuvent être réalisées dans un matériau synthétique tel qu'un polyester terephtalate. Un exemple de ce matériau utilisé en chirurgie est le Mersilène. Les bandelettes 8 relais présentent une largeur d'environ 7 mm.
Les bandelettes 8 sont fixées sur les poteaux de traction d'un tenseur dont le ressort est calibré pour exercer une traction continue d'environ 40 daN. Cette traction sera exercée sur le greffon 12 pendant toute la préparation des tunnels osseux de manière à neutraliser toute déformation plastique du greffon et du matériel textile constituant les bandelettes 8 relais susceptible de se produire progressivement lors de la mise en tension du système.
On prépare alors les logements osseux, tibial et fémoral, selon la profondeur et le diamètre déterminé précédemment. Au fémur, le logement peut être réalisé de façon classique au moyen d'une tarière canulée et graduée introduite par la voie d'abord arthroscopique antéro interne et guidée sur une broche guide introduite dans le tunnel fémoral par la même voie d'abord.
On peut également réaliser ce logement au moyen d'une tarière spéciale introduite par le tunnel tibial, tel qu'on peut le voir sur la figure 6.
Cet instrument est constitué d'un tube creux de diamètre légèrement inférieur à 4,5 mm muni à son extrémité d'un fin couteau en forme d'ailette. Une broche guide 16 introduite dans le tunnel tibial permet de guider la tarière qui est introduite au marteau de l'extérieur du tibia en direction de la cavité articulaire. Le couteau 17 de la tarière crée dans l'os qu'il traverse un petit sillon intra-osseux sans importance jusqu'à ce qu'ils parvienne au sein même de la cavité articulaire où l'instrument peut alors tourner librement et créer un logement 7, soit fémoral (mouvement antérograde), soit tibial (mouvement rétrograde) dont le diamètre correspond au double du rayon de la tarière et de son couteau 17.
On peut également imaginer de creuser le logement 7 tibial en utilisant une tarière composée d'un manche fin et d'une extrémité correspondant au diamètre souhaité du logement tibial. Cette tarière serait introduite par la voie d'abord antéro interne, le manche fin coulissant sur une broche guide placée dans le tunnel fémoral. Une fois la tarière complètement introduite dans le genou, en faisant varier le degré de flexion, on ferait à nouveau correspondre l'axe des tunnels, tibial et fémoral, de manière à introduire la broche guide dans le tunnel tibial depuis l'intérieur du genou et ensuite réaliser la logette en faisant simplement tourner la tarière sur cette broche dans le tibia jusqu'à la profondeur souhaitée. Une autre possibilité pourrait consister à introduire un manche fin dans le tunnel tibial de dehors en dedans puis, par la voie d'abord antéro interne, introduire un instrument coupant du diamètre souhaité conçu pour être articulé avec le manche tibial qui actionnerait alors également la partie coupante de façon rétrograde.
La préparation des tunnels 6 osseux se termine par l'introduction d'un taraud 18 destiné à préparer un filet 19 pour la vis de fixation. Cette opération est représentée à la figure 7.
Celui-ci est introduit au fémur de dehors en dedans par une courte incision cutanée de 1 à 2 cm. Sa direction est imposée par la broche guide introduite dans le tunnel fémoral 6. De la même manière, le taraud 18 est introduit au tibia de dehors en dedans et coulisse également sur une broche guide.
Les bandelettes 8 de traction du greffon 12 sont introduites par la voie d'abord antéro interne , attirées dans les tunnels 6 osseux fémoral et tibial au moyen d'un simple fil de traction en forme de lasso et récupérées ensuite à l'extérieur du genou, comme on peut le voir à la figure 8.
Un fin fil métallique transfixiant le pôle proximal de la greffe et faisant issue entre les deux bandelettes de traction est passé en même temps que celles-ci à travers le tunnel fémoral. L'autre extrémité du fil fait issue par la voie d'abord antéro interne. Ce fil métallique permettra de guider la vis 1 de fixation jusqu'à l'entrée du tunnel osseux sans devoir réaliser un abord chirurgical du fémur.
Le greffon 12 est attiré dans le logement fémoral par simple traction sur les bandelettes 8 relais. La vis 1 est alors introduite dans le tunnel 6 où elle est guidée par le fil métallique. Dès que la vis a trouvé son logement, le fil peut être ôté par simple traction.
La traction sur les bandelettes 8, côté tibia, termine l'introduction du greffon dans le logement tibial 7.
La position et la tension du greffon 12 sont vérifiées par voie endoscopique avant le verrouillage final qui s'effectue au moyen de la vis 1 tibiale. Si la tension n'est pas satisfaisante, la vis 1 tibiale peut être retirée, la mise en tension peut-être recommencée et le verrouillage à nouveau obtenu par l'introduction complète de la vis 1. Les bandelettes 8 relais sont ensuite sectionnées au ras de la vis 1. Cela s'effectue sous contrôle de la vue au tibia et au moyen d'un instrument de type de guillotine au fémur.
La figure 2 montre le greffon ligamentaire 12 en place dans le logement osseux 7 et suspendu par le relais synthétique 8 plaqué par la vis 1 contre le filetage ménagé dans la paroi du tunnel osseux. On observe que le greffon est fixé partiellement en zone corticale 9 et partiellement en zone spongieuse 10 de l'os.
L'invention fournit ainsi une vis d'ancrage d'un greffon ligamentaire dans un tunnel osseux ayant les nombreux avantages indiqués plus haut.
Tout d'abord en raison de l'effet poulie créé par l'utilisation d'un greffon ligamentaire en boucle fermée à quatre brins : l'effort de tension induit dans le greffon sera divisé par quatre au niveau de la suture.
Deuxièmement, les bandelettes relais 8 synthétiques passant librement dans la boucle ligamentaire, la mise en tension de ceux-ci permettra à l'effort de se répartir automatiquement de façon égale dans chacun des brins constituant le greffon. Troisièmement, l'utilisation de bandelettes relais 8 permet d'obtenir une fixation solide tout en évitant le risque d'abîmer le tissu ligamentaire en l'écrasant avec force contre la paroi du tunnel.
Quatrièmement, la résistance à la traction procurée par une bandelette relais 8 souple fixée par vis d'interférence est beaucoup plus importante que celle obtenue par les moyens traditionnels. Des tests réalisés en laboratoire de mécanique ont montré que la résistance à l'arrachement d'un ruban de Mersilène de 7 mm fixé dans l'os humain au moyen d'une vis selon l'invention variait selon les spécimens, (en fonction de la qualité osseuse) entre 120 et 220 daN, soit trois ou quatre fois plus que la résistance obtenue par vis d'interférence classique. Cette résistance dépasse largement, et cela pour tous les individus, les pics de 50 daN de traction que le greffon aura à subir au cours des exercices de rééducation libre. Des essais par tractions cyclées évaluant des moyens de fixation de greffe ligamentaire couramment utilisés (vis d'interférence, étrier etc.) ont montré que lors de tests à 45 daN les meilleurs spécimens ne résistaient pas à plus de 200 à 300 cycles. En revanche, avec une bandelette de Mersilène de 7 mm retenue par la vis objet de l'invention, des tests de traction cyclée comprenant des salves de 600 cycles de traction variant de 2,5 à 25 daN alternant avec des salves de 600 cycles de tractions variant de 5 à 50 daN ont montré qu'après 33800 cycles les spécimens ne présentaient aucun signe observable de dégradation de leurs propriétés mécaniques (rigidité, résistance à l'arrachement).
Un cinquième avantage de l'utilisation de bandelettes relais 8 est une économie du prélèvement de tissu tendineux nécessaire à la greffe puisque la fixation est réalisée au moyen de tissu synthétique et non par l'intermédiaire du tendon lui-même comme dans les techniques traditionnelles. Cela permet donc un prélèvement plus court et donc nettement moins traumatisant.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif, mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. La vis peut, notamment, exister selon d'autres dimensions afin de répondre aux exigences mécaniques et physiologiques de cas particuliers.
Ainsi, on pourrait également envisager de mettre en œuvre la vis selon l'invention pour fixer non plus une bandelette synthétique mais des fils de suture dans un os pour y rattacher des tissus mous. Cette mise en œuvre de la vis est illustrée aux figures 14 à 17.
Dans cette forme d'utilisation, un trou borgne 20 est percé dans un os, un filetage 21 est ensuite réalisé dans la paroi de ce trou. Un fil de suture 24 est poussé au fond du trou 20, ce fil 21 est enfin verrouillé par une vis 1 selon l'invention. Cette mise en œuvre de la vis permet d'éviter l'utilisation d'ancres de fixation dont un exemple est illustré par le document WO 95/15726.
Ces ancres ont comme inconvénient, d'une part, d'être coûteuses et, d'autre part, lorsque l'un des fils de suture se rompt, l'ancre est à remplacer dans sa totalité.
Dans cette mise en œuvre, la vis présente bien entendu des dimensions adaptées généralement très inférieures à celle de la vis utilisée dans la cas d'une reconstruction du genou.
Une autre mise en œuvre possible de la vis est représentée au figures 18 à 21 dans un cas de désinsertion ligamentaire.
La figure 18 représente un cas de désinsertion ligamentaire c'est à dire une rupture du point d'attache d'un ligament 25 sur un os. Un tunnel 26 trans-osseux est réalisé à l'endroit de la désinsertion ligamentaire et un logement 27 de la vis est préparé en percutané.
Un laçage par des fils de suture 28 est réalisé dans l'extrémité du ligament 25 à réinsérer comme cela apparaît à la figure 19. Les fils de suture 28 sont, ensuite, passés à travers le tunnel osseux puis récupérés par une minime incision cutanée.
Une traction sur les fils 28 remet le ligament 25 en tension à l'entrée du tunnel osseux 26 comme on le voir à la figure 20.
La vis 1 est alors introduite par voie percutanée et verrouille les fils de suture 28 (voir figure 21 ).
Cette mise en œuvre de la vis est donc peu invasive et supprime la nécessité de devoir réaliser des noeuds de fixation ce qui, en pratique, peut- être techniquement difficile et oblige d'aborder chirurgicalement la face externe de l'os. II est à noter que dans le cas de tunnels osseux courts, la partie cylindrique de la vis peut être écourtée ou être inexistante, c'est à dire de longeur nulle. Dans ce cas, la conicite de la partie intermédiaire peut-être accentuée et la partie distale peut également voir sa longueur réduite.

Claims

REVENDICATIONS
I . Vis d'ancrage (1) dans un tunnel osseux (6) d'une bandelette relais (8) en matière synthétique ou un fil du suture, caractérisée en ce qu'elle présente :
- une partie proximale (3) cylindrique d'une longueur comprise entre 0 et 10mm et une partie intermédiaire (4) conique, sur lesquelles est ménagée un filetage (2) émoussé et présentant un large pas, la partie intermédiaire étant de section convergente vers, - une partie distale cylindrique (5) lisse à l'extrémité arrondie et mousse dont le diamètre est au moins égal au diamètre du tunnel osseux (6).
2. Vis d'ancrage selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le pas, entre deux filets consécutifs du filetage (2), est égal à environ 5mm.
3. Vis d'ancrage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la partie distale cylindrique (5) présente une longueur d'environ 5mm.
4. Vis d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la face proximale de la vis présente une empreinte hexagonale (11).
5. Vis d'ancrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le filetage (2) présente une profondeur du filet comprise entre 1 et
3mm et de préférence égale à 1 ,5mm.
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