La présente invention concerne une instrumentation ancillaire pour l'implantation d'une prothèse totale du genou et secondairement pour effectuer des ostéotomies particulièrement adaptées à la correction des déformations en varus ou en valgus des membres inférieurs. The present invention relates to ancillary instrumentation for the implantation of a total knee prosthesis and secondarily for performing osteotomies particularly suited to the correction of deformities in varus or valgus of the lower limbs.
L'arthroplastie du genou, résultant d'une dégradation pathologique progressive de la fonction articulaire du genou due essentiellement l'arthrose, a pour objet de restaurer cette fonction articulaire dans des conditions proches de la normale ; on a à cet égard, observé que de telles conditions ne peuvent etre atteintes que s'il est possible de conserver le ligament croisé postérieur ainsi que le croisé antérieur s'il sont encore présents avant l'opération, ou de les reconstruire s'ils sont lésés. Knee replacement surgery, resulting from a progressive pathological deterioration of the knee joint function due mainly to osteoarthritis, aims to restore this joint function in conditions close to normal; in this regard, it has been observed that such conditions can only be achieved if it is possible to preserve the posterior cruciate ligament as well as the anterior cruciate if they are still present before the operation, or to reconstruct them if they are injured.
On sait maintenant que l'arthroplastie du genou ne donne d'excellents résultats que si les implants sont mis en place avec précision, laissant notamment en le membre normo-axe ; on obtient alors chez les implantés une cinématique normale caractérisée par des mouvements fémoro-rotuliens et tibio-femoraus reproduisant plus exactement la biomécanique du genou normal. We now know that knee replacement surgery gives excellent results only if the implants are placed with precision, leaving in particular the normo-axis member; normal implant kinematics are then obtained, characterized by femoro-patellar and tibio-femoraus movements, reproducing more precisely the biomechanics of the normal knee.
Dès lors, on comprend bien que de telles interventions chirurgicales nécessitent une instrumentation ancillaire performante procurant d'une part une orientation très précise des guides de coupes menées suivant un ordre logique, permettant de reproduire l'alignement et la mise en place de chaque composant prothétique, et d'autre part, un équilibrage des coupes des surfaces articulaires tibiales et fémorales procurant une bonne stabilité prothétique pour toute la portée de l'articulation du genou.Il est a cet égard primordial que la prothèse respecte parfaitement l'axe mécanique du membre inférieur traite dont on connaît les corrélations tant avec les axes statiques du patient, qu'il s'agisse de son axe vertical ou de l'axe transversal passant par le centre de l'articulation du genou, qu'avec les axes anatomiques qu'il s'agisse du fémur ou du tibia du marne patient. Therefore, it is clear that such surgical procedures require high-performance ancillary instrumentation providing, on the one hand, a very precise orientation of the cutting guides carried out in a logical order, making it possible to reproduce the alignment and the positioning of each prosthetic component. , and on the other hand, a balancing of the cuts of the tibial and femoral articular surfaces providing good prosthetic stability for the whole range of the knee joint. It is in this respect essential that the prosthesis perfectly respects the mechanical axis of the limb lower treats, the correlations of which are known both with the static axes of the patient, whether its vertical axis or the transverse axis passing through the center of the knee joint, as with the anatomical axes as it is the femur or the tibia of the patient's marl.
Il est tout a fait remarquable d'observer par exemple que chez l'individu normal l'axe mécanique de ses membres inférieurs passe par le centre de la tête fémorale, le centre de l'articulation du genou et le centre de l'articulation de la cheville en formant avec l'axe vertical du meme individu en station droite un angle constant et égal à 3 degrés.Il est de marne remarquable que cet axe mécanique de l'individu ne se superpose pas å l'axe anatomique ou diaphysaire de son fémur en formant avec celui-ci un angle généralement constant très voisin de 6 degrés, en déportant extérieurement ledit fémur qui présente ainsi un valgus moyen de 9 degrés par rapport a l'axe vertical de l'individu ; inversement, l'axe mécanique des membres inférieurs normaux collncident en principe avec l'axe anatomique du tibia lorsque celui-ci ne présente aucune déformation en varus ou en valgus qu'il est, d'ailleurs, facile de contrôler et de quantifier parfaitement par le moyen habituel d'une banale radiographie ou tout autre moyen similaire qu'il est constant d'effectuer avant toute intervention d'ostéotomie tibiale par exemple.On observera enfin que l'interligne articulaire du genou idéal est en principe perpendiculaire å l'axe mécanique du membre inférieur. It is quite remarkable to observe for example that in the normal individual the mechanical axis of his lower limbs passes through the center of the femoral head, the center of the knee joint and the center of the knee joint. the ankle by forming with the vertical axis of the same individual in a straight station a constant angle equal to 3 degrees. It is remarkable that this mechanical axis of the individual does not overlap the anatomical or diaphyseal axis of his femur by forming with it a generally constant angle very close to 6 degrees, by externally deporting said femur which thus has an average valgus of 9 degrees relative to the vertical axis of the individual; conversely, the mechanical axis of normal lower limbs in principle coincide with the anatomical axis of the tibia when the latter has no varus or valgus deformation which, moreover, is easy to control and quantify perfectly by the usual means of an ordinary x-ray or any other similar means that it is constant to perform before any intervention of tibial osteotomy for example. We will finally observe that the joint line of the ideal knee is in principle perpendicular to the axis mechanical of the lower limb.
On comprend, par conséquent, toute l'importance de la bonne orientation du matériel servant a implanter la prothèse du genou et tout l'intérêt pour le praticien de l'arthroplastie de pouvoir constamment se référer a une instrumentation å la fois simple et fiable , pour limiter toute erreur de manipulation, et le décharger d'une construction spatiale complexe -source d'erreur en soi-, pour obtenir les références axiales requises, dans les interventions telles que les ostéotomies tibiales et fémorales dont les gabarits de coupe doivent toujours être parfaitement alignés dans l'axe mécanique du membre inférieur. We understand, therefore, all the importance of the correct orientation of the material used to implant the knee prosthesis and all the interest for the arthroplasty practitioner to be able to constantly refer to instrumentation that is both simple and reliable, to limit any manipulation error, and to relieve it of a complex spatial construction - source of error in so-, to obtain the required axial references, in interventions such as tibial and femoral osteotomies whose cutting templates must always be perfectly aligned in the mechanical axis of the lower limb.
De nombreuses instrumentations ancillaires existent pour l'implantation prothétique du genou ; certaines s'appuient sur une prise de référence liée a l'axe anatomique ou transmalléolaire du tibia, qui, théoriquement, coïncide avec l'axe mécanique de la jambe, pour effectuer d'abord la coupe tibiale requise par l'implant qui détermine ensuite le bon positionnement du gabarit de coupes fémorales permettant d'exécuter les coupes requises par la prothèse fémorale du genou. Many ancillary instruments exist for the prosthetic implantation of the knee; some are based on a reference point linked to the anatomical or transmaleolar axis of the tibia, which, theoretically, coincides with the mechanical axis of the leg, to first perform the tibial cut required by the implant which then determines the correct positioning of the template for femoral cuts allowing the cuts required by the femoral knee prosthesis to be made.
S'il est incontestable que, procédant ainsi, on aboutit un bon alignement des composants prothétiques. en revanche, il n'est pas certain que l'axe de la prothèse coïncide avec l'axe mécanique passant, on le sait, par le contre de la tête du fémur, puisque le départ de l'implantation est lié au tibia pouvant présenter des défauts propres qu'il convenait d'éviter, et ssme corriger, en opérant a partir de l'unique référence stable de l'axe mécanique, a savoir le tête du fémur. If it is indisputable that, by doing so, we achieve a good alignment of the prosthetic components. on the other hand, it is not certain that the axis of the prosthesis coincides with the mechanical axis passing, as we know, against the head of the femur, since the start of implantation is linked to the tibia which may have specific faults which should be avoided, and even corrected, by operating from the only stable reference of the mechanical axis, namely the head of the femur.
D'autres instrumentations procèdent d'une telle référence liée la tête du fémur pour reconstruire un membre inférieur normo-axe par corrections ~descendantes successives, ciabinéos le cas échéant avec une ostéotomie tibiale pour corriger des déformations en valgus ou en varus préalablement repérées et quantifiées.Si la procédure parait ici plus logique, l'instrumentation est, quant elle, très lourde mettre en place ; en effet, elle nécessite des broches longues et encombrantes dans un champ opératoire déjà peu accessible qui, de surcroît, se prête mal une vision d'ensemble du membre inférieur traité, rendant difficile les montages mécaniques complexes, ce qui aggrave encore les risques d'erreurs S en outre, ce type d'instrumentation liée, on l'a vu, la partie supérieure souvent informe du membre å traiter, requiert une référence spatiale liée au support physique sur lequel repose le patient, ce qui vient encore aggraver la complexité générale de l'opération. Other instruments proceed from such a reference linked to the head of the femur to reconstruct a normo-axis lower limb by corrections ~ successive descenders, ciabinéos if necessary with a tibial osteotomy to correct deformations in valgus or varus previously identified and quantified .If the procedure seems more logical here, the instrumentation is very heavy to set up; indeed, it requires long and bulky spindles in an already inaccessible operating field which, moreover, lends itself poorly to an overall vision of the treated lower limb, making complex mechanical assemblies difficult, which further aggravates the risks of errors S in addition, this type of linked instrumentation, as we have seen, the upper part, which is often unformed, of the limb to be treated, requires a spatial reference linked to the physical support on which the patient is based, which further exacerbates the general complexity. of the operation.
Pour pallier tous ces inconvénients, il est proposé une instrumentation simple, localisée dans le champ opératoire du genou a traiter, et sans aucun lien extérieur venant maintenir le patient en une position rigide qui réduit, bien-sar, l'aisance des mouvements de l'opérateur.Pour cela, et en observant que dans la très grande majorité des cas, l'axe mécanique du membre inférieur fait un angle fixe avec l'axe diaphysaire de la manière déja exposée1 il a été considéré comme possible de prendre ce même axe, parfaitement accessible lors de l'opération, comme référence des gabarits de coupe permettant l'implantation prothétique ; de même, il est remarquable que le plan tangent å la surface antérieure du fémur dans sa partie terminale aux abords des condyles ait une inclinaison verticale fixe de 12 degrés par rapport a la ligne condylienne postérieure définie comme la ligne qui rejoint les points de tangence entre les 2 condyles du fémur mis l'hori#ontale et le plan horizontal lui-meme. To overcome all these drawbacks, simple instrumentation is proposed, located in the operative field of the knee to be treated, and without any external link coming to maintain the patient in a rigid position which reduces, of course, the ease of movement of the For this, and by observing that in the vast majority of cases, the mechanical axis of the lower limb makes a fixed angle with the diaphyseal axis in the manner already exposed1 it was considered possible to take this same axis , perfectly accessible during the operation, as a reference for cutting templates allowing prosthetic implantation; similarly, it is remarkable that the plane tangent to the anterior surface of the femur in its terminal part near the condyles has a fixed vertical inclination of 12 degrees relative to the posterior condylar line defined as the line which joins the points of tangency between the 2 condyles of the femur put the horori # ontale and the horizontal plane itself.
On peut alors s'appuyer sur ces deux caractéristiques anatomiques remarquables du fémur pour obtenir de manière précise, fiable et simple, un référentiel spatial procurant toutes les orientations nécessaires pour la mise en place d'une prothèse du genou dans des conditions optimales pour reproduire la biomécanique de cette articulation ; sur cette base, et, a cet effet, il est propose suivant l'invention une instrumentation ancillaire pour l'implantation d'une prothèse totale du genou, comportant un premier gabarit de coupe fémorale permettant de réaliser, dans l'ordre, une ostéotomie distale perpendiculaire a l'axe mécanique du membre inférieur, puis les ostéotomies fémorales antérieures et postérieures de telle manière que les traits de coupe restent d'une part perpendiculaires a l'axe mécanique du membre inférieur et parallèles a la ligne condylienne postérieure, et un second gabarit de coupe tibiale permettant de réaliser, sans erreur de rotation et perpendiculairement a l'axe mécanique du membre inférieur, l'ostéotomie de la plate-forme tibiale destinée a recevoir les plateaux prothétiques en conservant les ligaments croisés, instrumentation qui est caractérisée en ce qu'elle comprend X
- un gabarit de coupe fémorale constitue par une plaque d'orientation bidirectionnelle, en forme de prisme trapézoldal droit, fixée suivant la hauteur de la plus grande de ses faces latérales non parallèles dans l'axe diaphysaire sur la face antérieure du fémur à quelques centimètres au-dessus de l'échancrure intercondylienne, supportant, par sa face externe opposée la face d'appui du fémur, un guide en forme de gouttière horizontale en U de telle manière que la ligne de fond horizontale et transversale dudit guide soit parallèle la ligne condylienne postérieure et que les ailes verticales du guide soient centrées sur l'axe mécanique du membre inférieur, divers accessoires de formes et de dimensions adéquates coopérant avec la plaque d'orientation et son guide en U pour effectuer correctement les ostéotomies fémorales requises par l'implant prothétique et,
- un gabarit de coupe tibiale constitué d'une pièce d'orientation horizontale, de forme allongée munie dans sa partie inférieure d'étriers en
V renversés pour venir à cheval sur la crête du tibia suivant une longueur suffisante pour procurer une référence axiale correcte à une seconde pièce formant un support mobile horizontal, pouvant coulisser longitudinalement sur ladite pièce d'orientation, ce support étant muni à son extrémité libre, d'au-moins une pièce verticale et perpendiculaire à son axe longitudinal, susceptible d'être bloquée en toutes positions dans un plan vertical, de sorte qu'associée des moyens adéquats de fixation sur l'extrémité supérieure du tibia, en bonne position, elle procure un guide de coupe de la plate-forme tibiale, des que l'alignement du tibia dans l'axe mécanique est correct, c'est-à-dire lorsqu'une broche solidaire du gabarit de coupe tibiale, colinéaire a son axe longitudinal, peut être mise en colncidence axiale avec le guide en U de la plaque d'orientation fémorale lorsque le membre traité est en extension totale.We can then rely on these two remarkable anatomical features of the femur to obtain in a precise, reliable and simple manner, a spatial reference frame providing all the orientations necessary for the installation of a knee prosthesis under optimal conditions to reproduce the biomechanics of this joint; on this basis, and, for this purpose, it is proposed according to the invention an ancillary instrumentation for the implantation of a total knee prosthesis, comprising a first template of femoral cut allowing to perform, in order, an osteotomy distal perpendicular to the mechanical axis of the lower limb, then the anterior and posterior femoral osteotomies in such a way that the cut lines remain on the one hand perpendicular to the mechanical axis of the lower limb and parallel to the posterior condylar line, and a second tibial cutting jig making it possible, without rotation error and perpendicular to the mechanical axis of the lower limb, the osteotomy of the tibial platform intended to receive the prosthetic plates while preserving the cruciate ligaments, instrumentation which is characterized in what she understands X
- a femoral cutting template constituted by a bidirectional orientation plate, in the form of a right trapezoidal prism, fixed according to the height of the largest of its non-parallel lateral faces in the diaphyseal axis on the anterior face of the femur to a few centimeters above the intercondylar notch, supporting, by its opposite external face the bearing face of the femur, a guide in the form of a horizontal U-shaped groove so that the horizontal and transverse bottom line of said guide is parallel to the line posterior condylar and that the vertical wings of the guide are centered on the mechanical axis of the lower limb, various accessories of suitable shapes and dimensions cooperating with the orientation plate and its U-shaped guide to correctly perform the femoral osteotomies required by the prosthetic implant and,
- a tibial cutting jig consisting of a horizontal orientation piece, of elongated shape provided in its lower part with stirrups in
V overturned to come astride the crest of the tibia along a length sufficient to provide a correct axial reference to a second part forming a horizontal movable support, capable of sliding longitudinally on said orientation piece, this support being provided at its free end, at least one vertical part and perpendicular to its longitudinal axis, capable of being locked in any position in a vertical plane, so that combined with suitable means of fixing to the upper end of the tibia, in good position, it provides a cutting guide for the tibial platform, as soon as the alignment of the tibia in the mechanical axis is correct, that is to say when a spindle integral with the tibial cutting template, collinear with its axis longitudinal, can be brought into axial coincidence with the U guide of the femoral orientation plate when the treated limb is fully extended.
Il est bien évident que la plaque d'orientation bidirectionnelle telle qu'elle est proposée dans l'invention détaillée ci-dessus comporte tous les rattrapages angulaires évoqués en préambule pour que la prothèse, une fois mise en place sur le genou, procure simultanément un complet alignement du membre inférieur suivant son axe mécanique, un positionnement angulaire aussi exact que possible entre tibia et fémur, garantissant une parfaite répartition des efforts sur chaque condyle et une articulation équilibrée ; c'est pourquoi ladite plaque d'orientation comporte un support prismatique trapézoîdal droit dont les deux faces non parallèles font un angle vertical fixe de 12 degrés déterminant l'horizontale relative de l'instrumentation proposée définie comme étant la parallèle à la ligne condylienne postérieure ; de la même manière, le support prismatique qui est aisément fixe par l'opérateur dans la corticale de la surface antérieure du fémur, suivant une direction naturelle de pose qui coricide, bien-sur, avec l'axe anatomique dudit fémur, procure à l'instrumentation sa deuxième orientation spatiale puisque l'axe du guide en U, qu'il maintient, est décalé horizontalement de 6 degrés par rapport son axe longitudinal dans une rotation dirigée vers la tête du fémur et dont le centre est situé sensiblement dans l'échancrure inter-condylienne s dans ces conditions, l'axe du guide en U vient en colncidence avec l'axe mécanique du membre inférieur. It is obvious that the bidirectional orientation plate as proposed in the invention detailed above includes all the angular compensations mentioned in the preamble so that the prosthesis, once placed on the knee, simultaneously provides a complete alignment of the lower limb along its mechanical axis, an angular positioning as exact as possible between tibia and femur, guaranteeing a perfect distribution of forces on each condyle and a balanced articulation; this is why said orientation plate comprises a right trapezoidal prismatic support whose two non-parallel faces make a fixed vertical angle of 12 degrees determining the relative horizontal of the proposed instrumentation defined as being parallel to the posterior condylar line; in the same way, the prismatic support which is easily fixed by the operator in the cortex of the anterior surface of the femur, in a natural direction of pose which coricide, of course, with the anatomical axis of said femur, provides the instrumentation its second spatial orientation since the axis of the U-shaped guide, which it maintains, is horizontally offset by 6 degrees relative to its longitudinal axis in a rotation directed towards the head of the femur and whose center is located substantially in the inter-condylar notch s under these conditions, the axis of the U-shaped guide comes into coincidence with the mechanical axis of the lower limb.
Il suffit alors d'adjoindre au guide en U tous accessoires de coupe requis pour l'implantation des composants fémoraux de la prothèse, lesdits accessoires étant naturellement munis des relais mécaniques adéquats pour coopérer avec ledit guide en U et se procurer ainsi toutes les références spatiales requises. It then suffices to add to the U guide all cutting accessories required for the implantation of the femoral components of the prosthesis, said accessories being naturally provided with adequate mechanical relays to cooperate with said U guide and thus obtain all the spatial references. required.
On conçoit alors facilement qu'a partir de cette plaque d'orientation correctement installée sur la face antérieure du fémur, l'opérateur puisse effectuer les ostéotomies fémorales en pratiquant d'abord la coupe fémorale distale déterminant une surface osseuse de référence pour les coupes fémorales antérieure et postérieure, complétées d'ailleurs par des chanfreins aux intersections des plans de coupe l'opérateur peut ensuite ajuster sur les moignons des condyles, ainsi préparés, la prothèse fémorale d'essai grâce laquelle il pourra déterminer avec précision et sans erreur de rotation les tracés sagittaux en vue de la coupe tibiale conservant l'implantation des ligaments croisés et requise pour l'implantation du plateau tibial, qui nécessite, par ailleurs, une nouvelle ostéotomie pour créer la plate-forme d'accueil dudit plateau tibial. It is therefore easy to see that from this orientation plate correctly installed on the anterior face of the femur, the operator can perform femoral osteotomies by first practicing the distal femoral cut determining a reference bone surface for the femoral cuts anterior and posterior, supplemented moreover by chamfers at the intersections of the cutting planes the operator can then adjust on the stumps of the condyles, thus prepared, the trial femoral prosthesis with which he can determine with precision and without rotation error the sagittal lines for the tibial cut preserving the implantation of the cruciate ligaments and required for the implantation of the tibial plateau, which also requires a new osteotomy to create the reception platform for said tibial plateau.
Suivant l'invention, une telle ostéotomie sera obtenue par le gabarit de coupe tibiale naturellement muni de son dispositif d'orientation en V et de son guide de coupe verticale, de façon a garantir d'une part l'alignement du tibia avec l'axe mécanique du membre, et une parfaite porpendicularité du plateau tibial par rapport à cet axe, d'autre part. According to the invention, such an osteotomy will be obtained by the tibial cutting template naturally provided with its V-orientation device and its vertical cutting guide, so as to guarantee on the one hand the alignment of the tibia with the mechanical axis of the limb, and perfect porpendicularity of the tibial plateau relative to this axis, on the other hand.
On se souvient, en effet, qu'en principe, l'axe mécanique du membre coricide avec l'axe anatomique du tibia; on notera d'ailleurs que moyennant quelques accessoires complémentaires, qui seront décrits plus loin, le gabarit de coupe tibiale suivant l'invention est particulièrement et avantageusement adapté aux ostéotomies tibiales de correction, qui peuvent, en outre, être menées de façon autonome, indépendamment de toute prothèse articulaire. We remember, in fact, that in principle, the mechanical axis of the coricidal member with the anatomical axis of the tibia; it will also be noted that with a few additional accessories, which will be described later, the tibial cutting jig according to the invention is particularly and advantageously adapted to tibial corrective osteotomies, which can, moreover, be carried out independently, independently any joint prosthesis.
A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, le gabarit de coupe tibiale peut être accessoirement équipé d'un second guidelame plan et vertical pouvant prendre toutes les positions angulaires, dans un plan horizontal, depuis 0 jusqu'à +1- 45 degrés par rapport au premier guide de coupe, par positionnement autour d'un axe fileté, solidaire du support mobile du gabarit de coupe tibiale, libre en rotation par rapport audit support et comportant des moyens adéquats de blocage en bonne position pour l'opération d'ostéotomie envisagée ; le guide-lame est également muni d'un système de repérage angulaire par rapport à son support. To this end, and according to another characteristic of the invention, the tibial cutting jig can be incidentally equipped with a second planar and vertical blade guide which can take all the angular positions, in a horizontal plane, from 0 to +1 - 45 degrees relative to the first cutting guide, by positioning around a threaded axis, integral with the movable support of the tibial cutting template, free to rotate relative to said support and comprising adequate locking means in good position for the planned osteotomy operation; the blade guide is also provided with an angular tracking system relative to its support.
Après avoir évalué l'angle 1a' du varus ou du valgus qui doit être corrigé par des moyens externes classiques (fil à plomb, radiographie...), l'opérateur met en place le gabarit de coupe tibiale b cheval sur le tibia du patient de manière qu'avec le premier guide de coupe vertical fixe et perpendiculaire à l'axe de l'instrument, il effectue une première coupe du tibia, déterminant une surface A ; puis, grâce au deuxième guide-lame mis perpendiculairement à l'axe mécanique du membre inférieur, c'est-à-tire suivant un angle horizontal égal à l'angle ~a prédéterminé (par affichage sur le rapporteur associé à l'instrument), l'opérateur effectue une deuxième coupe de telle manière que le plan B qu'elle détermine fasse avec le plan A un angle ~a~ et que les deux plans concourent au point de sortie de l'outil de coupe s il reste alors à enlever le coin osseux compris entre le plan A et le plan B que l'opérateur peut alors amener en colncldence ce qui a pour résultat de replacer la plate-forme tibiale perpendiculairement à l'axe du tibia et ainsi corriger la déformation en varus ou en valgus une ostéosynthèso par agrafes de forme adéquate sera enfin posée entre la tête du tibia et le tibia pour finir l'opération. After having evaluated the angle 1a ′ of the varus or of the valgus which must be corrected by conventional external means (plumb line, radiography, etc.), the operator sets up the tibial cutting template b horse on the tibia of the patient so that with the first fixed vertical cutting guide perpendicular to the axis of the instrument, he makes a first cut of the tibia, determining an area A; then, thanks to the second blade guide placed perpendicular to the mechanical axis of the lower limb, that is to say at a horizontal angle equal to the angle ~ a predetermined (by display on the protractor associated with the instrument) , the operator makes a second cut in such a way that the plane B which he determines makes with the plane A an angle ~ a ~ and that the two planes compete at the point of exit of the cutting tool if there then remains at remove the bony wedge between plane A and plane B which the operator can then bring in colncldence which results in replacing the tibial platform perpendicular to the axis of the tibia and thus correcting the deformation in varus or in valgus an osteosynthesis by staples of adequate shape will finally be placed between the head of the tibia and the tibia to finish the operation.
On comprendra mieux l'invention, et d'autres avantages ressortiront encore, par la description qui suit, donnée a titre d'exemple non limitatif d'une exécution préférée de l'inventeur en référence aux dessins annexés dans lesquels s
- la figure 1 représente l'ensemble osseux d'un membre inférieur normal, en station 'debout', montrant la position relative du fémur et du tibia, ainsi que la position relative des axes définissant le même membre.The invention will be better understood, and other advantages will become more apparent from the following description, given by way of nonlimiting example of a preferred embodiment of the inventor with reference to the appended drawings in which s
- Figure 1 shows the bone assembly of a normal lower limb, in a 'standing' position, showing the relative position of the femur and tibia, as well as the relative position of the axes defining the same member.
- la figure 2 représente un schéma en perspective du support d'orientation fémoral et son guide en U associé en position relative sur le fémur reposant sur sa ligne condplienne postérieure. - Figure 2 shows a perspective diagram of the femoral orientation support and its associated U-shaped guide in relative position on the femur resting on its posterior condplian line.
- la figure 3 est un schéma en élévation verticale du fémur reposant sur sa ligne condylienne postérieure muni de son support d'orientation fémoral suivant un plan vertical perpendiculaire à l'axe mécanique du membre. - Figure 3 is a diagram in vertical elevation of the femur resting on its posterior condylar line provided with its femoral orientation support in a vertical plane perpendicular to the mechanical axis of the member.
- la figure 4 est un schéma en coupe verticale du fémur selon son axe, montrant la position relative du support d'orientation par rapport l'échancrure condylienne, ainsi que la position relative de la règle qui positionne et maintient les outils de coupes fémorales, et notamment l'outil de coupe fémorale distale en place sur ladite règle. FIG. 4 is a diagram in vertical section of the femur along its axis, showing the relative position of the orientation support with respect to the condylar notch, as well as the relative position of the rule which positions and maintains the femoral cutting tools, and in particular the distal femoral cutting tool in place on said rule.
- la figure 5 est la même figure que la figure précédente, mais en vue de dessus. - Figure 5 is the same figure as the previous figure, but in top view.
- la figure 6 montre l'outil de coupes fémorales antérieure et postérieure mise en place sur les condyles par la règle de positionnement. - Figure 6 shows the anterior and posterior femoral cutting tool placed on the condyles by the positioning rule.
- la figure 7 est la même figure que la figure 6 mais vue de face. - Figure 7 is the same figure as Figure 6 but viewed from the front.
- la figure 8 montre les coupures fémorales antérieures et postérieures, après retrait de la règle de positionnement. - Figure 8 shows the anterior and posterior femoral cuts, after removal of the positioning rule.
- la figure 9 montre les coupes de chanfreins effectuées aux intersections du plan de coupe distale et des plans de coupes fémorales antérieure et postérieure. - Figure 9 shows the cuts of chamfers made at the intersections of the distal cutting plane and the anterior and posterior femoral cutting planes.
- la figure 10 représente une vue de face d'un outil de coupes fémorales antérieure et postérieure selon une variante de l'invention comportant des fontes pour réaliser les chanfreins aux intersections du plan de coupe distale des plans de coupes fémorales antérieure et postérieure. - Figure 10 shows a front view of an anterior and posterior femoral cutting tool according to a variant of the invention comprising cast irons for producing the chamfers at the intersections of the distal cutting plane of the anterior and posterior femoral cutting planes.
- la figure ll est une vue de coté de la figure 10. - Figure ll is a side view of Figure 10.
- la figure 12 représente le gabarit de coupe tibiale suivant l'invention, mis en place sur le tibia du membre inférieur du patient, en contrant sa position relative avec l'instrumentation fémorale. - Figure 12 shows the tibial cutting template according to the invention, placed on the tibia of the lower limb of the patient, countering its relative position with the femoral instrumentation.
- la figure 13 est une vue en élévation verticale du gabarit de coupe tibiale suivant l'invention. - Figure 13 is a vertical elevational view of the tibial cutting template according to the invention.
- la figure 14 est une vue en coupe du gabarit de coupe tibiale suivant le plan II'. - Figure 14 is a sectional view of the tibial cutting template along the plane II '.
- la figure 15 est une vue éclatée et agrandie de l'axe fileté du gabarit de coupe tibiale prévu pour l'orientation du second guide de coupe pour les ostéotomios tibiales. - Figure 15 is an exploded and enlarged view of the threaded axis of the tibial cutting template provided for the orientation of the second cutting guide for tibial osteotomios.
- la figure 16 est une vue frontale du gabarit de coupe tibiale selon l'invention, montrant les guides de coupe permettant de réaliser la plate-forme tibiale destinée å recevoir un implant prothétique. - Figure 16 is a front view of the tibial cutting template according to the invention, showing the cutting guides for making the tibial platform intended to receive a prosthetic implant.
- la figure 17 est une vue en élévation du gabarit de coupe tibiale muni de son second guide-lame particulièrement adapté aux ostéotomies tibiales pour la correction de déformation en varus ou en valgus. - Figure 17 is an elevational view of the tibial cutting template with its second blade guide particularly suitable for tibial osteotomies for the correction of deformation in varus or valgus.
- la figure 18 est une vue frontale de la figure 17. - Figure 18 is a front view of Figure 17.
- la figure 19 est une vue de dessus partielle du gabarit de coupe tibiale suivant l'invention, équipé de ses deux guide-lames et de leur système de repérage angulaire relatif. - Figure 19 is a partial top view of the tibial cutting jig according to the invention, equipped with its two blade guides and their relative angular tracking system.
Préalablement a l'implantation d'une prothèse totale du genou, l'opérateur doit préparer le patient et définir le champ opératoire s'agissant du patient, et compte tenu de l'instrumentation ancillaire de l'invention, aucune précaution particulière n'est à observer sur la position, qui sera classiquement en décubitus sur la table d'opération : il n'est, ici, nul besoin de rechercher une quelconque référence anatomique par rapport à l'environnement opératoire.S'agissant du champ opératoire, il sera pratique une incision cutanée de préférence parapatellaire interne de façon à exposer complètement les extrémités fémorales et tibiales constituant l'articulation défaillante du genou à laquelle il convient de substituer la prothèse ; celle-ci devra, autant que possible, refléter la biomécanique de l'articulation, tout en conservant les ligaments, et notamment les croisés, si leur état est satisfaisant. Pour atteindre ces résultats, dans des conditions optimales d'accès pour l'opérateur, évitant une grande partie des erreurs de manipulation, il est proposé, selon l'invention, une instrumentation ancillaire remarquablement simple, autant par le nombre réduit d'outils qui la composent, que par leur maniabilité tenant surtout à leur faible encombrement ainsi qu'à leur mode opératoire relativement rustique. Prior to the implantation of a total knee prosthesis, the operator must prepare the patient and define the operating field as regards the patient, and taking into account the ancillary instrumentation of the invention, no particular precaution is to observe on the position, which will be classically in decubitus on the operating table: there is no need here to look for any anatomical reference in relation to the operating environment. make an internal parapatellar skin incision so as to completely expose the femoral and tibial extremities constituting the defective knee joint for which the prosthesis should be replaced; this should, as much as possible, reflect the biomechanics of the joint, while preserving the ligaments, and in particular the crusaders, if their condition is satisfactory. To achieve these results, under optimal conditions of access for the operator, avoiding a large part of handling errors, it is proposed, according to the invention, remarkably simple ancillary instrumentation, as much by the reduced number of tools which make it up only by their maneuverability, especially due to their small size as well as their relatively rustic operating mode.
Selon l'invention, l'instrumentation ancillaire comprend deux gammes d'outils, l'une pour l'implantation de la prothèse fémorale, l'autre pour la mise en place des composants prothétiques tibiaux : cette deuxième gamme est, d'ailleurs, avantageusement utilisable pour les ostéotomies de corrections tibiales comme il sera dit plus loin. According to the invention, the ancillary instrumentation comprises two ranges of tools, one for the implantation of the femoral prosthesis, the other for the placement of the tibial prosthetic components: this second range is, moreover, advantageously usable for osteotomies of tibial corrections as will be said later.
En se reportant å la figure 1, sur laquelle il est tout d'abord rappelé l'ensemble des axes liés aux membres inférieurs et représentés en position relative, le patient étant en station debout s l'axe mécanique AH passe par le centre d la tête du fémur, la rotule et l'extrémité du tibia et correspond à une inclinaison de 3 degrés par rapport à l'axe vertical l'axe transversal se confond sensiblement avec l'axe de rotation des condyles sur le plateau tibial ; enfin, il est remarquable de constater que l'axe anatomique du fémur, dit wase diaphysaire1 AD est normalement incline de 6 degré par rapport à l'axe mécanique AH du membre inférieur : à l'inverse, l'axe anatomique du tibia colncide en principe avec l'axe mécanique AH du même membre. Referring to Figure 1, on which it is first recalled all the axes related to the lower limbs and shown in relative position, the patient standing in the mechanical axis AH passes through the center of the head of the femur, the patella and the end of the tibia and corresponds to an inclination of 3 degrees relative to the vertical axis the transverse axis substantially merges with the axis of rotation of the condyles on the tibial plateau; finally, it is remarkable to note that the anatomical axis of the femur, known as wase diaphysaire1 AD is normally inclined by 6 degree compared to the mechanical axis AH of the lower limb: conversely, the anatomical axis of the tibia coincides in principle with the mechanical axis AH of the same member.
Conformément à la figure 2, l'ensemble d'orientation fémorale 1 comporte deux parties essentielles, à savoir, une première pièce support 2 usinée suivant la forme d'un prisme trapezoïdal droit dont la plus grande des faces non parallèles vient s'ajuster sur la face antérieure du fémur 3 à 4 cm environ de l'échancrure condylienne 4 telle que représentée sur les figures 2 à 9 ; ce support 2, avantageusement muni de picots 5 repartis sur sa face d'appui pour venir s'incruster dans la corticale de la face antérieure du fémur 3, peut être facilement disposé par l'opérateur dans l'axe diaphysaire AD du fémur 3 ; les faces non parallèles du support prismatique 2 font entre elles un angle fixe de 12 degrés correspondant a la déclivité anatomique normale de la face antérieure du fémur 3 lorsque ledit fémur 3 repose horizontalement sur sa ligne condylienne 6 conformément a la figure 3. De cette manière, la face supérieure du support trapezoïdal 2 est en situation horizontale lorsque le patient est en station allongée. In accordance with FIG. 2, the femoral orientation assembly 1 comprises two essential parts, namely, a first support part 2 machined in the form of a right trapezoidal prism, the largest of the non-parallel faces of which adjusts to the anterior surface of the femur approximately 3 to 4 cm from the condylar notch 4 as shown in FIGS. 2 to 9; this support 2, advantageously provided with pins 5 distributed on its bearing face to come to be embedded in the cortex of the anterior face of the femur 3, can be easily arranged by the operator in the diaphyseal axis AD of the femur 3; the non-parallel faces of the prismatic support 2 form between them a fixed angle of 12 degrees corresponding to the normal anatomical slope of the anterior face of the femur 3 when said femur 3 rests horizontally on its condylar line 6 in accordance with FIG. 3. In this way , the upper face of the trapezoidal support 2 is in a horizontal situation when the patient is lying down.
Sur la face supérieure du support prismatique 2, on dispose un guide 8 en forme générale de gouttière en U : le guide 8 est tel que son axe longitudinal AG fasse un angle de 6 degrés par rapport a l'axe longitudinal AS du support prismatique Z ; le guide 8 est alors rendu solidaire du support prismatique 2 par tout moyen connu, vissage, soudure, encochage, etc. On the upper face of the prismatic support 2, there is a guide 8 in the general shape of a U-shaped gutter: the guide 8 is such that its longitudinal axis AG makes an angle of 6 degrees relative to the longitudinal axis AS of the prismatic support Z ; the guide 8 is then made integral with the prismatic support 2 by any known means, screwing, welding, notching, etc.
De cette manière, lorsque l'ensemble 1 du support prismatique 2 associé à son guide en U 8 est disposé sur la face antérieure du fémur 3 par l'opérateur, l'axe longitudinal AG du guide 8 vient automatiquement en ctïncidence avec l'axe mécanique AH du membre inférieur procurant à l'opérateur une référence spatiale remarquable pour positionner ses outils de coupe en vue des ostéotomies fémorales requises pour l'implantation de la prothèse du genou. In this way, when the assembly 1 of the prismatic support 2 associated with its U-shaped guide 8 is disposed on the anterior face of the femur 3 by the operator, the longitudinal axis AG of the guide 8 automatically comes into coincidence with the axis mechanical AH of the lower limb providing the operator with a remarkable spatial reference for positioning his cutting tools for the femoral osteotomies required for implantation of the knee prosthesis.
Il est bien évident que l'ensemble 1 destiné a une opération d'un fémur droit, doit être inversé lorsqu'il ~'agit d'une opération du fémur gaucho. Pour un fémur droit, l'axe AG du guide 8 se trouve en décalage de b degrés par rapport à l'axe AS du support prismatique 2 et le guide en U 8 se trouve au-dessus de la face latérale verticale 9 du support 2 la plus grande. A l'inverse, le support d'orientation 1 prévu pour un fémur gauche comportera un guide 8 en décalage de moins six degrés par rapport au support prismatique 2 avec inversion des faces latérales verticales dudit support 2, de manière à ce que le guide 8 se trouve à nouveau au dessus de la plus grande de ses faces verticales.Enfin, la partie horizontale relative du support prismatique 2 et du guide en U 8 est choisie de telle manière que le point d'intersection 10 des deux axes AS du support 2, et AG du guide 8, se trouve sensiblement à l'aplomb de l'échancrure condylienne 4 du fémur 3. It is obvious that the assembly 1 intended for an operation of a right femur, must be reversed when it ~ 'acts of an operation of the gaucho femur. For a straight femur, the axis AG of the guide 8 is offset by b degrees relative to the axis AS of the prismatic support 2 and the U-shaped guide 8 is located above the vertical lateral face 9 of the support 2 the biggest. Conversely, the orientation support 1 provided for a left femur will include a guide 8 offset by at least six degrees relative to the prismatic support 2 with inversion of the vertical lateral faces of said support 2, so that the guide 8 is again above the largest of its vertical faces. Finally, the relative horizontal part of the prismatic support 2 and the U-shaped guide 8 is chosen so that the point of intersection 10 of the two axes AS of the support 2 , and AG of the guide 8, is located substantially at the base of the condylar notch 4 of the femur 3.
Il va de soi qu'en variante du support d'orientation 1 tel qu'il vient d'être décrit, où le guide 8 est fixe sur le support prismatique 2, ledit guide 8 peut être mobile horizontalement sur le support prismatique 2, de manière à ajuster l'angle des axes AS et AG à une valeur différente de six degrés ; il est bien évident que les autres dispositions mécaniques détaillées ci-avant doivent être respectées lors de la solidarisation du guide 8 sur la face supérieure du support prismatique 2, obtenue par tout moyen connu. It goes without saying that, as a variant of the orientation support 1 as just described, where the guide 8 is fixed on the prismatic support 2, said guide 8 can be movable horizontally on the prismatic support 2, so as to adjust the angle of the axes AS and AG to a value different from six degrees; it is obvious that the other mechanical arrangements detailed above must be observed when the guide 8 is secured to the upper face of the prismatic support 2, obtained by any known means.
Dans tous les cas, l'ensemble 1 du support d'orientation fémorale sera, après mise en bonne place sur la face antérieure du fémur 3, fixé à celui-ci par un classique vissage dans la corticale dudit fémur 3. In all cases, the assembly 1 of the femoral orientation support will, after being placed in good position on the anterior face of the femur 3, be fixed to the latter by a conventional screwing in the cortex of said femur 3.
Les ailes verticales 8.1 et 8.2 du guide 8 sont de dimensions suffisantes pour recevoir une règle 12 telle que représentée sur les figures 4 a 6 présentant une forme générale de L dont la partie horizontale 121 peut coulisser juste entre les deux ailes verticales 8.1 et 8.2 du guide 8. La règle 12 est munie à l'une de ses extrémités d'une saignée 123 assurant sa fixation longitudinale à l'intérieur du guide 8 au moyen d'une classique vis moletée 13 solidaire du guide 8. A l'autre extrémité de la règle 12, dans sa partie verticale 122, une saignée 124 est prévue pour recevoir l'ensemble des outils de positionnement et de coupe fémorales qui seront solidarisés à ladite règle 12 au moyen classique de vis moletée 14 ou 15 solitaires desdits outils. The vertical wings 8.1 and 8.2 of the guide 8 are of sufficient dimensions to receive a rule 12 as shown in Figures 4 to 6 having a general shape of L whose horizontal part 121 can slide just between the two vertical wings 8.1 and 8.2 of the guide 8. The rule 12 is provided at one of its ends with a groove 123 ensuring its longitudinal fixing inside the guide 8 by means of a conventional knurled screw 13 secured to the guide 8. At the other end of rule 12, in its vertical part 122, a groove 124 is provided to receive all of the femoral positioning and cutting tools which will be secured to said rule 12 by conventional knurled screw 14 or 15 solitary of said tools.
Conformément à la figure 4, un premier outil 16 sera monte sur l'ensemble 1 constitué par l'ensemble d'orientation 2, le guide 8 et la règle 12, de maniare a déterminer la référence longitudinale pour le guide 17 de coupe fémorale distale pouvant se déplacer parallèlement à lui mOrne, sur la partie horizontale 121 de la règle 12 ; l'outil 16, constitué d'une simple plaque rigide, maintenue verticalement sur la règle 12 par la vis moletée 14, est déplacée par coulissement de la règle 12 dans le guide 8 jusqu'a venir tangenter les parties proximales des deux condyles 18 du fémur 3.La projection du plan de contact de l'outil 16 avec les condyles 18 déterminent sur la partie horizontale 121 de la règle 12 l'origine d'une graduation à partir de laquelle l'outil de coupe fémorale distale sera déplacé sur la même règle 12 de la valeur requise pour l'implantation de la prothèse fémorale et qui est communiquée normalement par le fabricant de ladite prothèse. On observera que outil 17 servant de guide-lame pour la coupe fémorale distale est constitué d'une simple plaque verticale munie axialement d'un perçage de section carrée permettant audit outil 17 de se déplacer par coulissement juste sur la règle graduée 12.Un bouton moleté 171 permet le blocage du guide-lame 17 sur la règle 12 lorsque la position requise pour la coupe est atteinte, telle que représentée en figure 4 par la flèche D. In accordance with FIG. 4, a first tool 16 will be mounted on the assembly 1 constituted by the orientation assembly 2, the guide 8 and the rule 12, so as to determine the longitudinal reference for the guide 17 of distal femoral cut able to move parallel to it, on the horizontal part 121 of rule 12; the tool 16, consisting of a simple rigid plate, held vertically on the rule 12 by the knurled screw 14, is moved by sliding the rule 12 in the guide 8 until it comes to tangent the proximal parts of the two condyles 18 of the The projection of the contact plane of the tool 16 with the condyles 18 determines on the horizontal part 121 of the rule 12 the origin of a graduation from which the distal femoral cutting tool will be moved on the same rule 12 of the value required for implantation of the femoral prosthesis and which is normally communicated by the manufacturer of said prosthesis. It will be observed that tool 17 serving as a blade guide for the distal femoral cut consists of a simple vertical plate provided axially with a hole of square section allowing said tool 17 to move by sliding just on the graduated ruler 12. A button knurled 171 allows the blade guide 17 to be locked on the rule 12 when the position required for cutting is reached, as shown in FIG. 4 by the arrow D.
Lorsque la coupe fémorale distale a été effectuée, conformément à ce qui précède, les outils de positionnement 16 et de coupe distale 17 sont démontés et remplacés par un gabarit 20 pour les coupes fémorales antérieure et postérieure représentées sur la figure 6 par les flèches FA et FP. Le gabarit 20 est constitué d'une plaque verticale présentant suivant son axe vertical médian une rainure 19 de largeur juste suffisante pour que la règle 12 vienne s'y encastrer. Le gabarit 20 peut alors être solidarisé à la règle 12 par la vis moletée 15 qui est solidaire de l'outil 20 et qui vient coopérer avec la saignée terminale 124 de la règle 12. When the distal femoral cut has been made, in accordance with the above, the positioning tools 16 and distal cut 17 are disassembled and replaced by a template 20 for the anterior and posterior femoral cuts represented in FIG. 6 by the arrows FA and FP. The template 20 consists of a vertical plate having along its median vertical axis a groove 19 of width just sufficient for the rule 12 to be embedded therein. The template 20 can then be secured to the rule 12 by the knurled screw 15 which is integral with the tool 20 and which cooperates with the terminal groove 124 of the rule 12.
Le gabarit 20 de coupes fémorales antérieure et postérieure est alors amené en contact du plan résultant de la coupe distale des condyles 18 par un déplacement longitudinal de la règle 12 dans le guide 8 ; la face horizontale inférieure 201 du gabarit 20 est alors utilisée comme guide-lame pour effectuer la coupe fémorale postérieure suivant la flèche FP, figure 6 ; de meme, la face supérieure 202 sera utilisée pour effectuer la coupe fémorale antérieure suivant la flèche F de la figure 6.La face supérieure 202 du gabarit 20 est avantageusement inclinée d'une valeur dépendant de la prothèse à implanter suivant un axe horizontal parallèle au plan de coupe distale, de telle manière que la face d'appui du gabarit 20 sur les condyles 18 soit la plus grande surface verticale du même gabarit 20 ; il va de soi que la position verticale de l'outil de coupe 20 peut être ajustée par la vis de blocage 15 associée la saignée terminale 124 de la règle 12, de manière à obtenir des épaisseurs de coupes antérieures et supérieures équilibrées suivant des valeurs imposées par le fabricant de la prothèse à implanter, et ce, conformément a la figure 8 X on pourra d'ailleurs supprimer totalement la règle 12, après avoir fixe l'outil 20, au moyen d'une broche 21 insérée dans la corticale intercondylienne du fémur 3, de façon å dégager le champ opératoire, et faciliter les ostéotomies antérieures 181 et postérieures 182 telles que représentées sur la figure 8.Aux intersections des plans de coupe distale et fémorale antérieure d'une part, fémorale postérieure d'autre part, il est prévu d'effectuer des chanfreins 183 et 184 au moyen d'un outil spécialisé 22, venant remplacer l'outil 20, qui est fixe, comme ce dernier, par le moyen d'une broche 23, en lieu et place de la broche 21 de fixation de l'outil 20, et ce, conformément au schéma représenté en figure 9. The template 20 of anterior and posterior femoral sections is then brought into contact with the plane resulting from the distal section of the condyles 18 by a longitudinal displacement of the rule 12 in the guide 8; the lower horizontal face 201 of the template 20 is then used as a blade guide for making the posterior femoral cut along the arrow FP, FIG. 6; similarly, the upper face 202 will be used to make the anterior femoral cut along arrow F in FIG. 6. The upper face 202 of the template 20 is advantageously inclined by a value depending on the prosthesis to be implanted along a horizontal axis parallel to the distal section plane, such that the bearing face of the template 20 on the condyles 18 is the largest vertical surface of the same template 20; it goes without saying that the vertical position of the cutting tool 20 can be adjusted by the locking screw 15 associated with the terminal groove 124 of the rule 12, so as to obtain thicknesses of anterior and superior cuts balanced according to imposed values by the manufacturer of the prosthesis to be implanted, and this, in accordance with FIG. 8 X, it will also be possible to completely remove rule 12, after having fixed the tool 20, by means of a pin 21 inserted in the intercondylar cortex of the femur 3, so as to clear the operative field, and to facilitate the anterior 181 and posterior osteotomies 182 as shown in FIG. 8. it is planned to perform chamfers 183 and 184 by means of a specialized tool 22, replacing the tool 20, which is fixed, like the latter, by means of a spindle 23, instead and place of the pin 21 for fixing the tool 20, in accordance with the diagram shown in FIG. 9.
L'outil 24 représenté de face sur la figure 10, et de coté sur la figure 11, est une variante avantageuse de l'outil 20 qu'il remplace pour les coupes fémorales antérieures et postérieures 181 et 182, tout en procurant un guide-lame pour effectuer, sans changement d'outil, les deux coupes de chanfreins 183 et 184 ; à cet effet, l'outil 24 est muni de toutes les dispositions mécaniques de l'outil 20, qu'il s'agisse de son positionnement ou des plans assurant le guidage des coupes ; l'outil 24 est, en outre, équipé de fentes horizontales supérieures 25 et inférieures 26 présentant une inclinaison verticale reproduisant les inclinaisons correspondantes des plans de coupe de l'outil 22 servant à effectuer les chanfreins 183 et 184. The tool 24 shown from the front in FIG. 10, and from the side in FIG. 11, is an advantageous variant of the tool 20 which it replaces for the anterior and posterior femoral cuts 181 and 182, while providing a guide- blade for making, without tool change, the two cuts of chamfers 183 and 184; for this purpose, the tool 24 is provided with all the mechanical arrangements of the tool 20, whether it be its positioning or the planes ensuring the guiding of the sections; the tool 24 is, moreover, equipped with upper 25 and lower 26 horizontal slots having a vertical inclination reproducing the corresponding inclinations of the cutting planes of the tool 22 used to make the chamfers 183 and 184.
Lorsque toutes ces coupes ont été réalisées, on peut mettre en place une prothèse d'essai 27 sur les condyles 18, conformément à la figure 12 cette prothèse fémorale d'essai 27 pourra alors être avantageusement utilisée comme référence spatiale des coupes tibiales destinées à préparer l'implantation des composants prothétiques du tibia 28. On a vu toute l'importance d'un bon alignement de l'axe anatomique du tibia avec l'axe mécanique AH du membre inférieur, passant. on le sait, par le centre de l'échancrure condylienne 4, de telle manière que l'axe transverse théorique de rotation du genou soit perpendiculaire au même axe mécanique AH du nombre inférieur. When all of these cuts have been made, a trial prosthesis 27 can be placed on the condyles 18, in accordance with FIG. 12, this trial femoral prosthesis 27 can then be advantageously used as a spatial reference for the tibial cuts intended to prepare implantation of the prosthetic components of the tibia 28. We have seen the importance of a good alignment of the anatomical axis of the tibia with the mechanical axis AH of the lower limb, passing. it is known, by the center of the condylar notch 4, in such a way that the theoretical transverse axis of rotation of the knee is perpendicular to the same mechanical axis AH of the lower number.
Pour arriver à une telle axation du tibia 28 par rapport au fémur 3, l'opérateur utilise un gabarit de coupe tibiale 29 qu'il dispose à cheval sur la partie antérieure du tibia 28, dans l'axe anatomique AT du même tibia 28 qu'il convient de faire colncider avec l'axe mécanique AH du membre inférieur. To achieve such an orientation of the tibia 28 relative to the femur 3, the operator uses a tibial cutting template 29 which he has astride the anterior part of the tibia 28, in the anatomical axis AT of the same tibia 28 that '' it is necessary to align with the mechanical axis AH of the lower limb.
Pour ce faire, le gabarit de coupe tibiale 29, conformément aux figures 13 à 16, comporte un support 30 ds bonne longueur muni dans sa partie inférieure de plusieurs étriers 31 en forte de V renversé, procurant le centrage automatique du support 30 sur la face antérieure du tibia 28. To do this, the tibial cutting template 29, in accordance with FIGS. 13 to 16, comprises a support 30 of good length provided in its lower part with several stirrups 31 with a strong inverted V, providing the automatic centering of the support 30 on the face anterior tibia 28.
A partir de ce support 30, en principe aligné sur l'axe AT du tibia, un second support 32 peut coulisser à l'intérieur d'une rainure 33 s'étendant sur toute la longueur de la partie supérieure du support fixe 30. Le support mobile 32 comporte suivant son axe longitudinal une découpe 34 qui vient coopérer avec une vis moletée 35 solidaire du support fixe 30 pour bloquer en bonne position le support mobile 32. From this support 30, in principle aligned with the axis AT of the tibia, a second support 32 can slide inside a groove 33 extending over the entire length of the upper part of the fixed support 30. The mobile support 32 comprises along its longitudinal axis a cutout 34 which cooperates with a knurled screw 35 secured to the fixed support 30 to lock the mobile support 32 in the correct position.
A l'extrémité libre du support mobile 32, une plaque verticale 35 est fixée perpendiculairement à l'ase dudit support 32 par l'intermédiaire d'une pièce 36 vissée horizontalement au support 32 et verticalement b la pièce 35 ; cette pièce 35 est, par ailleurs, munie de découpes verticales 37 et horizontales 38 correspondantes entre elles et réparties symétriquement de part et d'autre de l'axe vertical de la pièce 35.Deux guide-lames verticaux de formes identiques 39 et 40, peuvent être séparément et verticalement déplacés dans un plan colinéaire à la surface frontale de la pièce 35 ; des vis moletées 391 et 401 respectivement solidaires des guide-lames 39 et 40 sont prévus pour le blocage des mêmes guides, mis en bonne position sur la face frontale 35 du support mobile 32, en coopérant avec les découpes verticale et horizontale 37 et 28. Les guide-lames 39 et 40 présentent en leur partie inférieure une découpe avantageusement arrondie destinée à épouser le plus largement possible la forme antérieure de l'extrémité du tibia 28. At the free end of the movable support 32, a vertical plate 35 is fixed perpendicular to the base of said support 32 by means of a part 36 screwed horizontally to the support 32 and vertically b the part 35; this part 35 is, moreover, provided with corresponding vertical 37 and horizontal 38 cutouts therebetween and symmetrically distributed on either side of the vertical axis of the part 35. Two vertical blade guides of identical shapes 39 and 40, can be separately and vertically moved in a collinear plane at the front surface of the part 35; knurled screws 391 and 401 respectively secured to the blade guides 39 and 40 are provided for blocking the same guides, placed in good position on the front face 35 of the movable support 32, cooperating with the vertical and horizontal cutouts 37 and 28. The blade guides 39 and 40 have in their lower part an advantageously rounded cut-out intended to conform as widely as possible to the anterior shape of the end of the tibia 28.
A partir de la pièce de liaison 36, solidaire du support mobile 32, s'élève verticalement un axe fileté 41 muni dans sa partie inférieure d'un socle pouvant pivoter horizontalement a l'interieur d'une cavité cylindrique prévue à cet effet dans la pièce de liaison 36. Un écrou moleté 42 assure le contre-serrage de l'axe fileté 41 lorsque celui-ci se trouve en bonne position angulaire dans le plan horizontal ; en effet, a l'extrémité de l'axe 41, est prévu un tunnel 43 d'axe horizontal destiné recevoir une broche 44 de positionnement t conformément la figure 15, représentant l'axe fileté 41, on a prévu d'effectuer deux usinages plans et verticaux 45 et 46, disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe fileté 41 pour déterminer deux surfaces planes verticales et parallèles particulièrement adaptées au positionnement d'un deuxième guide-lame 47 qui sera décrit ci-après en référence aux figures 17 a 19. From the connecting piece 36, integral with the movable support 32, there rises vertically a threaded pin 41 provided in its lower part with a base which can pivot horizontally inside a cylindrical cavity provided for this purpose in the connecting piece 36. A knurled nut 42 ensures the counter-tightening of the threaded pin 41 when the latter is in the correct angular position in the horizontal plane; in fact, at the end of the axis 41, there is provided a tunnel 43 of horizontal axis intended to receive a positioning pin 44 according to FIG. 15, representing the threaded axis 41, provision has been made for two machining operations planes and verticals 45 and 46, arranged symmetrically on either side of the threaded axis 41 to determine two vertical and parallel flat surfaces particularly suitable for positioning a second blade guide 47 which will be described below with reference to Figures 17 to 19.
La broche de positionnement 44, préalablement bloquée suivant l'axe longitudinal du gabarit de coupe tibiale 29, procure audit gabarit 29 l'alignement requis, ayant d'effectuer les coupes tibiales. En effet, après mise en place du gabarit 29 sur le tibia 28 du patient, l'opérateur aura soin de disposer le membre inférieur de son patient en une position d'extension totale jusqu'a amener la broche 44 du gabarit 29 en cozncidence exacte avec le guide en U 8, laissé en place sur la face antérieure du fémur 3, tel qu'il est montré sur la figure 12. Naturellement, il pourra être utilise une rehausse verticale disposée entre les ailes du guide en U 8, de manière à faciliter la mise en cosncidence axiale de la broche 44 avec l'axe du guide 8, tout en échappant les proéminences de la prothèse d'essai fémorale 27.Il reste alors, pour l'opérateur, à positionner le tibia de manière correcte en face de la prothèse fémorale d'essai 27, pour éviter toute erreur de rotation, et lui permettre d'effectuer les coupes tibiales horizontales suivant les flèches FH de la figure 12 et verticales suivant les flèches PV de la même figure 12, du moins, dans le cas ot les ligaments croisés postérieurs sont conservés. Il est bien évident que les deux pièces guide-lames 39 et 40 servant à l'ostéotomie tibiale, pourraient être remplacées par une pièce unique articulée d'une même manière sur une pièce support vertical 35 et bloquée par des vis moletées venant coopérer avec les découpes 37 et 38 de la pièce verticale 35.Il est complémentairement prévu des tunnels 47 percés dans l'épaisseur de chaque pièce guide-lame 39 et 40, permettant le passage de broches qu'on insère dans la corticale du tibia, afin de fixer le gabarit de coupe tibiale 29 avant d'effectuer les ostéotomies. The positioning pin 44, previously blocked along the longitudinal axis of the tibial cutting template 29, provides said template 29 with the required alignment, having to make the tibial cuts. In fact, after fitting the template 29 on the patient's tibia 28, the operator will take care to place the lower limb of his patient in a fully extended position until the pin 44 of the template 29 is brought into exact coincidence. with the U-shaped guide 8, left in place on the anterior face of the femur 3, as shown in FIG. 12. Naturally, a vertical extension can be used, disposed between the wings of the U-shaped guide 8, so that to facilitate the axial coincidence of the spindle 44 with the axis of the guide 8, while escaping the prominences of the femoral trial prosthesis 27. It then remains for the operator to position the tibia correctly in face of the trial femoral prosthesis 27, to avoid any rotation error, and allow it to make the horizontal tibial cuts according to the arrows FH of FIG. 12 and vertical according to the arrows PV of the same FIG. 12, at least, in the case of ligaments posterior crossovers are preserved. It is obvious that the two blade guide pieces 39 and 40 used for the tibial osteotomy could be replaced by a single piece articulated in the same way on a vertical support piece 35 and locked by knurled screws coming to cooperate with the cutouts 37 and 38 of the vertical part 35.It is additionally provided with tunnels 47 drilled in the thickness of each blade guide part 39 and 40, allowing the passage of pins which are inserted into the cortex of the tibia, in order to fix the tibial cutting template 29 before performing the osteotomies.
Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, le gabarit de coupe tibiale 29 peut être avantageusement utilisé pour effectuer les ostéotomies tibiales destinées à la correction de déformations en varus ou en valgus du membre inférieur. On se rappelle que de telles corrections sont obtenues par enlèvement d'un coin osseux dans la partie longiligne du tibia permettant son redressement. On sait aussi que la taille du coin osseux à supprimer est déterminée préalablement par tout moyen d'évaluation extérieur, fil à plomb, radios, etc...Une fois connu l'angle wa' correspondant à la déformation à corriger, l'opérateur effectuera une première ostéotomie tibiale à l'aide du gabarit 29, de manière à obtenir une coupe tibiale perpendiculaire à l'axe AT du tibia considéré. La deuxième coupe tibiale faisant un angle waZ avec la précédente, sera alors obtenue au moyen d'un second guide-lame 48, accouple au gabarit de coupe tibiale 29, conformément aux figures 17, 18 et 19. A cet effet, le second guide-lame 48 est constitué de deux plaques 481 et 482 coplanaires frontales verticales procurant un large évidement central, assurant le dégagement de la jambe du patient, lors de l'opération. According to an additional characteristic of the invention, the tibial cutting template 29 can be advantageously used to perform tibial osteotomies intended for the correction of varus or valgus deformations of the lower limb. It will be recalled that such corrections are obtained by removing a bony wedge in the elongated part of the tibia allowing it to straighten. We also know that the size of the bony wedge to be removed is determined beforehand by any external evaluation means, plumb line, radios, etc. Once the angle wa 'corresponding to the deformation to be corrected, the operator perform a first tibial osteotomy using the template 29, so as to obtain a tibial cut perpendicular to the axis AT of the tibia considered. The second tibial cut making an angle waZ with the previous one, will then be obtained by means of a second blade guide 48, coupled to the tibial cut template 29, in accordance with Figures 17, 18 and 19. For this purpose, the second guide blade 48 consists of two vertical coplanar plates 481 and 482 providing a large central recess, ensuring the release of the patient's leg during the operation.
Perpendiculairement à ces plaques frontales 481 et 482, une languette de positionnement 49 vient coopérer avec l'axe fileté 41 et l'écrou moleté 42 pour déterminer la position angulaire du guide-lame 48 ; la languette 49 est munie d'une découpe centrale 50, dont la largeur est égale à la distance séparant les deux usinages latéraux 45, 46, ménagés sur l'axe fileté vertical 41 ; de cette manière, la découpe 50 de la languette 49 peut être engagée dans l'axe 41 en une position relative, amenant le tunnel 43 prévu au sommet de l'axe fileté 41, dans une direction toujours perpendiculaire au plan du guide-lame 48, quel que soit le déplacement angulaire dudit guide 48 ; on peut avantageusement disposer une broche 44 à l'intérieur du tunnel 43 pour servir d'index de repérage angulaire ; à cet effet, un rapporteur d'angle 51 est monté sur la pièce de liaison 36 de telle manière que sa base vienne en appui de la plaque de support 35, conformément à la figure 19. Le rapporteur comporte une graduation en degrés de O à +/- 90, l'origine étant située au centre du rapporteur dans l'axe longitudinal de l'outil 29. Il suffit, après avoir desserré l'écrou 42, d'orienter le guide-lame 48 de l'angle waw prédéterminé, en amenant la broche 44 en coincidence de la valeur d'angle *a" et effectuer un nouveau serrage de l'écrou 42,- solidarisant l'ensemble guide 48 et gabarit 29, dans une position telle que les deux guide-lames verticaux 48 et 39140, fasse entre eux un angle fixe égal à wat.Perpendicular to these front plates 481 and 482, a positioning tab 49 comes to cooperate with the threaded axis 41 and the knurled nut 42 to determine the angular position of the blade guide 48; the tongue 49 is provided with a central cutout 50, the width of which is equal to the distance separating the two lateral machining operations 45, 46, formed on the vertical threaded axis 41; in this way, the cutout 50 of the tongue 49 can be engaged in the axis 41 in a relative position, bringing the tunnel 43 provided at the top of the threaded axis 41, in a direction always perpendicular to the plane of the blade guide 48 , whatever the angular displacement of said guide 48; it is advantageously possible to have a pin 44 inside the tunnel 43 to serve as an index for angular location; for this purpose, a protractor 51 is mounted on the connecting piece 36 so that its base comes to bear on the support plate 35, in accordance with FIG. 19. The protractor has a graduation in degrees from O to +/- 90, the origin being located in the center of the protractor in the longitudinal axis of the tool 29. It suffices, after loosening the nut 42, to orient the blade guide 48 by the predetermined angle waw , by bringing the spindle 44 coincident with the angle value * a "and re-tightening the nut 42, - securing the guide 48 and template 29 assembly, in a position such that the two vertical blade guides 48 and 39140, make between them a fixed angle equal to wat.
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