LIGAMENT CROISE ANTERIEUR

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de détection et de suivi d'une lésion, telle qu'une rupture, par exemple, du ligament croisé antérieur dit « LCA », permettant d'effectuer de façon mécanique et à distance un test de Lachman apte à mettre en évidence un tiroir inhabituel, en flexion du genou suivant un angle d'environ 20°, témoignant d'une rupture du ligament croisé antérieur.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION

Dans le domaine de la traumatologie, il est bien connu d'effectuer un test de Lachman afin de rechercher un tiroir antéro-postérieur inhabituel, en flexion du genou suivant un angle d'environ 20°, témoignant d'une rupture du ligament croisé antérieur. En effet, le tiroir physiologique antéro-postérieur du genou est essentiellement contrôlé par le ligament croisé antérieur de sorte que, en cas d'atteinte du ligament croisé, ce tiroir est modifié.

Ce test de Lachman consiste à empoigner d'une main l'extrémité distale du fémur et, de l'autre main, à empoigner l'extrémité proximale du tibia, puis à faire avancer comparativement le tibia sous le fémur. Ce test s'effectue pour le patient en décubitus dorsal, les muscles de la cuisse étant relâchés, le genou fléchi à 20°, une main fixant la partie inférieure de la cuisse, l'autre main tenant fermement la partie supérieure de la jambe. L'examinateur réalise alors une traction vers l'avant sur le segment jambier tout en immobilisant la cuisse. Ce test présente l'inconvénient d'être subjectif et d'être difficilement réalisable lors de l'acquisition d'une image médicale par rayons X ou par résonance magnétique (IRM).

Afin de s'affranchir du caractère subjectif du test de Lachman, il a déjà été imaginé des dispositifs permettant la mesure radiologique dynamique du tiroir.

C'est le cas, notamment, du dispositif commercialisé par la société Télos, qui est constitué d'un bâti métallique comportant deux points d'appui fixes pour positionner exactement le membre inférieur, la position étant contrôlable à tout moment par la scopie télévisée, et un poussoir dont la position est réglable en hauteur, permettant d'exercer précisément une force de contrainte contrôlée au Newton près par un cadran à affichage digital. Le patient est positionné sur une table de radiographie télévisée et le cadre métallique du dispositif Télos est positionné sur la jambe du patient qui est installé en décubitus latéral sur le côté à examiner. Le genou du patient est fléchi à 20° environ, la cuisse bloquée en avant juste au-dessus de la rotule et la cheville est également bloquée en avant, la position étant contrôlée par scopie. La poussée s'effectue précisément à la partie haute de la face postérieure de la jambe, le poussoir apparaissant à la hauteur du rebord tibial postérieur en scopie télévisée. La poussée postérieure est de préférence obtenue avec une force comprise entre 150 et 250 Newtons.

On réalise alors deux clichés, un cliché du membre lésé et un second cliché de l'autre membre présumé sain, puis on effectue une comparaison des deux clichés. Sur le cliché du genou de profil sous contrainte ainsi obtenue, on trace les axes et les repères qui permettront d'évaluer au millimètre près l'amplitude du tiroir antérieur. A cet effet, on trace la ligne des plateaux superposés, puis on détermine le point situé à mi-chemin entre le rebord postérieur du plateau tibial interne et le rebord postérieur du plateau tibial externe. A partir de ce point, on abaisse une perpendiculaire à la ligne des plateaux, puis on identifie le point le plus postérieur de la ligne courbe, convexe vers l'arrière, que forment les rebords condyliens superposés. On évalue alors la distance de ce point à la perpendiculaire de la ligne des plateaux, ladite distance correspondant à la valeur au millimètre de l'amplitude du tiroir antérieur provoquée. La même mesure réalisée du côté sain donne le tiroir antérieur physiologique en valeur absolue. Ainsi, la soustraction du tiroir antérieur physiologique du tiroir antérieur pathologique donne le tiroir antérieur différentiel permettant à l'examinateur d'en déduire un diagnostic quant à une lésion du ligament croisé antérieur.

Ce type de dispositif et cette technique de radiographie dynamique mécanique de la lésion du LCA posent le problème du rayonnement X qui empêche des mesures itératives dans le cadre d'un suivi du patient, que ce soit en pré opératoire ou post-lésionnel, ou en post opératoire pour suivre l'évolution de la ligamentoplastie, par exemple. Par ailleurs, ce type de dispositif présente l'inconvénient de fournir une faible sensibilité en raison des contractures réflexes des muscles jambiers lors de la poussée, qui ne permettent pas d'obtenir de bonnes mesures de la translation antérieure du tibia.

On connaît également un dispositif d'aide au diagnostic d'une lésion du ligament croisé antérieur, commercialisé sous la dénomination KT 1000 (marque déposée), qui est décrit dans le brevet américain US 4,583,555. La méthode consiste à fixer ledit appareil KT 1000 en le sanglant à l'aide de velcros® sur la jambe du patient à examiner et de tirer sur une poignée afin d'exercer une traction sur le tibia, la cuisse, c'est-à-dire le fémur, étant maintenue par un appui rotulien et le genou positionné à 20° de flexion grâce à un support réglable au-dessous et le pied étant en position neutre à l'aide d'une caisse située sur un autre support. Le dispositif comporte un support du membre inférieur comprenant un moyen de poussée au postéro supérieur du mollet et un capteur de déplacement du tibia venant se positionner sur la face antéro supérieure dudit tibia, sur la tubérosité tibiale antérieure. Ledit moyen de poussée engendre un déplacement du tibia et, par conséquent, du capteur qui permet de mesurer la translation du tibia par rapport au fémur.

Tous ces dispositifs de l'art antérieur présentent l'inconvénient de ne pas être réglables à distance, de ne pas pouvoir être utilisables en imagerie par résonance magnétique (IRM) et de ne pas permettre l'étude échographique des compartiments collatéraux et postérieurs du genou lors de leur utilisation.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'un des buts de l'invention est donc de remédier à tous ces inconvénients en proposant un dispositif de détection et du suivi d'une lésion du ligament croisé antérieur dit

LCA du genou, de conception simple et peu onéreuse, d'utilisation simple, permettant un calcul aisé et rapide du tiroir antérieur ainsi que la possibilité d'utilisation du dispositif lors de l'acquisition d'images médicales par rayons X, par imagerie par résonance magnétique

(IRM) et/ou par ultrasons afin de permettre l'étude échographique des compartiments collatéraux et postérieurs du genou.

A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé un dispositif pour effectuer une translation antérieure du tibia par rapport au fémur selon le test dit de Lachman, détection et de suivi d'une lésion, telle qu'une rupture, par exemple, du ligament croisé antérieur dit LCA du genou ; ledit dispositif est remarquable en ce qu'il est constitué d'au moins une pièce allongée concave, rigide, sensiblement hémicylindrique, dite coque, apte à coiffer le tibia d'un patient de telle manière que ses extrémités libres prennent appui respectivement sur le tibia en situation diaphysaire inférieure et sur la diaphyse du fémur et/ou sur la patella, en situation supérieure, la paroi concave de la coque formant un espace libre avec la partie haute du tibia, une poche gonflable apte à être positionnée sur la face convexe de la coque au niveau de la partie haute du tibia, connectée à une source de fluide sous pression, et à procurer une avancée tibiale qui reproduit le test de Lachman lors de l'expansion de ladite poche, et des moyens de fixation de la coque sur la jambe du patient.

Par ailleurs, la poche gonflable est solidarisée sur la face convexe de la coque, ladite poche gonflable étant de préférence collée sur la face convexe de la coque. De manière particulièrement avantageuse, la poche gonflable est connectée par une tubulure souple à un manomètre.

Ledit manomètre consiste de préférence en un manomètre à commande manuelle. De plus, les moyens de fixation consistent en au moins un brassard. Selon une caractéristique essentielle du dispositif conforme à l'invention, la coque est obtenue dans un matériau radiotransparent et/ou amagnétique, et de préférence par thermoformage d'une résine polymère. Une telle coque en résine polymère présente un encombrement très faible permettant son utilisation dans un dispositif d'acquisition d'images médicales tel qu'un dispositif d'IRM, et ce malgré l'étroitesse des antennes genou pour IRM.

Accessoirement, le bord périphérique de la coque est arrondi afin d'éviter toute lésion des tissus de la jambe lors de la mise en place du dispositif sur la jambe du patient.

Un autre objet de l'invention concerne un procédé pour effectuer une translation antérieure du tibia par rapport au fémur selon le test dit de Lachman, pour la détection et de suivi d'une lésion du genou, en particulier du ligament croisé antérieur dit LCA du genou. Ledit procédé est remarquable en ce qu'il comporte au moins une étape de positionnement d'une pièce allongée concave, rigide, sensiblement hémicylindrique, dite coque, sur le tibia d'un patient de telle manière que ses extrémités libres prennent appui respectivement sur le tibia en situation diaphysaire inférieure et sur la diaphyse du fémur et/ou sur la patella, en situation supérieure, la paroi concave de la coque formant un espace libre avec la partie haute du tibia, ladite coque comportant une poche gonflable positionnée sur la face convexe de la coque au niveau de la partie haute du tibia et connectée à une source de fluide sous pression, puis une étape de fixation de la coque sur la jambe du patient au moyen d'un brassard en entourant le mollet et en coiffant la poche gonflable, et finalement une étape d'alimentation en fluide sous pression de la poche gonflable procurant une expansion de ladite poche gonflable qui entraîne alors le brassard et donc le mollet vers l'avant, procurant ainsi une avancée tibiale qui reproduit le test de Lachman.

On notera que cette étape d'expansion de la poche gonflable peut avantageusement être obtenue progressivement permettant l'étude du ligament croisé antérieur lors de l'application d'une force croissante visant à déplacer progressivement le tibia en avant du fémur, ce déplacement correspondant au tiroir antéro-postérieur. Le procédé permet également d'obtenir une analyse vidéo de la mise en tension du ligament. A cet égard, lors de l'expansion progressive de la poche gonflable, des séquences IRM dites rapides sont acquises, puis les images des séquences IRM rapides sont assemblées pour obtenir une vidéo.

Un dernier objet de l'invention concerne un procédé de détermination du tiroir global et/ou du tiroir médial et/ou du tiroir latéral et/ou de la rotation fémoro-tibiale pour la détection et de suivi d'une lésion du genou, en particulier du ligament croisé antérieur dit LCA du genou ; ledit procédé est remarquable en ce qu'il comporte au moins une étape de positionnement d'une pièce allongée concave, rigide, sensiblement hémicylindrique, dite coque, sur le tibia d'un patient de telle manière que ses extrémités libres prennent appui respectivement sur le tibia en situation diaphysaire inférieure et sur la diaphyse du fémur et/ou sur la patella, en situation supérieure, la paroi concave de la coque formant un espace libre avec la partie haute du tibia, ladite coque comportant une poche gonflable positionnée sur la face convexe de la coque au niveau de la partie haute du tibia et connectée à une source de fluide sous pression, puis une étape de fixation de la coque sur la jambe du patient au moyen d'un brassard en entourant le mollet et en coiffant la poche gonflable, une étape d'acquisition d'images médicales en position de repos c'est-à-dire lorsque la poche gonflable n'est pas alimentée en fluide sous pression, puis une étape d'acquisition d'images médicales en position active c'est-à- dire lors de l'alimentation en fluide sous pression de la poche gonflable procurant une expansion de ladite poche gonflable qui entraîne alors le brassard et donc le mollet vers l'avant, procurant ainsi une avancée tibiale qui reproduit le test de Lachman, puis une étape de fusion des images acquises en position de repos et en position active, et finalement une étape de calcul du tiroir global et/ou du tiroir médial et/ou du tiroir latéral et/ou de la rotation fémoro-tibiale en mesurant sur les images fusionnées notamment le déplacement du tibia par rapport au fémur.

Les images acquises sont soit des images IRM soit des images modélisées en 3D à partir d'images radiographiques à rayons X ou d'images IRM.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres avantages et caractéristiques res sortiront mieux de la description qui va suivre d'une variante d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, du dispositif conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif conforme à l'invention apte à être positionné sur la jambe d'un patient à examiner, la figure 2 est une vue en perspective de la coque du dispositif conforme à l'invention représentée sur la figure 1, la figure 3 est une vue de côté du dispositif conforme à l'invention positionné sur la jambe du patient lors d'un examen, - la figure 4 est une vue de côté schématique de la coque munie de la poche gonflable positionnée sur la jambe du patient à examiner, la figure 5 est une représentation schématique, vue de côté, du dispositif conforme à l'invention lors de la mise sous pression de la poche gonflable. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

En référence aux figures 1 à 3, le dispositif conforme à l'invention comporte une pièce allongée concave, rigide, dite coque 1, apte à coiffer le tibia d'un patient de telle manière que ses extrémités libres proximale 2 et distale 3 prennent appui respectivement sur la patella, c'est-à-dire la rotule du patient, et sur le tibia en situation diaphysaire inférieure, une poche gonflable 4 apte à être positionnée sur la face convexe de la coque 1 au niveau de la partie haute du tibia, et connectée à une source de fluide sous pression 5, et des moyens de fixation 6 de la coque 1 sur la jambe du patient.

La coque 1 présente une forme allongée concave, rigide, sensiblement hémicylindrique, obtenue d'une seule pièce, qui vient s'appliquer à la face antérieure de la jambe. La coque 1 présente une faible épaisseur, de l'ordre de quelques millimètres, et est obtenue par moulage, et de préférence par thermoformage, à partir d'un modèle. Ladite coque 1 est de préférence obtenue dans un matériau amagnétique et radiotransparent, ledit matériau consistant par exemple dans une résine polymère. La forme de la coque 1 allongée concave, sensiblement hémicylindrique, et dont les extrémités libres proximal 2 et distal 3 sont légèrement aplaties, procure deux appuis, respectivement un appui proximal et un appui distal, fixes, libérant la face antérieure du tibia. Ainsi, lorsque la coque 1 est appliquée sur la face antérieure de la jambe du patient, ladite coque 1 entre en contact avec la patella en situation supérieure et avec le tibia en situation diaphysaire inférieure. Les extrémités proximales et distales 2 et respectivement 3, formant des appuis, épousent la forme des structures anatomiques en contact, offrant confort et stabilité. On observera que les courbes de la coque 1 permettent de dégager un espace libre 20 compris entre 15 et 40 mm, et de préférence un espace d'environ 20 mm, entre la paroi concave de la coque 1 et la partie haute du tibia du patient. Cet espace libre d'environ 20 mm permet le mouvement du tibia vers le haut lors de la manipulation en cas de rupture du ligament croisé antérieur comme on le verra plus loin.

On observera que l'extrémité distale 2 de la coque 1 pourra prendre appui sur la diaphyse du fémur et/ou sur la patella sans sortir du cadre de l'invention.

Par ailleurs, le bord périphérique de la coque 1 est avantageusement arrondi afin d'éviter toute lésion des tissus de la jambe lors de la mise en place de la coque 1 sur cette dernière. De plus, de manière avantageuse, la paroi concave de la coque 1 s 'étendant au contact du tibia du patient lorsque ladite coque est placée sur sa jambe est recouverte d'un tissu de préférence hypoallergénique afin de procurer un meilleur confort pour le patient lors de la manipulation. II va de soi que la totalité de la paroi concave de la coque 1 peut être recouverte d'un tissu sans sortir du cadre de l'invention.

En référence aux figures 1, 3 et 4, la poche gonflable 4 qui est obtenue dans un matériau souple, élastique, amagnétique et radiotransparent, tel qu'un matériau plastique, est solidarisée sur la face convexe de la coque 1 au niveau du tiers supérieur de cette dernière. Ainsi, la coque 1 ayant une longueur L, la poche gonflable 4 est positionnée à une distance d'environ — depuis l'extrémité proximale 2 de la coque 1 prenant appui sur la patella lorsque ladite coque 1 est positionnée sur la jambe du patient. Ladite poche gonflable 4 est de préférence collée sur la face convexe de la coque 1.

Toutefois, il est bien évident que la poche gonflable 4 pourra être solidarisée sur la face convexe de la coque 1 par tout moyen approprié tel que par exemple, par des moyens de fixation à boucles et crochets du type velcro (marque déposée) sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

En référence aux figures 1 et 3, la poche gonflable 4 est connectée par une tubulure souple 7 à un manomètre manuel 8 comportant un cadran à aiguilles 9 indiquant la pression du fluide contenu dans la poche gonflable 4 et une poire 10 permettant de faire varier la pression de l'air dans ladite poche gonflable 4.

Il est bien évident que le manomètre manuel 8 pourra être substitué par toute autre source de fluide sous pression et tout autre moyen de mesure de la pression du fluide contenu dans la poche gonflable 4 sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le cadran à aiguille 9 pourra être substitué par un cadran digital.

La tubulure 7 connectant le manomètre 8 à la poche gonflable 4 consiste en une tubulure en caoutchouc de longueur variable, le caoutchouc étant un matériau amagnétique et radiotransparent. On notera que ladite tubulure souple 7 présentera une longueur suffisante pour permettre un contrôle à la fois précis et à distance de la pression manométrique de la poche gonflable 4, et de préférence une longueur permettant de réaliser l'expansion de la poche gonflable 4 en dehors de la salle IRM depuis la console d'acquisition dudit dispositif d'acquisition. Accessoirement, la tubulure souple 7 pourra comprendre plusieurs parties aptes à être assemblées les unes aux autres, de manière amovible par des moyens de connexion appropriés bien connus dans l'art antérieur.

En référence aux figures 1 et 3, la coque 1 est directement fixée à la jambe du patient grâce à un brassard 6 comportant sur sa face extérieure des moyens de fixation 11, telles que des boucles par exemple, aptes à coopérer avec des moyens de fixation complémentaires 12, tels que des crochets par exemple, positionnés sur la face intérieure dudit brassard 6 à proximité d'au moins l'une de ses extrémités libres, les moyens de fixation à boucles 11 et les moyens de fixation complémentaires 12 à crochets formant un ensemble de type velcro (marque déposée). Ledit brassard 6, en référence à la figure 3, est positionné de telle manière qu'il entoure le mollet de la jambe du patient en coiffant la poche gonflable 4 du dispositif.

On expliquera maintenant le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention en référence aux figures 1 à 5. En référence à la figure 4, la coque 1 munie de la poche gonflable 4 est positionnée sur la jambe du patient à examiner de telle manière que l'extrémité proximale 2 prenne appui sur la patella et que l'extrémité distale 3 prenne appui sur le tibia en situation diaphysaire. La coque 1 est alors fixée sur la jambe du patient, en référence aux figures 2 et 4, au moyen du brassard 6 en entourant le mollet et en coiffant la poche gonflable 4 du dispositif. L'expérimentateur manipule alors la poire 10 du manomètre 8 pour procurer l'expansion de la poche gonflable 4 comme l'indique la flèche a de la figure 5. L'expansion de la poche gonflable 4 entraîne alors le brassard 6 et donc le mollet vers l'avant, comme l'indique la flèche b de la figure 5, procurant ainsi une avancée tibiale qui reproduit le test de Lachman. On notera que les propriétés amagnétiques et radiotransparentes de la coque 1, de la poche gonflable 4 et de la tubulure 7 connectant la poche gonflable 4 au manomètre 8 permettent, simultanément à la reproduction du test de Lachman, l'acquisition d'images médicales par rayons X et/ou par imagerie par résonance magnétique (IRM) et/ou par ultrasons, la forme de la coque 1 permettant l'étude échographique des compartiments collatéraux et postérieurs du genou à examiner.

De plus, on observera que les images médicales pourront avantageusement être acquises au cours de l'expansion de la poche gonflable 4 sans nécessiter un repositionnement du patient entre deux acquisitions successives. Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention.