CADRE RIGIDE DE STEREOTAXIE

La présente invention a pour objet un cadre de stéréotaxie permettant des investigations dans la boîte crânienne d'un patient.

Dans le domaine médical, il apparaît le besoin de pouvoir repositionner de manière exacte, le cerveau dans l'espace pour mettre en œuvre diverses techniques d'investigation ou de traitement d'affections cérébrales.

Il est ainsi connu des techniques complémentaires d'exploration telles que la tomodensitométrie, l'angiographie, la ventriculographie ou la résonance magnétique nucléaire. L'intérêt de ces techniques complémentaires d'investigation est de pouvoir être superposées lors de leur exploitation afin de pouvoir combiner les informations récupérées. Dans la mesure où ces techniques ne peuvent pas être conduites simultanément, le repositionnement millimétrique du cerveau dans un même espace est à chaque fois indispensable.

De même, un repositionnement millimétrique du cerveau dans l'espace est également nécessaire pour la mise en œuvre de certaines techniques thérapeutiques telles que la chirurgie en condition stéréotaxique, la radio-chirurgie ou le traitement fractionné par radiothérapie en condition stéréotaxique.

Afin d'assurer un repositionnement du cerveau dans l'espace, il est connu d'utiliser un cadre de stéréotaxie fixé dans la table externe des os du crâne du patient. La fixation du cadre dans la table externe des os du crâne est réalisée par exemple à l'aide de quatre vis à os percutanées, c'est-à-dire des vis dont la tête dépasse à l'extérieur de la peau du patient. Ces vis à os percutanées sont placées pendant toute la durée des investigations et/ou du traitement du patient. Ces vis à os percutanées constituent une référence de positionnement pour le cadre de stéréotaxie qui est amené à être posé, déposé, reposé plusieurs fois en fonction des techniques d'investigation et/ou thérapeutique.

Dans l'état de la technique, il est connu un premier type de cadre de stéréotaxie qui privilégie la robustesse à l'encombrement. Par exemple, le brevet US 4 341 220 décrit un cadre de stéréotaxie réalisé sous la forme d'un double pont relié entre eux par des entretoises de liaison. Ce cadre présente un encombrement important et ne peut pas être utilisé dans tous les types d'imagerie.

Dans le même sens, le brevet US 6 355 049 décrit un cadre de stéréotaxie comportant une base en forme d'anneau ouvert surmonté par un double pont relié entre eux par une bande centrale. Ce cadre qui vise des applications non invasives présente également un encombrement important. II est connu également un autre type de cadre de stéréotaxie plus léger et d'un encombrement réduit. Toutefois, un tel cadre léger ne peut pas être déposé, réinstallé tout en gardant la précision demandée compte tenu que les efforts de vissage pour les vis à os percutanées contribuent à une déformation engendrant des imprécisions préjudiciables à la localisation du cadre de stéréotaxie. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un nouveau cadre de stéréotaxie, léger et peu encombrant et qui présente l'avantage de pouvoir être déposé et réinstallé plusieurs fois, sur les vis à os percutanées tout en conservant la précision requise.

Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne un cadre de stéréotaxie permettant des investigations dans une boîte crânienne, ledit cadre comportant une base en forme d'anneau fermé à partir duquel s'élèvent de quatre coins, des piliers de montage et de support pour des systèmes de fixation à os.

Selon l'invention, chaque pilier comporte selon une direction transversale à sa direction d'extension, un trou taraudé d'axe longitudinal, les piliers étant montés de manière que les axes longitudinaux des trous taraudés s'étendent dans un plan selon les diagonales du quadrilatère formé par les piliers, les quatre piliers étant reliés entre eux par un anneau de liaison fixé aux piliers par des moyens d'assemblage temporaire.

Selon l'invention, l'anneau de liaison est ouvert ou fermé. Avantageusement, les piliers comportent des moyens de fixation sur la base, du cadre de stéréotaxie, chaque pilier présentant une face d'appui pour l'anneau de liaison.

Selon une caractéristique de l'invention, les moyens d'assemblage temporaire comportent des vis traversant de part en part l'anneau de liaison pour venir s'ancrer dans un trou taraudé aménagé à partir de la face transversale des piliers, formant la face d'appui.

Selon l'invention, chaque trou taraudé possède un diamètre calibré pour constituer un canon de guidage d'un outil ou pour assurer le vissage d'un canon de guidage ou d'une entretoise de liaison avec un système de fixation à os.

Selon une caractéristique de l'invention, chaque trou taraudé possède un diamètre calibré supérieur au plus grand diamètre du système de fixation à os pour permettre le passage de ce dernier à travers le trou taraudé.

Avantageusement, chaque système de fixation à os est une vis à os percutanée comportant une tête dans laquelle est aménagé un puits axial constitué d'un alésage de réception d'un embout aménagé à l'extrémité de l'entretoise de liaison, l'alésage étant prolongé par un logement de réception d'un outil de vissage.

Selon un exemple de réalisation, le logement présente une forme prismatique complémentaire à celle de l'outil de vissage, ce logement étant déformable au-delà d'un couple donné de vissage pour autoriser la libre rotation de l'outil de vissage à l'intérieur du logement pour éviter la rupture de la vise à os percutanée.

Avantageusement, chaque vis à os percutanée est réalisée en une matière thermoplastique.

Avantageusement encore, chaque vis à os percutanée et/ou entretoise de liaison comporte un marqueur pour imagerie.

Selon une caractéristique préférée de réalisation, chaque vis à os percutanée comporte une partie filetée auto-taraudante s'étendant entre une partie lisse se raccordant à la tête et une partie tronconique s'étendant jusqu'à une face transversale distale de la vis à os percutanée. Un autre objet de l'invention concerne un cadre de stéréotaxie équipé d'un dispositif d'adaptation conforme à l'invention

Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. Les Figures 1 à 3 sont des vues schématiques en perspective du cadre de stéréotaxie conforme à l'invention, illustré dans diverses configurations d'utilisation.

La Figure 4 est une vue en coupe élévation prise sensiblement selon les lignes AA de la Figure 3.

La Figure 5 est une vue analogue à la Figure 4 à plus grande échelle montrant une autre caractéristique de l'objet de l'invention. Les Fig. 1 à 3 décrivent un dispositif d'adaptation I pour un cadre de stéréotaxie 1 permettant des investigations dans une boîte crânienne non représentée. De manière classique, un cadre de stéréotaxie 1 comporte une base en forme d'anneau fermé 2 à partir duquel s'élèvent de quatre coins, des piliers 4 de montage et de support pour des systèmes de fixation tels que des vis à os percutanées 6. De manière classique, l'anneau 2 présente une forme générale rectangulaire fermée délimitée par quatre côtés droits 2i montés deux à deux parallèlement entre eux. Les côtés droits 2i sont reliés entre eux par des parties de liaison 2 ₂ s'étendant sensiblement à 45° entre chaque côté droit 2± avec lesquels elles sont liées. Le cadre de stéréotaxie 1 comporte ainsi dans chaque coin, une partie de liaison oblique 2 ₂ à partir de laquelle s'élève un pilier de montage 4. Chaque pilier de montage 4 s'élève ainsi selon une direction X sensiblement perpendiculaire au plan formé par l'anneau métrique 2. Chaque pilier 4 comporte une série de trous taraudés de passage 7 aménagés selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction d'extension X des piliers 4. Chaque pilier 4 est monté sur l'anneau 2 à l'aide de moyens de fixation 8 tels par exemple une vis 8 traversant un alésage 9 aménagé dans la partie de liaison 2 ₂ de l'anneau 2 pour venir se visser dans un trou taraudé 7 (Fig. 4). Un tel cadre de stéréotaxie 1 qui comporte de manière classique des graduations sur les côtés 2± et les piliers 4 est apte à constituer un cadre de stéréotaxie ou un cadre connu sous le nom de cadre de Leksell.

Conformément à l'invention, un tel cadre de stéréotaxie 1 comporte au moins un anneau de liaison 11 permettant de relier les quatre piliers 4 entre eux. Cet anneau de liaison 11 contribue à rigidifier les piliers 4. Dans l'exemple illustré, l'anneau de liaison 11 présente une forme fermée. Bien entendu, l'anneau de liaison 11 peut être ouvert. Dans ce cas, il peut être prévu que l'anneau de liaison 11 possède une forme générale en U lui permettant de relier entre eux les quatre piliers 4 en considérant que l'anneau n'existe pas entre deux piliers voisins. Cet

anneau de liaison 11 est réalisé de toute manière appropriée, telle que par des barres, des profilés, des câbles ou autres pour assurer la rigidification des piliers.

Cet anneau de liaison 11 est fixé de manière amovible aux piliers 4 à l'aide de moyens d'assemblage temporaire 13. Dans l'exemple illustré, l'anneau de liaison 11 présente une forme générale sensiblement rectangulaire, sensiblement homologue à celle de l'anneau 2. De manière plus précise, cet anneau de liaison 11 comporte quatre côtés principaux Hi s'étendant deux à deux parallèlement entre eux. Les côtés principaux Hi sont reliés entre eux par l'intermédiaire de parties de liaison courbe H ₂ . De préférence, cet anneau de liaison 11 est réalisé en une seule pièce.

Selon une variante préférée de réalisation, cet anneau de liaison 11, réalisé par une unique pièce, vient se poser ou est en contact avec une face d'appui 4i présentée par chaque pilier 4. Dans l'exemple illustré, la face d'appui 4i du pilier est réalisée par la face transversale 4i du pilier délimitant la partie distale ou l'extrémité libre des piliers 4. Dans l'exemple de réalisation illustré, les moyens d'assemblage temporaire 13 comportent des vis traversant de part en part l'anneau de liaison 11 pour venir s'ancrer chacun dans un trou taraudé 16 aménagé à partir de la face transversale 4i des piliers 4. Les vis 13 comportent de préférence une partie moletée de préhension 17 facilitant les opérations de montage et de démontage de cet anneau de rigidification 11. Bien entendu, l'anneau de liaison 11 peut être fixé sur les piliers 4 à l'aide de moyens d'assemblage temporaire 13 de nature différente. Par exemple, il peut être envisagé que l'anneau de liaison 11 soit fixé sur les piliers 4 par des moyens d'assemblage à emboîtement ou à encliquetage. II doit être compris que lorsque le cadre de stéréotaxie 1 est pourvu d'un tel anneau de liaison 11, il est créé autour du crâne, un cube complètement fermé par ses douze arrêtes. Un tel cadre de stéréotaxie 1 présente ainsi une très bonne rigidité apportant une précision accrue pendant les phases de perçage et de vissage des vis à os percutanées 6, comme cela sera décrit dans la suite de la description.

Tel que cela ressort plus précisément des Figures 4 et 5, chaque pilier 4 comporte selon une direction transversale perpendiculaire à la direction

d'extension X des piliers, un trou taraudé 21 s'étendant selon un axe longitudinal L. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les trous taraudés 21 sont aménagés de manière qu'en position montée des piliers 4 sur l'anneau 2, les axes longitudinaux L des quatre trous taraudés 21 s'étendent dans un même plan. De plus, les axes des trous taraudés 21 concourent vers un point central de sorte que les axes longitudinaux s'étendent selon les diagonales du quadrilatère formé par les quatre piliers 4.

Avantageusement, chaque trou taraudé 21 assurant le vissage d'une entretoise de liaison 23 avec une vis à os percutanée 6. Chaque trou taraudé 21 possède un diamètre calibré pour constituer un canon de guidage pour un outil 24 tel qu'un foret par exemple. Il est à noter que chaque trou taraudé 21 est adapté pour assurer comme illustré à la Figure 1 le vissage d'un canon de guidage 25 pour un outil 24.

Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque trou taraudé 21 possède un diamètre calibré supérieur au plus grand diamètre de la vis à os percutanée 6 pour permettre à cette dernière, comme cela apparaît plus précisément à la Figure 5, son passage à travers le trou taraudé 21. Chaque vis à os percutanée 6 comporte une tête 26 dans laquelle est aménagé un puits axial 27 s'ouvrant sur une face transversale 28 délimitant l'extrémité de la vis à os percutanée 6. Le puits axial 27 est constitué d'un alésage 29 de réception d'un embout 30 aménagé à l'extrémité de l'entretoise de liaison 23. L'alésage 29 est prolongé par un logement 31 de réception d'un outil de vissage 32 tel qu'un tournevis illustré à la Figure 2.

Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le logement 31 présente une forme prismatique par exemple hexagonale, complémentaire de la forme de l'outil de vissage de manière à assurer l'entraînement en rotation de la vis à os percutanée 6. Avantageusement, ce logement 31 est déformable au-delà d'un couple donné de vissage pour autoriser la libre rotation de l'outil de vissage à l'intérieur du logement. Il se produit ainsi un matage du logement évitant une casse ou une rupture de la vis à os 6, au-delà d'un couple de vissage donné exercé par le tournevis.

Selon une caractéristique préférée de réalisation, chaque vis à os percutanée 6 est réalisée en une matière thermoplastique telle qu'en PEEK. Chaque vis à os percutanée 6 comporte un marqueur pour imagerie intégré dans la matière thermoplastique ou intégré dans une pièce complémentaire rapportée sur la vis à os percutanée 6. Il est à noter que ce marqueur pour imagerie peut être rapporté ou intégré à l'entretoise de liaison 23 uniquement ou faire partie de la vis à os percutanée 6 et de l'entretoise de liaison 23.

Chaque vis à os percutanée 6 comporte une partie filetée 34 s'étendant entre d'un côté, une partie lisse 35 se raccordant à la tête 28 et de l'autre côté, une partie tronconique 36 s'étendant jusqu'à la face transversale distale 37 de la vis à os percutanée 6. Avantageusement, la partie filetée 34 est auto-taraudante.

La mise en œuvre du système d'adaptation I conforme à l'invention sur un cadre de stéréotaxie 1 découle directement de la description qui précède. Pour la mise en place des vis à os percutanée 6 dans la boîte crânienne d'un patient, l'anneau de liaison 11 est monté à l'aide des vis d'assemblage temporaire 13 sur les piliers 4. Dans cette configuration, le cadre de stéréotaxie 1 présente une grande rigidité. La mise en place du cadre de stéréotaxie 1 sur la boîte crânienne du patient est réalisée à l'aide de quatre pointes percutanées vissables 40 telles qu'illustrées à la Figure 1. Chaque pointe percutanée 40 est vissée avantageusement dans le trou taraudé 21. Une pointe percutanée 40 est retirée de manière à permettre une opération de perçage de la boîte crânienne du patient à l'aide d'un foret 24. Avantageusement, le foret 24 est guidé soit par le trou taraudé 21 soit par un canon de guidage 25 vissé dans le trou taraudé 21. Après le retrait du foret 24, un tournevis 32 muni d'une vis à os percutanée 6 est utilisé pour assurer le vissage de la vis à os percutanée dans la boîte crânienne (Fig. 2). A cette fin, le tournevis 32 équipé de la vis à os percutanée 6 est introduit à travers le trou taraudé 21 qui sert de guidage du tournevis 32 lors de l'opération de vissage. Pendant cette opération, le pilier 4 est maintenu rigidement en position grâce à l'anneau de liaison 11. Après le vissage de la vis à os percutanée 6 dans le crâne du patient, le tournevis 32 est retiré, et la liaison entre la vis à os percutanée 6 et le cadre de stéréotaxie 1 est réalisé à l'aide d'une entretoise de

liaison 23 qui se visse dans le trou taraudé 21 jusqu'à ce que son embout 30 vienne coopérer avec l'alésage 29 de la vis à os percutanée 6.

Le montage des autres vis à os percutanées 6 est réalisé successivement selon le processus décrit ci-dessus. Tel qu'illustré à la Figure 3, l'anneau de liaison 11 peut être enlevé si besoin est au terme de l'opération de mise en place des quatre vis à os percutanées 6.

Un cadre de stéréotaxie équipé d'un dispositif d'adaptation conforme à l'invention a été mis au point avec la collaboration active du Docteur NATAF de l'Hôpital Sainte-Anne de Paris XIv*™ et testé avec succès sur cadavres et crânes secs.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.