Brevet FR2121404A1 — publié le 19720825

La présente invention se rapporte aux instruments de chirurgie et plus particulièrement aux dispositifs fixateurs pour la réunion et la fixation opérative des fractures diaphysaires et métaphyso-diaphysaires å fragments et sans fragments des os tubulaires longs Jusqu'à présent, les dispositifs fixateurs utilisés à cet effet étaient des vis, boulons, plaques avec vis ou boulons et dif férentes agrafes : droites, courbes et pliables, réunissant les fragments d'os .Le défaut commun de tous ces dispositifs fixateurs est qu'ils ne permettent pas de mécaniser le processus long et traumatique du rembottement des fragments . fl# apportent un trauma complémentaire dans la zone de régénération du fait que le métal se trouve en contact avec les extrémités des fragments, détruisant par là même les systèmes sanguins et nerveux des extrémités des fragments ou de ltensemble de laos. Ceci est très dangereux dans le traitement des fractures graves d'aujourd'hui dues à une grande force de choc et causant une perte sensible de la trophicité et de la vitalité de l'os. Durant toute l'histoire de l'ostéosynthèse métallique > les dif- férentes versions de fixation des fragments étaient conçues empi riquement, sans calculs, basées sur les données expérimentales de la résistance des os à l'écrasement et au décalage dans différentes couches . Comme l'avait montré la vérification , lors de l'emploi de toutes les versions énumérées déà connues, la contrainte sur les surfaces d'appui du contact des os au métal est toujours plus élevée que la résistance du tissu osseux à l'écrasement en conditions de charge alternative apparaissant au levage et à l'abaissement du membre non chargé, meme quand le malade est couché .Tant que la résistance de lJos à ltécrasement est inférieure à la contrainte engendrée, le tissu osseux est détruit sur' la surface d'appui de contact de l'os au métal . C'est pourquoi il ne peut être question d'une fixation durable et solide--impératif du traitement actuel des fractures Des tentatives ont été faites en vue d'augmenter la stabilité de la fixation en perforant le tube osseux par l'intérieur et en introduisant un gros clou .Mais, comme l'ont montré les essais en clinique et les expériences, cela a entraîné des délais de traitement plus longs, un ralentissement et un retard de la régénération et, de plus, des complications #xtr#nementgraves parmi lesquelles il faut citer l'impossibilité de rétablir la structure nor maIe et la soliditd de ltos ainsi que des nécroses irreparablements graves de laos . En-cas de fractures diaphysaires et méta physodiaphysaires à fragments multiples, cette méthode est techniquement impossible à réaliser du fait que la cavité de la moelle d'un fragment d'os est de 2 å D fois plus large que celle de l'au- tre. Avec une telle différence de largeur des cavités coniques et d'épaisseur des parois de 2 à 7 mm, il est impossible de les perforer en cylindres de diamètres égaux .Une fixation insuffisante des fragments, leur ébranlement sur la tige métallique, provoquent un foyer d'irritation prolongé impossible à liquider et une immobilisation supplémentaire du membre dans le plAatre .On sait que le plâtre n'a aucune liaison rigide avec l'os, tandis que l'épaisse couche de tissus entre l'os et le plâtre conserve la possibilité de s'ébranler .La présence de l'os dans le plâtré durant plus de deux semaines et à fortiori durant des mois provoque, on le sait, une lésion irréparable. du métabolisme minéral dans l'os avec perte de calcium et de phosphore t Donc, un trauma supplémentaire. une fixation insuffisante des fragments et un p#ansement de plâtre prolongé provoquenttune lésion de la circulation, du métabolisme de la trophicité, de la régénération et surtout de la fonct#ion des muscles et des articulations# C'est pourquoi les dispositifs fixateurs mentionnés conçus empiriquement ne répondent pas aux impératifs actuels de traitement des fractures graves provoquées par une grande force de choc L'invention vise à résoudre le problème suivant :: mettre au point un dispositif fixateur pour l'ostéosynthèse des fractures des os tubulaires longs, capable de mécaniser et de réunir exactement les fragments sans les scalper au cours de l'ostéosynthèse en vue de réduire les traumas et d'empêcher les surfaces de la fracture et les extrémités des fragments d'entrer en contact avec le métal et aussi de fixer ce faisant les fragments avec une réserve de résistance pour l'os et le métal suffisante pour supprimer le plâtre et rétablir la fonction d'appui de l'os et la fonction motrice du segment lésé et non chargé ainsi que de l'ensemble du mem bre, immédiatement après l'intervention .La fixation doit être alors résistante, permettre de détruire le contact des fragments osseux réuni; dans l'os Jusqu'à l'optimum biologique, ne pas forcer le malade à garder le lit et prolonger son séjour dans l'hòpital après cicatrisation de la plaie cutanée Les par#ties métalliques du fixateur ne doivent- pas deSbóucher de la peau afin de ne pas ap porter une seconde infection dans l'os Ce problème est résolu par le fait que le dispositif fixateur pour l'ostéosynthèse des fractures des os tubulaires longs, conformément à l'invention, comprend deux paires d'organes coudés d'appui fixés entre eux, dont les extrémités libres de chaque paire sont dirigées en sens opposés et destinées, lorsque chaque paire d'organes est engagée dans l'un des fragments osseux, à servir de butée par l'intérieur contre la couche compacte de la paroi du tube osseux d'un coté, la portion médiane de l'un des organes étant destinée à servir de butée contre la couche compacte de lia paroi du tube osseux du côté diamétralement opposé, lesdites paires d'organes coudés étant reliées entre elles, par l'intermédiaire d'un manchon de raccordement servant à la modification forcée et à la fixation de la distance entre les deux paires d'organes ainsi que de leur position, ce manchon étant couplé aux extrémités desdits organes par l'intermédiaire de jonctions articulées comportant des moyens de fixation d'orientation réglables Le manchon de raccordement comprend une douille à extrémités. taraudées avec filets en sens contraire et deux tirants vissés dans les extrémités opposées de la douille, les extrémités des tirants se trouvant à l'intérieur de la douille étant coupées en long approximativement Jusqutå la moitié de leur diamètre et étant appliquées l'une à l'autre par leurs surfaces de coupe, la partie mé diane du-trou intérieur de la douille ayant une paroi lisse et cylindrique et la-paroi de ce trou coopérant avec les extrémités fendues des tirants, son diamètre étant choisi de sorte qu'un déplacement longitudinal des tirants et--leur rotation réciproque soit rendue impossible ainsi que leur jeu dans le sens transversal normal au plan de la coupe et la fixation des tirants étant assurés, au repos, dans la position assignée La jonction articulée du manchon de raccordement à ltextrémité de l'un desdits organes peut être constituée par un ergot en forme de tronc de cône prévu sur l'extrémité de l'organe et un oeil tronconique prévu dans le manchon de raccordement ledit ergot étant introduit dans ltoeil et serré dans celui-ci par une vis . De préférence, l'extrémité de la vis de serrage de la jonction articulée est réalisée sous la forme d'un foret prolongé par un taraud Les moyens de fixation réglables de l'angle d'orientation des organes peuvent comprendre un secteur denté prévu sur du manchon de raccordement , qui engrène avec l'extrémité de l'or- gane d'appui de la paire d'organes, qui ne fait pas partie de la Jonction articulée du manchon de raccordement avec l'autre organe de cette paire Le dispositif fixateur proposé pour l'ostéosynthèse des fractures des os longs, en agissant comme un vérin à commande multilatérale , permet de mécaniser le réemboetement et la jonction exacte des fragments sans qu'il.soit nécessaire de scalper le périoste et les muscles, de ne pas léser la circulation et l'innervation aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur de l'os et de ne pas soumettre les extrémités des fragments à un trauma supplémentaire et au contact avec le métal . En assurant une fixation indépendante et commandée de chaque fragment séparément de 1'autre, le dispositif fixateur proposé permet de détruire le contact des fragments osseux jusqu'à l'optimum biologique .En fixant les fragments selon le principe de précontrainte du dispositif avec appui sur la couche osseuse compacte et résistante avec une réserve de résistance pour l'os et le métal, il permet d'obtenir une fixation durable et solide t de se passer d'un plâtre tout en assurant la fonction d'appui et motrice au segment de membre opéré, directement après l'intervention Les parties métalliques du dispositif fixateur ne débouchent pas de la peau, ce qui exclut la pénétration d'uneséconde infection D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la Fig.l est une vue en coupe partielle d'un dispositif fixateur pour l'ostéosynthèse des fractures d'os tubulaireslongs suivant l'invention, en position de fixation des fragments d'os tubulaire ; la Fig.2 est une vue suivant la flèche A du manchon de raccordement, en section longitudinale et à échelle agrandie ; la Fig 3 est une vue suivant la flèche A du dispositif fixateur suivant l'invention Le dispositif fixateur pour l'ostéosynthèse des fractures d'os tubulaires longs comprend deux paires d'organes d'appui coudés 1 et 2 (Fig.l). Chaque paire d'organes d'appui 1 et 2 a des extrémités 3 et 4 dirigées en sens QppOs6s et destinées à servir d'appui dans la cou che compacte de la paroi du tube osseux 5 par l'intérieur . Les parties médianes des organes d'appui 1 butent contre la paroi opposée du tube osseux 5 par l'intérieur . L'organe d'appui 1 comporte une rainure ouverte dans laquelle s'engage organe d'appui 2 en contact assez étroit de manière que les organes 1 et 2 dans chaque paire soient fixés entre eux .L'organe 1 comporte une surface d'appui 6 pour l'appui dans la paroi du tube osseux 5 par l'intérieur L'extrémité de l'organe 1 dépassant la surface d'appui 6 se présente sous l'aspect de l'ergot 7 ayant la forme d'un cône tronqué à trou taraudé. Les ergots 7 des organes 1 sont coiffés par un dispositif de raccordement 8 à manchon Le dispositif de raccordement 8 à manchon se compose d'une douille 9 et de deux tirants 10.Des trous lu en tronc de cône (Fig.2), prévus dans les extrémités des tirants 10 reçoivent les ergots tronconiques 7 (Fig.l) des organes 1 et forment une jonction articulée serrée par une vis 12.L'extrémité active de la vis 12 est réalisée sous la forme d'un foret prolongé par un taraud, ce qui permet de perforer le bord du trou osseux avec la vis 12 quand celle-ci est vissée en place Les tirants 10 se terminent par des secteurs dentés 13 (Fig.3) adaptés pour. coopérer par engrènement avec les. extrémités des organes 2 à leur sortie de l'os et formant le dispositif de fixation réglable permettant d'orienter la jonction articulée Les filetages à pas en sens opposés des tirants 10 permettent l'interaction avecle taraudage correspondant de la douille 9 Les extrémités 14 (Fig.2) des tirants 10 sont lisses et coupées en long approximativement jusqu'à la moitié du diamètre et réunies entre elles par les plans de coupe .La partie médiane de la douille 9 est un trou cylindrique lisse dont le diamètre est choisi de manière à ce que les tirants glissent l'un par rapport à 'autre dans le sens longitudinal sans Jeu dans le sens latéral quand on tourne la douille 9. La longueur des méplats longitudinaux sur les extrémités des tirants 10 excède celle des parties non filetées des extrémités 14 des tiges 10, suffisamment pour que la partie 15 du filetage se coince sur les tirants 10 dans le sens radial, ce qui exclut tout jeu dans le raccordement fileté . La résistance de la jonction des tirants 10 dans la douille 9 à la rupture, à la compression et à la torsion est alors égale à la résistance d'une grosse tige de la même dimension et en même matière La douille 9 comprend des méplats 16 (Fig.D) pour permettre la prise au moyen d'une clé plate, ce qui permet de la tourner plus commodément . En tournant la douille 9, on peut varier la distance entre les paires d'organes d'appui 1 et 2 qui maintiennent les fragments osseux En cas de nécessité, le dispositif fixateur peut être doté d'un ou plusieurs supports d'os 17.Le support d'os 17 est réalisé sous la forme d'un étrier entourant la douille 9 et serré par une vis 18 qui est alors vissée dans le fragment fixé Le dispositif fixateur pour ltostéosynthèse des fractures des os tubulaires longs est utilisé de la manière suivante au cours des interventions Les fragments oesseux ne sont pas scalpés tout autour mais seulement débarrassés du périoste et des muscles sur 1/4 à 1/3 de la circonférence sur une longueur de 3 à 5 cm. La dislocation à la périphérie (ad periferiam), est éliminée en tournant le fragment périphérique sur l'axe, ce qui ne présente aucune difficulté. On perfore ensuite dans chaque fragment un trou sous un angle de près de 450 par rapport à l'axe longitudinal de l'os, avec une inclinaison par rapport au plan de la fracture Du bord de ce trou, on fraise une rainure pour le passage de l'organe d'appui 2. Les trous sont percés à 2-4 cm du plan de la fracture Par le trou circulaire incliné dans chaque fragment, le chirurgien engage les organes d'appui 1 (Fig.l) dans la cavité renfermant la moelle . Les organes 1 sont engagés jusqu'à ce que leurs extrémités 3 et leurs parties médianes butent contre les parois opposées de l'os tubulaire 5. En frappant avec un maillet, les organes d'appui 1 sont chassés jusqu'à buter contre le plan 6 dans la paroi extérieure du tube osseux 5 Si la dimension de l'organe d'appui a été correctement choisie d'après le cliché radiologique, les organes 1 passent à frottement Les ergots tronconiques 7 des organes 1 sortant de l'os sont coiffés par le dispositif de raccordement 8 à manchon Les jonctions articulées entre les extrémités des tirants 10 et les ergots 7 des organes 1 sont fixées par les vis 12 mais sans serrage afin que ltorgane d'appui 1 reste mobile . En faisant tourner la douille 9 on repousse les fragments d'os jusqu'à ce qu'ils cessent de stac rocher .Des rrâg~anttS-pnrtaPent alors eAtre aisément tournés jusqu a se trouver exactement l'un en face de l'autre. En cette position des fragments, les organes d'appui 2 sont enfilés à travers les rainures des organes d'appui 1 dans la capacité contenant la moelle jusqu a ce qu'ils butent par leurs extrémités libres 4 contre la couche compacte de la paroi du tube osseux 5 par l'intérieur et sont serrés à fond avec la vis I2 de la Jonction articulée Les deux organes 1 et 2 se trouvent alors en appui dans la cavité contenant la moelle, à l'état precontraint, formant ainsi un dispositif élastique amortissant la jonction de chaque fragment séparément de l'autre par le manchon de raccordement 8. En faisant tourner la douille 9 en sens contraire, on rapproche les fragments l'un vers l'autre par les plans de la fracture . La construction du dispositif fixateur-force tout d'abord les bords des fragments à se rapprocher, puis les fragments séparés du manchon de raccordement et finalement les bords sous le manchon. Le contact entre les fragments est pousse jusqu'à l'op- timum biologique . Aucune compression n'est nécessaire.Un greffon musculô-périostal préalablement partiellement de stratifié est apposé ensuite sur l'emplacement de la fracture Les pièces métalliques du dispositif fixateur se disposent à côté de l'emplacement de la fracture, sans venir en contact avec elle .I1 en résulte que la circulation et l'innervation dans l'os ne sont pas lésés tant à l'extérieur qu'à l'intérieur La plaie se cicatrise par couches.0n colle dessus un adhésif aseptique .Les jonctions d'appui et motrice du segment opéré sont rétablies immédiatement après l'intervention L'emploi du dispositif fixateur proposé pour la première fois dans l'histoire de l'évolution de l'ostéosynthèse métallique permet de fixer les fragments d'un os tubulaire fracturé avec une réserve égale à 3 à 9 fois la résistance à l'écrasement pour l'os sollicité par une charge variable .Cela permet à l'os fracturé de remplir sa fonction d'appui immédiatement après l'intervention La forme profilée et le faible encombrement de la partie du dispositif fixateur se trouvant en dehors de l'os, ne gênent pas la mobilité des muscles et des articulations .Les parties métalliques du dispositif fixateur ne sortent pas de la peau, ce qui exclut toute possibilité d'une seconde infection Le rétablissement précoce des fonctions d'appui et motrices du membre opéré et la libération du malade, qUi ne doit plus garder le lit, concourent à normaliser la circulation et le métabolisme ce qui, en fin de compte, accélère la régénération. Là possibilité de contractures et d'une mobilité dure des articulations est exclus L'invention permet à la chirurgie osseuse réparatrice de passer du niveau de l'empirisme clinique au niveau des sciences clinico-techniques exactes . L'application pratique en clinique de l'invention réduit la durée de séjour des malades à lth8pital de 2 à 3 fois, permet de guérir et de faire revenir au travail les malades qui jusqu'à présent sont considérées comme incurables L'invalidité et les sommes dépensées pour le traitement des malades ayant des fractures des os tubulaires sont considérablement réduites REVENDICATIONS l-D#ispositif fixateur pour l'ostéosynthèse des fractures des os tubulaires longs, caractérisé en ce qu'il comprend deux paires d'organes d'appui coudés fixés entre eux, dont les extrémités libres de chaque paire sont dirigées en sens opposés et destinées, lorsque chaque paire d'organes d'appui est engagée dans l'un des fragments osseux, à servir de butée par l'intérieur contre la couche compacte de la paroi du tube osseux, d'un côté, la portion médiane de l'un des organes étant destinée à servir de butée contre la couche compacte de la paroi du tube osseux, du côté opposé, lesdites paires d'organes d'appui coudés étant reliées entreelles, par l'intermédiaire d'un manchon de raccordement servant à la modification forcée et à la fixation de la distance entre les deux paires d'organes d'appui ainsi que de leur position, et ce manchon étant couplé aux extrémités desdits organes par l'intermédiaire de jonction articulées comportant des moyens de fixation d'orientation réglables 2-Dispositif fixateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon de raccordement comprend une douille à -extrémités taraudées ayant des filetages de sens contraires et deux tirants vissés dans les extrémités opposées de ladite douille, les extrémités des tirants se trouvant à l'intérieur de la douille étant coupées en long approximativement jusqu'à la moitié du diamètre et étant appliquées l'une à l'autre par leurs surfaces de coupe, la partie médiane du trou intérheur-de la douille ayant une paroi lisse. et cylindrique et les parois de ce trou entrant en contact avec les extrémités coupées des tirants, le diamètre dudit trou étant choisi de telle sorte qu'un déplacement longitudinal des tirants ainsi que leur rotation réciproque sont rendus impossibles ainsi que tout Jeu dans le sens transversal normal au plan de la coupe des tirants et la fixation des tirants est assurée , au repos, dans la position voulue 3-Dispositif fixateur suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la jonction articulée du manchon de raccordement avec l'extrémité de l'organe d'appui est réalisée sous la forme d'un ergot tronconique prévu sur l'extré- mité de l'organe d'appui et d'un trou tronconique prévu dans le manchon de raccordement et réunis ensemble et serrés par une vis. 4-Dispositif fixateur suivant la revendication 3,caractérisé en ce que l'extrémité de la vis serrant la jonction articulée est réalisée sous la forme d'un foret prolongé par un taraud 5-Dispositif fixateur'suivant l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation réglables de l'angle d'orientation sont constitués par un secteur denté prévu sur ltextrémité du manchon de raccordement et engrenant avec l'extrémité de l'organe d'appui de ladite paire d'organes qui ne fait pas partie de ladite jonction articulée du manchon de raccordement avec l'autre organe d'appui de ladite paire