Brevet FR2254299A1 — publié le 19750711

La présente invention concerne les appareils médicaux et, notamment, représente un perfectionnement des appareils chirurgicaux de compression et de distraction utilisés pour le traitement des traumas et des maladies de l'appareil de soutien et de locomotion. Au cours de l'évolution des appareils connus destinés à ces fins, on a poursuivi le but de fixer avec la-stabilité la plus parfaite les fragments-des os dans cet appareil. En commençant par une broche transperçant un fragment de l'os, on est passé au placement des couples de broches, à leur disposition sous un angle l'une par rapport à l'autre, et meme en les croisant. De la fixation d'une broche en un arc, on est passé a' la fixation des broches dans des couples d'arcs et bagues. La premiers fixation des broches dans une bague fut réalisée par Hempel (1929) et plus tard en URSS par Pertsovski (1938).La fixation dans une bague des broches croisées dans l'os fut faite avec succès-par Ilisarov O.A. en 1951 (Certificat d'Auteur NQ 98471, date dipriorité :9.06.1952). A l'étranger, le placement des broches croisees fixées dans une bague fut réalisé par Wittmoser qui publia sa proposition en 1953). Ainsi, pas à pas, en partant des principes de compression et de distraction, s'est développée une nouvelle méthode de d'ostéosynthèse à compression et de distraction ayant de grandes possibilités. lies appareils les plus perfectionnés et éprouvés crées en URSS afin de réaliser la méthode considérée sont les appareils de G.A. Ilisarov, K.M.#ivache, O.N. ~oudouchaouri. Tous les appareils de compression et de distraction utilisés sont basés sur la nécessité d'assurer une stabilité maximale des fragments de l'os. Ce but est obtenu de la meilleure façon à laide de l'appareil d'Ilisarov G.A. qui utilise des bagues de construction simple à broches croisées. La plupart des appareils de compression et de #istraction connus sont basés sur trois éléments essentiels. Avant tout, ce sont des broches ou tiges transperçant l'os de différentes manières(simples, en parallèle, croisées). Secundo, ce sont des arcs ou bagues de forme différente permettant de fixer les extrémités des broches ou tiges. Tertio, ce sont des tiges filetées reliant les arcs ou bagues pour former un apparie complet et permettant un déplacement et une inclinaison dosés des arcs ou bagues séparés. Certains appareils font exception, car ils sont basés sur le principe de tiges transperçant l'os et reliées entre elles sans arcs ni bagues. Au premier abord, il semble que iwans les appareils comportant les variantes les plus perfectionnées de ces trois éléments (broches croisées, bagues et tiges filetées solides), toutes les conditions de l'ostéosynthèse à compression et à distraction sont remplies d'une façon définitive et optimale. Ce sont les constructions d'Ilisarov G.A. et de Wittmoser. La pensée créatrice des constructeurs portait essentiellement, lors du perfectionnement des appareils de compression et de distraction, sur deux premiers éléments, c'est-à-dire sufe procédé consistantàtranspercer les os avec les broches et sur les dispositifs fixant les extrémités libres des broches (arcs, bagues). Les tiges filetées qui relient les arcs ou bagues n'attiraient pas l'attention des chercheurs. Or, un des inconvénients essentiels de l'appareil connu d'Ilisarov G.A.@.A. est la fixation difficile des fragments de l'os déplacé et l'impossibilité de changer leur disposition réciproque durant une compression (distraction) continue, c'est-à-dire que le changement de la disposition réciproque des fragments de l'os exige l'élimination de la compression (de la distraction). En outre, cet appareil ne permet pas le montage des bagues auxiliaires de renforcement sans' diminuer la compression ( la di'straction) de tout l'appareil. Encore -un inconvénient de la construction connu est l'impossibilité d'assurer une compression (une distraction) des fragments en cas d'affaiblissement de la tension des broches par suite de la résorption du tissu osseux, de la déformation des broches, etc. L'appareil connu ne permet pas de régler la direction de l'axe de l'appareil, de courber ou de redresser cet axe sans interrompre la compression ( la distraction ) continue. Le but de la présente-invention est de palier aux inconvénients de l t appareil chirurgical de construction connue. L'invention vise à modifier la nature de l'assemblage des élément s constitutifs de l'appareil -- et la conception de ces derniers de façon à régler la forme (générale) de la charpente de l'appareil et à monter des éléments de structure auxiliaire sans interrompre la compression (la distraction) continue de fragments de l'os lie problème posé est résolu par le fait que dans un appareil chirurgical de compression et de distraction pour le traitement des traumas et des maladies des os et articulations, qui comporte des broches transperçant les fragments de l'os, des bagues auxquelles sont fixées lesdites broches et des éléments longitudinaux reliant les bagues, selon l'invention, lesdits éléments longitudinaux comprennent des ressorts qui maintiennent un effort-elastique permanent du système de bagues de l'appareil assurant une compression (une distraction) continue des fragments de l'os à consolider. Cette modification peu compliquée de la structure de l'appareil chirurgical considéré élève sensiblement l'efficacité et l'universalité d'utilisation de la charpente de l'appareil. Selon une des variantes de la présente invention, l'appareil chirurgical de compression et de distraction est caractérisé par le fait que lesdits éléments longitudinaux sont réalisés sous forme de ressorts hélicordaux fixés par des écrous de réglage -aux bagues à chaque endroit d'intersection de ces éléments et des bagues. Cette solution technique est la plus simple et optimale pour remplir la condition de-compression (de-distraction) continue des fragments réunis de l'os d'une articulation. D'après une autre modification de la présente invention, l'appareil chirurgical de compression et de distraction est caractérisé par le fait que lesdits ressorts comprennent des parties à enroulement gauche et droit des spires, ces parties enroulées en sens opposés étant réunies parades écrous dont la rotation assure le rapprochement ou l'écartement simultané deces parties et des tronçons des bagues voisines. Cette solution assure un réglage particulièrement aisé de la charpente de l'appareil en permettant un déplacement symétrique simultané des éléments d-e la charpente. Selon encore une autre variante de la présente invention, l'appareil chirurgical de compression et de distraction est caractérisé par le fait que, parallèlement à ces ressorts, passent des tiges de raccordement augmentant la rigidité du système élastique de l'appareil. Cette modification est prévue pour faciliter le choix de la rigidité voulue de la charpente de l'appareil. D'après une autre variante de la présente invention, llap- pareil chirurgical de compression et de distraction est caraftérisé#par le fait que lesdites tiges passent à l'intérieur des ressorts-hélicoïdaux et les bouts des tiges portent des écrous permettant de varier la tension du ressort sur chaque tige à part. Cette solution permet de régler à volonté le degré de tension (compression) d e chaque ressort, et, par conséquent, d'obtenir la compression (distraction) exigée pour une forme donnée de la charpente de 1 appareil. Selon une autre #modification de la'présente invention, l'appareil est'caractérisé par le fait que, pour stabiliser et' renforcer la structure donnée de la charpente de l'appareil, au moins une partie des bagues montées aux endroits de renforcement sont réalisées sous forme d'éléments en arc séparés dont la surface estérieure présente des logements ouverts recevant les ressorts et tiges longitudinaux de l'appareil, avec des pinces fixant le ressort etjou la tige dans ce logement et réunissant ces:éléments en arc en une bague de renforcement complète. Cette solution permet le montage de n'importe quelles bagues auxiliaires à l'endroit voulu de l'appareil; afin de stabiliser et de renforcer la structure de ltappareil en position de service sans le démonter. D'après une autre variante de la présente invention, 11 appareil chirurgical de compression et de distraction est caractérisé par le fait que ces bagues composites sont fabriquées à partir de barres de section ronde, les logements étant des niches pratiquées sur leur surface extérieure; ces bagues composìtes portent des étriers à vis pour la fixation d'un ressort ou d'une tige dans le logement de la bague, ainsi que d'une broche supplémentaire à cette bague. Cette variante permet de monter sur un appareil assemblé des bagues et des broches supplémentaires en conservant la tension élastique de l'appareil complet. Selon une autre modification de la présente invention, llappareil'chirurgical de compression et de distraction est caractérisé par le fait que, pour la fixation d'une broche supplémentaire sur n importe quel endroit de la bague et sous n'importe quel angle, lesdits étriers correspondants peuvent être préalablement tournés autour de la barre ronde qui les porte. Cette constitution donne la possibilité de tourner au préalable la broche supplémentaire à monter conjointement avec la pince d'un angle voulu autour de la barre ronde de la bague et d'immobiliser la pince en position requise. Enfin, selon encore une modification de l'invention, l'appareil chirurgical de compression et de distraction est caractérisé par le fa-it que les éléments longitudinaux voisins, ressorts ou tiges, reçoivent des ponts transversaux portant des pinces pour les broches supplémentaires. Ceci augmente encore 11 universalité de la construction de l'appareil en permettant d'ajouter une broche supplémentaire en tout endroit par un procédé simple. Llinvention et ses avantages ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, de quelques variantes concrètes mais non limitatives de réalisation de l'appareil de l'invention schématisées sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble schématique de ll.appareil chirurgical de compression et de distraction, selon l'invention, avec éléments longitudinaux sous forme de ressorts; - la figure 2 représente une variante de l'appareil chirurgical avec des tronçons de ressort à spirales de sens opposés (l'appareil est-conventionnellement montré sans broches ni pinces, en une position curviligne choisie); - la figure 3 représente une variante de réalisation de l'appareil de compression et de distraction à éléments longitudinaux ressort-tige combinés;; - la figure 4 représente un ensemble de raccordement d'une bague avec un ressort à tige intérieure dans l'appareil selon la figure 3; - la figure 5 montre une bague assemblée de l'appareil de compression et de distraction selon l'invention; - les figures 6, 7 représentent un fixateur de broche dans l'appareil à bague selon la figure 5; - les figures 8 , 9 montrent des fixateurs de la tige de l'appareil sur une bague supplémentaire selon la figure 5; - la figure 10 représente un étrier avec un fixateur pour broches (vue'en plan); la figure 11 montre le meme étrier vu de coté. L'appareil chirurgical de compression et de-distraction comporte des bagues 1 (figure 1) avec des pinces 2 pour fixer des broches 3 montées sur des éléments longitudinaux porteurs réalisés#saus forme de ressorts hélicoïdaux 4 qui sont fixés aux bagues 1 à l'aide d'écrous 5 dont le filetage correspond à l'hélice des ressorts 4. Ces ressorts 4 peuvent comprendre un tronçon 6 (figure 2) ou demi-ressort à sens d'hélice droit et un tronçon un demi-ressort 7 à sens d'hélice gauche, reliés à l'aide d'un écrou 8 avec filetage à gauche d'un côté et filetage à droi'te de l'autre côté. A l'intérieur des ressorts 4# ou des tronçons 6 et 7,peuvent être montées des tiges de renforcement 9.Les bouts des tiges 9 peuvent être munis d'un filetage sur lequel sont visses des écrous 10 (figure4) dont un alésage reçoit des écrous 5 i diamètre inférieur immobilisés par des vis de blocage 11. Dans certains cas, sur la bague 1 peuvent être montés des éléments longitudinaux sous forme de ressorts hélicoïdaux 4, ou des tronçons 6- et 7 de demiressorts en combinaison avec des éléments longitudinaux sous forme de tiges rigides 9 ordinaires (figure 3). L'appareil selon l'invention travaille de la façon suiv ante. Après l'anesthésie, on réalise, si possible, une coaptation. A travers les métaphyses distale et proximale de l'os on fait passer deux ou plus de deux broches 3 croisées (figures 1 à 3), dans un plan perpendiculaire à l'os. Les extrémités des broches 3 tendues sont fixée#s par des pinces 2 aux bagues 1. Ces#rnières sont réunies à l'aide d'éléments réalisés sous forme de ressorts 4 en amenant les écrous 5 vers le plan des bagues 1. Avant d'immobiliser l'appareil à l'aide des écrous 5, il est mis en position voulue.Afin de courber l'appareil d'un on onapproche les bagues t à l'intérieur de la courbure en rapprochant les écrous 5 sur la-partie intérieure de la courbure et on écarte simultanément les bagues à l'extérieur de la courbure en éloignant les écrous 5 l'un de l'autre sur la partie extérieure de la courbure. Apyres la mise de 11 appareil dans la position requise dans l'espace, on commande l'appareil par un proeédé connu. Après l'application de l'appareil, on réalise, par déplacement des écrous 5 sur les parties correspondantes, la compression (en tendant les ressorts 4 ou demi-ressorts : tronçons~6 et 7) par rapport aux bagues 1 fixées dans les fragments de l'os-à l'aide des broches 3. Afin d'élever la rigidité des ressorts 4, on peut au préalable y introduire les tiges de renforcement 9. Les tiges 9 peuvent être introduites à l'intérieur tant de tous les ressorts 4 que d'une partie-de ceux-ci. Si, pendant le traitement, on n'a plus besoin des tiges 9, on les extrait des ressorts -4. Afin de changer les caractéristiques élastiques initiales des ressorts 4 (figure 4) ou d'obtenir une compression (une distraction) générale le long de tout l'appareil, les bouts du ressort 4 sont fixés à l'aide des écrous 10 dotés de fixateurs pour ces bouts du ressort 4, et, après avoir dévissé la vis de blocage 11, on déplace l'écrou 10 sur la tige 9 en comprimant ou en étirant le ressort 4. Afin de rendre plus aiséela compression (la distraction) d'une partie de appareil par déplacement d'un groupe de bagues 1, les éléments longitudinaux sont réalisés sous forme de demiressorts : tronçons 6 et 7, et, en tournant l'écrou 8, ayant à ses bouts des filetages de sens opposés, on allonge ou on raccourcit les parties correspondantes des ressorts entre deux bagues voisines 1. Au cas ou,pendant le traitement, on doit réaliser une stabilisation auxiliaire des fragments de l'os, on peut monter, et ensuite déposer, en plus des éléments longitudinaux réalisés sous forme de ressorts hélicoïdaux 4, ou de demi-ressorts ou tron çons 6 et 7, des tiges de renforcement ordinaire#s 9 utilisées dans les appareils connus. Ainsi, l'appareil de compression et de distraction est très fonctionnel. Sa construction permet de mettre les fragments d41'os en toute position voulue sans changer la compression ou la distraction. De plus, il devient possible de corriger la position des fragments de l'os par changement de l'état des bagues de l'appareil. Si dans l'appareil connu orfioit, pour allonger le bloc de tiges, diminuer l'effort fourni par l'appareil et monter des tiges auxiliaire, dans l'appareil proposé ceci est obtenu soit par changement de-l'effort des vis fixées aux bouts des tiges, soit par écartement (rapprochement) des ressorts croisés à l'aide d'écrous spéciaux. L'appareil considéré a une construction simple et peut eAtre utilisé tant pour le traitement des traumas que pour la cure des différentes maladies orthopédiques. Selon la présente invention, l'appareil de compression et de distraction peut être muni d'une bague 12 (figure 5) supplémentaire démontable suivant son périmètre et constituée par une barre de section ronde. La bague 12 est pourvue de pinces 13 (figures 5, 6, 7) pour les broches, qui, à travers les orifices ronds 14 sont placées sur la bague 12. lia surface extérieure de la bague 12 (figure 5) présente des logements 15 pour-la fixation des ressorts 4 (figures 1 à 3) ou des tiges 9 de l'appareil de compression et'de distraction.La bague 12 est fixée aux tiges 9 (figures 8, 9) à l'aide de fixateurs 16 spéciaux réalisés sous forme d'étriers épousant la bague 12 et la tige 9 lors du montage lie fixateur 16 est immobilisé à l'aide d'une vis 17, Pour introduire des broches séparées,peuvent être montés des ponts 18 (figures 10, 11) à la surface intérieure desquels sont pratiqués des logemeni 19 pour recevoir les tiges 9 ou les ressorts 4. lies ponts 18 ont aussi des pinces 20 pour fixer les broches. La forme des orifices dans les pinces 20 correspond à la forme de la section transversale du pon#t. L'application de l'appareil de compression et de distraction se fait comme suit Après le traitement correspondant de la peau du malade et l'anésthésie, on réalise si possible une coaptation. A travers les métaphyses distale et proximale de l'os on fait passer deux ou plus dé deux broches 3 (figures 1 à 3) fixées dans les bagues 1 de l'appareil de compression et de distractinn. On réunit les bagues à l'aide d'éléments réalisés sous forme de vis 9 ou de ressorts 4, en utilisant à cette fin les écrous 5. Pour effectuer la compression, on tourne les écrous 5 en plaçant les bagues 1 en position voulue, en raccourcissant ou en allongeant les tronçons entre les ressorts 4. S'il faut réaliser une fixation complémentaire ou élever la rigidité des ressorts 4, on monte dans l'appareil une bague supplémentaire 12 (figure 5).S'il est nécessaire de monter la bague 12 pour changer la position des fragments de l'os, on fait passer au niveau choisi deux broches ou plus, qui sont fixées à la bague i2 à l'aide des pinces à broches 13. La bague 12 est montée dans l'appareil de façon à disposer les ressorts (les tiges) dans les logements 15. La bague 12 est fixée aux tiges à l'aide de fixateurs spéciaux 16 qui épousent la bague 12 et la tige et sont immobilisés par vissage de la vis 17. Pour monter des broches auxiliaires on peut poser des ponts 18 qui se disposent dans l'appareil au-dessus des ressorts (des tiges) de façon à disposer les ressorts (les tiges) dans les logements 19; les broches sont immobilisées dans les ponts à l'aide des pinces 20 à broches. Donc, le ressort qui réunit les bagues, ou les demi-bagues, selon l'invention, permet de placer dans sa lumière une tigenoyau de différente élasticité. lia fonction secondaire des ressorts a été réalisée tant dans les systèmes de l'extension du squelett#e que pour maintenir une force permanente dans les appareils de compression et de distraction. Dans l'appareil proposé, le ressort n'est plus un élément constitutif complémentaire, mais un él-ément principal de liaison des bagues. Les spires du ressort jouent le rôle d'un filetage pour des écrous en plastique légers qui fixent les bagues de l'appareil. Lorsqu'on crée une compression sur le niveau des bouts des fragments de l'os, l'écartement entre les spires augmente un peu et le ressort étiré tend à se contracter en fournissant ainsi un effort permanent. A l'application de l'appareil pour réaliser la distraction, les tronçons des-ressorts entre les bagues diminuent et les ressorts forment filetages assurent une distraction permanente grâce à l'effet d'écartement. Cinquante spires du ressort formant filetage ont une longueur de 10 cm environ et la possibilité de compression ou d'extension du ressort sur le tronçon marqué est de 1,5 à 2 cm. Sur les tronçons plus longs cette variation du ressort devient plus prononcée. Ainsi, le filetage proprement dit est passif dans les constructions connues des appareils. Dans l'appareil proposé, le filetage, grâce à l'utilisation des ressorts formant filetages, devient un élément dynamique qui influe activement tant sur la compression que sur la distraction. lies ressorts hélicoïdaux formant filetages possèdent encore une propriété précieuse : la possibilité de se courber, ce qui rend plus facile l'application de l'appareil si la déformation du membre est très prononcée. Grâce aux ressorts hélicoïdaux l'appareil devient très élastique et souple. Le degré d'élasticité peut être réglé par montage des#différentes tiges (noyaux). Grâce à son élasticité, l'appareil peut être efficacement utilisé pour la correction des contractures des articulations à position vicieuse. Au premier abord, il semble que l'accouplement des bagues de l'appareil à l'aide des ressorts risque de compromettre la rigidité voulue de fixationet, par conséquent, d'entrainer une perte de la stabilité de fixation. Mais, pratiquement, la fixation à llaide de l'appareil proposé revêt un caractère de contrainte élastique, ce qui fournit une stabilité meilleure que dans les appareils des autres constructions. La "rigidité" maximale de la fixation est obtent à l'aide de l'appareil d'Ilisarov G.A. grâce au croisement des broches et aux bagues reliées avec des tiges. L'accouplement des éléments constitutifs métalliques de l'appareil (bouts des broches aux bagues, bagues entre elies avec des tiges) peut être réalisé avec une rigidité suffisante. En ce quioencerne les broches transperçant l'os même en se croisant, la rigidité peut être compromise par suite de la résorption du tissu osseux autour des broches ainsi que du déplacement de certains fragments de l'os. Outre cela, les broches sont élastiques et, pratiquement, la croix des broches fléchit d'un ou de l'autrejeôté par rapport à la bague en fonction de l'utilisation des bagues de Appareil pour la compression ou la distraction. Par conséquent, la rigidité d'accouplement des parties constitutives-de l'appareil de compression et de distraction ne peut pas assurer la "rigidité11 de fixation des fragments de ltos. C'est pourquoi l'obténtion de la stabilité nécessaire de la fixation exige l'application de plusieurs bagues sur un segment du membre. Lorsqu'on utilise les ressorts formant filetages, on obtient un système contraint et élastique à effet de compression ou de distraction permanent. S'il y a- une perte de rigidité de fixation des fragments de l'os par les broches dans l'intervalle de temps entre deux vissages des écrous qui déplacent. les bagues de l'appareil, la rigidité'est reconstituée. parasite de l'action du ressort formant filetage. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend. tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, Si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1' - Appareil chirurgical de compression et de distraction pour le traitement des traumas et maladies des os et articulations qui comporte des broches transperçant les fragments de l'os, des bagues auxquelles sont fixées des broches, et des éléments longitudinaux reliant les bagues, caractérisé en oe que lesdits éléments longitudinaux comprennent des ressorts maintenant le système de bagues de appareil en état de contrainte élastique permanente afin d'assurer une compression(ou une distraction) continue des fragments de ltos à réunir. 2 - Appareil chirurgical de compression et de distractionselon la revendication 1, caractérisé en ce que i sdits éléments longitudinaux de liaison sont réalisés sous forme de ressorts hélicoïdaux reliés par des écrous de réglage à chaque endroit de leur intersection avec les bagues. 3 - Appareil chirurgical de compression et de distraction selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits ressorts sont réalisés en tronçons à hélice de sens gauche et droit, les tronçons à sens d'hélice mutuellement opposés étant réunis par des écrous dont la rotation assure le rapprochement et l'éloigne- ment simultané~de ces tronçons et des parties des bagues voisines. 4 - Appareil chirurgical de compression et de- distraction selon l'une des revendications de 1 à 5 caractérisé en ce que parallèlement auxdits ressorts passent des tiges de renforcement qui augmentent la rigidité du système élastique de l'appareil. 5 - Appareil chirurgical de compression et de distraction selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites tiges passent à l'intérieur des ressorts cylindriques et que sur les bouts des tiges sont montés des écrous pour varier la tension du ressort sur chaque tige individuellement. 6 - Appareil chirurgical de compression et de distraction selon l'une des revencications 1 à 5, caractérisé en ce que pour stabiliser et rendre plus solide une structure donnée de la charpente de l'appareil, au moins certaines bagues montées dans les zones de renforcement sont réalisées en éléments en arc séparés ayant sur leur surface extérieure des logements ouverts recevant les ressorts et tiges longitudinaux de l'appareil, des pinces étant en outre prévues pour la fixation du ressort et/ou de la tige dans ce logement ainsi que pour l'assemblage des éléments en arc en une bague de renforcement complète. 7 - Appareil chirurgical de compression et de distraction selon la revendication 6, caractérisé en ce que les#dites bagues composites sont réalisées à partir d'une barre de section ronde et les logements 15 se présentent sous forme d'évidements sur leur surface extérieure, les bagues (12) composites portant des étriers avec vis fixant le ressort 4, ou la tige 9, dans ledit logement de la bague, ainsi que pour la fixation d'une broche supplémentaire à cette bague. 8 - Appareil chirurgical de compression et de distraction selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour la fixation de la broche supplémentaire sur toute section de la bague et sous n'importe quel angle, les étriers 13 correspondants sont mis sur les bagues avec possibilité de les tourner préalablement autour de la barre ronde qui les porte. 9 - 'Appareil chirurgical de compression et de distraction selon llune des revendications de 1 à 8, caractérisé en ce que sur les éléments longitudinaux voisins, les. ressorts ou les tiges sont des ponts transversaus 18 portant des pinces 20 pour les broches supplémentaires.