Brevet FR2338692A1 — publié le 19770819

La présente invention due aux travaux du Professeur Pierre RABISCHONG, du Docteur François BONNEL et de Messieurs Paul PICARD et Bernard SAVORNIN, est relative aux méthodes d'ostéosynthèse et plus particulièrement aux dispositifs de fixation externe permettant de reduire les fractures des os en evitant l'im- mobilisation par un plâtre. On connaît déjà différents dispositifsde fixation externe destines assurer une immobilisation extrafocale-des segments osseux tout en permettant les traitements locaux des lesions des parties molles, lorsqu'il s'agit de fractures ouveree#'.-#-premier de ces dispositifs a ete décrit des 1853 par MALGAI GNE et le premier montage réalisé est celui de LAMBOTTE en 1902. Depuis, de nombreux dispositifs ont ete etudies et expérimentés et on peut retenrr, parmi les plus utilisés, ceux d'HOFFMANN et de JUDET. Ces fixateurs comportent des fiches metalliques,transfixiant ltos de part et d'au tr e. de-- la fracture,des eléments d'assemblage permettant de rendre solidaires entre elles au moins deux fiches de transfixion, de nianiere à former des groupes de fiches et d?s- montages mecaniques plus ou moins complexes, réunissant entre eux ces groupes de fiches, de façon à assurer l'immobilisation des fragments osseux. S'agissant dlua matériel d ' ostéosynthèse, le fixateur externe se doit d'être un ensemble mécanique rigoureusement rigide et lié aux fragments osseux également de manière très rigiide. I1 faut, en effet, pour obtenir une consolida -j- tion rapide, éviter tout mouvement, des fragments osseux tout en permettant au malade de se déplacer avec la fixateur après chirurgie. De plus, la mise en place doit se faire de manière aisée, quels que soient le type et la localisation de la fracture, sans que le travail du chirurgien ne soit perturbé par des problemes de pure mécanique au cours de l'intervention. Enfin, le matériel doit être parfaitement toléré par le malade. Or les fixateurs utilisés jusqu a présent sont loin de répondre parfaitement à ces diverses exigences. Dans ces fixateurs, le montage est réalisé à l'aide de barres, réglables ou non en longueur et reliées aux fiches, ou au groupe de fiches, par des rotules. La forme du montage, le positionnement des barres, leur nombre, sont laissés entièrement à l'appréciation du chirurgien qui est ainsi distrait du traitement medical par des problemes de mecanique parfois délicats à résoudre car, de la forme du montage dépend la bonne rigidité qui conditionne une consolidation rapide. De plus, ce type de montage entraîne la création de nombreux couples parasites-dûs au non-alignement des efforts et des barres qui les transmettent. D'autre part, les fiches transosseuses sont reliées au montage, soit individuellement, soit en groupes de fiches rendues solidaires entre elles par un élément d'assemblage. Dans le cas où chaque fiche est reliée directement au montage à l'aide d'un système mécanique, on ne peut placer dans chaque segment osseux qu'un nombre réduit de fiches, généralement une, car le nntage devient alors rapidement complique. De plus, une répartition régulière des contraintes, évitant les couples parasites dûs au non-alignesent des efforts avec les fiches, est difficile à obtenir. Le nombre des fiches étant restreint, la rigidité de l'immobilisation est douteuse. Enfin, la mise en place avant i = bilisation est souvent délicate à cause du nombre d'organes mécaniques à bloquer simultanément. Dans le cas où les fiches sont solidarisées par groupes, elles sont reliées entre elles, par exemple dans le fixateur d'fioffnaann, à l'aide d'un étau portant des gorges définissant un écartement régulier pour des fiches parallèles. Or, du fait de la longueur des fiches, de la difficulté de travailler à travers les parties molles, de la morphologie du segment osseux à fixer (crête iliapue -par exemple) ou de sa localisation (proximité d'une articulation) les fiches ne peuvent pas être parallèles et garder un écartement défini. Il s'ensuit que les fiches, pour être fixées dans l'étau et engagées dans les gorges prévues à cet effet, doivent etre tordues, ce qui provoque une précontrainte préjudiciable à la tenue mécanique du montage et risque d'entrat- ner une ostéolyse de lotos. Enfin, on risque également l'apparition d'une ostéolyse à cause des fiches de transfixion utilisées, lisses et de faible diamètre, ce qui entrain un déplacement de la fiche qui ne joue plus alors son rôle de fixation. De plus les micromouvements de la fiche peuvent conduire à une irritation mécanique avec réaction inflammatoire des tissus avoisinants et éventuellement une ostéite en regard de la fiche correspondante. D'autre part, le faible diamètre des fiches, nécessaire si l'on veut éviter de faire un trou trop important dans l'os, entraihe, du fait de la distance séparant, à travers les parties molles, le point d'ancrage dans l'os de ha fixation mécanique, une flexion qui nuit à la rigidité du montage. Le fixateurs objet de la présente invention, a pour but de remédier à tous ces inconvénients. D'une part, il permet, dans un premier temps, de positionner les uns par rapport aux autres les segments osseux de manière aisée, grâce à sa mobilité dans toutes les positions de l'espace et, dans un deuxième temps, de les immobiliser dans une position déterminée grâce à un montage rigoureusement rigide,nnepermettant aucun déplacement des segments osseux, même sous l'effet d'une compression que le chirurgien peut être amené à imposer dans certaines indications. D'autre part, il permet la réunion entre elles de plusieurs fiches sans que celles-ci soient nécessairement paralleles, ce qui améliore la rigidité du montage et permet une grande souplesse pour l'implantation des fiches. Enfin, l'utilisation de fiches d'un type particulier concourt à la rigidité de l'pensez ble tout en évitant une détérioration de l'os par ostéolyse. Le fixateur externe, pour la réduction des fractures osseuses, objet de la présente invention, comporte des fiches de transfixion des segments osseux des éléments d'assemblage permettant de rendre solidaires entre elles au moins deux fiches de transfixion, constituant ainsi un groupe de fiches. et des organes de blocage permettant la mise en place des groupes de fiches les unc par rapport aux autres et leur immobilisation et il se caractérise en ce qu'à chaque groupe de fiches est lié un arceau articulé et que les arceaux articulés sont liés deux à deux par au moins trois barres de liaison, de manière à assurer l'immobilisation. L'arceau articulé est lié de préférence à chacun des deux éléments d'assemblage du groupe de fiches correspondant par 1 'intermédiaire d'une rotule, blocable dans une position déterminée. S'il s'agit de fiches traversant l'os de part en part, les deux éléments d'assemblage, liés à l'arceau par les rotules, solidarisent les mêmes fiches de part et d'autre de l'os. Mais, dans certains cas, il n'est pas possible de traverser l'os de part en part et les fiches utilisées viennent simplement s'ancrer dans le segment osseux d'un seul coté. Alors, les fiches ancrées dans le même segment oeseux sont solidarisées en deux ensembles séparés, faisant un certain angle entre eux à l'aide de deux éléments d'assemblage auxquels l'arceau est lié par les deux rotules. Cet arceau articulé permet d'adapter le fixateur à la morphoiogile: du membre à traiter : bras, cuisse, hanche etc... Grâce aux rotules, cet arceau peut prendre toute position par rapport aux éléments d'assemblage des fiches de transfixion, mais, apres blocage-des rotules, l'ensemble devient rigide et chaque segment osseux est relié de façon rigide à un plan constitué par l'arceau. L'immobilisation de: deux arceaux l'uE-par rapport à l'autre s'effectue à l'aide d'au moins trois barres de liaison, la jonction entre chaque barre de liaison et les deux arceaux correspondants étant également assurée, de préférence, par des rotules pouvant se bloquer dans une direction déterminée. Les barres de liaison peuvent être réglables en longueur, de façon à écarter ou à mettre en compression chaque segment osseux et à le positionner de manière fine. Apres blocage des barres de liaison, on obtient un système mécanique tres stable, car les plans sont immobilisés en au moins trois points qui entourent la zone fracturée. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que les éléments d'assemblage permettant de rendre solidaires entre elles au moins deux fiches de transfixion sont des supports à glissière sur lesquels peuvent coulisser des cavaliers de serrage des fiches, orientables par rapport au support. Ces cavaliers peuvent prendre toute position le long du support et toute orientation, grâce par exemple à une tige filetée traversant la glissière où vient se serrer un écrou jusqu a venir en appui de l'autre côté de la glis sière. Ce système de liaison permet de réunir les fiches dans la position réelle où elles ont été placées. Le nombre de fiches reliées n'est limité que par la longueur de la glissière. On obtient ainsi un montage simple, sans précontrainte, et d'une grande rigidité, qui peut être facilement adapté au cas à traiter en faisant varier le nombre de fiches. Les fiches de transfixion, utilisées de préférence dans l'invention et qui concourent, par leur conformation régulière, à l'obtention de la rigidité maximale de l'ensemble, comportent un filetage dans la partie destinée à s'ancrer dans l'os et au moins une partie lisse adjacente, ayant un diamètre su périeur à celui de la partie filetée. On peut utiliser, suivant le type du segment osseux à fixer, soit des fiches à fixation bilatérale comportant un filetage médian et deux parties lisses de part et d'autre et destinées à transfixier l'os de part en part, soit des fiches à fixation unique ne comportant qu'une partie lisse suivie d'une partie filetée pour l'ancrage dans l'os. Le filetage permet d'empêcher la migration de la fiche en augmentant considérablement l'ancrage osseux. Le fait qu'au moins une partie lisse présente un diamètre plus important que celui de la partie filetée a deux avantages - d'une part, la partie à diamètre plus élevé constitue un butoir qui évite que la partie filetée ne soit plus située dans l'os - d'autre part, la rigidité de la fiche s'en trouve augmentée1 puisque la flexion est réduite, sans entraider pour autant de détérioration supplémentaire du segment osseux et sans inconvénient pour la partie molle adjacente. L'utilisation de deux fiches, mises en place dans des directions rigoureusement opposées, permet d'obtenir un montage d'une rigidité symétrique. L'une au moins des parties lisses des fiches qui ne pénètrent pas dans l'os est avantageusement revetue d'un matériau assurant l'isolation (électrique de la fiche, comme par exemple du polytétafluoréthylène (PIFE), ceci afin d'éviter les effets éventuellement défavorables à l'ostéosynthèse des courants électriques qui pourraient se propager au voisinage de la fracture. L'invention sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui ne constituent que des modes de réalisation particuliers non limitatifs. Les figures 1 et 2 représentent respectivement une fiche à fixation bilatérale et une fiche à fixation unilatérale. Les figures 3 et 4 représentent en vue de côté et en perspective un support à glissière selon l'invention. La figure 5 représente un arceau articulé et la figure 6, une rotule. La figure 7 représente une barre de liaison réglable. La figure Q montre rm schéma de fixation externe dans le cas d'une fracture d'une jaspe. La fiche de transfixion représentée figure 1 comporte une succession de cylindres à savoir - une partie lisse (1), - une partie filetée médiane (2), - et une partie lisse (3). La partie lisse (1) a un diamètre plus élevé que celui de (2) de manière à former une butée qui évite, dans un sens, la migration de la partie (2) en dehors de l'os. La partie lisse (3) a un diamètre plus petit que (1). Il est intéressant de conjuguer deux fiches de ce type, dans des directions opposées, de manière à maintenir le segment osseux de manière symétrique. La partie lisse (1) se termine, de préférence, par une partie (4) de diamètre égal à la partie (3), de manière à avoir un diamètre unique pour la fixation sur les supports et à normaliser ainsi les pièces utilisées dans un but de simplification du montage. La fiche représentée à la figure 2 est utilisée lorsqu'il n'est pas possible, en raison de la morphologte de la partie du corps à traiter, de transfixier l'os de part en part et elle comprend une seule partie lisse (1) adjacente à la partie filetée (2) qui est alors plus courte que dans le cas précédent et qui vient s'ancrer dans l'os d'un seul côté. La partie lisse (l) est d'un diamètre plus élevé que celui de la partie (2) et se termine, à l'autre extrémité non filetée, par une partie (4) du meme diamètre que la partie (4) de la fiche bipolaire. Ces fiches sont réalisées dans un matériau métallique ayant une résistance mécanique suffisante et ne risquant pas d'être corrodé par les tissus avec lesquels il est en contact, par exemple en acier inoxydable ou en titane. L'une au moins des parties lisses (1) et (3) qui sont au contact des parties molles, est revêtue de polytétrafluoréthylène pour l'isoler électriquement. Les fiches sont introduites dans le segment osseux de manière connue grâce à un vilebrequin. A titre d'exemple, le diamètre de la partie lisse (1) peut être de 6 mm, celui de la partie filetée (2) de 5 mm et celui des parties (3) et (4) de 4 mn. Les fiches sont reliées entre elles par des supports du type représenté aux figures 3 et 4. Le support comprendun corps (5) de forme approximativement parallélépidique, dans lequel rest -usfzlQé1-i une fente (6) formant glis sière. Dans cette fente coulisse un cavalier (7) comportant, d'un côté de la fente, une tête allongée de largeur supérieure à la fente, avec une gorge (8) destinée au passage de l'extrémité (3) ou (4) de la fiche, une tige filetée (9) traversant la fente, sur laquelle vient se serrer un écrou (10). Cet écrou, lorsqu'il est serré sur le corps (5) permet de bloquer le cavalier (7) dans une direction quelconque et à un endroit quelconque de la fente (6). Le support comporte à ses extrémités deux tiges cylindriques (11) permettant le montage des rotules qui le lient à l'arceau articulé. L'arceau représenté à la figure 5, comprend deux branches coudées (12) et (13) se raccordant par une articulation (14) permettant aux deux branches de s'écarter et de se refermer à volonté, tout en restant dans un #se plan, par un simple geste manuel. Les branches (12) et (13) se raccordent aux tiges (11) des supports par l'intermédiaire de rotules, du type connu représenté à la figure 6, comportant deux pièces (15) et (16), de même forme, mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe fileté (17) et présentant des gorges cylindriques de diamètre adapté aux tiges (11) ou aux branches (12) et (13). Le serrage d'un écrou autour de l'axe fileté (17) permet de bloquer la rotule dans une position déterminée. Les arceaux sont reliés deux à deux par un ensemble d'au moins trois barres de liaison, réglables en longueur, du type représenté à la figure 7. Le réglage en longueur se fait par un système à talonnette dans lequel la tige (18) est mobile par rapport au reste de la barre grâce à un écrou moleté (19) qui peut se bloquer dans une position déterminée. La liaison entre les arceaux et les barres de liaison se fait par des rotules identiques à celles de ka figure 6. La figure 8 représente un schéma de montage pour une fracture simple de la jambe. Des fiches bipolaires (20) sont placées dans chacun des segments osseux à assembler et sont ensuite reliées à leurs deux extrémités par des supports (21), chaque groupe de fiches ainsi formé est relié à un arceau mobile articulé (22) par l'intermédiaire de rotules (23). Trois barres de liaison réglables (24) relient les deux arceaux entre eux par l'intermédiaire de rotules (23) et permettent, en cas de nécessité, d'appliquer une compression sur le foyer de la fracture. Le montage peut être complété pour en augmenter la rigidité, de deux barres (25) reliant entre elles deux supports d'un groupe de fiches dif férent. D'autres montages plus comXkexespeuvent être effectués en multipliant le nombre des arceaux. Dans tous les cas, on obtient à la fois une très grande simplicité de montage et de mise en place au cours de l'intervention chirurgicale et une très grande rigidité après blocage des rotules. Le fixateur selon l'invention peut s'appliquer aux fractures ouvertes des membres dans lesquelles on ne peut pas mettre de matériel d'ostéosynthèse interne : fémur, jambe et avant-bras. Il peut être également utilisé pour la réduction des disjonctions du bassin, dans le cas d'orthrodèse du genou, de la hanche, de ltépaule et du coude, ainsi que pour les allongements des membres. REVENDICATIONS 10/ Fixateur externe pour la réduction des fractures osseuses, comportant des fiches de transfixion des segments osseux, des éléments d'assemblage permettant de rendre solidaires entre elles au moins deux fiches de transfixion, constituant ainsi un groupe de fiches, et des organes de blocage permettant la mise en place des groupes de fiches les uns par rapport aux autres caractérisé en ce qu'à chaque groupe de fiches est lié un arceau articulé et que les arceaux articulés sont liés deux à deux par au moins trois barres de liaison, de manière à assurer l'immobilisation. 20/ Fixateur externe selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arceau articulé est lié aux éléments d'assemblage du groupe de fiches correspondant par l'intermédiaire de rotules pouvant se bloquer dans une position déterminée. 30/ Fixateur externe selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison entre les arceaux et les barres de liaison est assurée par des rotules pouvant se bloquer dans une direction déterminée. 4 / Fixateur externe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les barres de liaison sont réglables en longueur. 50/ Fixateur externe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des barres de liaison supplémentaires reliant entre eux les éléments d'assemblage de deux groupes de fiches différents. 60/ Fixateur externe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments d'assemblage permettant de rendre solidaires entre elles au moins deux fiches de transfixion sont des supports à glissière sur lesquels peuvent coulisser des aavaliers de serrage des fiches, orientables dans une direction quelconque. 70/ Fixateur externe selon la revendication 6, caractérisé en ce que les cavaliers comportent une tige filetée traversant la glissière où vient se visser un écrou destiné à bloquer l'orientation du cavalier. 801 Fixateur externe selon l'une quelconque des revendications à 7, caractérisé en ce que les fiches de transfixion comportant un filessage dans la partie destinée à s'ancrer dans l'os et au moins une partie lisse adjacente, d'un diamètre supérieur à celui de la partie filetée. 90/ Fixateur externe selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une au moins des parties lisses des fiches de transfixion est revêtue d'un matériau électriquement isolant. 100/ Fixateur externe selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'une au moins des parties lisses des fiches de transfixion est revêtue de po lytétrafluoréthylèna.