Brevet FR2425839A1 — publié le 19791214

La présente invention concerne un procédé d'ostéosynthèse et respectivement un moyen pour sa mise en oeuvre destinés à etre utilisés en chirurgie de la traumatologie et de-l'orthopédie. On connaît un procédé d'ostéosynthèse métallique utilisé dans la trau mastologie et ltorthopédie selon lequel ltostéosynthèse est réalisée au moyen d'une pièce métallique. On connalt plusieurs moyens métalliques pour ltostéosynthèse, tels que des plaques à vis,des fixateurs d'os internes et externes etc. , dont le trait caractéristique commun est qu'ils sont tous réalisés en métaux ou en alliages conducteurs électriques. Il existe aussi le procédé traditionnel de traitement selon lequel la rehaitation osseuse est assurée par une immobilisation de la partie atteinte au moyen de platres. On sait que dans les os on observe trois phénomènes électriques à savoir,de potentiel bioélectrique qui dépend de ltétat sans tension de l'os (potentiel piezo-électrique), propre aussi bien à l'os, qu'aux tendons et aux cartillage,de potentiel bioélectrique provoqué par des contraction musculaires ou par une stimulation nerveuse dont la continuité d'action est de l'ordre de mil lieme de seconde ; de potentiel bioélectrique exprimé en tant que différences du voltage, découvertes dans tous les tissus vivants. Ce potentiel est presque constant et ne dspend pas des contractions musculaires et des tensions, amis uniquement de la vitalité des tissus. Il est bien connu que dans les os longs tubulaires le potentiel bioélectrique constant se manifeste comme une différence du voltage le long de l'os, le potentiel dans les épiphyses étant toujours négatif, tandis que dans la diaphyse il est plutôt électropositif. Les valeurs maximales négatives sont situées sous la ligne épiphysaire des métaphyses, où se produit la croissance des os et où a lieu un métabolisme accru. Le potentiel bioélectrique constant Joue un rôleimnrtant dans la vie des os. On sait également que lors d'une fracture des os le tableau normal des biopotentiels change nettement. A l'endroit de la fracture apparaît un deuxième extremum négatif, considérablement plus élevé que les extremums dans les extrémités des os. Ce deuxième extremum négatif persiste durant la période de la consolidation de l'os, tout en diminuant avec le temps. Après 1s consolidation totale de l'os, le diagramme des potentiels bioélectriques retrouve son état initial normal. La présence d'un potentiel bioélectrique négatif est manifestement une condition indispensable et étroitement liée au métabolisme accru apparaissant lors de la croissance et du remodelage des os, ainsi que lors de la régénération du tissu osseux Lorsqu'on utilise les moyens métalliques connus d'ostéosynthèse le métal conducteur met "en cour > -eircuit" la partie se trouvant sur sa longueur, et met en équilibre les potentiels électriques négatifs apparus à ltendroit de la fracture. Par la suite l'extremum négatif à l'endroit de la fracture, nécessaire à l'augmentation du métabolisme, est coupé et diminue.En conséquence, lors de l'application du procédé connu d'ostéosynthèse métallique utilisant des pièces métalliques conductrices d'élétricité, les conditions naturelles indispensables à la régénération normale de l'os sont déteriorées,ce qui retarde sa consolidation et même occasionne une non-réhabitation osseuse.Une preuve indirecte en est le fait reconnu par plusie#urs auteurs, que lors du traitement traditionnel par immobilisation dans des plâtres, auquel cas la répartition naturelle des biopotentiels de l'os est respectée, le pourcentage des non-réhabitation osseuse est moins élevé que celui obtenu lors d'un traitement op#atoire. Un défaut du procédé traditionnel est cependant le traitement prolongé suivi d'une longue période de reconvalescence après la réhabitation osseuse. La présente invention a donc pour but principal de mettre au point un procédé d'ostéosynthèse assurant aussi bien la stabilité de ltostéosynthèse que le maintien de la répartition naturelle des potentiels bioélectriques nécessaires à la régénération normale de l'os. La présente invention à également pour but de mettre au point un moyen pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Pour ce faire la présente invention a pour objet un procédé dtostéosyn- thèse qui permet de lier les fragments des os à l'aide d'un moyen d'ostéosynthèse diélectrique (non-conducteur) ou par un moyen d'ostéosynthèse qui ne met pas en "court-circuit" les différents fragments de l'os fracturé. A cet effet ltélément portant du moyen de ltostéosynthèse (plaque, fixateurs d'os internes ou externes) ainsi que les éléments qui le Joignent à l'os (vis, fils de Kirschner etc.) sont isolés électriquement entre eux et par rapport à l'os.Ceci est assure soit par un revêtement diélectrique(d'isolation)des moyens d'osteossynthèse métalliques, soit par des moyens d'astéosynthèse fabriques entièrement en un matériel diélectrique (non-conducteur). Les avantages de ce moyen vis-a-vis des moyens metalliques connues d'ostéosynthèse sont les suivants Lorsqu'on utilise un moyen diéleetrique d'ostéosynthèse on ne peut pas courcircuiter et diminuer l'indispensable extremum bioéleetrique négatif à l'en- droit de la fracture. Le moyen diélectrique d'ostéosynthèse ne détruit pas les répartitions naturelle et longitudinale des potentiels bioelectriques de l'os détérioré et par conséquent ne nuit pas à la régénération normale du tissu osseux, tout en assurant la stabilité indispensable à l'ostéosynthèse. Le maintien du niveau élevé du potentiel bicelectrique négatif à l'endroit de la fracture crée des conditions plus normales pour le métabolisme accéleré de l'os et pour le transfert des ions minéraux positifs par rapport au cas où Iron utilise des moyens métalliques d'ostéosynthèse. En meme temps, le moyen d'ostéosynthèse diélectrique (non-conducteur) crée de meilleures conditions pour la réhabitation tion des tissus mous adjacents détériorés par la lésion traumatique ou par l'intervention chirurgicale. Un avantage supplémentaire du moyen diélectrique d'ostéosynthèse est qu'il assure de meilleures conditions pour l'effet positif lors de l'application de la stimulation électrique dans la r6habitatîon osseuse. Les avantages du procédé conforme à l'invention vis-à-vis des procédés connus de traitement dans la traumatologie et l'orthopedie sont les suivants a) par rapport au procédé connu d'ostéosynthèse métallique, le pro eédé conforme à 11 invention assure une consolidation accélérée de l'os aussi bien par une réhabitation stable des fragments des os combinée avec une compression, que par le maintien de la répartition naturelle des potentiels bioéleetriques indispensables à la régénération normale des tissus osseux b) par rapport au traitement classique d'immobilisation au moyen de plâtres, le procédé conforme & l'invention assure un traitement accéléré grâce au fait qu'il conserve la répartition des potentiels bioélectriques et qu'il raccourcit la période d'alitement du malade, ce qui a comme résultat un raccourcissement de la période de rétablissement. Un mode de réalisation de la présente invention est decrft ci-après à titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels - les figures la et lb représentent la répartition naturelle du potentiel bioeleftrique respectivement dans un tibia sain et fracture de l'homme, - les figures 2a et 2b représentent des exemples de répartition des potentiels bioelectriques lors de l'utilisation respectivement d'une plaque métallique (conducteur) d'ostéosynthèse et d'une plaque métallique dieleftrique (non-conducteur) d'ostéosynthèse. - la figure 3 est une photo radiographique illustrant la consolidation de l'os un mois après ltostéotomie des os d'un lapin expérimental, à gauche à plaque métallique, à droite à plaque diélectrique. La description suivante illustre bien le procédé conforme à l'invention et le moyen pour sa mise en oeuvre. La technique opératoire lors de l'exécution de l'ostéosynthèse diélectrique d'un os tubulaire ostéotomisé ou fracturé est la mAeme que lors d'une intervention ordinaire selon le procédé connu d'ostéosynthèse métallique. La différence est que dans ce cas le moyen d'ostéosynthèse est diéleetrique. La réalisation des plaques diélectriques d'ostéosynthèse est la suivante La construction et la destination des plaques diélectriques d'ostéo synthèse sont les mènes que celles des plaques connues métalliques. La diffé- rence consiste dans la propriété supplémentaire dite "diéleetrique" assurée par a) le revêtement des plaques métalliques par un matériel synthétique thermoplastique biologiquement tolérable, de la classe des polyamides, en forme de poudre pour le revêtement anticorrosif despièces métalliques, connu sous la formule H(HN-(CH2)10 - CO)nOH b) le revêtement des plaques métalliques par une céramique de verre biologiquement tolérable déposée de manière électrophorétique sur une couche intermédiaire de verre ;; c) la fabrication de la plaque entièrement en polymère de construction thermoplastique biologiquement tolérable, de la classe des polycarbonates L'application expérimentale du procédé et du moyen pour sa mise en oeuvre est réalisée sur des lapins expérimentaux. La plaque diélectrique posée sur l'os sectionné du lapin assure une régénératlon accélérée du tissu osseux par rapport à la plaque métallique placée sur un os symétrique du meme animal. Cinq semaines après l'intervention on observe sous microscope et de manière radiographique, un calus plus étanche et presque remplissant la surface interfragmentaire sans superposition, des couches periostalliques. Par contre, sur les éehantillons de contrôle, avec des plaques métalliques, on aperçoit un calus ostéolde périostalllque. Les résaltats expérimentaux ont été confirmés dans des conditions cliniques en cas d'une pseudarthrose aigüe. REVENDICATIONS 1. Procédé d'ostéosynthèse utilisant des moyens d'ostéosynthèse, caractérisé en ce qu'il consiste à relier les fragments ostéiques à l'aide d'un moyen diélectrique (non-conducteur) d'ostéosynthèse. 2. Moyen pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est fabrique en un matériel d'isolation électrique. 3. Moyen d'ostéosynthèse selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est fabriqué en métal revêtu d'un matériel synthétique thermoplastique biologiquement tolérable de la classe des polyamides. 4. Moyen d'ostéosynthèse selon la revendication 2, earaetérisé en ce qu'il est fabriqué en métal revetu de céramique de verre biologiquement tolérable. 5. Moyen dtostéosynthèse selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il est fabriqué entièrement en polymère de construction, thermoplastique et biologiquement tolérable de la classe des polycarbonates.