Brevet FR2517195A1 — publié le 19830603

DISPOSITIF DE REDUCTION ET DE CORRECTION EXTERNES POUR LE TRAITEMENT DE FRACTURES OSSEUSES. La présente invention se rapporte à un dispositif pour la réduction et la correction externes d'un os brisé à l'emplacement d'une fracture, ce dispositif présentant une tige rigide réglable en longueur et destinée à se trouveren service,à l'extérieur de la peau, ainsi que deux supports assujettis à cette tige et supportant plusieurs aiguilles transcutanées destinées à pénétrer dans la peau et dans le tissu musculaire autour de l'emplacement de la fracture de façon que les extrémités libres filetées desdi- tes aiguilles puissent être fixées dans des trous percés dans les parties de l'os, les aiguilles de l'un des supports pénétrant dans l'os au-dessus de la fracture et les aiguil- les de l'autre support étant introduites dans l'os au-des- sous de ladite fracture, lesdits supports pouvant tourner autour de deux axes mutuellement séparés par un angle. D'une manière générale et quelque peu simplifiée, on peut dire que les os sont corrigés et remis en place par trois procédés différents lors du traitement d'une fracture C et dans des ostéotomies) Ces trois procédés sont les suivants: 1 Bandage externe, habituellement à l'aide de moulages en plâtre. 2 Moyens internes de fixation qui sont introduits pendant une intervention chirurgicale et enfermés dans le corps du patient De tels moyens consistent en des vis, des plaques ou des rails dotés de vis, en des broches minces, des aiguil- les, des câbles etc. 3 Des aiguilles qui traversent la peau et les tissus mous pour pénétrer dans l'os, et différents types d'organes de liaison externe qui, intercalés entre lesdites aiguilles, sont positionnés dans les parties de l'os au-dessus et au-des- sous de la fracture La liaison externe peut être plate ou de configuration polygonale. La présente invention concerne le procédé de traite- ment mentionné en dernier lieu. Dans les cas de fractures osseuses, les positions défectueuses qui doivent être corrigées entrent dans les caté- gories suivantes: 1 Mauvais emplacements angulaires respectifs des parties de l'os Cette mauvaise position angulaire peut avoir lieu dans n'importe quelle direction. 2 Déplacement parallèle. 3 Déplacement par rotation. 4 Déplacement longitudinal. Un certain nombre de dispositifs pour la correction et la remise en place externes d'os fracturés ont été proposés et certains sont disponibles sur le marché Les aiguilles transcutanées peuvent être placées à l'oblique dans deux plans pour effectuer la correction nécessaire Une mauvaise position angulaire dans n'importe quelle direction peut ainsi être corrigée Cependant, dans les dispositifs de l'art antérieur, l'axe de rotation des aiguilles se trouve dans le support de ces dernières; les extrémités externes desdites aiguilles décrivent un arc et il se produit un déplacement longitudinal des parties de l'os Cela consti- tue un inconvénient pour deux raisons: en premier lieu, lorsqu'on corrige une mauvaise position angulaire, les os peuvent être déplacés longitudinalement, ce qui doit être corrigé ultérieurement; en second lieu des forces considé- rables agissant dans le sens longitudinal de l'os doivent être surmontées lorsqu'on procède à la correction angulaire, étant donné que les os doivent être déplacés simultanément dans le sens longitudinal. Le brevet US-2 250 417 a décrit un dispositif externe du type précité Ce dispositif présente une tige associée à deux supports pour les aiguilles transcutanées, l'un de ces supports pouvant être déplacé le long de la tige et bloqué dans la position souhaitée par rapport à cette tige L'axe de rotation des aiguilles dans les deux plans se trouve dans le support et les extrémités externes de ces aiguilles décri- vent un arc, de sorte qu'il se produit un déplacement longi- tudinal des os Pour effectuer la correction en rotation, il est prévu dans les supports des aiguilles un organe curvi- ligne de guidage tui, situé dans un plan transversal par rapport à l'axe de la tige, se présente sous la forme d'une crémaillère arquée Deux pignons montés sur la tige sont en prise avec la denture de la crémaillère Lorsqu'une rota- tion est imprimée à ces oignons, l'organe curviligne de guidage se déplace autour d'un axe qui est situé au centre de l'os lorsque le dispositif est en service. La présente invention a tout d'abord pour objet de pallier l'inconvénient susmentionné, donc de permettre de corriger chaque mauvaise position individuellement et d'une manière contrôlée, sans gêner les autres corrections L'in- vention vise en outre à proposer un dispositif du type préci- té qui soit d'un faible encombrement, car, après que les corrections et la mise en place nécessaires ont été effec- tuées, le patient est supposé porter le dispositif jusqu'à ce que la fracture soit guérie Un autre objet de l'inven- tion consiste à proposer un dispositif externe pour remettre des os en place, qui permet, lorsqu'on le souhaite, de dépla- cer ces os dans le sens longitudinal tout en les maintenant en place dans les autres positions Des forces externes sont alors transmises aux extrémités de l'os à l'endroit de la cassure,et une compression alternée de ce type à l'empla- cement de la fracture est censée stimuler la nouvelle croissance de l'os De plus, la présente invention est conçu E de façon qu'il soit possible de soumettre aisément une cassu- re diagonale à une compression et à une compression post-opé- ratoire. -2517195 Selon les caractéristiques essentielles du dispositif de l'invention, il est prévu, sur chacun des supports, un organe arqué de guidage situé dans un plan parallèle à l'axe de la-tige; chaque organe de guidage présente un rayon qui correspond approximativement à la distance présumée entre le centre de l'os et ledit organe arqué de guidage; sur sa surface convexe située à l'écart des aiguilles, ledit organe curviligne de guidage est doté d'une denture hélicoïdale; une vis sans fin est montée sur chacun des supports pour venir en prise avec la denture de l'organe de guidage; chacun desdits supports se compose de deux parties, une première partie assujettie à la tige au-dessus de l'organe arqué de guidage, et *ne seconde partie supportant les aiguilles et reliée de manière tournante à ladite première partie autour d'un axe de rotation perpendiculaire à l'axe dudit organe arqué de guidage; et lesdites aiguilles sont disposées à un angle aigu par rapport à l'axe de rotation de la seconde partie du support, les axes médians desdites aiguilles croisant ledit axe de rotation à son point d'intersection avec l'axe dudit organe arqué de guidage. Une forme de réalisation préférée de l'invention est caractérisée par le fait que la tige est réglable en longueur d'une manière connue en soi par un mouvement téles- copique; par le fait qu'une broche filetée dirigée vers l'intérieur est montée rotative à l'intérieur de l'un des éléments télescopiques et est en prise avec un écrou fixe logé dans l'autre élément télescopique; et par le fait que la mise en prise de ladite broche et dudit écrou peut être supprimée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le second élément télescopique ( externe) comporte deux branches qui entourent le premier élément t interne). Une forme de réalisation pratique de l'invention est caractérisée par le fait que les deux supports sont assujet- tis à la tige au moyen d'organes de serrage aisément démonta- bles. Pour permettre une correction des os en rotation, au moins l'un de ces organes de serrage peut tourner sur ladite tige. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'une forme de réalisation du dispositif selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale selon la ligne III1 II de la figure 2:* la figure 4 est une élévation avec coupe partielle représentant un support dans une position autre que celle d.e la figure 3; la figure 5 est une coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 2; la figure 6 est une coupe transversale illustrant une variante de réalisation d'un support; la figure 7 est une vue par-dessus avec coupe partiel- le représentant le support de la figure 6; la figure 8 est une vue schématique du dispositif lors de son utilisation, observé en bout; la figure 9 illustre le dispositif utilisé pour cor- riger une fracture double du fémur, lorsqu'un déplacement longitudinal est nécessaire; la figure 10 illustre le dispositif utilisé pour corriger la position angulaire dans une fracture simple du fémur la figure 12 représente la façon dont un dispositif de l'art antérieur fonctionne pour corriger une mauvaise position angulaire; la figure 13 illustre schématiquement la manière dont une fracture diagonale peut être comprimée; et 2517 1 95 la figure 14 montre comment il peut se produire un écartement ( diastasis) qui empêche la guérison de la cassu- re lorsqu'une fracture est traitée par des moyens internes. Le dispositif présente une tige extensible 1 compre- nant deux tubes carrés télescopiques 2 et 3 Un écrou 4 est fixé dans le tube 3 et il est en prise avec une broche filetée qui est montée rotative à l'extrémité du tube 2 A cette extrémité, la broche comporte une tête 6 dans laquelle est ménagée une gorge 7 permettant l'actionnement, par exemple au moyen d'une clé hexagonale Cette-tête 6 peut être démon- tée en dévissant la douille qui l'entoure, ce qui permet d'engager librement la broche 5 dans la tige 1 et de l'en dégager Des supports mobiles 8 et 9 logés dans les tubes respectifs 2 et 3 sont fixés à ces derniers par des vis 11. A chacun de ces supports 8 et 9 est fixé un organe arqué de guidage 12 présentant une denture hélicoïdale 12 ' dont l'axe 12 " se trouve à 60 mm70 mm au-dessous de l'axe médian de la tige 1 Sur l'organe curviligne 12 se trouve une tête mobile 13 dans laquelle sont fixées quatre aiguilles trans- cutanées 14 La position de la tête 13 par rapport à la den- ture hélicoldale 12 ' peut être ajustée au moyen d'une vis sans fin autobloquante 15 actionnée par le chirurgien à l'aide d'une clé introduite dans une gorge 16 ' à l'extrémi- té libre de la vis. La tête 13 est subdivisée en deux parties principales. Un élément de base 16 est guidé sur l'organe curviligne 12 et une console externe fourchue 17 munie de branches 17 ' est articulée sur cet élément de base 16 La console externe est articulée sur l'élément 16 autour d'un axe 18 grâce à des tourillons 19 qui traversent les branches 17 '. Les aiguilles 14 sont assujetties à un support 27 des aiguilles, qui est fixé d'une manière aisément amovible à la console 17 Cela a pour objet de permettre de dissocier le support et ses aiguilles du reste du dispositif correctif après que la correction souhaitée a été effectuée Les deux 17 1 95 supports 27 des aiguilles 14 peuvent être fixés, par exemple au moyen d'un joint à rotule verrouillable, à une seule et unique tige télescopique A l'exception des supports 27 et des aiguilles 14, l'en Eemble du dispositif peut elors être démonté pour être utilisé sur d'autres patients Le malade traité a ainsi à porter un dispositif considérablement plus petit et plus léger, qui est plus confortable. Dans la forme de réalisation illustrée sur les figu- res 1 à 5, la position angulaire de la console 17 est ajus- tée au moyen d'une vis sans fin 24 qui peut être actionnée, par exemple, à l'aide d'une clé hexagonale Cette vis sans fin engrène dans deux pignons tangents 22 et 23 qui sont montés rotatifs sur la console 17 et qui tournent dans des sens opposés Chacun de ces deux pignons tangents 22 et 23 est percé d'un trou central taraudé dans lequel est enga- gée une vis respective 20 ou 21 Par conséquent, lorsque la vis sans fin 24 est actionnée, les vis 20 et 21 tournent dans des sens opposés Les bouts des vis 20 et 21 sont arron dis et ils coopèrent avec des cuvettes de guidage 25 ména- gées dans l'élément de base 16 A l'aide de ce mécanisme, la console 17 et les aiguilles 14 peuvent être ajustées d'envi- ron 200 à 250 dans les deux directions à partir d'une posi- tion neutre autour de l'axe 18. Dans la forme de réalisation représentée sur les figu res 6 et 7, la console 17 est montée d'une manière analogue sur l'élément de base 16 grâce à des branches 17 ' et à des tourillons 19 Le mécanisme permettant le mouvement de la console 17 par rapport à l'élément 16 consiste en un organe curviligne de guidage 31 présentant une denture hélicoïdale 32 qui est en prise avec une vis sans fin 33 solidaire de ladite console Un actionnement de cette vis sans fin permet de déplacer ladite console 17 dans les deux directions à l'écart d'un plan neutre autour de l'axe 18. Lorsque le chirurgien tourne une vis de correction 15, il modifie l'angle entre l'as et la tige 1 dans l'un des 2 5 1 7 1 9 5 deux plans qui sont parallèlesaux côtés du tube carré, et le chirurgien peut ainsi imaginer ou observer aisément ce qui se passe C'est là-la seule modification apportée par le chirurgien lorsqu'il effectue une correction Une séparation des fonctions correctrices comme dans le dispositif selon l'invention permet d'effectuer une correction plus simple et plus précise Pour procéder à une correction angulaire (voir la figure 10), cette correction devra être effectuée autour d'un axe 26 au moyen d'une seule vis de correction 15 dans les deux supports, à la fois au-dessus et au-dessous d'une fracture-28 La tête 13 du support inférieur est, par exem- ple,déplacée vers le bas le long de l'organe curviligne de guidage, jusqu'à une position illustrée dans la partie droite de la figure, cependant que la tête 13 du support supérieur est déplacée vers le haut, ce qui permet de faire varier l'angle entre des parties 29 et 30 d'un os sans aucun déplacement longitudinal de ces parties De manière analogue, il est possible de corriger un déplacement parallèle (figure 11) en ajustant les deux vis 15 et donc aussi les deux consoles 17, ce qui fait que l'extrémité brisée de la partie inférieure 29 dé l'os est déplacée à l'écart de la tige 1 cependant que l'extrémité brisée de la partie supé- rieure 30 de cet os est déplacée vers l'intérieur, jusqu'à ce que ces extrémités soient mutuellement en contact comme le représente la partie droite de la figure 11. La figure 12 montre la manière dont un défaut de position angulaire est corrigé avec les dispositifs connus jusqu'à présent, dans lesquels les supports peuvent tourner autour d'un axe 31 ' sur la tige extensible Lorsque les supports des aiguilles sont mis en rotation pour corriger la position angulaire, cela provoque un déplacement longi- tudinal des parties de l'os Ce déplacement longitudinal impose de très grandes forces au dispositif correcteur. Les aiguilles 14 sont fixées à la console externe 17 de façon que leurs pointes soient orientées en diagonale 2 5 1 7 1 9 5 vers le bas, et que les axes de ces aiguilles croisent l'axe de correction 18 au centre d'un os K ( voir la figure 2). Les aiguilles 14 sont oisposés à un angle aigu *L par rapport à l'axe de rotation 18 L'axe de correction 26 pour l'organe curviligne denté se trouve au centre de l'os En d'autres termes, le centre des mouvements de l'os lors des corrections effectuées dans les deux plans est le point d'intersection entre l'os et les aiguilles transcutanées L'idée principale de cette disposition est que le centre du mouvement correc- tif se trouve dans l'os, de 60 mm à 70 mm au-delà de la tige 1 S'il y a un écart par rapport à cette distance, il se produit un déplacement longitudinal, mais ce dernier est sensiblement réduit par comparaison avec le cas o le centre se trouve sur la tige 1 Cela est très important, notamment pour la réduction de fractures qui oit partiellement commen- cé à augmenter, étant donné que de telles fractures résistent davantage à des variations longitudinales qu'à des variations angulaires Un déplacement longitudinal sous la forme d'une diminution est, lui aussi, naturellement impossible si les extrémités de l'os se trouvent bout à bout dans une cassure transversale Une telle mise en place provoquera un blocage et empêchera la correction si l'on utilise les dispositifs connus précédemment ( voir la figure 12). Du fait que, comme mentionné ci-avant, l'axe de cor- rection se trouve dans l'os, les forces agissant dans le sens longitudinal sur l'os ou la cassure n'affectent pas les vis de correction Cela permet d'équiper les dispositifs correcteurs de composants de plus petites dimensions En même temps, ces dispositifs continuent de permettre au patient d'appliquer un poids sur son membre fracturé, même dans le cas de fractures très instables. Le dispositif de l'invention propose une solution qui nécessite un faible encombrement, du fait que de petites forces agissent lors des corrections. Les déplacements angulaires ou parallèles auront 1 C habituellement lieu dans un plan situé plus ou moins à l'écart du plan de la tige carrée et toutes les vis de correc- tion 15 devront être utilisées pour la correction Cela peut paraître compliqué, mais, compte tenu du fait que les défauts de position individuels peuvent être corrigés séparément sans gêner les autres corrections, cela constitue un progrès par rapport aux dispositifs existants dans lesquels il faut desser- rer et serrer des liaisons universelles en ne conservant plus aucun contrôle Comme mentionné ci-dessus, un autre avantage de ce dispositif est qu'une force plus grande peut être exercée lors du mouvement correctif. En outre, la position angulaire peut être ajustée avec précision, d'un nombre de degrés prédéterminé On re- cherchera une position angulaire/révolution d'environ 4 des vis de correction 15. Avec ce dispositif, il est possible de soumettre des fractures diagonales à une compression et à une compression post-opératoire Les forces de compression peuvent être exercées au moyen des vis de correction dans les deux supports, comme illustré sur la figure 11 L'élasticité du système maintient une force de sollicitation qui peut aussi être utilisée pour éviter une diminution. Il est possible de procéder à des corrections post- opératoires sur le lit d'hôpital et sous surveillance ambu- latoire ou polyclinique, ainsi que de dispenser des soins posthospitaliers A l'aide du dispositif, on pourrait comprimer la fracture progressivement et d'une manière surveillée dans le sens longitudinal lorsque les os se sont partiellement ressoudés, et il est possible d' appliquer des forces de compression post-opératoires à de simples fractu- res transversales qui ont été soumises à une compression depuis le début. Le dispositif selon l'invention est bien approprié pour des soins ambulatoires et des soins post-hospitaliers, ce qui est important car il libère des lits d'hôpitaux. 2517 1 9 f 1 1 i L'invention ne se limite pas aux formes de réalisatic illustrées et à l'utilisation décrite ci-dessus Le même système peut être utilisé pour traiter des fractures en d'autres endroits du squelette Certains détails des formes de réalisation illustrées peuvent être modifiés sans sortir du cadre de l'invention et des revendications annexées Par exemple, l'un des supports ou les deux peuvent être réglable autour de l'axe longitudinal de la tige pour effectuer des corrections de moindres mouvements rotatoires De surcroît, les tubes télescopiques peuvent être dotés de surfaces favo- risant le glissement mutuel des éléments, par exemple d'une matière plastique sur un métal tel que de l'acier Cela empêche tout jeu et assure un glissement sans friction d'un élément par rapport à un autre La vis permettant J'ajuste- ment longitudinal de la tige peut aussi être réalisée de façon que, en plus d'être utilisée pour la traction et la compression, elle puisse aussi être facilement desserrée pour permettre aux forces longitudinales " naturelles ", qui s'exercent de manière alternative à partir des muscles et des charges supportées,d'agir sur la fracture tout en maintenant par ailleurs la remise en place Cela stimule la nouvelle croissance de l'os. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la correction et la réduction externes de parties d'un os à l'emplacement d'une fracture, comprenant une tige rigide ( 1) réglable en longueur et desti- née à se trouver,en service,à l'extérieur de la peau, ainsi que deux supports ( 8, 9) assujettis à cette tige et suppor- tant plusieurs aiguilles transcutanées ( 14) destinées à péné- trer dans la-peau et dans les tissus musculaires autour de l'emplacement de la fracture de façon que les extrémités libres desdites aiguilles puissent être fixées dans des trous percés dans les parties ( 29, 30) de l'os, les aiguil- les de l'un des supports pénétrant dans l'os au-dessus de la fracture et les aiguilles de l'autre support pénétrant au- dessous-de cette fracture, lesdits supports pouvant tourner dans deux plans situés à angle droit l'un par rapport à l'autre, dispositif caractérisé par le fait qu'il est prévu, sur chacun desdits supports ( 8, 9), un organe arqué de guida- ge ( 12) situé dans un plan parallèle à l'axe de ladite tige ( 1); par le fait que chaque organe de guidage ( 12) présente un rayon qui correspond approximativement à la distance présu- mée entre le centre oe l'os et ledit organe arqué de guidage; par le fait que, sur sa surface convexe située à l'écart desdites aiguilles ( 14), ledit organe arqué de guidage ( 12) est doté d'une denture hélicoïdale ( 12 '); par le fait qu'une vis sans fin ( 15) est montée sur chacune des parties desdits supports ( 8, 9) pour venir en prise avec la denture ( 12 ') dudit organe de guidage; par le fait que chacun des- dits supports ( 8, 9) se compose de deux parties, une premi- ère partie ( 16) assujettie à ladite tige ( 1) au-dessus de l'organe arqué de guidage ( 12) et une seconde partie ( 17) supportant lesdites aiguilles ( 14) et reliée de manière tournante à ladite première partie ( 16), autour d'un axe de rotation ( 18) perpendiculaire à l'axe( 12 ") dudit organe 251 7 1 95 arqué de guidage ( 12); et par le fait que lesdites aiguilles ( 14) sont disposées à un angle aigu (îL) par rapport à l'axe de rotation ( 18) de la seconde partie ( 17) du support, les axes médians ( 18 ') de ces aiguilles ( 14) croisant ledit axe de rotation ( 18) au point d'intersection de ce dernier avec l'axe ( 12 ") dudit organe arqué de guidage ( 12). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la tige ( 1) est réglable en longueur d'une manière connue en soi par un mouvement télescopique; par le fait qu'une broche filetée ( 5) dirigée vers l'intérieur est montée rotative à l'intérieur de l'un des éléments télescopi- ques ( 2) et est en prise avec un écrou fixe ( 4) logé dans le second élément télescopique ( 3); et par le fait que la mise en prise de ladite broché et dudit écrou peut être supprimée. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la seconde partie ( 17) ( externe) du support comporte deux branches qui entourent la première partie ( 16) (interne) dudit support. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux supports ( 8, 9) sont assujettis à la tige au moyen d'organes de serrage ( 11) aisément démonta- b les. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'au moins l'un des organes de serrage peut tourner sur la tige. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments télescopiques ( 2,3) consistent en un tube polygonal, par exemple un tube carré; et par le fait qu'un élément de guidage coulissant ou revêtement coulis- sant est intercalé entre ces deux éléments télescopiques, par exemple de l'acier contre une matière plastique, pour empê- cher tout jeu et pour permettre un glissement sans friction de l'un des éléments par rapport à l'autre. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un organe arqué de guidage ( 31) est monté sur chaque partie ( 15) du support dans un plan qui est perpendi- culaire au plan de l'organe arqué de guidage ( 12), la surface convexe dudit organe de guidage ( 31) étant orientée vers la partie ( 17) dudit support et comportant une denture hélicol- dale ( 32); et par le fait qu'une vis sans fin ( 33) est montée dans la partie ( 17) du support et est en prise avec ladite denture ( 32).