Brevet FR2529778A1 — publié le 19840113

L'invention a pour objet un dispositif de fixation, que l'on appelle souvent plus simplement fixa- teur externe en chirurgie orthopédique, qui sert à tenir en position correcte pendant la durée nécessaire à leur réparation naturelle les parties des os longs qui pré- sentent une fracture ouverte, On entend ici par os allon- gés principalement le fémur et le tibia,Ia durée de la réparation naturelle est de l'ordre de 8 à 10 mois, Il est donc important que les os soient tenus rigidement pendant toute cette durée dans Lla position qui leur est donnée après réduction de la fracture. On utilise couramment àcet effet le fixateur d'Hoffmarn le plus répandu, et lefixateur de Judet Tous deux comprennent des broches qui traversent la chair, qui sont vissées à l'os à une extrémité et al' t tenues solidement en position par leur autre extrémité/ du membre fracturé Dans le fixateur d'Hoffmann les broches transfixiantes sont réunies par des plaquettes qui sont elles-mêmes reliées par des tiges rigides Dans un fixateur de Judet, les broches sont placées dans deux plans faisant un V à 1100 et leurs extrémités libres sont reliées dans chaque plan par un profilé rigide en U. Il existe aussi des fixateurs plus complexes qui combinent les moyens des fixateurs d'Hoffmann et de Judet en prévoyant deux plansde transfixion perpendicu- laires ou même plus de deuxplans de transfixion. Tous les fixateurs connus sont extrêmement rigides et ils conservent strictement la même rigidité et la même longueur pendant la totalité de la durée de la réparation naturelle. Or, il est apparu maintenant qu'une stricte rigidité des fixateurs n'est pas souhaitable pendant toute la durée de la réparation osseuse Plus exactement> il est impératif que le fixateur conserve toujours une rigidité complète à la flexion afin que les os restent bien dans l'alignement qui leur a été donné, mais il est préférable que le fixateur puisse être raccourci en longueur et qu'il permette un certain effet de com- pression sans aucune possibilité de traction de la zone fracturée des os, La consolidation osseuse paraît plus résistante quand une certaine contrainte de com- pression a été imposée progressivement à la zone en cours de réparation Autrement dit, un meilleur déve- loppement osseux réparateur se produit quand la frac- ture est tenue moins rigidement en sens longitudinal et peut subir une certaine compression. Le but principal de l'invention est d'appor- ter un dispositif de fixation des os fracturés qui con- serve toujours la même rigiditéea flexion et en trac- tion et qui présente en translation dans le sens de la compression une rigidité réduite autorisant des alter- nances de compression et d'absence de compression de la zone fracturée sous l'effet des mouvements de rééduca- tion des articulations du membre concerné. Un fixateur selon l'invention comprend au moins deux barres rigides en flexion servant chacune à la fixation de plusieurs broches; chaque barre comp- rend un tube rigide divisé dans sa zone médiane endeux parties mises en prolongement coaxial l'une de l'autre et réunies par un moyen de guidage autorisant unique- ment un déplacement relatif de ces deux parties dans un sens de rapprochement contrel'action d'un élément élastique, avec une amplitude prédéterminée. De préférence, le moyen de guidage est un manchon contenant et guidant en coulissement une lon- gueur limitée de chacune des deux parties mises en pro- longement. De préférence encore, l'élément élastique est un élément de compression disposé àl'intérieur du man- chon, entre les deux parties en prolongement afin de s'opposer élastiquement au rapprochement de ces parties. Des goupilles radiales traversent à la fois le manchon et le tube rigide de part et d'autre de l'élément élastique, les goupillessituées d'un côté de ce dernier passant à travers des trous allongée longi- tudinalement ménagés dans la partie correspondante du tube, Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le tube et le manchon sont cylindriques, et des poussoirs à tête cylindrique et à tige filetée sont interposés entre chaque partie de tube et l'élé- ment élastique, l'extrémité de ces parties étant file- tée et les tiges des poussoirs y étant vissées, de sorte que l'on peut régler la longueur du logement réservé à l'élément élastique et, ainsi, imposer à ce dernier une précontrainte de compression. De préférence, plusieurs trous allongés lon- gitudinalement ayant des longueurs différentes sont prévus à travers au moins une des deux parties du tube pour recevoir une goupille transversale, permettant ainsi un réglage de la course de compression selon le trou allongé dans lequel est placée la goupille. Dans une variante de l'invention, une entre- toise de longueur fixe déterminée est placée dans le manchon, en série avec l'élément élastique entre les deux parties du tube, la longueur de cette entretoise déterminant la précontrainte de compression de l'élé- ment élastique. On donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple, et sans exclure aucune variante, une des- cription d'un mode préféré de réalisation de l'inven- tion et de plusieurs variantes particulières qui peuvent lui être apportées On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue d'une barre faisant partie d'un fixateur conforme à l'invention, représen- tée partiellement en coupe longitudinale, la figure 2 est une me de détail d'une par- tie de la barre de la figure 1, la figure 3 est une vue en partie en coupe longitudinale analogue à la figure 1 montrant une première variante particulière del'invention, la figure 4 est une vue en coupe transyer- sale selon IV-IV de la figure 3, la Xigure 5 est une vue en partie en coupe longitudinale analogue à la figure 1 montrant une se- conde variante particulière de l'invention, la figure 6 est une vue générale montrant, pour fixer les idées, un cas d'utilisation du fixateur de l'invention. Un dispositif de fixation selon l'invention comprend au moins deux barres 1 qui sont placées dans deux plans ou dans plusieurs plans de fixation Plus- ieurs broches sont associées a chaque barre 1 et sont vissges par une extrémité à travers un os brisé tel qu'un fémur, de part et d'autre d'une fracture de ce. dernier Toutes les broches situéesd'un même côté d'une fracture sont tenues rigidement serrées par leur extré- mité libre extérieure entre deux plaques et ces plaques sont elle-mêmes réunies rigidement par une barre Ces moyens de fixation des broches et les broches elles- mêmes ne sont pas représentées suries figures 1 à 5 parce que cet ensemble est de type classique et n'est pas concerné par l'invention. Chaque barre 1 a une longueur L, qui peut être de 250 mm ou 300 mm ou plus, avec une zone médiane de longueur L 2 qui est de l'ordre de 120 à 150 mm Cette zone médiane est celle qui se trouve sensiblement en regard de la fracture Dans l'exemple illustré par la figure 1, la barre 1 comprend un tube rigide cylindrique 2 divisé en parties 2 A, 2 B qui sont mises en prolonge- ment coaxial et tenues en cette position par un manchon 3 Ce dernier contient, sur une distance suffisante à assurer un bon maintien, une longueur de chaque partie 2 A,2 B En pratique le manchon 3 peut avoir la longueur L indiquée plus haut comme étant celle de la zone média- ne Les parties 2 A, 2 B sont introduites avec un jeu très faible dans le manchon 3 (on peut adopter par exemple la tolérance d'ajustage H 7 g 6) mais peuvent coulisser dans ce dernier. A son extrémité intérieure au manchon 3, cha- que partie 2 A, 2 B du tube 2 est filetée et un poussoir 4,5, respectivement, est vissé par une tige filetée 4 A, 5 A à cette extrémité Chaque poussoir 4,5 a une tête cylindrique 4 B, 5 B de diamètre inférieur au diamètre intérieur du manchon 3 Il est utile de ménager dans chaque tête 4 B, 5 B deux trous borgnes longitudinaux es- pacés 6 qui permettent de visser et de dévisser commodé- ment les poussoirs 4,5 dans les extrémités des parties 2 A, 2 B avant l'introduction de celles-ci dans le manchon 3 Ce dernier contient aussi un bloc cylindrique 7 en élastomère qui est interposé et comprimé entre les têtes 4 B, 5 B des poussoirs 4,5. La partie 2 A du tube 2 est immobilisée dans le manchon 3 grâce à une goupille transversale 8 emmanchée à force dans un trou diamétral percé à travers cette partie 2 A et le manchon 3, d'un côté (le côté droit quand on regarde la figure 1) du bloc 7 en élastomère. Sur le côté opposé de ce dernier, une goupille transver- sale 9 est emmanchée à force dans un trou diamétral per- cé à travers le manchon 3 Cette goupille 9 passe dans un trou allongé longitudinalement 10 prévu dans les parois de la partie 2 A du tube 2 Ce trou allongé 10 a une première extrémité l OA proche du bloc 7 en élasto- mère et une seconde extrémité l OB éloignée de ce bloc 7. Sous l'effet du bloc 7 comprimé entre les poussoirs 4, 5 la partie 2 B du tube 2 est poussée; elle est retenue par l'extrémité l OA du trou allongé 10 qui rencontre la goupille 9 Si un effort de compression ou de rapprochement supérieur à la force de poussée du bloc élastique 7 est exercé sur les parties 2 A, 2 B, la partie 2 B coulisse dans le manchon 3 jusqu'à ce que l'extrémi- té l OB du trou allongé 10 rencontre la goupille 9 Un tel déplacement se traduit par une compression exercée sur la zone osseuse de la fracture en cours de répara- tion Le jeu des muscles pour mouvoir les articulations du membre blessé suffit à créer l'effort de rapproche- ment ou de compression qui surmonte celui du bloc élas- tique 7. On peut régler à l'avance la force de rappro- chement désirée en donnant au bloc 7 une précontrainte convenable de compression Par exemple, quand on dévisse de plusieurs tours les poussoirs 4,5 on diminue la longueur réservée au bloc élastique 7 et on accroit la valeur de la force de compression qui sera nécessai- re à le comprimer davantage On peut aussinodifier la nature ou la longueur à l'état libre du bloc élastique 7. On peut, en plus, régler la course de compres- sion ou de rapprochement des deux parties 2 A, 2 B du tube 2, comme le montre la figure 3 Selon cette vari- ante de l'invention, il existe deux trous diamétraux 11 de l'autre situés l'un d'un côté et l'autre/cete' du bloc élastique 7, aptes chacun à recevoir une goupille 8 d'immobilisa- tion De chaque côté du bloc élastique 7 wnt également prévus des trous allongés longitudinalement 10 à tra- vers les parois des parties 2 A et 2 B, respectivement -1, 10-2 d'une part, 10-3, 10-4 d'autre part A cha- cun de ces trous allongés correspond un trou transver- sal percé à travers le manchon 3 Ces trous 10-1 à 10-4 sont aptes à être traversés par une goupille trans- versale 9; ils ont des longueurs différentes, par exemple pour le trou 104 la longueur est de 3 mm, pour le trou 10-1: 4,5 mm, pour le trou 10-3: 6 mm, pour le trou 10-2: 7,5 mm Ils sont situés sur des généra- trices différentes d'un même côté du bloc élastique 7, comme on peut le voir sur la figure 4 En correspondan- ce avec les courses de compression autorisées par les trous allongés 10-1 à 10-4, on emploie des blocs élas- tiques 7 de longueur a croissante en même temps que celle de ces trous; par exemple la longueur a est de mm pour l'utilisation des trous 10-4, de 20 mm pour celle des trous 10-1, de 30 mmi pour celle des trous -3, de 40 mm pour celle des trous 10-2. De cette façon, il est possible pendant la durée de réparation d'une fracture de régler la course permise de compression, plus exactement de l'accroître progressivement en quatre fois En plaçant la goupille d'immobilisation 8 dans le trou radial 10 ou dans le trou radial 11 et en plaçant la goupille 9 successive- ment dans chacun des trous allongés 10-1 à 10-4 On peut à chaque fois modifier en correspondance la pré- contrainte de compression du bloc élastique 7 en agis- sant sur les poussoirs 4 et 5. La figure 5 montre une autre manière de régler la précontrainte du bloc élastique 7 A l'inté- rieur du manchon 3, entre les parties 2 A, 2 B, plus exactement entre les poussoirs 4, 5 on dispose en série avec le bloc élastique 7 une entretoise rigide 12 dont la longueur est choisie pour compléter entre les pous- soirs 4, 5 la longueur plus courte du bloc élastique 7. On peut, de cette façon changer dans de plus grandes proportions la longueur et la précontrainte de compres- sion de ce dernier. Pour fixer les idées,la figure 6 montre l'utilisation d'un fixateur conforme à l'invention pour la stabilisation d'une fracture d'un fémur Quatre broches 12 sont vissées dans l'os d'un côté et de l'autre de la fracture De chaque côté, les quatre broches sont dans un même plan; ces deux plans ne sont pas nécessairement confondus Chaque ensemble de quatre broches 13 est solidement serré entre deux plaques 14. Chacune de ces plaques 14 est munie perpendiculairement à son plan d'un barreau rigide 15 Un raccord double orientable 16 permet de réunir solidement deux barreaux de part et d'autre de la fracture au moyen d'une barre 1 conforme à l'invention On se sert nécessaire- ment de deux barres 1, au moins, par fracture Pour ef- fectuer les réglages expliqués plus haut, de la précon- trainte du bloc élastique 7 et de la longueur permise de compression, on démonte une seule barre 1, on la règle et on la remet en place dans les raccords 15 avant de démonter l'autre barre en vue de la régler à son tour. REVENDICATIONS 1 Dispositif de fixation externe pour immo- bilisation de broches utilisées en chirurgie orthopédi- que comprenant au moins deux barres rigides en flexion, caractérisé en ce que chaque barre ( 1) comprend un tube ( 2) divisé en deux parties ( 2 A, 2 B) mises en prolonge- ment coaxial et réunies par un moyen de guidage ( 3) autorisant uniquement un déplacement relatif de rappro- chement de ces deux parties ( 2 A, 2 B) d'une amplitude prédéterminée, contre l'effet d'un élément élastique( 7) s'opposant à ce rapprochement. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le moyen de guidage est un manchon ( 3) contenant et guidant en coulissement seulement une lon- gueur limitée de chacune des deux parties ( 2 A, 2 B) du tube ( 2) mises en prolongement. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'élément élastique est un bloc élas- tique de compression ( 7) disposé à l'intérieur du man- chon ( 3) entre les deux parties ( 2 A, 2 B) mises en pro- longement. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément élastique ( 7) est en état de précontrainte de compres- sion. Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce qu'il comprend desmn Dyens de réglage de la précontrainte de compression du bloc élastique ( 7). 6 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chaque tube ( 2) est cylindrique, ses parties extrêmes sont contenues dans un manchon ( 3) également cylindrique et sont filetées tandis que des poussoirs ( 4,5) ayant une tige filetée ( 4 A, 5 A) et une tête ( 4 B, 4 B) sont vissées dans les parties ( 2 A, 2 B) et contiennent entre leurs têtes un bloc élastique ( 7) en état de précontrainte de compression. 7 Dispoeitif selon l'une quelconque des revendications 1, 6, caractérisé en ce que le déplace- ment relatif des deux parties ( 2 A, 2 B) est rendu possi- ble par une broche transversale ( 9) engagée dans un trou transversal percé à travers le moyen de guidage ( 3) et dans un trou ( 10) allongé longitudinalement ménagé à travers une partie ( 2 A, 2 B) du tube ( 2) tandis que l'autre partie ( 2 B ou 2 A) est réunie de manière fixe au moyen de guidage ( 3). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il existe sur le moyen de guidage ( 3) plusieurs trous transversaux en correspondance avec plusieurs trous ( 10) allongés longitudinalement ayant des longueurs-différentes progressivement croissantes, ménagés dans l'une au moins des deux parties ( 2 A, 2 B). 9 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'intervalle entre les têtes ( 4 B, 5 B) des poussoirs ( 4,5) contient une entretoise rigide ( 12) montée en série avec le bloc élastique ( 7).