Brevet FR2536984A1 — publié le 19840608

1, L'invention concerne un dispositif pour la fixa- tion mutuelle et externe ( en dehors du corps du patient) de fragments d'os sous la forme d'un appareillage comprenant des fixations destinées à des implante en forme de tiges de- vant être insérés dans les fragments d'os respectifs. Les dispositifs de ce type sont connus sous l'ex- pression de " fixateurs externes" Ils servent à immobili- ser des fragments d'os de l'extérieur, c'est-à-dire sur un support se trouvant à l'extérieur du corps, en les empé- chant d'effectuer des mouvements relatifs afin de permettre la soudure des fragments après une fracture Les appareil- lages de ce type sont toujours utilisés quand on est en pré- sence de fractures du second ou du troisième degré, particu- lièrement compliquées et comprenant de nombreuses lésions de parties molles, comme on les constate, en particulier, dans les fractures de la jambe, par exemple à la suite d'un acci- dent de motocyclette Il est essentiel pour la guérison qu' il y ait une immobilisation suffisante des fragments osseux et des parties molles qui, dans le même temps, ne doivent subir qu'un minimum de dégats du fait de l'opération. Le traitement chirurgical d'urgence de telles frac- tures s'effectue habituellement en ancrant transversalement à la direction principale de l'os des clous ( clous de Stei- nmann) et des vis ( telles que des vis Schanz) dans les fragments, ces derniers étant ensuite reliés les uns aux au- tres par l'intermédiaire d'un appareillage externe de ma- nière que les fragments d'os se fixent aussi rigidement que possible et mécaniquement les uns aux autres et assurent ainsi l'immobilisation mutuelle nécessaire des points de cassure. Les appareillages habituellement utilisés jusqu' ici et dénommés " fixateurs externes"t constituent un ensem- ble relativement volumineux se présentant selon des for- mes bizarres dans l'environnement de la zone du corps qui a été blessée ( par exemple l'appareillage dit en toit de pente) Ceci est nécessaire avec les appareils connus jus- qu'ici pour atteindre une rigidité mécanique suffisante du fait qu'il faut que plusieurs tiges de support reliées les 2. unes aux autres soient elles-mêmes reliées par l'intermé- diaire d'un nombre relativement important de clous et de vis orientés dans des directions diverses avec les frag - ments d'os Souvent, la conséquence est une lésion addition- nelle et inévitable des os et des parties molles, les élé- ments de liaisons utilisés provoquant de nouvelles bles- sures du fait de leurs arêtes aiguës. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de fixation mutuelle et externe de fragments d'os permettant d'obtenir une bonne stabilité mécanique avec le minimum d'éléments individuels, qui puisse être mis en place largement sur un seul côté, mais aussi près que possible des os brisés, de manière à pouvoir éviter égale- ment, lors de la réduction de l'appareillage, le danger ad- ditionnel de lésions latérales des parties molles En ou- tre, le dispositif doit comprendre le minimum de parties différentes pour faciliter d'une part le montage et mainte- nir d'autre part les coûts au minimum. Le dispositif selon l'invention qui résout ce pro- blème est caractérisé en ce qu'il comprend une tige de sup- port ayant un profil non circulaire et au moins deux ma- choires montées sur la tige de support de façon à ne pou- voir tourner, mobiles dans leur direction axiale et pouvant être bloquées par un dispositif de serrage, qui comprennent respectivement un dispositif de serrage en vue de la fixa- tion d'un implant, les mâchoires se disposant sensiblement perpendiculairement à la tige de support et les axes des implants se disposant sensiblement perpendiculairement à un plan passant par la tige de support. Le dispositif de fixation selon l'invention com- porte en tant qu'élément essentiel une unique tige de sup- port sur laquelle sont fixées,en fonction des besoins, di- verses mâchoires comprenant les implants respectifs Con- trairement aux dispositifs à cadre traditionnels, la tige de support unique utilisée ici peut être montée extrêmement près du corps, ce qui améliore sensiblement la rigidité de la fixation des fragments du fait de la courte distance existant entre les os et la-tige de support Le disposi- 3. tif de l'invention peut, de ce fait, ne comprendre qu'un nombre relativement réduit d'implants, ce qui réduit de fa- çon correspondante la traumatisation des parties molles et des os Il présente, en outre, l'avantage d'être nettement plus esthétique, aussi bien pendant la durée de l'implan- tation du faible encombrement du dispositif de fixation qu' après la guérison de la fracture et le retrait du disposi- tif en raison du faible noibre d'implants Il est particu- lièrement avantageux, lorsqu'on l'utilise pour soigner un tibia brisé, du fait que la tige de support peut alors être disposée particulièrement près du corps dans la zone ventra- le. Un autre avantage de l'invention réside en ue qu' en raison des mâchoires faisant saillie latéralement de-la tige de support, la position de cette dernière est en léger décalage latéral par rapport à la position de l'os après 1 ' application du système sur ce dernier Il en résulte qu'il est plus facile d'effectuer un diagnostic du déroulement de la guérison au moyen d'appareils à rayons X du fait que la tige de support qui est opaque ne recouvre pas les os soumis au traitement vis-àvis des rayons X Un autre avantage du dispositif de l'invention est constitué par le fait que le nombre de parties individuelles utilisées est faible et qu' elles peuvent se présenter avec des formes arrondies, ce qui limite encore plus le danger de blessures - D'autres caractéristiques et avantages ressorti- ront de la description, qui va suivre, d'une forme d'exécu- tion de l'invention, donnée à simple titre d'exemple nlle- ment limitatif,et représentée dans la figure unique du des- sin annexé, auquel on se référera dans la description qui va suivre. L'élément de base du dispositif est une tige de support 2 qui, dans l'exemple de réalisations est constitué par un tube -carré à quatre pans, dont les extrémités ouver- tes sont respectivement fermées par un élément de fermetu- re 1 La tige de support est réalisée en une matière admise par la norme DIN dans le domaine chirurgical On pourrait choisir également un autre profil à la place du profil à 4. quatre pans permettant un maintien s r des divers os, qui les empêche de subir une torsion par une adaptation appro- priée des évidements des mâchoires. Sur la tige de support 2 peuvent être disposées des mâchoires de constitutions diverses, mobiles en direc- tion axiale et qui peuvent être bloquées respectivement dans la position désirée Les mâchoires représentées se- ront nommées, dans ce qui suit,mâchoire standard 15, mâ- choire de correction simple 11, mâchoire de correction-mul- tiple 14, mâchoire de pontage 12, 12 a, ainsi que mâchoire de blocage 17 Ces diverses mâchoires sont constituées par- tiellement par un élément de base simple qui est le même pour-toutes, permettant par adjonction de parties supplé- mentaires de remplir des fonctions additionnelles. Les mâchoires individuelles comprennent respecti- vement un support de mâchoire 7, 7 a, 7 b ou 13, une pièce en forme de fourche ou de chape 9 ainsi qu'une vis de serrage Les supports de mâchoires 7, 7 a, 7 b ou 13 sont réali- sés respectivement en une pièce massive comprenant un évi- dement correspondant au profil carré de la tige de support, et au moyen duquel ils peuvent facilement glisser sur le profil à quatre pans La distance mutuelle séparant les extrémités 9 a et 9 b de chaque chape réserve un espace qui suffit juste à la réception du support de mâchoire respec- tif 7, 7 a, 7 b ou 13, qui est introduit de manière que les trois éléèents, à savoir les deux extrémités de chaque cha- pe et celle du support de mâchoire soient en alignement mu- tuel, ce qui fait que le support de mâchoire et la chape peuvent être enfoncés en commun sur la tige de support 2 Le serrage mutuel est réalisé au moyen de vis de serrage qui sont disposées en direction diagonale, c'est-à-dire en direction d'une arête de la tige de support 2; on ob- tient ainsi une liaison particulièrement rigide et sans jeu entre la tige de support 2, les supports de mâchoires 7, 7 a, 7 b ou 13 et la pièce en forme de chape 9. La mâchoire standard 15 comprend simplement un support de mâchoire 13 servant simultanément de dispositif de serrage pour un implant 3 en forme de tige ou de-vis 5. Dans ce but, le support de mâchoire 13 est muni d'un alésa- ge de réception 13 a transversalement à sa longueur et trans- versalement à la longueur de la tige de support, dans le- quel est monté l'implant 3 qui peut être fixé par une vis de serrage 13 b L'implant 3 peut être réglé avec cette mâ- choire standard et simple 15 le long de la tige de support 2, axialement par rapport à l'implant 3 et en rotation au- tour de l'axe de l'implant. La mâchoire de correction simple Il comprend un support de mâchoire 7 qui peut être bloqué avec une pièce en forme de chape 9 et une vis de serrage 10 sur la tige de support 2 Le dispositif de serrage de cette mâchoire de correction simple 11 est constitué par deux disques 5 et 6 pouvant recevoir l'implant 3 entre des évidements et qui peu- vent être serrés l'un contre l'autre par une vis 4 Entre le support de mâchoire 7 et le dispositif de serrage 4, 5 et 6 est monté un accouplement à disque d'arrêt qui n'est qu'indiqué sur le dessin Cet accouplement à disques d'ar- rêt permet un règlage en rotation additionnel de l'implant 39 ce qui fait que celui-ci peut être relié à la tige de support 2 en étant règlable sur quatre degrés de liberté. La mâchoire de correction multiple 14 qui est re- présentée par ailleurs comprend un appendice à quatre pans 8 pouvant être bloqué sur la tige de support 2 par la pièce en forme de chape 9 et la vis de serrage 10 par l'intermé- diaire d'un accouplement à disque d'arrêt 18 et d'un sup- port de machbire 7 b Sur l'appendice à quatre pans 8 est fixée une mâchoire de correction simple 11, comme décrite ci-dessus, à savoir par l'intermédiaire d'un support de mâ- choire 7, d'une pièce en forme de chape 9 et d'une vis de serrage 10 L'implant 3 peut être réglé et serré sur six de- grés de liberté dans cette mâchoire de correction multiple 14. Les mâchoires de pontage 12 et 12 a qui sont repré- sentées à l'extrémité supérieure de la tige de support 2 ont pour objet, par exemple quand il y a fracture d'un ti- bia, de permettre d'amener à proximité de l'articulation deux implants 3 qui sont approximativement perpendiculaires 6. l'un à l'autre et qui sont disposés dans un plan approxi- mativement perpendiculaire à la direction de l'os, sans que l'espace nécessaire à ce dispositif extérieur du corps du patient ne gêne ce dernier trop fortement La partie qui 'est réglable longitudinalement sur la tige de support 2 et qui est constituée par un support de mâchoire ?a, une piè- ce en forme de chape 9 et une vis de serrage 10 comprend des deux côtés un appendice à quatre pans respectif 8 a ou 8 b Ces deux appendices à quatre pans sont serrés respecti- vement à la manière de la mâchoire de correction multiple 14 déjà décrite par l'intermédiaire d'accouplements à dis- que d'arrêt 19 et au moyen des vis 4 sur le support de mâ- choire 7 a ou sur la pièce en forme de chape 9 Sur les sup- ports à quatre pans 8 a ou 8 b sont alors respectivement fi- xées de la manière déjà décrite des maâchoires de correction simple 11 au moyen des dispositifs de serrage 4, 5, 6 et par l'intermédiaire d'un accouplement à disque d'arrêt res- pectif 1 Chacun des deux implants associés 3 est alors fixé de façon réglable selon six degrés de liberté, mais le réglage le long de la tige de support 2 est commun aux deux. Finalement, il est représenté également une mâ- choire de blocage 17 Cette mâchoire de blocage-est consti- tuée par une pièce de serrage qui entoure la tige de support sur approximativement trois côtés et qui comprend une vis de serrage 10 Sur le quatrième côté est ouvert l'évidement 17 a de manière que la mâchoire de blocage puisse être mon- tée par le côté sur la tige de support sans avoir à déplae cer ou à démonter les autres mâchoires La mâchoire de blo- cage 17 peut alors être disposée dans toute position qual- conque et librement sur la tige de support 2 Elle a pour fonction de former une butée que l'on peut déplacer sur la longueur de l'axe du support en vue d'y disposer les dispo- sitifs de serrage habituels, ce qui est nécessaire pour le réglage de parties défectueuses entre les fragments d'os ou pour leur compression mutuelle Dans ce cas, on commence par desserrer les autres mâchoires qu'il faut déplacer lon- gitudinalement par rapport à la tige de support On met en- suite les fragments dans la position relative désirée et ce 7. n'est qu'alors que l'on resserre les autres mâchoires sur la tige de support. Dans le cas d'une liaison mécanique entre plu- sieurs os voisins qui étaient reliés les uns aux autres de façon articulée avant la fracture, on peut, en outre, pré- voir une pièce annulaire, non représentée, pouvant relier respectivement l'une à l'autre deux tiges de support par l'intermédiaire d'une articulation pouvant être fixée et réglée selon un degré de liberté. Lors du montage du dispositif de fixation, on peut d'abord remplacer les implants montés dans les disposi- tifs de serrage '13 a, 13 b ou 4, 5, 6 par des douilles de perçage qui permettent une orientation précise des trous des alésages qui est nécessaire pour leur fixation dans les fragments d'os Après l'orientation et l'amorçage au poin- teau des positions des alésages au moyen d'une tige de gui- dage et après le perçage du trou dans les os, on retire à nouveau la douille de perçage, ce qui fait que l'implant qui est ensuite mis en place est en alignement précis avec le trou de l'alésage et peut être disposé dans l'os. quand on utilise ce système, on part 9 en général, du principe que seuls la tige de support 2 et quatre mâchoi- res standard 15 sont nécessaires pourzéaliser une liaison stable et suffisamment précise entre deux éléments de frac- ture Ce n'est que lorsque la position est défavorable ou quand il y a affaissement de la zone de la fracture qu'il faut utiliser d'autres mâchoires, qui sont soit nécessaires pour un montage des implants différent du cas standard, soit pour un aj'ustage additionnel des frag ents d'os après la mi- se en place des implants Pour que la manipulation du sys- tème soit parfaite et pour obtenir une capacité d'utilisa- tion étendue, il faut avoir recours aux instruments chirur- gicaux habituels en dehors des pièces mentionnées Avanta- geusement, l'ensemble du système est rassemblé dans un con- teneur stérilisable, soit un jeu d'implantsq des tiges de support, des pièces d'articulation, des mâchoires, des ca- libres de mesure, des perceuses une clé dynamométrique, 1 ' appareil tendeur, etc qui sont nécessaires en chi:rurgie 8. traitant d'accidents. Avantageusement, on utilise pour le dispositif selon l'invention des implants 3 dont le diamètre de leur section terminale 3 a est plus faible que celui de la partie restante 3 b qui fait saillie de l'os Ils présentent donc, dans leur partie située en dehors de l'os une plus forte résistance à la flexion et ils forment par le gradin 3 c, qui est au début du filetage, une butée perceptible qui per- met une meilleure liaison mécanique avec l'os et assure un montage parfait dans l'os Grâce à cette butée, on évite également que l'os soit éclaté après un enfoncement trop profond de la vis au-delà de son filetage et du fait de 11 augmentation progressive du diamètre du corps qui lui fait suite. Comme déjà mentionné, le dispositif selon l'inven- tion permet non seulement de réduire les dimensions de l'ap- pareillage, mais aussi de réduire les dangers de blessures du fait qu'il n'existe pas d'arêtes vives Pour atteindre ce résultat, l'implant peut être également muni d'encoches 20 disposées entre la zone comprise entre le dispositif de serrage 13, 13 b ou 4, 5, 6 et l'extrémité tournée vers 1 ' extérieur de l'implant respectif Ces encoches offrent la possibilité de retirer l'extrémité en saillie au-delà du dispositif de serrage après montage complet du dispositif de fixation, en la cassant ou en la sectionnant La surface de séparation à arêtes vives peut être ensuite protégée au moyen d'un capuchon approprié. Un danger de blessures par les arêtes vives est, en outre, largement exclu avec le dispositif de l'inven- tion du fait que les parties des mâchoires, telles que la pièce en forme de chape 9 ou le dispositif de serrage 4, 5, 6 d sont sensiblement de forme cylindrique à arêtes arron- dies Toutes les autres arêtes de la tige de support ou des éléments sont également arro 4 dies de façon correspondante. -36984 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la fixation mutuelle et exter- ne de fragments d'os sous la forme d'un appareillage compre- nant des fixations destinées à des implante en forme de ti- ges devant être insérés dans les fragments d'os respectifs, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de support ( 2) ayant un profil non circulaire et au moins deux mâchoires ( 11, 12, 14, 15) montées sur la tige de support ( 2) de fa- çon à ne pouvoir tourner, mobiles dans leur direction axia- le et pouvant être bloquées par un dispositif de serrage ( 9) qui comprennent respectivement un dispositif de serra- ge ( 4, 5, 6; 13 a, 13 b) en vue de la fixation d'un aimplant ( 3), les mâchoires se disposant sensiblement perpendiculai- rement à la tige de support ( 2) et les axes des implants ( 3) se disposant sensiblement perpendiculairement à un plan passant par la tige de support ( 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la tige de support ( 2) est constituée sous for- me d'une tige à quatre pans. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les mâchoires individuelles ( 11, 12, 14, 15) sont enfoncées respectivement sur la tige de support par l'intermédiaire d'un support de mâchoire ( 7, 7 a, 7 b, 13) comprenant un évidement adapté au profil de la ti- ge de support. 4 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce qu'une pièce en forme de chape ( 9) sert respec- tivement de dispositif de serrage pour les supports de mâ- choires ( 7, 7 a, 7 b, 13) dont les extrémités de la chape ( 9 a,9 b) sont respectivement en alignement, comprennent des évidements ( 9 c) adaptés au profil de la tige de support et présentent entre elles une distance adaptée à l'épaisseur d'un support de mâchoire ( 7, 7 a, lb) 13), alors qu'une vis de serrage ( 10) est prévue dans la pièce de paroi ( 9 d) qui relie les extrémités de la chape. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le support de mâchoire ( 13) comprend un alésage de réception ( 13 a) et une vis de ser- 10. rage ( 15 b) constituant un dispositif de serrage pour un im- plant ( 3). 6 Dispositif selon l'une des revendications 3 & , caractérisé en ce qu'entre le support de mâchoire ( 7, 7 a 7 b) et le dispositif de serrage ( 4, 5, 6) est prévu un ac- couplement à disque d'arrêt ( 18) dont l'axe de rotation est perpendiculaire à la tige de support ( 2). 7 Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'entre le support de mâchoire ( 7 a, 7 b) fixé à la tige de support ( 2) et le dispositif de serra- ge ( 4, 5, 6) est prévu un accouplement à disque d'arrêt ( 19) dont l'axe de rotation est parallèle à la tige de support ( 2). 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que deux mâchoires ( 12, 12 a) peuvent être fixées à la tige de support ( 2) à l'opposé l'une de l' autre par un dispositif de serrage commun ( 7 a, 9), un dis- positif de serrage ( 4, 5, 6) destiné à un implant ( 3) étant fixé respectivement sur les deux mâchoires ( 12, 12 a) par l' intermédiaire d'accouplement à disque d'arrêt ( 18, 19) dont les axes de rotation sont perpendiculaires l'un par rapport à l'autre et de manière que les deux implants ( 3) puissent être réglés l'un par rapport à l'autre selon un angle quel- conque. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractéri- sé en ce que l'une des mâchoires ( 12 a) montée sur un support de mâchoire ( 7 a) et l'autre mâchoire ( 12) montée sur une pièce en forme de chape ( 9) sont fixées par un accouplement à disque d'arrêt respectif ( 18, 19). 10 Dispositif selon l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu une mâchoire de blo- cage additionnelle ( 17) pouvant être disposée sur la tige de support par un évidement ( 17 a) ouvert sur un côté et adap- té au profil de la tige de support ( 2), et fixée sur celle- ci au moyen d'une vis de serrage ( 10). 11 Dispositif selon l'une des revendications I à ,caractérisé en ce que la pièce en forme de chape ( 9) et/ ou les dispositifs de serrage ( 4, 5, 6) sont essentiellement Ji. de forme cylindrique à arêtes arrondies. 12 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est prévu une seconde tige de support et en ce que les deux tiges de support sont mutuel- lement reliées-à une extrémité par une pièce d'articulatio 4 pouvant être bloquée selon un angle quelconque. 13 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les dispositifs de serrage ( 13 a, 13 b; 4, 5, 6) sont constitués en vue d'y recevoir une douil- le de perçage. 14 Dispositif selon l'une des revendications I à 13, caractérisé en ce que les implants en forme de tiges ( 3) comprennent un filetage dans une section d'extrémité ( 3 a), et sont munies d'encoches sur la section terminale op- posée ( 3 b). Dispositif selon l'une des revendications I à 14, caractérisé en ce que les implants en forme de tiges ( 3) comprennent une section d'extrémité ( 3 a) munie d'un fi- letage dont le diamètre est plus faible que celui des sec- tions restantes ( 3 b), la transition entre la section file- tée et la section plus épaisse formant un gradin ( 3 c)