Brevet FR2574654A1 — publié le 19860620

APPAREIL ORTHOPEDIQUE DESTINE A LA FIXATION EXTERNE AXIALE D'OS OU DE PARTIES D'OS FRACTURES, A LARGE GAMME D'ADAPTABILITE. L'invention se rapporte à un appareil orthopédique du type de celui décrit dans le brevet des E.U.A. N 4 312 336, pour la fixation externe axiale d'os ou de parties d'os frac- turés. L'appareil objet du brevet précité est composé d'un corps central formé de deux parties pouvant se déplacer l'u- ne par rapport à l'autre par coulissement télescopique, qui ne peuvent pas tourner l'une par rapport à l'autre, et aux extrémités desquelles des porte-clous sont reliés par des articulations à rotule. Cet appareil est muni de moyens per- mettant de bloquer sélectivement les deux parties du corps central sur une longueur désirée de ce corps. En outre, cet appareil est également muni de vérins permettant d'agrandir ou de diminuer la longueur du corps central. Cet appareil est apte à résoudre les problèmes inhérents aux os longs tels que, par exemple, le tibia ou le fémur, en particulier lorsque le chirurgien dispose d'une certaine quantité d'ap- pareils dont les corps centraux possèdent différentes lon- gueurs minimales ce qui permet de choisir l'appareil qui ré- pond le mieux aux exigences du cas considéré. Toutefois, dans le cas des os plus petits comme le radius, le cubitus ou autres, pour lesquels on désire disposer d'un appareil de plus faible encombrement et o il est cependant souhaitable d'obtenir un plus grand rapport de variation de la longueur du corps central avec un même appareil, l'appareil selon ce brevet se révèle inadapté à l'utilisation.- Le principal but de l'invention est donc de réaliser un appareil orthopédique qui, avec un encombrement minime du corps central, soit en mesure de donner une large plage d'adaptabilité de la longueur du corps central et dans le- quel l'encombrement et l'adaptabilité aillent largement au- delà des possibilités des appareils déjà connus. Selon l'invention, le problème technique lié à cet objectif a été résolu par un appareil orthopédique destiné à la fixation externe axiale avec une large plage d'adap- tabilité, comprenant un corps central de longueur variable aux extrémités duquel deux porte-clous sont assemblés au moyen de joints à rotule dont les centres de rotation se trouvent sur l'axe longitudinal du corps central, des moyens pouvant être actionnés sélectivement associés respective- ment aux deux joints à rotule pour bloquer les porte-clous dans une orientation déterminée, un mécanisme de vérin pou- vant être actionné sélectivement agissant à proximité des extrémités du corps central, caractérisé par le fait que le corps central est constitué par au moins trois parties qui peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres par cou- lissement télescopique, par des moyens de guidage axial an- ti-rotatoire et de blocage, qu'on peut faire agir sélecti- vement entre lesdites parties, et par deux broches tubulai- res à excentrique montées libres en rotation dans les parties extrêmes mobiles par coulissement télescopique et qui cons- tituent des logements de montage pour deux chevilles d'un mécanisme de vérin. L'appareil selon l'invention présente l'avantage d'ê- tre capable de résoudre plusieurs problèmes orthopédiques pour chacun desquels, dans le passé, le chirurgien devait tout d'abord choisir un appareil à corps central d'une lon- gueur et d'une extensibilité appropriées. Un autre avantage particulier réside dans le fait que l'appareil permet d'obtenir une adaptabilité telle que la longueur maximale du corps central soit supérieure au double de la longueur minimale, ce qui est entièrement impossible avec les appareils déjà connus. Un mode de réalisation de l'invention sera à présent décrit à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels, - la figure 1 est une vue en élévation de côté, dont certaines parties sont éliminées et d'autres parties repré- sentées en coupe pour montrer les détails intérieurs; - la figure 2 est une vue de l'appareil, analogue à celle de la figure 1 mais sur laquelle l'appareil est tour- né de 90 par rapport à la disposition de la figure 1 et avec des parties en coupe selon le plan 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue éclatée des parties du corps central de l'appareil des figures 1 et 2; la figure 3A est une coupe longitudinale partielle agrandie d'une vis d'arrêt prévue pour le blocage de deux parties mobiles par coulissement télescopique de l'appareil des figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue en élévation de côté d'un mécanisme de vérin utilisé avec l'appareil des figures 1 et 2, dans la position d'extension maximale; - la figure 5 est'une vue du corps central de la fi- gure 3, en position de contraction maximale - la figure 6 est une vue du mécanisme de vérin de la figure 4 en position de contraction maximale. Sur les figures 1 et 2, l'appareil est représenté dans sa position d'adaptation de longueur intermédiaire, dans la- quelle les parties du corps central 10 qui sont mobiles par coulissement télescopique et les trois parties du vérin ll sont partiellement visibles. Les parties du corps central sont cylindriques et comprennent une partie intérieure 12, une partie intermédiaire 13, ou manchon, et une partie ex- térieure 14, laquelle possède une cavité cylindrique capable de recevoir les parties 12 et 13 entièrement emmanchées té- lescopiquement. Deux porte-clous 17, 15 sont reliés aux ex- trémités du corps 10 par des joints à rotul.e 18, 16 pouvant être bloqués sélectivement. Le réglage du blocage du joint à rotule 18, qui peut être desserré rapidement, est rendu possible par la tête à six pans creux 20 d'une broche tubulaire 21 à cavité inté- rieure cylindrique qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps 10, selon un axe 22, et qui est montée rotative dans la tête 19 de la partie intérieure 12. Entre les portées espacées, la broche 21 forme un excentrique cy- lindrique 23 au moyen duquel la cuvette 24 du joint peut être pressée contre la rotule 18. Le blocage desserrable de l'autre joint à rotule 16 est d'une construction analogue; en effet, il comprend une broche tubulaire 21' pouvant tour- ner autour de l'axe 22' et logée dans l'extrémité fermée de la partie extérieure 14 du corps central. Chaque porte-clous 15, 17 est représenté avec deux clous 25 et, lorsque le-blocage de la broche 21 (21') est desserré, le porte-clou correspondant est entièrement libre de prendre les orientations désirées, par rotation autour du centre de la rotule, qui se trouve sur l'axe longitudinal du corps central, ou encore on peut le séparer du corps 10 par une rotation partielle de la virole 26 (26') montée sur l'extrémité correspondante du corps 10 par un assemblage à baïonnette. D'autres détails relatifs aux clous, aux porte-clous et au mécanisme de blocage et de déblocage sont contenus dans le brevet 4 312 336 précité. Les axes 22- 22' des broches sont maintenus parallèles entre eux grâce à un clavetage anti-ro- tatoire prévu entre les parties 12, 13, 14, ainsi que ceci ressort clairement de la figure 3. Dans le cas de la partie 12, une rainure à fond plat 30, relativement large et peu profonde, est ménagée dans un mé- plat 31 de la surface externe cylindrique. Cette rainure s'é- tend sur une longueur légèrement inférieure à la dimension axiale de la surface cylindrique. Dans le cas du manchon 13, une vis d'arrêt 32, placée radialement à proximité de l'extrémité de la partie 12 qui est proche de la tête 19, se termine à une pointe cylindri- que plate 33 possédant un diamètre D servant de guidage en- tre les parois de la rainure 30; la face plate de la pointe 33 est pressée contre le fond de la rainure pour fixer de façon stable la position du manchon 13 sur la longueur de la partie 12. Lorsqu'on desserre la vis 32, la pointe 33 joue le rôle de clavette anti-rotatoire, en facilitant ainsi les déplacements télescopiques entre les limites de la longueur de la rainure 30. Le manchon 13 présente en outre une rainure 34 entiè- rement analogue à la rainure 30, voir figure 2, qui est creu- see dans le méplat 35 et est de longueur égale à celle du manchon 13. L'extrémité cylindrique ouverte de la partie extérieure 14 du corps central loge la tête d'une vis d'arrêt 36, qui peut être identique à la vis 32, et qui est destinée à coo- pérer radialement avec la rainure 34. Tant que la pointe de la vis 36 reste dans la rainure 34, il existe une liaison anti-rotatoire par clavetage entre les parties 13 et 14, dont les déplacements télescopiques sont limités à la lon- gueur de la rainure 34. A une extrémité de la partie 14 du corps central, est prévue une ouverture 37 qui permet d'ac- céder à la tête de la vis 32, même lorsque le corps central se trouve en position de contraction télescopique maximale (figure 5). Les parties du corps 10, les porte-clous et les joints à rotule associés à ce corps peuvent être bloqués dans des relations de longueur ou d'inclinaison déterminées et il est donc évident que, lorsque les relations désirées ont été choisies, on peut les fixer en utilisant un seul outil (par exemple une clé Allen), aussi bien pour visser à refus les vis 32, 36 que pour bloquer les joints à rotule au moyen des broches à excentriques 21, 21'. Pour la précision des déplacements des parties du corps , il est préférable que le mécanisme de vérin 31 puisse être monté de façon amovible sur les parties 12 et 14 du corps central. Le mécanisme de vérin ll est lui aussi essen- tiellement formé de trois éléments qui peuvent coulisser l'un par rapport à l'autre le long d'un axe commun, comme représenté sur les figures 1, 2, 4, 6. Comme on peut le voir sur la figure 4, un élément ex- térieur 40 est fileté extérieurement sur la majeure partie de sa longueur. A une extrémité, il est construit de maniè- re à être retenu et de manière à pouvoir tourner dans un moyeu 41 qui porte une cheville radiale 42; l'extrémité 43 de l'élément 40 émerge du moyeu 41 et est d'une configura- tion à six pans creux pour pouvoir recevoir une clé mâle, de préférence la même que celle utilisée pour les vis 32 et 36. A l'autre extrémité, l'élément 40 est muni d'une pe- tite collerette circulaire 44, en saillie vers l'extérieur, servant de guide dans l'alésage intérieur de l'élément in- termédiaire 45, ou manchon. L'extrémité inférieure de 1'é- lément 45 est caractérisée par une petite collerette 46, dirigée radialement vers l'intérieur, qui se visse sur le filetage de l'élément 40; la limite d'extension maximale de cet accouplement est atteinte lorsque la collerette 44 entre en butée d'arrêt contre la collerette 46, tandis qu'on atteint la limite de contraction maximale lorsque le collet 47, proche du moyeu 41, entre en butée contre la collerette 46. Le manchon 45 est fileté extérieurement, sauf sur la longueur d'une petite collerette 48 dirigée radialement vers l'extérieur, laquelle constitue un guide à l'intérieur de l'alésage d'un élément extérieur 50. L'extrémité inférieure de l'élément 50 présente une petite collerette 51 dirigée radialement vers l'intérieur et qui se visse sur le filetage de l'élément 45; la limite d'extension maximale de cet ac- couplement est atteinte lorsque la collerette 48 entre en butée contre la collerette 51 tandis qu'on atteint la limite de contraction maximale lorsque l'extrémité fermée de l'élé- ment 50 entre en butée contre la collerette 48, légérement au-dessous de la cheville 52. L'activation du mécanisme de vérin 11 s'effectue en tournant simplement l'élément 40, au moyen d'une clé mâle qu'on insère dans l'empreinte à six pans creux de l'extrémi- té 43. Les pas des filetages vissés les une dans les autres, en 40-46 et en 45-51, sont de préférence identiques. Si l'on commence à agir sur le mécanisme à vérin dans la position de la figure 6, l'ensemble 45-51 peut être le premier à se mettre en mouvement et peut poursuivre son mou- vement jusqu'à ce que la collerette 51 s'arrête contre la collerette 48 avant que l'action de torsion ne mette en ac- tion l'accouplement 46-40; cette avance se termine lorsque la collerette 46 bute contre la collerette 44, de sorte qu'on obtient l'état d'extension maximale désigné sur la figure 4 par "S max". Pour ramener le mécanisme de vérin Il à la position de contraction maximale, indiquée sur la figure 6 par "S min", il suffit de faire tourner l'élément 40 dans le sens inverse de celui utilisé pour obtenir l'extension maximale. Naturellement, les chevilles 42, 52 sont dimensionnées de manière à pouvoir être sélectivement insérées dans les trous des broches 21, 21' Il convient de remarquer que, dans l'exemple décrit, la longueur d'extension maximale est supérieure au double de la longueur de contraction maximale mais il est évident que l'on peut encore augmenter ce rapport de longueur en réalisant le corps central et le vérin en quatre parties ou plus de quatre parties chacun. Il ressort de façon évidente de ce qui précède que, grâce à sa structure particulière, l'appareil orthopédique décrit ci-dessus peut être utilisé pour résoudre une large gamme de situations qui n'auraient pu être résolues que par- tiellement par l'utilisation d'appareils conformes au bre- vet des E.U.A. 4 312 336, appareils qui diffèrent les uns des autres par les dimensions de leurs corps centraux. En outre, la large plage d'adaptabilité de la longueur du corps central selon l'invention n'entraine aucune modi- fication des positions angulaires préalablement choisies des porte-clous, et l'agencement permet d'accéder facilement aux vis 32, 36, en raison de leurs emplacements décalés an- gulairement par rapport au plan qui contient les axes 22, 22' des broches à excentrique. Avec l'appareil selon l'invention, il est également possible de faire varier les orientations des porte-clous tout en maintenant la longueur du corps central inchangé. Il est en outre évident que des modifications pourront être apportées par l'homme de l'art à l'objet de l'invention dans son utilisation pratique sans sortir du domaine de l'invention qui est défini par les revendications annexées. R E V E N D I C A T I ONS 1 - Appareil orthopédique destiné à la fixation exter- ne axiale d'os ou de parties d'os fracturés à large gamme d'adaptabilité, comprenant un corps central (10) de longueur variable aux extrémités duquel deux porte-clous (15, 17) sont assemblés au moyen de joints à rotule. (16, 18) dont les centres de rotation se trouvent sur l'axe longitudinal du corps central, des moyens pouvant être actionnés sélective- ment, associés respectivement aux deux joints à rotule (16, 18) pour bloquer les porte-clous (15, 17) dans une orienta- tion déterminée, un mécanisme de vérin (11) pouvant être ac- tionné sélectivement agissant à proximité des extrémités du corps central (10), caractérisé par le fait que le corps central (10) est constitué par au moins trois parties (12, 13, 14) qui peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres par coulissement télescopique, par des moyens (30, 32, 34, 36) de guidage axial anti-rotatoire et de blocage, qu'on peut actionner sélectivement entre lesdites parties et par deux broches tubulaires (21, 21') à excentrique montées li- bres en rotation dans les parties extrêmes (12, 14) et qui constituent des logements de montage pour deux chevilles (42, 52) d'un mécanisme de vérin. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie (13) est constituée par un manchon cy- lindrique, intermédiaire, concentrique à l'axe longitudinal du corps (10), interposé radialement entre les parties inté- rieure (12) et extérieure (14) et monté à coulissement té- lescopique par rapport à ces parties, la partie extérieure (14) étant munie d'une fente ouverte (37). 3 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage axial anti-rotatoire et de blo- cage agissant entre les parties du corps central (10) sont constituées par deux vis d'arrêt (32, 36) à pointe cylindri- que plate (33) que l'on peut visser radialement dans le man- chon (13) et dans la partie extérieure (14), et qui sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre ainsi que par rapport au plan qui contient les axes (22, 22') des bro- ches (21, 21'), et par deux rainures (30, 34) présentant un fond plat et des parois latérales et qui sont d'une longueur peu inférieure à celle des méplats (31, 35) de la partie in- térieure (12) et du manchon (13) sur lesquels elles sont for- mées, ces rainures coopérant avec les pointes (33). 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les vis (32, 36) ont une tête à six pans creux. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les broches tubulaires (21, 21') sont à six pans creux à une de leurs extrémités. 6 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme de vérin (11) est constitué par au moins trois éléments cylindriques (40, 45, 50) disposés con- centriquement le long d'un axe de déplacement commun, les éléments (40, 45) présentant chacun intérieurement un alésa- ge cylindrique et se terminant à une extrémité par une col- lerette filetée (46, 513 dirigée radialemert vers l'intérieur, qui se visse sur le filetage extérieur de l'élément corres- pondant (40, 45), les éléments (40, 45) se terminant par une collerette (44, 48) dirigée radialement vers l'extérieur, contenue dans l'alésage cylindrique correspondant d'un autre élément (45, 50) et tous les filetages ayant le même pas et se développant dans le même sens. 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, à son extrémité qui est à l'opposé de la colle- rette (51), l'élément (50) porte une cheville (52), insérée dans cet élément et qui fait saillie radialement vers l'ex- térieur, et par le fait que, à l'opposé de la collerette (44), l'élément (40) est muni d'un collet (47) au-dessous duquel cet élément se termine par une extrémité (43) à six pans creux qui est reliée libre en rotation à un moyeu (41) au moyen d'une cheville (42) qui fait saillie radialement vers l'extérieur sur le moyeu (41).