Brevet FR2593057A1 — publié le 19870724

DISPOSITIF DE FIXATION DES EXTREMITES DE FRACTURE D'UN OS. DEMANDE COMPLEMENTAIRE A LA DEMANDE P 34 33 105.0. L'invention concerne un dispositif de fixation des extrémités de fracture d'un os dans un corps vivant au moyen d'une broche ou d'une plaque reliée à l'os et présentant dans ce but des perçages pour le maintien des éléments de liaison, étant précisé qu'une certaine élas- ticité subsiste et que la paroi de la broche oude la plaque présente, au moins dans la zone de surface des perçagesdes renforts s'étendant axia- lement le long respectivement d'une génératrice, des deux côtés des perçages, selon la demande de brevet P 34 33 105.0. La broche dans la moelle et l'apport extérieur de longues pla- ques sont des procédés connus de façon générale et ayant fait leurs preuves en médecine pour la fixation des fractures des os longs. Il y a ici, dans le cas des broches, deux variantes, dont l'une présente une fente allant d'une extrémité à l'autre et une exécution en feuille de trèfle de la section de la broche et dont l'autre emploie certes une section circulaire mais laisse la fente se terminer dans la zone supérieure. L'inconvénient essentiel de la broche à fente allant d'un bout à l'autre réside en ce que d'une part, à cause de la fente et pour des considérations d'élasticité pour motifs biomécaniques, elle a la forme d'une feuille de trèfle, mais de ce fait ne vient en contact que sur des zones longitudinales très limitées avec la paroi de l'os, c'est- à-dire qu'elle ne reçoit dans le fémur qu'un bridage transversal insuffisant. Un taux relativement élevé de fissures superficielles et d'usu- re est apparu dans le cas des broches à fente n'allant pas d'un bout à l'autre et presentant partiellement une section circulaire. Les fissures y partent toujours de l'extrémité de la fente, dans le cas de la plaque entre deux perçages pour les éléments de liaison et dans le cas de la broche de verrouillage également près des trous pour les chevilles transversales. Des recherches expérimen- tales et des études ont fait apparaître que c'est précisément la fente de longueur limitée qui favorise l'apparition des fissures avec le changement de direction du flux de force autour de l'extrémité de la fente. Le but de l'invention consiste à donner à une broche ou à une plaque du type mentionné ci- dessus une forme telle qu'en plus d'une forme favorable au point de vue biomécanique elle s'oppose à la forma- tion de fissures ou à l'usure. On atteint ce but par le moyen que respectivement au moins un perçage de décharge est disposé au-dessus et/ou au-dessous des per- çages pour les éléments de liaison. D'autres conceptions avantageuses de l'invention s'énoncent comme suit: le diamètre des perçages de décharge est compris entre le quart du diamètre des perçages et ce diamètre; et la distance des centres des perçages de décharge et ceux des perçages est comprise entre une fois et trois fois le diamètre des perçages. - la broche est constituée d'un tube creux présentant une sec- tion extérieure circulaire et une fente longitudinale allant axiale- ment d'une extrémité à l'autre; et les renforts du type bourrelet, sont disposés ou bien sur la surface latérale intérieure et/ou sur la surface latérale extérieure. - la paroi de la plaque est munie, dans la zone de surface des perçages d'un évidement en forme de rainure. - les renforts ou l'évidement en forme de rainure s'étendent le long de la totalité de la broche ou de la plaque. On explique en détail ci-dessous l'invention à l'aide de deux exemples d'exécution et des figures 1-4. Les figures 1 et 2 représentent des coupes par les broches 1 présentant des fentes 2 allant d'une extrémité à l'autre, c'est-à- dire des'fentes qui séparent, de la tête à la pointe, la broche qui est véritablement creuse. La section intérieure et la section extérieure sont respectivement (presque) circulaires. Le long de la broche 1 sont prévues, dans la paroi de la broche 5, à des distances détermi- nées, des ouvertures 3,4 qui se correspondent et à travers lesquelles pénètrent des chevilles,des éléments de verrouillage ou des vis 6 qui fixent la broche 1 à l'intérieur de l'os 7, non représenté en détail, élastiquement par rapport à celui-ci. Des études et des recherches étendues ont fait apparaître que l'on peut éviter une formation de fissures dans la zone des ouvertures (trous) 3, 4 par le moyen que l'on rapporte des renforts 10, 11 au moins dans la zone des ouvertures 3, 4, ou bien sur la surface péri- phérique extérieure 8 et/ou sur la surface périphérique intérieure 9, des deux cStés des ouvertures 3, 4, le long des génératrices axiales. Ces renforts ont la forme de bourrelets. La longueur, l'épaisseur, la largeur et autres dimensions des renforts 10, 11 dépendent du matériau de la broche 1 et des conditions qu'elle présente. La position des renforts 10 et de l'ouverture 3 est à nouveau clairement représentée sur la figure 3. Pour des motifs de fabrica- tion il est avantageux de prévoir que les renforts 10 (et également 11) vont d'une extrémité à l'autre le long de toute la longueur de la broche. Dans le cas de diamètres extérieurs entre 9 et 16 mm et d'une longueur de 300-500 mm pour une épaisseur de paroi d'environ 1 mm des broches 1, les épaisseurs des renforts 9, 10 sont de l'ordre de 1,05 à 3 fois cette épaisseur de paroi. Les perçages 3, 4 imposés de construction provoquent des concen- trations de contraintes, ce qui fait que la capacité de reprise de charge pourrait encore être abaissée. C'est pour ce motif que, selon l'invention, on a prévu de rapporter au voisinage des perçages 3, 4 au moins un autre perçage de décharge 17, décalé dans la direction d'une génératrice (dans la direction axiale), au-dessus et/ou au- dessous. On optimise la forme, la dimension et la position du perçage de décharge 17 (ceci est également valable pour 17' sur la figure 4) de façon que les pointes de contraintes apparaissant aux perçages 3, 4 (ou 15) soient le plus possible égales à la plus faible contrain- te apparaissant aux perçages 3, 4. Pour le diamètre optimisé d' du perçage de décharge 17 (17') il existe une plage entre 1/4 d6d'{d, d étant le diamètre des perçages 3, 4 (13). Pour la distance b entre le centre d'un perçage 3, 4 (13) et respectivement le centre de l'un des perçages de décharge (17,17')il existe une plage préférée db _ 3d. La figure 4 représente une partie d'une plaque 12 qui se fixe à l'os 7 de l'extérieur au moyen de vis dans les trous 13. Pour empê- cher la formation de fissures à partir d'un tel trou, on munit la pla- que 12, exactement comme dans l'exemple de la broche des figures 1-3, au moins dans la zone de l'ouverture 13, le long des deux cStés, de renforts 14, 15 courant parallèlement l'un à l'autre dans la direction axiale. On peut également réaliser ces renforts par le moyen que l'on fraise une rainure 16 le long de la plaque 12 sur la trajet des trous 13. Certes, cette rainure 16 réduit ici l'épaisseur de la plaque, mais, de façon surprenante, elle n'opère pas d'affaiblissement mais au con- traire un renforcement de la plaque 12 en ce sens qu'elle empêche la formation de fissures. L'épaisseur de la plaque se situe entre 2 et 7 mm, sa largeur entre 5 et 25 mm. L'épaisseur 14, 15 correspond à celle du premier exemple d'exécution. Le perçage de décharge(17') est disposé audessus du trou 13, en fonction des conditions valables pour l'exemple d'exécution 1. De préférence, pour des motifs de symé- trie du flux de forces, il faudrait rapporter un autre perçage de dé- charge 17' au-dessous du trou 13. 2593057 REVENDICATIONS 1.Dispositif de fixation des extrémités de fracture d'un os dans le corps vivant au moyen d'une broche ou d'une plaque reliée à l'os et présentant dans ce but des perçages pour le maintien des éléments de liaison, étant précisé qu'une certaine élasticité sub- siste et que la paroi de la broche de la plaque présente, au moins dans la zone de surface des perçages des renforts s'étendant axiale- ment le long respectivement d'une génératrice, des deux côtés des perçages, caractérisé en ce que respectivement au moins un perçage de décharge (17, 17') est disposé au-dessus et/ou au-dessous des perçages (3, 4, 13) pour les éléments de liaison (6). 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre (d') du (des) perçage(s) de décharge (17, 17') se situe sur la plage 1/4 d e d'o d du diamètre (d) des perçages (3,4; 13), et en ce que la distance (b) des centres du (des) perçage(s) de dé- charge (17, 17') et des perçages (3, 4, 13) l'un de l'autre prend une valeur entre db.,3d. 3.Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la broche (1) est constituée d'un tube creux présentant une sec- tion extérieure circulaire et une fente longitudinale allant axiale- ment d'une extrémité à l'autre; et-en ce que les renforts (9,10), du type bourrelet, sont disposés ou bien sur la surface latérale inférieure et/ou sur la surface latérale extérieure (8 ou 9). 4.Dispositif selon la revendication 1 ou l'une des suivantes, caractérisé en ce que la paroi de la plaque (12) est munie, dans la zone de surface des perçages (13) d'un évidement en forme de rainure (16). 5.Dispositif selon la revendication 1 ou l'une des suivantes, caractérisé en ce que les renforts (9, 10; 14, 15) ou l'évidement en forme de rainure (16) s'étendent le long de la totalité de la broche (1) ou de la plaque (12).