Brevet FR2634641A1 — publié le 19900202

-- 1--* Dispositif de visée pour le positionnerent d'au n'oins un organe de fixation & travers un implant, du type cIocu cent-ro-ri,édul lalre. L'invention se rattache au secteur technique des sciences médicales. On sait que les clous, en permrettant au>x forces représentées par le poids du corps et son énergie cinétique de s'exercer au niveau du foyer des fractures, favorisent la consolidation. De plus en plus, la plupart des clous sont verrouillés au moyen de vis ou autres organes d'assemblage, afin d'éviter les rotations, de restaurer en toute sécurité les longueurs et de pouvoir traiter un certain nombre de fractures épiphysaires. Cependant, la technique de verrouillage s'avère très delicate, et nécessite un appareil connu sous le nom "amplificateur de brillance" qui génère des rayons X afin de pouvoir visualiser par exemple le ou les trous que présentent les clous pour le passage des broches ou vis de fixation, Un problème important résulte de la déformation du clou lors de son introduction, tant en torsion qu'en flexion. De plus, le clou, dans sa partie distale, ne suit pas toujours la ligne droite ou fait dévier l'extrémité osseuse distale, perturbant ainsi les rapports et les repères éventuels entre ledit clou et l'os. - Selon un premier procédé de verrouillge connu, on tente d'aligner deux trous au moyen de l'amplificateur de brillance, à savoir un trou que présente le clou et un trou que présente un viseur fixé à l'amplificateur. Pour avoir un résultat correct, il est nécessaire que l'image du trou soit ronde. Or, compte tenu des déformations possibles susindiquées, très souvent le trou est ellipsoidal. Il apparaît également des problèmes d'instabilité de l'ensemble de l'amplificateur et du viseUr, non solidaire du clou. De telles difficultés de manipulation pour placer le viseur dans il'a particulierement qualifiée. Selon un autre mode opératoire connu, on utilise un viseur tenu à la main en ayant pour objectif, toujours en combinaison avec un générateur de rayons X, d'aligner les deux trous, & savoir celui du viseur et celui du clou, Pour qu'un tel mode soit efficace, il faudrait que le praticien puisse, à la fois, rectifier et intégrer les différentes positions de l'espace au fur et & mesure des mouvements imprimés au viseur de manière à obtenir la concentricité des trous du viseur et des clous et la sphéricité de ces deu position étant trouvée, il convient encore de la maintenir. Une telle façon de procéder peut durer jusqu'à une heure, avec l'irradiation correspondante en rayons X. On conçoit que cela ne peut étre acceptable. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, Le problèrme pose est donc de pouvoir assurer le verrouillage d'un clou d'une manière simple et rapide, en évitant le maximum de contact avec les rayons X. Pour résoudre ce problème, selon l'invention, il a été conçu et mis au point un dispositif de visée conformé pour s'adapter à tout type de clou et qui est remarquable en ce qu'il comprend un organe du type viseur monté dans un support avec capacité de déplacement et de réglage en longueur, en rotation, en flexion et en translation, en étant apte & reconnaître l'obliquité du rayon X en le matérialisant afin de positionner très exactement l'organe du type viseur, au droit et en alignement de la partie du clou devant recevoir l'organe de fixation, ledit organe viseur étant susceptible d'être remplacé par un élément de guidage apte à assurer la mise en place dudit organe de fixation. Pour résoudre le problëme posé de tenir compte d'une éventuelle déformation de l'image du trou du clou l'organe viseur est conformé pour réduire par projection plane les trois dirensions de l'espace a une seule en étant apte l fonctionner correct.erent mérme si la partie de 1 ' irplant devant recevoir 1 'organe de fixation, n'apparaït pas rig.:, ureusererit ronde. Avantageusenent, 1 'organe viseur est un cylindre radio-transparent aux rayons X & l'intérieur duquel sont positionnes des élérments notamment en acier radio-opaque aptes à délimiter, en combinaison, une mire, Les éléments en acier radio-opaque, sont constitués par quatre. lames rectangulaires de faible épaisseur et disposées en croix en étant décalées angulairenient de 90 , lesdites lames affleurant la périphérie et les parties d'extrémité du cylindre tout en délimitant une partie centrale libre. F'our résoudre le problerme posé de l'instabilité du viseur, le support recevant l'organe viseur coopère directement ou d'une manière rapportée, avec un élément de fixation conformé pour coopérer avec une partie de l'implant ou de 1 'os. Pour résoudre le problème des déformations des clous après leur mise en place, qui perdent ainsi leurs rapports intrinsèques initiaux, le support présente une partie faisant office de rail de guidage coopérant avec l'élément de fixation avec capacité de coulissement et de blocage en translation, ladite partie étant montée avec capacité d'orientation angulaire par rapport à une autre partie du support recevant l'organe viseur. La partie du support recevant l'organe viseur est constituée par un ensemble mobile monté avec capacité de déplacement en translation et de pivotement angulaire dans un plan horizontal en étant assujetti à des moyens de blocage en position, ledit ensemble mobile recevant l'organe viseur avec capacité d'orientation angulaire et de blocage en position. L'invention e.t exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 à 3 montrent le principe de visée selon l'invention. La figure 4 est une vue en perspective d'une forme de réalisation du viseur, La figure. est une vue de face du dispositif. La figure 6 est une vue en plan correspondant d la figure 5. La figure 7 est une vue en coupe transversale consid.rée selon la ligne 7-7 de la figure S. La figure 8 est une vue de face de la partie du support recevant l'organe viseur, La figure 9 est une vue en plan correspondant & la figure 8. La figure 10.est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 10-10 de la figure 8. La figure 11 est une vue semblable à la figure 10 rnontrant une autre position de l'ensemble mobile. Le dispositif selon l'invention comprend un organe du type viseur (1) monté dans un support (c5), avec capacité de déplacement et d'orientatiohi des différentes directions en étant apte à reconnaître l'obliquité du rayon X en le raatérialisant. Le viseur en tant que tel est constitué par un cylindre radio-transparent, cercle de rmtal radio-opaque ou autre, apte & réduire par projection plane les trois dimensions de l'espace & une seule. Le viseur est en outre conformé pour être efficace même si l'image du trou (C1) du clou (C) a une forme d'ellipse, ce qui facilite grandement le réglage de l'amplificateur de brillance. Dans l'exemple illustré (figure 4), le cylindre de visée (1) est transparent aux rayons X et est équipé intérieurement de quatre lames verticales (la), (lb), (lc) et (ld) en acier radio-opaque de faible épaisseur. Ces lames sont wositionnées dans des plans orthogonaux, en étant décalées angulairement de 90' et en affleurant la périphérie et les parties d'ex:trémité du cylindre (1) tout en délimitant une partie centrale libre (le). Cette partie centrale a des diriensions variables en fonction du trou à viser et de l'élirent de fixation à positionner Bien evidemment, ce cylindre de visée peut avoir d'autres configurations telles que par exemple deu: laames rectangulaires sur un mritme diamètre ou sur deux diar,.etres differents, Coriri.e indique, le cylindre de visée permet de déterminer l'obliquité de rayons X en provenance du générateur (G) et fait office de viseur en mnrme temps, Si le rayon X est parfaitement à la verticale du cylindre (1), la matérialisation dudit rayon est une croix dont le centre (c) est un cercle correspondant à l'image de la partie centrale libre (le) dudit cylindre Dés que le rayon X s'écarte de la verticale, trois phénomènes visibles apparaissent, d'une mfanière isolée, ou en combinaison: - épaississement de l'une ou de plusieurs branches de la croix, - ovalisation de l'image de la partie centrale libre (le), empiétement de l'une des branches de la croix sur l'imrage de la partie centrale libre. Ce cylindre de visée, détecteur d'obliquité de rayons X possède donc, de par ses caractéristiques, la possibilité de se placer parfaitement au centre du rayon principal. Il permet aussi, grace & l'analyse de forme informatique de donner en degré l'obliquité du rayon. Il permettra donc une visée informatique automatique par mise en place correcte du viseur quelle que soit la position du rayon X incident. Comme indiqué, une fois placé parfaitement perpendiculairement au rayon principal, le viseur apparait sous forme d'une fine croix avec un rond blanc en son centre qui correspond "à la ligne de tir". Etant donné que ce rond a une certaine surface, variable selon le viseur utilisé, et correspondant à la section de l'élément de fixation & utiliser, celui-ci est situé à l'intérieur de l'image visée, l'élément de _6_ f i-:at ion y passera très prèciserment quelle que soit la forme de ladite inlaoe, Corfrue indlque dans la suite de la description, il suf f it ensuite de changer ce cylindre de visée et de le reruplacer par un organe apte & diriger un quelconque outil tranchant de perçage ou de fixation, Il convient donc d'amener le cylindre de visée (1) au niveau de la cible constituée par le clou (Cl) du clou (C) et de positionner ledit cylindre au droit du rayon X principal, et de tenir compte des déformations du clou. Il en résulte un agencerment particulier du support (5), C:orrmme le montre la figure 5, le support (S) coopère avec un élément de fixation (2) conformé pour tre rendu solidaire d'une partie du clou (C) ou de l'os. Dans l'exemple i1lustré, 1 'er-base (2a-) de l'élérment de f ixation (2) est agencee pour étre accouplée, d'une manière démontable, & l'extremit.e du clou (C) débordant de l'épiphyse de l'os. L'ebase C(2a) reçoit une tige de manoeuvre (3) présentant un niz= filete (:-:a: apte à tre vissé dans la partie débordante du clou, en respectant, dans ces conditions, les caractéristiques proximiales de chaque clou, La partie supérieure de l'élément (2) présente un tunnel de guidage (2b) recevant & libre coulissement un rail (4:) accouplé d'une manière dérmontable, avec capacité d'orientation angulaire, en bout d'une partie (Sa) que présente un berceau C(S) du support. Une lumière oblongue (4a) établie dans la partie médiane du rail (4) coopère avec une vis de réglage (6) de l'élément (2), afin d'assurer son blocage en translation, En outre des repères (4b) sont formés sur le côté du rail (4) pour permettre de régler la longueur de l'entraxe (CL) entre l'organe viseur (1) et l'élément de fixation (2) qui doit correspondre & la longueur entre l'extrémité du clou et le trou de verrouillage (Cl) dudit clou, Une poignée de préhension (7) est solidaire transversalement de l'élément de fixation (2), La partie du support (5) recevant l'organe viseur (1) est constitue par un ensemble mobile monté avec capacit tie deplacer-ent en translation et de pivotement angulaire dens un plan horizontal, en étant assujetti & des moyens de blocage en position. Cet ensemble mobile comprend un berceau mobile (8) monté transversalement à coulissement guidé à l'intérieur du berceau fise (5), en étant assujetti à un moyen de réglage et de blocage en position (9). Les flasques (Sb) et (Sb) respectivement des berceaux (5) et (8), sont profilés en arc de cercle, En appui sur la partie interne des flasques (Sb), sont montes deux élérientsfixes profilés en arc de cercle (10.) présentant chacun une lumière (lOa) semi-circulaire dont le centre correspond à l'axe du clou. Les éléments (10) reçoivent deux combinaison avec les lumières (10a) des éléments (10). Par exemple, l'un des flasques (13) peut présenter une denture (13a) coopérant avec une roue dentée (R)assujettie à un organe de manoeuvre (20) porté par l'élément (10) correspondant. En outre, le chariot (11) est monté sur les tiges (12î> avec capacité de déplacement et de réglage en translation au moyen par exemple d'une vis de manoeuvre (14) portée par l'autre flasque (13) et vissée dans un bossage (lia) du chariot. Le chariot présente très, sensiblement dans sa partie centrale, un fot (lib) apte & recevoir l'organe viseur (1). Ce fût (1ib) est supporté par deux axes tourillons (1S) pour pivoter angulairement dans une lumière (11c) du chariot, dans un plan perpendiculaire à celui du déplacement angulaire dudit chariot (11). Les axes tourillons (1S) sont assujettis à un svsterue d'accouplerment (16) manoeuvre par une vis (17) engagee dens une partie correspondante du chariot (l). Dans ces conditions, il apparaît que l'orâane viseur (1) peut étre déplacé et orienté dans tous les plans de l'espace, compte tenu de la conception particuliere du support telle que décrite, Lorsque la vise est terminée, il suffit de rerplacer, après blocage de l'ensemble mobile, l'organe viseur (1), par un élément de tout type connu et approprié et apte a perrmettre le guidage d'un outil du type broche. A noter que le berceau fixe (5) du support, reçoit, d'une manière démontable, un système de stabilisation coopérant avec l'os, pour supprimer le porte-à-faux. Ce système est constitue par une tige horizontale (18) solidaire du berceau (S) et recevant avec capacité de réglage, en position, une tige d'appui verticale (19), Dans la forme de réalisation décrite et illustrée, les différents réglages s'opèrent au moyen de molettes rimanuelles, sans pour cela exclure d'autres systèmes, Far exemple, ces molettes peuvent être remplacées par des douilles mrles à quatre pans aptes & coopérer avec des douilles femelles complémentaires et accouplées à un organe d'entrainement du type perceuse. Il en résulte un réglage à distance évitant ainsi toute irradiation par les rayons X par le praticien. On prévoit également d'asservir l'ensemble du dispositif A un programme informatique, les molettes de réglage étant remplacées par des moteurs pas & pas. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le verrouillage des clous centro-médullaires, et plus généralement pour permettre une visée précise & travers un os. REVENDICATIONS -1- Dispositif de vistée pour le positionnenent precDs =et rapide, en cortbinaison avec un générateur de rayons X, d'au rmDins un organe de fixation & travers un implant notaritrïent du type clou, placé dans le canal médullaire d'un os, caractérisé en ce qu'il corprend un organe (1) du type viseur monté dans un support (5) avec capacité de deéplacement et de réglage en longueur, en rotation, en flexion et en translation, en étant apte à reconnaître l'obliquité du rayon X en le matérialisant afin de positionner très exactement l'organe du type viseur (1), au droit et en alignement de la partie du clou devant recevoir l'organe de fixation, ledit organe viseur (1) étant susceptible d'étre remplacé par un élément de guidage apte à assurer la mise en place dudit organe de fixation. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe viseur (1) est conforrmé pour réduire par projection plane les trois dinmensions de 1 'espace à une seule en étant. apte & fonctionner correctement méme si la partie de 1 'irmplant devant recevoir l'organe de fixation, n'apparaît pas r i goureusement ronde. -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe viseur (1) est un cylindre radio-transparent aux rayons X à l'intérieur duquel sont positionnés des éléments notamment en acier radio-opaque aptes à délimiter, en combinaison, une mire. -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments en acier radio-opaque, sont constitués par quatre lames rectangulaires de faible épaisseur et disposées en croix en étant décalées angulairement de 90', lesdites lances affleurant la périphérie et les parties d'extrémité du cylindre tout en délimitant une partie centrale libre (le), -10- -5- Dispositif selon la revendication 1 caractéris= en ce cque le support (.S) recevant- 1 'organe viseur (1) coopère directeraEint ou d'une rianiere rapportée, avec l'elêrent de fi. conforne pour coop'rer avec une partie de l ' implant ou de d 's. -6- Dispositif selon la revendication.5, caractérisé en ce que le support présente une partie (4) faisant office de rail de guidage (4) coopérant avec l'élériment de fixation (2) avec capacité de coulissement et de blocage en translation, ladite partie (4) étant montée avec capacité d'orientation angulaire par rapport & une autre partie (S) du support recevant 1 'organe viseur -7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie (5) du support recevant l'organe viseur est constitutée par un ensemble mobile monté avec capacité de déplacement en translation et de pivotement angulaire dans un plan horizontal en étant assujetti. des moyens de blocage en pc.sition, ledit. ensemble mobile recevant, l'organe viseur avec capacité d'orientation angulaire et de blocage en position. -8- Dispositif selon la revendication S, caractérise en ce que l'emrbase (2a) de l'élément de fixation (2) est agencée pour étre accouplée, d'une manière démontable, & l'extrémité du clou débordant notamment de l'épiphyse de l'os, -9- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des repères (4b) sont formés sur le côté de la partie du support faisant office de rail (4) pour permettre de régler la longueur de l'entraxe entre l'organe viseur et l'élément de fixation qui doit correspondre à la longueur entre l'extrémit.é du clou et la partie de verrouillage dudit clou., -10- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble mobile comprend un berceau (8> monté transversale- -1 1 - rient à coulissertent guide. l'int.erieur de la partie fi.'e (.5) du supp:,rt en étant assujetti à un mryen de replmgm et:le blocagme en position, les flasques dudit berceau (o) recevaet deuL: éler ents fixes profilés en arc de cercle (10) e t présentant chacun une lurjiere (lOa) serii-circulaire dont le centre correspond à l'are du clou, -11Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que les élérieents (10O) recoivent deux à deu>:: un chariot (11) porté par deu- tiges de guidage parallèles (1l) coopérant avec les luriieéres (lOa) desdits éléments, lesdites tiges (12) étant entretoisées a leur extrémité par des flasques profiles (lB) dont l'un est agencé pour pernmettre l'entra. nement circulaire de l'enserble du chariot (1l1) en combinaison avec lesdites lurières (lOa). -12- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le chariot (11) est monté sur les tiges (12) avec capacité de deplacerfent et d'e réglage en translation au royen d'un organe (14) porté par l'autre flasque (13) et coopérant avec une partie dudit chariot (11). -13- Dispositif selon les revendications 11 et 12, caractéerisé en ce que le chariot (ll) présentent très sensiblement dans sa partie médiane un fût (llb) apte à recevoir l'organe viseur (1), ledit fût étant supporté par deux axes tourillons (15) pour pivoter angulairement dans une lumière (Clc) du chariot et dans un plan perpendiculaire à celui du déplacement circulaire du chariot, lesdits axes tourillons étant assujettis & un système d'accouplement coopérant avec un organe de manoeuvre et de réglage (17). -14- Dispositif selon l'une quelconque des revendications S à 13, caractérisé en ce que la partie (S) du support reçoit, de ri.,nier-e d.eriont. eble, un systéràe' de st..bilisetion Xl B - 19) apt-e e". Cavec, ,Pe' e.vC.'OS,