Brevet FR2667781A1 — publié le 19920417

i ATTELLE EXTERNE DE FIXATION ET REDUCTION DE FRACTURES OSSEUSES. La présente invention est relative aux matériels orthopédiques et elle concerne, plus spécialement, les matériels 505 destinés à permettre, par maintien et réalignement, une réduction ainsi qu'une consolidation des fractures des os, plus particulièrement des membres inférieurs et supérieurs. L'invention vise essentiellement le matériel orthopédique de fixation externe par rapport aux matériels de fixation interne constitués par exemple par les vis-plaques, les broches etc. Si le matériel orthopédique de réduction par fixation interne permet très certainement d'atteindre un résultat de réduction et de consolidation d'une fracture, il est clair que son utilisation implique la mise en oeuvre d'une méthode invasive étant donné que le praticien est astreint à ouvrir le membre traumatisé pour atteindre et dégager l'os fracturé afin de pouvoir appliquer sur les segments dudit os, une plaque, une lame ou une broche fixée par des vis implantées dans le matériel osseux Il s'agit donc d'une intervention chirurgicale qui peut être lourde avec les conséquences qui peuvent éventuellement s'attacher à de telles pratiques même si celles-ci sont généralement bien maîtrisées. Le matériel orthopédique de fixation externe, vise à supprimer une telle opération chirurgicale, en implantant directement par des broches traversant les chairs et fixées dans les segments osseux, une sorte de harnais extérieur latéral assurant l'immobilisation des segments osseux fracturés dans la position requise. La technique antérieure connaît différentes propositions dans ce sens. A titre indicatif, il peut être cité, le fixateur externe ILIZAROF, dont l'inconvénient majeur réside dans la nécessité d'utiliser un grand nombre de broches traversantes qui sont implantées selon différentes orientations dans l'os en traversant les chairs La mise en oeuvre d'un tel fixateur est excessivement déLicate, car il convient absolument, pour implanter les différentes broches, d'assurer le passage de ces dernières, entre les muscles sans traumatiser les nerfs, les tendons ou les circuits artériels et veineux. La technique antérieure connaît également un système de fixation externe dit d'HOFFMANN, mettant en oeuvre, entre les broches de fixation traversantes, des moyens de liaison et de support relativement encombrants et difficiles à régler. Une évolution dans la simplicité de conception a été constatée avec le matériel de fixation externe, OSTEO, constitué par deux éléments télescopiques réglables relativement, dont les extrémités sont pourvues de moyens de fixation et d'orientation de broches traversantes. Si un tel dispositif représente incontestablement une simplification des matériels antérieurs, il doit être considéré que la proposition formulée, conduit à un matériel encombrant, ne possédant pas de grandes possibilités de réglage simple, rapide et aisé, de l'orientation des moyens de fixation des broches pour correspondre à la direction d'implantation priviligiée de ces dernières. Il convient de citer par ailleurs, une autre proposition connue sous le nom de système de fixation axiale dynamique proposé par la société ORTHOFIX Un tel matériel se compose d'un support allongé, de longueur réglable, dont les extrémités sont pourvues de moyens de réglage d'assiette pour deux brides extrêmes de liaison avec des broches traversantes. Les moyens de réglage d'assiette sont constitués, pour chaque extrémité, par une rotule à bloquage, qui s'avère en pratique, admettre un certain glissement modifiant de façon irremédiable et préjudiciable, l'alignement relatif entre les segments fracturés d'un os à réduire et consolider. L'objet de l'invention est de répondre au problème posé de la fixation externe des segments d'os fracturés, en proposant une nouvelle attelle de conception légère, mais robuste, pouvant être réglée de façon rapide, certaine et durablement, à la fois en longueur et en réglage d'assiette, de manière à offrir toutes possibilités d'adaptation aux orientations privilégiées des broches traversantes devant être immobilisées relativement pour assurer l'alignement convenable et correct des segments fracturés, leur maintien en condition de réduction, ainsi que leur consolidation dans le temps. Un autre objet de l'invention est de permettre, par une simple adaptation, une fonction d'amortissement élastique relatif, limité lorsque, par exemple, il convient de faire jouer à l'attelle une possible fonction de mise en compression alternée du trait de fracture en vue d'affermir dans le temps, la consolidation qui s'installe. Un autre objet de l'invention est de permettre aussi, le cas échéant, de faire assumer à l'attelle externe, une fonction d'allongement lorsqu'il convient d'appliquer une telle méthode, par ailleurs connue par elle-même. Un autre objet de l'invention est de proposer une nouvelle attelle présentant un faible encombrement relatif, de manière à pouvoir être disposée extérieurement à proximité du membre traumatisé. Un objet supplémentaire de l'invention est d'offrir une attelle permettant de pratiquer sans démontage, la prise de clichés radiographiques, sans que les éléments la constituant, représentent des obstacles masquant les parties osseuses à radiographier. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'attele externe selon l'invention est caractérisée en ce que -les éléments télescopiques sont réalisés en un matériau transparent aux rayons X et forment à leurs extrémités opposées deux plateaux transversaux, -le moyen de blocage est constitué par une coulisse coopérant avec deux pinces de serrage adaptées à la périphérie des plateaux, -les moyens de réglage d'assiette sont constitués, pour chaque bride, par trois tiges filetées, équidistantes angulairement, réglables individuellement en longueur et montées par trois rotules dans le plateau correspondant pour s'étendre en position neutre, parallèLement à l'axe des éléments télescopiques. Diverses autres caractéristiques de l'objet de l'invention ressortent de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 est une élévation de l'attelle externe dans une position de fixation et de réduction d'une fracture d'un membre. La figure 2 est une coupe transversale prise selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe-élévation prise selon la ligne brisée III-III de la figure 2. La figure 4 est une coupe-élévation montrant, à plus grande échelle, un détail de réalisation de l'un des éléments constitutifs de l'attelle. Les figures 5 et 6 sont des coupes transversales prises selon les lignes V-V et VI-VI de la figure 1. La figure 7 est une coupe-élévation partielle illustrant une variante de réalisation de l'un des éléments de l'attelle. La figure 8 est une coupe-élévation analogue à la figure 3 montrant une variante de réalisation de l'attelle prise selon la ligne VIII-VIII brisée de la figure 9. La figure 9 est une coupe transversale prise selon la ligne IX-IX de la figure 8. Selon la première forme de réalisation illustrée par les figures 1 à 3, l'attelle désignée dans son ensemble par la référence 1, est destinée à lier rigidement des groupes de broches 1 et 2 implantées à partir de l'extérieur d'un membre 3 dont un os 4 est divisé, à la suite d'un traumatisme quelconque, en deux segments 4 a et 4 b de par et d'autre d'un trait de fracture Les broches 1 et 2 sont implantées de façon connue, pour être vissées respectivement dans les segments 4 a et 4 b afin de constituer des points d'ancrage reliés par l'attelle externe 1 devant assumer une première fonction de liaison positive, mécanique, ferme, résistante, extérieurement au membre 3, et au moins une seconde fonction de réglage d'alignement relatif et d'orientation entre les groupes de broches 1 et 2, de manière que les segments 4 a et 4 b puissent être placés relativement dans un état de reconstitution de l'os 4 La fonction de réglage d'orientation devant être assumée, implique en conséquence supplémentairement aussi, une fonction de réglage d'écartement entre les segments 4 a et 4 b. Pour asssumer les fonctions ci-dessus, tout en offrant le plus faible encombrement latéral possible, ainsi qu'une faculté de prise de clichés radiographiques, l'attelle externe 1 comprend un support allongé 6 qui est constitué par deux éléments télescopiques 7 et 8 avantageusement réalisés en un matériau transparent aux rayons X tel notamment qu'en matériau composite à base de fibres de carbone, de fibres d'aramide ou de fibres de verre Les éléments 7 et 8 peuvent être constitués par un tube et une tige de sections droites transversales complémentaires respectant une tolérance d'ajustement précise tel que par exemple H 7 g 6 Les sections droites transversales peuvent être circulaires ou polygonales, ce qui semble être un choix préféré pour établir un alignement angulaire immuable entre les éléments télescopiques 7 et 8 Dans le cas de sections circulaires, des moyens d'immobilisation angulaires peuvent être prévus entre les éléments 7 et 8 pour coopérer relativement De tels moyens peuvent par exemple être formés par une ou des cannelures ou encore une rainure et une languette La longueur relative des éléments télescopiques 7 et 8 est choisie en relation avec l'application spécifique et correspond à l'amplitude maximale pouvant être rencontrée en pratique dans tous les cas de réduction, consolidation et alignement d'os dits longs. La technique de fabrication par usinage ou moulage des éléments télescopiques 7 et 8 est prévue pour leur faire comporter à leurs extrémités opposées chacun un plateau 9 ou 10 dont le plan est transversal à l'axe x-x' commun aux éLéments télescopiques 7 et 8 Les plateaux 9 et 10 sont, de préférence, de forme circulaire et sont respectivement formés de manière que les éLéments télescopiques 7 et 8 soient déca Lés par rapport au centre c des plateaux comme cela ressort de la figure 2 Cette disposition permet de réduire la mesure radiale r entre l'axe x-x' et la périphérie locale des plateaux 9 et 10 et de disposer en conséquence d'un moyen de liaison positive particulièrement résistant qui peut ainsi être placé, comme cela ressort de La figure 1, le plus près possible de la surface extérieure du membre 3 selon une orientation qui peut être rigoureusement parallèLe à la diaphyse d'un os long fracturé tel que l'exemple est illustré en figure 1. Les éLéments télescopiques 7 et 8 sont associés à un moyen 11 de réglage et de blocage en longueur Un tel moyen 11 est constitué par une coulisse 12 engagée dans deux pinces 13 et 14 pourvues d'organes de serrage 15 et 16 Les pinces 13 et 14 comportent chacune, par ailleurs, un doigt 17, 18 destiné à être engagé dans un a Lèsage borgne 19, 20 ménagé à partir de la périphérie des plateaux 9 et 10, de préférence, dans la partie de ces derniers angulairement opposée aux éLéments télescopiques 7 et 8 Les a Lèsages borgnes 19 et 20 sont, de préférence, pratiqués à partir du fond d'encoches 21 et 22 ménagées à la périphérie des plateaux 9 et 10 pour recevoir au moins en partie les corps de pinces 13 et 14. Le moyen de réglage 11 décrit ci-dessus permet, à près desserrage des vis 15 et 16, de libérer la coulisse 12 et, par conséquent, de faire coulisser relativement en extension ou en rétraction, les éLéments télescopiques 7 et 8 jusqu'à atteindre la position d'écartement devant être retenue Dans cet état, les vis et 16 sont de nouveau serrées pour assurer, par la coulisse 12, l'immobilisation relative, ferme et résistante des plateaux 9 et et des éLéments télescopiques 7 et 8. Les plateaux 9 et 10 sont destinés à assurer, par leur face opposée à celle correspondant aux éLéments télescopiques 7 et 8, le maintien de deux brides de serrage 23 et 24 par l'intermédiaire de deux moyens 25 et 26 de réglage d'assiette. Chaque bride comporte une platine 27, 28 prolongée par un corps de pince 29, 30 possédant chacun un axe de symétrie y-y' placé normalement coaxialement à l'axe x-x' Les corps de pince 29 et sont prévus pour comporter deux machoîres de serrage 31 et 32 unies par des organes de serrage 33 et délimitant entre elles des logements 34 d'immobilisation de broches 1 ou 2 Le plan des machoires 31 et 32 peut être parallèLe à l'axe x-x', comme montré pour la bride 29 selon la figure 3, ou perpendiculairement à cet axe, comme représenté pour la bride 24. Les moyens de réglage d'assiette 25 et 26 sont réalisés identiquement et pour cette raison, un seul est décrit dans ce qui suit en référence à la figure 4 Il convient donc de considérer que les mêmes moyens techniques affectés des mêmes références correspondent au second moyen. La figure 4, correspondant plus particulièrement au moyen , montre que le dispositif de réglage d'assiette fait intervenir entre le plateau 9 et la platine 27, trois tiges filetées 40 équidistantes angulairement, traversant la platine 27 selon une direction perpendiculaire au plan de cette dernière par rapport à laquelle elles peuvent être rég Lées en longueur au moyen d'organes de blocage 41, tel qu'un système écrou contre-écrou Chaque tige filetée 40 est pourvue d'une tête 42, de type rotule, qui est montée dans un logement complémentaire 43 présenté par le plateau 9 Chaque rotule 42 peut être constituée par un éLément indépendant, rapporté sur la tige 40 comme illustré par la référence 42 a ou au contraire représenter une partie intégrante de la tige 40, comme illustré par la référence 42 b Le maintien avec capacité de rotation relative de la rotule 40 dans le logement 43 est assuré par l'intermédiaire d'une contre-plaque de serrage 44 immobilisée sur la platine 9 par l'intermédiaire de vis ou analogue 45 (figure 2). Par l'intermédiaire des écrous 41, il devient possible de régler la longueur de chaque tige 40 et, par conséquent, la mesure d'écartement entre le plateau 9 et la platine 27 Un réglage d'assiette de caractère universel peut donc intervenir pour conférer à la platine 27, le réglage exactement convenable pour que le plan y-y' des logements 34 corresponde à l'orientation d'implantation des broches dans le segment osseux. Après implantation des broches 1 et 2, l'attelle peut donc être rég Lée facilement pour permettre l'emboîtement des brides 23 et 24 sur les groupes de broches qui sont rigidement liées par le serrage des contre-écrous 41, des vis 33 et des pinces 13 et 14. Bien entendu, un ajustement de ces réglages est toujours possible en agissant sur les mêmes moyens techniques pour parfaire la réduction des segments 4 a et 4 b en écartement et en orientation spatiale relative. Lorque les réglages ont été effectués, le serrage définitif des différents moyens tels que 15, 16, 41 et 33 permet de maintenir et de garantir de façon certaine dans le temps les orientations privilégiées ayant été retenues, de sorte que les segments 4 a et 4 b restent placés en position de réduction favorable à une consolidation de la fracture. Ainsi que cela est connu, une consolidation d'un os fracturé peut faire intervenir avantageusement une phase de mise en compression de l'os en cours de consolidation par un retour en charge progressive favorisant la résistance de l'os ayant été immobilisé L'attelle de fixation externe selon l'invention permet le recours à une telle technique En effet, les plateaux 9 et 10, notamment en raison de la position excentrée des éLéments télescopiques 7 et 8, peuvent comporter dans la demi-partie angulaire opposée à ces derniers, deux séries de logement tels que 21, 21 a et 22, 22 a pourvus d'a Lèsages borgnes 19, 19 a et 20, 20 a De cette manière, il devient possible, en cours d'immobilisation et lorsque le moment est venu, de monter dans les logements 21 a et 22 a, un moyen de blocage 11 a de substition incorporant un amortisseur élastique 50 à course axiale limitée, réglable Le moyen 11 a est, par exemple, constitué par une tige filetée 51 montée par un système 52 de blocage ou de libération angulaire sur une bague 54 prolongée par un doigt 55 à même d'être engagé dans un des logements 19 a ou 20 a La tige filetée 51 coopère avec un fût taraudé 56 prolongé au-delà d'un épaulement 57 par une partie décolletée 58 au-delà de laquelle s'étend une tige 59 traversant une bague 60 prolongée radialement par un doigt 61 à même d'être engagé dans l'un des logements borgnes 19 a, 20 a La tige 58 est pourvue en bout d'un système 62 de réglage axial agissant pour mettre en contrainte de compression un organe élastique 63 entourant la partie décolletée 58 pour prendre appui entre l'épaulement 57 et la bague 60 Le réglage par le système 62 est prévu pour définir entre la bague 60 et la partie décolletée 58 un écartement correspondant à une plage e de déformation élastique limitée du ressort 63. Lorque le moyen de blocage de substitution 11 a a été adapté et rég Lé sur les plateaux 9 et 10, le moyen principal 11 peut être enlevé. Dans cet état, l'attelle de fixation peut être utilisée pour mettre l'os 4 sous contrainte de compression en appliquant une charge qui, dans un premier temps, est transmise à la manière d'un système à harnais, à l'attelle et entre les plateaux 9 qui subissent un rapprochement relatif correspondant à la plage e d'absorption de l'amortisseur élastique 50 Lorsque la plage e a été absorbée, le fût 56 est en butée positive contre la bague 60 et reconstitue alors le harnais proprement dit à même de supporter la charge de compression maximale au delà de celle ayant été acceptée par l'amortisseur 50 Ainsi, une partie de cette charge est prise en compte par l'os tant que la plage e d'absorption n'a pas été compensée, ce qui permet, en choisissant convenablement les caractéristiques du ressort 60 et le réglage apporté par le système 62, de soumettre l'os en cours de consolidation à une charge de compression partielle, réglable et progressive. Il doit être considéré que cette fonction ne supprime pas les fonctions précédentes de maintien d'alignement car le seul degré de liberté conféré par le moyen de blocage de substitution 11 a s'établit parallèlement à l'axe x-x'. L'attelle externe selon l'invention peut également, en raison de sa constitution, être mise en oeuvre pour l'application de la méthode d'allongement des os, parfois utilisée lorsqu'une différence de longueur est constatée entre des os homologues de deux membres Une telle différence de longueur peut résulter d'un défaut de croissance ou d'une perte accidentelle de substance La technique d'allongement consiste, au cours de la consolidation, à permettre un écartement relatif progressif de faible amplitude entre les segments osseux tels que 4 a et 4 b séparés par un trait de fracture 5. Pour rendre possible la mise en l'application d'une telle technique de consolidation, le moyen de blocage et de réglage 11 ou 11 a est remplacé par un moyen 11 b tel que représenté par les figures 8 et 9 Un tel moyen 11 b est destiné à être adapté sur les plateaux 9 et 10 soit seul soit en combinaison avec le moyen 11 décrit en référence aux figures 1 et 2. Le moyen 11 b est principalement constitué par un vérin du type à vis micrométrique comprenant un cylindre taraudé 65 immobilisé sur une bague 66 prolongée radialement par un doigt 67 destiné à être engagé dans l'un des alèsages borgnes 19, 19 a, 20, a Le cylindre taraudé 65 fixé en porte-à-faux sur la bague 66 s'étend parallèlement à l'axe x-x' pour coopérer avec une vis 68 associée à un groupe moto-réducteur d'entraînement 69 du type électrique De préférence, la vis 68 est montée avec possibilité de rotation sur une bague 70 prolongée radialement par un doigt 71 susceptible d'être monté dans l'un des alèsages borgnes 19, 19 a, , 20 a La vis 68 porte par exemple un pignon 72 engrenant en permanence avec un pignon 73 adapté sur l'arbre de sortie du groupe moto-réducteur 69 qui peut être fixé sur un boîtier porté par la bague 70. L'alimentation intermittente du groupe moto-réducteur 69 permet de faire tourner la vis 68 dans le sens correspondant au déplacement devant être recherché pour rapprocher ou au contraire écarter les plateaux 9 et 10 lorsqu'une phase d'allongement est souhaitée. il L'invention n'est pas Limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 Attelle externe de fixation et de réduction de fractures osseuses, du type comprenant un support allongé ( 6) constitué par deux éléments télescopiques ( 7,8), un moyen ( 11) de réglage et de blocage desdits éléments télescopiques, deux brides extrêmes ( 23,24) adaptées sur les extrémités opposées desdits éléments par des moyens de réglage d'assiette ( 25,26) et des broches amovibles ( 1, 2) serrées par les brides pour occuper une direction différente de celle de l'axe x-x' du support allongé et destinées à être vissées à partir de l'extérieur du membre dans l'os fracturé ( 4) et de part et d'autre du trait de fracture ( 5), caractérisée en ce que les éléments télescopiques ( 7,8) sont réalisés en un matériau transparent aux rayons X et forment à leurs extrémités opposées deux plateaux transversaux ( 9 et ), le moyen de blocage ( 11) est constitué par une coulisse ( 12) coopérant avec deux pinces de serrage ( 13 et 14) adaptées à la périphérie des plateaux, les moyens de réglage d'assiette sont constitués, pour chaque bride, par trois tiges filetées ( 40), équidistantes angulairement, réglables individuellement en longueur et montées par trois rotules dans le plateau correspondant. 2 Attelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments télescopiques ( 7 et 8) sont excentrés par rapport aux plateaux ( 9 et 10) qui portent des brides ( 23 et 24) dont les axes y-y' de symétrie sont co-axiaux à l'axe x-x' des éléments télescopiques. 3 Attelle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments télescopiques ( 7 et 8) coopèrent entre eux par un moyen d'immobilisation angulaire. 4 Attelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de blocage ( 11) est constitué par une coulisse ( 12) coopérant avec deux pinces de serrage ( 13 et 14) pourvues, perpendiculairement à l'axe de la coulisse, de doigts ( 17 et 18) engagés dans des a Lèsages ( 19 et 20) ménagés radialement à la périphérie des plateaux ( 9 et 10). Attelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une des brides au moins comporte une platine ( 27) portant un corps de pince ( 29) délimitant des logements ( 34) de serrage de broches, lesquels sont situés dans un plan commun y-y' passant par l'axe des éLéments télescopiques pour une position neutre dans laquelle la platine ( 27) est parallèLe au plateau correspondant. 6 Attelle selon la revendication 1 ou 5, caractérisée en ce que l'une des brides au moins comporte une platine ( 28) portant un corps de pince ( 30) délimitant des logements ( 34) de serrage de broches, lesquels sont situés dans un plan commun perpendiculaire à l'axe des éLéments télescopiques pour une position neutre dans laquelle la platine est parallèLe au plateau correspondant. 7 Attelle selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce que la coulisse ( 12) comporte un amortisseur élastique ( 50) à course limitée réglable. 8 Attelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen ( 11) de réglage des éLéments télescopiques ( 7 et 8) est constitué par un vérin à vis micrométrique ( 11 lb) adapté entre les plateaux. 9 Attelle selon la revendication 8, caractérisée en ce que le vérin à vis micrométrique ( 11 b) est associé à un groupe moto-réducteur électrique ( 69) porté par le support allongé. Attelle selon la revendication 9, caractérisée en ce que le vérin à vis micrométrique comporte d'une part, un cylindre taraudé ( 65), fixe, adapté en porte-à-faux sur l'un des plateaux pour s'étendre parallèLement à l'axe x-x' des éLéments télescopiques ( 7 et 8) et, d'autre part, un boîtier ( 74) supportant une vis ( 68) et un moteur d'entrainement réversible ( 69), ledit boîtier étant adapté sur le second plateau pour que la vis coopère avec le cylindre dans lequel elle est vissée.