Brevet FR2693899A1 — publié le 19940128

AGRAFE-PLAQUE D'OSTEOSYNTHESE La présente invention concerne un dispositif pour ostéosynthèse. Elle a plus précisément pour objet un dispositif faisant simultanément office d'agrafe et de plaque d'ostéosynthèse. Il est décrit dans la demande de brevet FR 2 642 641 une agrafe chirurgicale qui a la forme d'un "U" comprenant deux branches latérales parallèles à extrémités libres acérées, reliées par un corps transversal, lequel corps transversal est traversé par au moins un trou dirigé sensiblement parallèlement auxdites branches latérales et destiné à recevoir au moins un organe de fixation complémentaire. Les branches latérales de ladite agrafe présentent d'une part, à leur extrémité, une partie acérée pointant sensiblement vers l'intérieur, et d'autre part, sur leur face extérieure, une série de dents dont les arêtes sont dirigées sensiblement vers le haut. La partie intérieur du corps transversal comprise entre les branches latérales de ladite agrafe présente une surface lisse, plane et horizontale.De plus, ledit corps transversal se raccorde aux branches latérales par des zones internes anguleuses. Dans l'une de ses applications, l'agrafe est utilisée comme dispositif d'ostéosynthèse et, par conséquent, elle destinée à être enfoncée dans le tissu osseux de telle manière que son corps transversal vienne en appui sur l'os au niveau de la fracture. Compte tenu de ses caractéristiques précédemment décrites, cette agrafe comporte manifestement un certain nombre d'inconvénients pour l'ostéosynthèse, et parmi ceux-ci le fait qu'une fois introduite, l'agrafe aura tendance à s'écarter par réaction et par conséquent à produire un effet inverse de celui qui était attendu, à savoir de rapprocher et de maintenir les fragments d'os à souder. En effet, la partie acérée de chacune des branches latérales de ladite agrafe présente une pointe dirigée vers l'intérieur ce qui a pour effet de contraindre lesdites branches vers l'intérieur, lors de la pénétration dans l'os et de provoquer par effet de rappel élastique, une réaction vers l'extérieur, réaction qui tendra en pratique à écarter les fragments d'os.Il est à noter que la disposition de la série de dents sur les faces externes des branches latérales contribue encore au même phénomène d'écartement par réaction. Subsidiairement, si l'agrafe ne comportait pas d'organes de fixation supplémentaires, elle serait désinserrée non seulement à cause de la formation progressive du cal (substance osseuse naissant dans l'os cortical et réalisant progressivement la soudure entre les fragments d'os) autour des branches latérales, mais aussi en raison de l'effet de réaction précédemment décrit qui tend naturellement à l'éjecter du tissu osseux. Un autre inconvénient réside dans le fait que le corps transversal de ladite agrafe présente une surface intérieur lisse, parfaitement plate et horizontale, et qu'il se raccorde aux faces internes des branches latérales par des zones internes anguleuses. En effet, cette géométrie ne permet pas à la surface intérieur du corps transversal de l'agrafe de venir épouser convenablement, la surface généralement concave des os longs pourront en outre présenter des zones de décrochements en raison notamment d'une ostéotomie avec dérotation des fragments osseux. L'agrafe telle qu'on la connaît actuellement, même parfaitement introduite dans l'os, présente toujours une zone qui n'est pas en contact avec l'os.Ce défaut de contact est très fâcheux en ce qui concerne l'ostéosynthèse car il entraîne un manque de rigidité et c'est aussi dans ces zones que le cal va se former, et va, au fur et à mesure de son développement, provoquer une poussée sur l'agrafe qui se désinserrera progressivement. Ce phénomène conduit à une nouvelle intervention avec les conséquences néfastes que l'on suppose. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en décrivant une agrafe-plaque susceptible d'être parfaitement ancrée dans l'os, en procurant un serrage dynamique remarquable des fragments d'os à traiter et ce, sans la moindre difficulté de manipulation ou d'implantation par tout chirurgien. Suivant l'invention, l'agrafe-plaque d'ostéosynthèse comprend classiquement deux branches latérales aux extrémités libres acérées, reliées par un corps transversal ; ladite agrafe-plaque est complémentairement munie de moyens contraignant lesdites branches latérales à s'écarter l'une de l'autre pendant son implantation afin de provoquer, corrélativement, le resserrement desdites branches latérales par réaction élastique et procurer ainsi un serrage dynamique des fragments osseux. De plus, suivant une caractéristique essentielle de l'invention, le corps transversal de l'agrafe présente une surface intérieur avantageusement rugueuse et même spongieuse pour favoriser le développement d'une microvascularisation et par conséquent la formation du cal cortical ; d'ailleurs, une telle surface suffisamment poreuse et rétentive pourra être secondairement recouverte d'hydroxyapatite dont on connaît bien les vertus dans le domaine de l'ostéo-intégration. En outre, et dans la mesure où l'agrafe-plaque est particulièrement destinée à l'ostéotomie des membres inférieurs, c'est-à-dire des os longs, celle-ci est donc naturellement implantée suivant l'axe longitudinal de l'os ; or il est bien connu que de tels os présentent, dans leur longueur, des faces latérales concaves de sorte que l'on a prévu de galber le corps transversal de l'agrafe suivant une convexité apte à mieux épouser la surface de l'os.A cet effet d'ailleurs, il a été retenu deux types d'agrafe d'ostéotomie - l'une pour les ostéotomies sans décalage des fragments osseux et, dans ce cas, le corps transversal de l'agrafe est continu et présente une convexité tournée vers l'intérieur de l'agrafer - l'autre pour les ostéotomies avec dérotation partielle ou totale des fragments osseux créant un décalage de la face latérale externe de l'os ; dans ce cas, le corps transversal de l'agrafe est décalé en forme générale de marches d'escalier", chaque partie du corps présentant néanmoins une convexité apte à mieux épouser la surface osseuse. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention, les branches latérales de l'agrafe-plaque sont reliées au corps transversal par des zones de raccordement internes et externes convenablement arrondies pour procurer une plus grande élasticité aux branches latérales et plus généralement à la structure de l'agrafeplaque dans son ensemble. Suivant une autre caractéristique fondamentale de l'invention les branches latérales présentent d'une part, sur leur face interne, une série de dents dont les arêtes sont orientées vers la partie intérieur du corps transversal et d'autre part, à 1' extrémité de la face interne de chacune des deux branches, un pan biseauté dont les faces tranchées sont en regard, ce qui contraint lesdites branches à s'écarter lune de l'autre lors de l'implantation de l'agrafe-plaque. Durant l'implantation, les branches latérales de l'agrafe-plaque subissent ainsi une force élastique dirigée vers l'extérieur ce qui a pour effet de provoquer une réaction avantageuse desdites branches vers l'intérieur et de provoquer, de ce fait, le maintien et même le serrage des fragments d'os destinés à être soudés. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les branches latérales présentent une section allant en s'amoindrissant depuis leur raccordement au corps transversal jusqu'à leur extrémité, leurs axes longitudinaux ayant des directions sensiblement divergentes entre eux, ce qui facilite encore l'écartement des branches pendant l'implantation et favorise, de ce fait, le phénomène précédemment décrit. Suivant une dernière caractéristique de l'invention, le corps transversal présente deux perçages situés de part et d'autre d'un axe vertical passant par le centre du corps transversal de l'agrafe-plaque, dont la direction axiale est sensiblement parallèle à la branche latérale la plus proche, lesdits trous étant destinés à recevoir des éléments de fixation supplémentaires, tels que par exemple des vis, conférant à l'agrafe-plaque un double rôle d'agrafe et de plaque d'ostéosynthèse, assurant ainsi une plus grande stabilisation des fragments osseux à souder. On décrira ci-après, à titre non limitatif deux variantes d'exécution préférées de la présente invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective de l'agrafeplaque suivant la première des variantes d'exécution de la présente invention, particulièrement adaptée aux ostéotomies sans décalage des fragments osseux. La figure 2 est une vue en perspective de l'agrafe plaque suivant la seconde des variantes d'exécution de la présente invention, particulièrement adaptée aux ostéotomies avec dérotation des fragments osseux. Les figures 3a, 3b et 3c sont des vues en coupe schématiques successives, montrant d'une part le déroulement de l'implantation d'une agrafe-plaque telle que représentée sur la figure 1, et décomposant d'autre part le mouvement relatif des branches latérales durant leur implantation. Les deux types d'agrafes-plaques représentées sur les dessins annexés présentent chacun, deux branches latérales (1,1') de directions longitudinales sensiblement divergentes entre elles vers leurs extrémités et reliées par un corps transversal (2,2') avantageusement galbé, pour venir épouser exactement la surface externe de l'os. La convexité du galbe du corps transversal(2,2') ; de l'agrafe, dirigée vers l'intérieur de cette dernière, résulte d'une valeur moyenne de la concavité de la surface latérale de l'os long que l'on veut traiter ; à titre d'exemple non limitatif, pour une agrafe de 37 mm d'ouverture, le rayon de courbure du corps transversal (2,2') est voisin de 90 mm. Il est bien clair, par ailleurs, que le galbe du corps transversal (2,2') pourrait être obtenu en variante de l'invention par le seul renflement de la face interne dudit corps transversal (2,2'), la face externe pouvant avoir alors un profil quelconque. Les branches latérales (1,1') ont une section transversale sensiblement rectangulaire qui va en s'amoindrissant régulièrement depuis leur zone de raccord (3,3') au corps transversal (2,2'), jusqu'à leur extrémité acérée (4,4'); l'extrémité (4,4') de chaque branche (1,1') est biseautée de l'intérieur vers l'extérieur de telle sorte que la face tranchée (41,41') d'une branche soit en regard de la face tranchée de l'autre. En outre, les faces internes (5,5') desdites branches latérales (1,1') comportent des éléments anti-retour, préférentiellement une série de dents (6,6') disposées en crémaillère, dont les pointes sont dirigées dans le sens contraire au sens de pénétration dans l'os (01,01') lors de l'implantation. La direction particulière des branches latérales (1,1'), l'orientation du biseau d'extrémité (4,4') de l'intérieur vers l'extérieur, ainsi que la disposition des dents (6,6'), tendent à favoriser l'écartement des branches latérales (1,1') pendant l'implantation de l'agrafe plaque, ce qui a pour effet de provoquer une réaction positive vers l'intérieur desdites branches latérales (1,1'), consécutivement à ladite implantation. Les dents (6,6') procurent à l'agrafe un moyen d'ancrage stable dans le tissus osseux (Ol,Ol') et empêchent les branches latérales (1,1') de ressortir. Les faces internes (5,5'), ainsi que les faces externes (7,7'), des branches latérales (1,1'), se raccordent respectivement au corps transversal (2,2') par des zones internes (8,8') et des zones externes (9,9') de formes avantageusement arrondies. Ces formes convenablement arrondies procurent à la structure de l'agrafe-plaque la souplesse et surtout l'élasticité nécessaire à son implantation dans le tissu osseux. Le corps transversal (2,2') présente sur sa face intérieur (10,10') une surface crantée, obtenue au moulage ou encore par diamantage à 300 microns par exemple, lui permettant, en plus de sa forme avantageusement galbée, d'être le mieux possible en contact avec la surface de l'os dans lequel l'agrafe-plaque est implantée. La rugosité de surface vient en complément de la porosité du métal préférentiellement utilisé pour la fabrication de l'agrafe, ce qui favorise le développement d'une microvascularisation à la lisière des fragments d'os et donc, une formation accélérée du cal cortical ainsi qu'il a déjà été dit. La surface relativement importante de la face d'appui (10,10') du corps transversal (2,2') permet de réaliser de bonnes ostéosynthèses grâce au maintien en place des fragments d'os (01,01') ; d'autant plus efficace qu'il contribue en outre à leur serrage mutuel.Le maintien en place des fragments d'os D2 de la norme française NF S 90-410, pour laisser une certaine liberté axiale auxdites vis (11,11') lors de leur implantation dans les fragments osseux. Dans le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 1,3a,3b et 3c, la hauteur de l'agrafe est sensiblement égale à sa largeur; le corps transversal (2) est de forme avantageusement galbée, la courbure du galbe étant dirigée suivant l'axe (y,y') vers la partie intérieur de l'agrafe-plaque. Dans le mode de réalisation particulier représenté sur la figure 2, la hauteur de l'agrafe est sensiblement supérieure à sa largeur; vu de face, le corps transversal (2') présente une forme générale de marche d'escalier orientée d'une branche latérale (l'a) vers l'autre branche latérale (l'b). L'une des deux branches latérales (l'b) est plus longue que l'autre (l'a), ce qui confère à ladite agrafe une allure générale d'agrafe décalée.Cette forme décalée permet à la surface intérieure (10') du corps transversal (2') de l'agrafe-plaque d'épouser au mieux toute surface osseuse présentant un décrochement naturel ou obtenu, par exemple, à l'occasion d'une ostéotomie avec dérotation des fragments osseux ; naturellement, cette surface intérieure (10') présente aussi une rugosité importante obtenue, comme dans la variante précédente, par crantage ou diamantage.En outre et pour les mêmes raisons déjà évoquées pour la variante précédente, la marche inférieure (21) du corps transversal (2') proche de la petite branche latérale (l'a), destinée à venir en appui sur la surface latérale concave de l'os, est de forme convexe comme pour l'agrafe précédente, tandis que la marche supérieure (22) dudit corps transversal (2'), proche de la grande branche (l'b) est réalisée suivant une forme concave, avantageusement de même rayon de courbure que celui de la partie (21) convexe, pour venir épouser au mieux le fragment osseux décalé. Il est bien entendu que les marches (21) et (22) sont avantageusement, sans que ce soit obligatoire, de même largeur et il est clair que toute variante de forme, telle que par exemple une agrafe décalée dont la marche supérieure (22) serait plane en combinaison avec une marche inférieure (21) convexe, resterait dans le cadre de l'invention. Les figure 3a,3b et 3c mettent en situation l'agrafe-plaque cintrée lors des phases de son implantation dans l'os (01). Il ressort bien, qu'une fois implantées, les branches latérales (1) de ce type d'agrafe-plaque, qui ont été soumises à un écartement tend à pré-contraindre les fragments d'os (01). La fixation complémentaire, quoique non obligatoire, de cette agrafe-plaque cintrée, par exemple au moyen de vis, assure un ancrage supplémentaire de l'agrafe dans les fragments d'os. L'agrafe-plaque cintrée et l'agrafe-plaque décalée sont préférentiellement obtenues par moulage à partir d'alliages du type Chrome-Molybdène-Cobalt, matériau biocompatible présentant des propriétés mécaniques convenables pour les applications décrites. REVENDICATIONS 1 - Agrafe-plaque d'ostéosynthèse comprenant deux branches latérales (1,1) à extrémités libres acérées (4,4'), reliées par un corps transversal (2,2'), caractérisée en ce que ledit corps transversal (2,2') présente au moins sur une partie de sa longueur un galbe dont la convexité est tournée vers l'intérieur de ladite agrafe, celle-ci étant, par ailleurs, munie, de moyens contraignant les branches latérales (1,1') à s'écarter l'une de l'autre pendant son implantation pour provoquer, corrélativement, le resserrement desdites branches latérales (1,1') par simple réaction élastique. 2 - Agrafe-plaque suivant la revendication précédente, caractérisée en ce que les branches latérales (1,1') présentent à l'extrémité (4,4') de leur face interne (5,5') un pan biseauté dont les faces tranchées (41,41') sont en regard l'une de l'autre 3 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps transversal (2,2') présente au moins sur sa face intérieur (10,10') un galbe dont le rayon de courbure dépend de la concavité longitudinale de l'os à traiter pour que ladite face (10,10') vienne exactement épouser la face de l'os. 4 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps transversal (2,2') présente sur sa face intérieur (10,10') une surface crantée ou diamantée dont la rugosité est suffisante pour favoriser une microvascularisation entre l'agrafe et l'os. 5 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface interne (10,10') du corps transversal (2,2') soit suffisamment rugueuse et rétentive pour recevoir une couche d'hydroxyapatite avant implantation. 6 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les axes longitudinaux desdites branches latérales (1,1') sont de directions divergentes entre elles. 7 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites branches latérales (1,1') sont munies, sur leur face interne (5,5'), d'une série d'éléments anti-retour (6,6'). 8 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce que ladite série d'éléments anti-retour (6,6') présente des arêtes orientées vers la partie intérieur (10,10') du corps transversal (2,2'). 9 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les faces internes (5,5'), ainsi que les faces externes (7,7'), des branches latérales (1,1'), se raccordent respectivement au corps transversal (2,2') par des zones internes 10 - Agrafe-plaque suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de fixation supplémentaire (11,11t), traversant de part en part le corps transversal (2,2') au travers de perçages (12,12') ménagés à cet effet dans ledit corps transversal (2,2'). 11 - Agrafe-plaque suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la direction générale de l'axe de chaque perçage (12,12') est sensiblement parallèle à celle de la branche latérale (1,1') la plus proche. 12 - Agrafe-plaque suivant la revendication précédente caractérisée en ce que le logement recevant la tête des moyens de fixation (11,11') est de forme générale hémisphérique. 13 - Agrafe-plaque décalée selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le corps transversal (2') en forme générale de marches d'escalier comporte une marche inférieure (21) dont la face interne est convexe et, une marche supérieure (22) dont la face interne est concave. 14 - Agrafe-plaque décalée selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisée en ce que le corps transversal (2') en forme générale de marches d'escalier comporte une marche inférieure (21) dont la face interne est convexe et, une marche supérieure (22) dont la face interne est plane. 15 - Agrafe-plaque décalée selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14 caractérisée en ce que les largeurs des marches (21) et (22) peuvent être égales ou de dimension différente.