Brevet FR2697994A1 — publié le 19940520

Fixateur chirurgical externe d'articulation. L'invention concerne un fixateur chirurgical externe d'articulation qui permet toutes les corrections secondaires dans le cadre de l'ostéosynthèse du poignet, de la main et du pied. Les fixateurs sont utilisés en chirurgie pour donner aux os une position fixe en vue d'une opération, à la suite d'une fracture. Ils sont destinés à permettre d'effectuer un mouvement relatif entre deux fragments osseux, ces mouvements se classant en trois catégories : - mouvements de translation, à savoir distraction dans le cas d'un écartement et compression dans le cas d'un rapprochement; - mouvements de rotation, c'est-à-dire modification d'orientation relative des deux fragments; - mouvements d'angulation, à savoir de flexion ou d'extension d'un fragment par rapport à l'autre. Les fixateurs connus sont d'une utilisation délicate et nécessitent en particulier la présence d'un assistant qui maintient le fixateur pendant que l'opérateur le met en place. Ceci rend leur usage difficile en chirurgie d'urgence qui représente pourtant une proportion très importante des cas de chirurgie osseuse. En outre, les fixateurs connus ne permettent en général d'obtenir qu'un seul des mouvements précédents, de sorte que l'utilisateur doit disposer de plusieurs types de fixateurs et choisir celui qu'il doit mettre en place en fonction de l'opération à effectuer. Certains fixateurs permettent toutefois d'effectuer à la fois une distraction ou une compression et une rotation, ces mouvements devant dans certains cas etre effectués simultanément. Tel est le cas du fixateur décrit dans FR-A-2.632.515. Cependant, dans le cas du dispositif décrit dans ce brevet, l'articulation centrale des bras qui permet la réalisation de mouvements de rotation est difficilement accessible au niveau de ses moyens de commande et n'est pas précise dans l'exécution de son mouvement. Le but de la présente invention est donc de proposer un fixateur chirurgical qui ne présente pas les inconvénients des fixateurs connus et qui permette en particulier de réaliser des montages en "V dorsal" au moyen de manipulations précises et simples et d'effectuer tous mouvements entre deux fragments adjacents sans nécessiter l'aide d'un assistant. Un autre but de la présente invention est de réaliser un fixateur dont l'articulation centrale peut être réglée de manière fiable en raison de l'irréversibilité du dispositif, éliminant ainsi tout risque de "déréglage" au cours de manipulations. L'invention concerne à cet effet un fixateur chirurgical du type comportant deux bras montés à pivotement relatif l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend un profilé creux ouvert à au moins une de ses extrémités de manière à former un étrier porte-roue entre les branches duquel est montée à rotation la roue dentée d'un engrenage, ladite roue solidarisée à l'un des bras en un point de son secteur opposé au secteur d'engrènement animant, lors de son mouvement de rotation commandé par un deuxième élément de l'engrenage, ledit bras d'un mouvement relatif par rapport au profilé. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, les deux extrémités du profilé affectent la forme d'étriers porteroue qui sont orientés de telle sorte que les axes reliant leurs branches soient orthogonaux entre eux de manière à ce que les bras se déplacent dans deux plans orthogonaux. Bien évidemment, les bras comportent en outre des blocs porteétaux mobiles en soi connus. Ces blocs porte-étaux permettent d'assurer la distraction ou la compression qui est utile par exemple pour la main en cas d'ostéosynthèse ou d'allongement segmentaire de métacarpien ou de phalange. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit et des dessins joints, lesquels description et dessins sont donnés essentiellement à titre d'exemple. Dans ces dessins la figure 1 est une vue en plan d'un fixateur selon un exemple de réalisation de l'invention la figure 2 est une vue latérale en élévation du fixateur de la figure 1 ; et les figures 3 et 4 représentent des vues en perspective d'un fixateur conforme à l'invention. Le fixateur, objet de l'invention, comprend deux bras 7 et 8, l'un distal, l'autre proximal, ces bras devant être susceptibles de se déplacer dans des plans orthogonaux de manière à obtenir un montage en V. Le fixateur comprend un profilé creux 1, de préférence ouvert à ses deux extrémités qui sont munies d'échancrures et affectent de ce fait la forme d'étriers porte-roue 27. On peut imaginer que l'un des bras soit mobile et l'autre fixe mais on limite fortement dans ce cas les possibilités de mouvement. L'étrier porte-roue 27 est traversé par deux axes 4 sur lesquels est monté à rotation respectivement un élément d'engrenage 2 tel qu'une roue comportant un secteur denté, les roues 2 s'engrenant avec un deuxième élément d'engrenage 3 tel qu'une vis sans fin, le secteur denté 2 étant solidaire du bras 8. L'engrenage représenté aux figures 1 et 2 est un engrenage du type roue/vis mais on peut utiliser tout autre type d'engrenage. Le pas de vis de la vis sans fin 3 est réalisé de manière telle qu'il limite la plage angulaire de déplacement relatif des bras 7, 8. De préférence, les bras 7, 8 peuvent évoluer d'une position alignée avec le profilé 1 correspondant à l'angle 0 jusqu a une position dans laquelle ils forment un angle de 750 avec le profilé 1. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les axes de rotation 4 des roues 2 sont orthogonaux de telle sorte que les bras 7, 8 se déplacent dans deux plans orthogonaux. Le dispositif d'engrenage est particulièrement intéressant en raison des caractéristiques propres d'un engrenage type roue/vis sans fin, à savoir l'irréversibilité du mouvement entraînant une impossibilité de déréglage et, à l'inverse, la facilité de commande du mouvement et sa précision. Telle que représentée, la roue 2 de l'engrenage comporte en un point de son secteur opposé à son secteur d'engrènement un plat muni d'un logement 26 à l'intérieur duquel vient se loger le bras 7, 8 correspondant. Ainsi, lors de la rotation de la vis 3, la roue 2 tourne autour de son axe 4 et entraîne de ce fait en déplacement le bras 7, 8 correspondant.La vis 3 est bien entendu accessible à ses deux extrémités et y comporte des moyens d'entraînement en rotation tels qu'un profil creux, par exemple vis allen. L'axe de rotation 4 de la roue est quant à lui de préférence creux et comporte à l'une de ses extrémités saillantes une fente longitudinale. Cet axe est entouré par un collier 21 qui, sous l'action d'une vis 23, assure le blocage éventuel en translation d'une broche de diamètre quelconque qui a pour fonction de positionner dans l'espace le dispositif multiarticulaire et de permettre de conserver intact, sous l'effet de modification angulaire du dispositif, la distraction ou la compression des fragments osseux. Ce collier peut être remplacé par un bloc 21' représenté à la figure 2 qui sert également de demi-palier à la vis 3. Ce bloc 21' offre plusieurs avantages.Il sert de protection (masquage) aux couples roues/vis sans fin et la partie proéminente de cette structure permet d'exécuter le blocage en translation d'une broche de diamètre variable, qui a pour fonction de premièrement positionner dans l'espace le dispositif multiarticulaire et, deuxièmement permettre de conserver intégralement, sous l'effet de modification angulaire du dispositif, la distraction ou la compression des fragments osseux. Ce blocage s'effectue par l'intermédiaire d'une vis de pression 23 pouvant être positionnée de la manière la plus accessible au praticien. La vis de pression 23 agit par déformation d'une partie du demi-axe 4, grâce à la fente axiale 22. Grâce à ce moyen permettant de placer le fixateur en sustentation, on peut travailler sans assistance. Chaque bras 7, 8 est équipé de blocs porte-étaux mobiles connus en soi. A titre d'exemple, ce bloc porte-étau articulé peut être constitué d'une coulisse 5 et de deux supports 6 munis latéralement de deux trous taraudés 8 destinés à recevoir une tige d'un étau dont les mors 12, 13 sont serrés par une vis 14 ou une tige d'un renvoi d'angle pouvant luimême recevoir un étau à axe orthogonal. La translation des blocs porte-étaux permet d'assurer la distraction ou la compression, qui est utile par exemple, pour la main, en cas d'ostéosynthèse ou d'allongement segmentaire de métacarpien ou de phalange.Afin de pouvoir quantifier cette action, une forme de réalisation de l'invention prévoit qu'au moins une des coulisses est commandée par l'intermédiaire d'une tige filetée 10 coopérant avec un écrou 16 pour obtenir un déplacement micrométrique et, en conséquence, une distraction ou une compression graduées des fragments osseux adjacents. Il est possible de compléter ce dispositif de réglage par des moyens de contrôle de la force de distraction ou de compression appliquée qui vont d'une part permettre au praticien de contrôler dans le temps un déréglage éventuel de la force utilisée pour l'opération de distraction ou de compression, d'autre part permettre de vérifier au moment de la pose dudit fixateur la compatibilité de ce dernier avec les caractéristiques du malade.Ce dispositif de contrôle de la force de compression ou de distraction appliquée est constitué d'une micro jauge de contrainte associée à une électronique portable sous forme d'un petit boîtier à lecture digitale. La jauge de contrainte est disposée à l'extrémité du bras de distraction ou bras distal et est reliée à un connecteur intégré dans la coiffe 11. Ce connecteur s'adapte sur un boîtier indépendant et autonome équipé d'une source d'énergie (pile) et qui donne instantanément par lecture digitale la force résultante de l'effort de distraction ou de compression. La somme de ces efforts est indicative et pourra être mentionnée sur une étiquette adhésive appliquée sur le boîtier. Ce moyen de contrôle électronique permet la constatation éventuelle d'un glissement des éléments participants au blocage de l'appareil en position après une période de pose relativement importante. Une correction hors bloc opératoire peut alors s'envisager. On note que les supports 6 munis de trous taraudés permettent, dans l'exemple représenté à la figure 1, le positionnement des étaux soit sur un axe parallèle au bras porteur 7, 8 soit perpendiculairement à celui-ci sans utiliser de renvoi d'angle. Les mors 12, 13 sont bloqués en position angulaire par des vis de pression.De même le serrage de la vis 9 de blocage fixe la position du bloc mobile en translation, de préférence, par l'intermédiaire d'un coussinet en matière plastique (non représenté) évitant les déformations permanentes et augmentant le coefficient de frottement. Les faces intérieures des mors appelées encore surfaces de serrage de l'étau comportent des encoches facilitant la prise sur une broche implantée dans un os. En outre, les mors se rapprochent et s'écartent l'un de l'autre par coulissement de l'un des mors contre un pan incliné 28 formant un angle d'inclinaison a avec la surface de serrage de l'autre mors, une vis 29 fixée à demeure évitant l'ouverture éventuelle du pan incliné 28 et permettant le guidage axial du mors mobile 12. Grâce à cette configuration, il est possible d'utiliser des broches de diamètre variable. Enfin, dans le cas où la coulisse 5 est commandée par une tige filetée 10 comme le montre la figure 2, on peut, selon un mode de réalisation préféré de 1 invention, prévoir que la vis 10 soit disposée à une extrémité d'une cuvette venant en appui sur une bille 15 de manière à réduire les efforts en rotation. Quant à l'autre extrémité de la vis 10, elle est légèrement sphérique, pour là aussi réduire les efforts dus au frottement. De plus une couronne de microbilles 24 est interposée entre un collet situé sur la vis 10 et le fond d'une coiffe 11. Cette coiffe 11 est maintenue en position à l'aide d'une colle structurale résistant aux hautes températures de stérilisation. Grâce au fixateur de l'invention, les bras 7, 8 peuvent occuper n'importe quelle position angulaire avec une précision de commande de positionnement très élevée. REVENDICATIONS 1.Fixateur chirurgical externe d'articulation comportant deux bras (7, 8) montés à pivotement relatif l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend un profilé creux (1) ouvert à au moins une de ses extrémités et muni à ladite extrémité d'échancrures de manière à affecter la forme d'un étrier porte-roue (27) traversé par au moins un axe (4) sur lequel est monté à rotation un élément tel qu'une roue dentée (2) d'un engrenage, ladite roue (2) solidarisée à l'un des bras (7, 8) en un point de son secteur opposé au secteur d'engrènement animant, lors de son mouvement de rotation commandé par un deuxième élément (3) tel qu'une vis sans fin de l'engrenage, ledit bras (7, 8) d'un mouvement relatif par rapport au profilé (1). 2. Fixateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux extrémités du profilé (1) affectent la forme d'étriers porte-roue (27) qui sont orientés de telle sorte que les axes (4) reliant leurs branches respectives sont orthogonaux de manière à ce que les bras (7, 8) se déplacent dans deux plans orthogonaux. 3. Fixateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le deuxième élément (3) de l'engrenage est une vis sans fin perpendiculaire à l'axe de rotation de la roue (2), ladite vis (3), de préférence en saillie par rapport au profilé (1), étant équipée de moyens d'entraînement en rotation à chacune de ses extrémités. 4. Fixateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation (4) de la roue (2) de l'engrenage est creux et comporte à une de ses extrémités en saillie une fente longitudinale (22) susceptible de recevoir une vis (23) qui déforme l'axe (4) de manière à immobiliser un collier ou un palier (21) qui lui-même immobilise en rotation et en translation une broche fixée dans l'os. 5. Fixateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les bras (7, 8) sont équipés de blocs porte-étaux mobiles assurant la distraction et la compression. 6. Fixateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les étaux sont constitués de deux mors de serrage (12, 13) se rapprochant et s'écartant par coulissement le long d'un pan incliné (28) dont la surface forme un angle d'inclinaison a avec la surface de serrage et en ce que les surfaces de serrage des mors (12, 13) sont munies d'encoches. 7. Fixateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une vis entretoise (29) est bloquée dans l'un des mors (13) afin d'éviter l'ouverture de l'angle a et d'assurer le guidage axial de l'autre mors (12). 8. Fixateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une jauge de contrainte incorporée au bras de distraction/compression lors de la pose est susceptible d'être reliée par la suite par des moyens appropriés à un dispositif de visualisation affichant l'effort de compression ou de distraction.