Brevet FR2717371A1 — publié le 19950922

Dispositif de transport d'un fragment osseux entre deux Darties d'os. L'invention se rattache au secteur technique de l'orthopédie, notamment du traitement des défects osseux. Pour le traitement des pertes de substances osseuses (posttraumatiques, post-arthroplastie par prothèse), dans le cas de grandes reconstructions ou de sarcomes nécessitant l'ablation d'un foyer cancérigène, le chirurgien doit recourir à un apport de substitut osseux. Généralement, deux techniques opératoires sont actuellement utilisées. Selon une première technique, le chirurgien se procure auprès d'une banque d'os, un fragment osseux nécessaire pour réaliser une greffe. Cette technique ne donne pas entière satisfaction, car il peut apparaître des risques de rejet du substitut osseux qui, très souvent, n'est pas toléré par l'organisme et, nécessite plusieurs interventions successives, car l'on rencontre des phénomènes de prénarthroses. Selon une seconde technique, on procède à un transport osseux, qui consiste à réaliser une ostéotomie d'une des deux extrémités osseuses saines, au dessus ou en dessous de la partie absente. Le but recherché est d'activer la formation d'un cal osseux et de tirer sur ce cal, pour l'allonger d'une longueur correspondant à la perte de substance osseuse. En effet, en fin d'allongement, le cal osseux remplace la perte de substance. Ce transport osseux est exécuté au moyen d'un fixateur externe. Si le principe de cette technique donne satisfaction, il n'en est pas de même, au niveau des moyens de mise en oeuvre. En effet, par définition, ce type de fixateur est situé à l'extérieur du corps, en utilisant un appareillage dont certaines parties traversent les tissus mous, pour atteindre l'os, en vue d'y être solidarisées. II apparait des problèmes d'esthétisme et des difficultés pour l'utilisateur, de supporter un tel appareillage. Enfin, les risques d'infections ne sont pas négligeables. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention, est d'assurer le transport d'un fragment osseux, entre les deux parties d'un os, en utilisant un dispositif qui soit totalement interne au corps. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif qui comprend une série d'éléments tubulaires internes à l'organisme, conformés pour être fixés aux deux parties d'os, une partie desdits éléments étant agencée pour être fixée au fragment osseux, lesdits éléments étant assujettis à des moyens aptes à assurer le déplacement contrôlé en translation de la partie recevant le fragment osseux. Ce déplacement peut être effectué par différents moyens et mécanismes, tels que mouvements externes appliqués aux membres, motorisations ou autres dispositifs du type hydraulique, mécanique, électronique... Pour résoudre le problème posé d'assurer le déplacement de l'élément accouplé au fragment osseux en vue de son transfert, il est apparu avantageux d'agir angulairement directement sur l'une des parties de l'os du patient. Dans ce but, la série d'éléments internes à l'organisme, comprend - un fourreau tubulaire fixé dans le canal médullaire de l'une des parties d'os, - un tube fixé dans le canal médullaire de l'autre partie d'os et monté en bout du fourreau avec capacité de déplacement angulaire limité, - un axe monté à coulissement à l'intérieur du tube et agencé pour être fixé au fragment osseux en étant apte à être entrainé angulairement lorsque la partie d'os où est fixé ledit tube est soumise à un couple rotatoire alternatif, - I'extrémité de l'axe, située à l'intérieur du fourreau étant accouplée à des moyens aptes à autoriser, lorsque la partie d'os accouplée au tube est soumise à un couple rotatoire, dans un sens, le déplacement en translation de l'axe portant le fragment osseux et, dans l'autre sens, le blocage en translation dudit axe. Pour résoudre le problème posé d'assurer le déplacement du fragment osseux, sous l'effet d'un couple rotatoire, appliqué à l'une des parties d'os, les moyens sont constitués par une douille filetée vissée dans un alésage taraudé du fourreau, ladite douille présentant à chacune de ses extrémités, des agencements d'accouplement coopérant avec des agencements complémentaires de l'extrémité de l'axe et de l'extrémité d'un organe d'appui, lesdits agencements étant débrayables. Les agencements de la douille filetée sont constitués par des systèmes à cliquets disposés facialement à chacune des extrémités de ladite douille, chaque système de cliquets étant inversé. Pour résoudre le problème posé de permettre l'entrainement en rotation de la douille, seulement dans un sens de rotation, la douille filetée et l'axe sont assujettis à un système de mise en pression. Le système de mise en pression est du type coaxial et présente une vis engagée librement à l'intérieur de la douille et d'un organe d'appui coopérant avec la douille, en étant vissée à l'extrémité de l'axe, ladite vis coopérant avec un organe élastique, monté en combinaison avec l'organe d'appui. L'organe d'appui présente des agencements de blocage en rotation, à l'intérieur de l'alésage taraudé du fourreau. Avantageusement, I'un des systèmes à cliquets de la douille, coopère avec une denture complémentaire formée facialement à l'extrémité de l'axe, pour assurer, dans un sens de rotation, I'entrainement concomitant de l'axe et de la douille, tandis que l'autre système à cliquets, coopère avec une denture formée facialement à l'extrémité de l'organe d'appui, pour assurer, dans l'autre sens de rotation, la libre rotation de l'axe par rapport à la douille. Pour résoudre le problème posé d'assurer le déplacement en translation du fragment osseux, lorsque l'une des parties d'os est soumise à un couple rotatoire, I'axe est équipé d'un trou pour l'engagement d'une vis de fixation du fragment osseux, au travers d'une lumière oblongue, dans laquelle est montée une clavette solidaire de l'axe, en vue, d'une part, du coulissement dudit axe dans le tube et, d'autre part, de l'entrainement angulaire dudit axe, lorsqu'un couple rotatoire est appliqué à la partie d'os solidaire dudit tube. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective avant montage des principaux éléments du dispositif Les figures 2 et 3 sont des vues à caractère schématique, montrant le fonctionnement du dispositif selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif. La figure 5 est une vue correspondant à la figure 4, montrant le déplacement du fragment osseux. Les figures 6, 7, 8, 9, 10 et 11 sont des vues en coupe transversale considérées respectivement selon les lignes 6.6, 7.7, 8.8, 9.9, 10.10, 11.11 de lafigure 4. Comme le montre la figure 1, le dispositif comprend un fourreau (1) au bout duquel est monté avec capacité de déplacement angulaire limité, un tube (2). Les tubes (1) et (2) sont impactés à l'intérieur du canal médullaire d'un os (O). Notamment, le fourreau (1) est fixé au moyen d'une vis proximale (3), implantée à travers un trou oblique (la), dans une partie d'os (01). Le tube (2) est fixé par une vis distale (4) implantée à travers un trou (2a), dans une partie d'os (02) (figure 2). Le fourreau (1) et le tube (2) ont une longueur constante. Le tube (2) est accouplé en bout du fourreau (1), par l'intermédiaire d'une bague (5) vissée en bout du fourreau (1) et dans lequel est montée tournant, une colerette (2c) du tube (2). Le tube (2) est creux et reçoit intérieurement, un axe (6) monté avec capacité de coulissement et de déplacement angulaire. L'axe (6) est par ailleurs engagé dans l'alésage (lob) du fourreau (1). En outre, I'axe (6) présente une clavette (7) engagée dans une rainure (2d) du tube (2), pour permettre le déplacement dudit axe par rapport au tube et l'entrainement concomitant en rotation, du tube (2) et de l'axe (6), comme il sera indiqué dans la suite de la description. Le déplacement en rotation de l'ensemble du tube (2) et de l'axe (6), par rapport au fourreau (1), s'effectue d'une manière limitée. Dans ce but, I'axe (6) présente une clavette (8) coopérant avec une rainure profilée en arc de cercle (1 bu), formée sur une partie de l'alésage (1 b) du fourreau (1). La clavette (8) se déplace dans la rainure (1b1), selon un arc de cercle d'angle au centre (a). L'axe (6) est conformé pour être fixé au fragment osseux (03) qu'il convient de transférer entre les parties d'os (01) et (02). Dans ce but, I'axe (6) est équipé d'un trou (6a) pour l'engagement d'une vis (9) fixée dans le fragment osseux (03) et engagée au travers de la lumière (2b) du tube (2). L'axe (6) est accouplé à des moyens aptes à autoriser, lorsque la partie d'os (02) accouplé au tube (2), est soumise à un couple rotatoire, dans un sens, le déplacement en translation dudit axe (6) et, dans l'autre sens, son blocage en translation. Dans ce but, I'axe (6) coopère avec, au niveau de son extrémité arrière, une douille filetée (10) vissée dans une partie taraudée de l'alésage (lob) du fourreau (1). Cette douille (10) présente, à l'une de ses extrémités, des agencements d'accouplement (10a), coopérant avec des agencements complémentaires (6b) de l'axe (6), ces agencements étant débrayables. Par exemple, comme le montre la figure 1, ces agencements (10a) et (6b) sont constitués respectivement par des systèmes à cliquets disposés facialement aux extrémités de la douille (10) et de l'axe (6). L'extrémité de l'axe (6) présente facialement une denture complémentaire au système à cliquets de la douille (10), cette denture (6b) étant conformée pour assurer, dans un sens de rotation, I'entrainement concomitant de l'axe (6) et de la douille (10). La douille (10) présente facialement à son autre extrémité, un système à cliquets (10b), apte à coopérer avec une denture complémentaire (12b) formée facialement en bout d'un organe d'appui (12), sous forme d'une bague. Les sytèmes à cliquets (10a) et (10b) de la douille (10) sont inversés, de sorte que dans l'autre sens du couple de rotation exercé sur le tube (2), ce demier sera sans effet sur la douille (10), interdisant par conséquent, le déplacement en translation inverse du précédent, de l'axe (6). La douille (10) et l'axe (6) sont assujettis à un système coaxial de mise en pression. Dans ce but, comme le montre la figure 4, ce système comprend une vis (11) engagée librement à l'intérieur de la douille et de la bague (12) coopérant en appui sur la douille (10), par les cliquets (10b) et la denture (12b). La vis est vissée dans l'extrémité de l'axe (6). Un organe élastique du type ressort (13) est interposé entre la tête de vis (lia) et la bague (12) pour assurer la mise en pression. Compte-tenu de ces dispositions, on conçoit que l'entrainement en rotation dans un certain sens de l'axe (6), par l'intermédiaire du tube (2), aura pour effet, compte-tenu du système à cliquets (10a) (6b), d'entrainer en rotation la douille (10) et, d'une manière concomitante, provoquer le déplacement linéaire en translation dudit axe, dont l'avance est fonction du pas de vis. Inversement, dans l'autre sens du couple de rotation, et compte-tenu de l'ensemble de mise en pression (12) (13), le système d'encliquetage (10a) (6b) se trouve en position libre, de sorte que la rotation de l'axe (2) sera sans effet sur la douille (10), dont le système à cliquets (10b) est en prise avec la denture (12b) de la bague d'appui (12), bloquée en rotation dans le fourreau (1). La bague (12) est bloquée en rotation dans l'alésage taraudé (lbl) du fourreau (1), au moyen d'un ergot (12a) engagé dans la rainure (lu). II convient d'analyser le fonctionnement du dispositif selon I'invention et indirectement le mode opératoire, en considérant le cas d'une perte de substance de corticale. Le praticien va accéder à l'os considéré (0), au moyen de la voie habituelle, retirer la tumeur, puis aléser la partie du canal médullaire encore disponible. II sera ensuite procédé à l'ostéotomie de la corticale dans la partie saine, de sorte que l'os (0) sera fragmenté en trois parties distinctes, à savoir, la partie proximale (01), la partie distale (02) et la partie médiane (03) correspondant au fragment osseux que l'on veut transférer. L'opérateur impacte ensuite, I'ensemble du dispositif, la longueur du fourreau (1) et du tube (2) notamment, étant déterminée en fonction de la longueur du membre. II est alors procédé, au moyen d'un viseur approprié, au perçage des deux corticales de l'os, pour réaliser les trous, au niveau de chacune des parties d'os (01) (02) et (03) en vue d'assurer le verrouillage de l'ensemble du dispositif. Dans ce but, la vis (3) est engagée dans le trou (la) du fourreau (1) pour assurer sa liaison avec la partie proximale (01) de l'os. La vis (4) est ensuite engagée dans le trou (2a) du tube (2), pour assurer sa liaison avec la partie distale (02) de l'os. Enfin, la vis (9) est engagée au travers de la lumière (2b) du tube (2) dans le trou (6a) de l'axe (6), pour assurer l'accouplement du fragment osseux (03). Le dispositif étant ainsi mis en place, I'opérateur applique un couple rotatoire externe à la partie inférieure (02) de l'os avec un angle (a1) correspondant au degré de liberté de la clavette (8), dans la rainure correspondante (lbî) (figure 7). Il en résulte l'entrainement en rotation de l'ensemble tube (2) - axe (6) lié par la clavette (7) et, par conséquent, I'entrainement en rotation de la douille (10) par le système à cliquets (6b) (lova). L'entrainement en rotation de la douille (10) provoque, d'une manière concomitante, le déplacement en translation de l'axe (6) et par conséquent, du fragment osseux (03). Au retour, correspondant à un couple rotatoire interne de la partie inférieure (02), la denture (6b) de l'axe (6), échappe le système à cliquets, de sorte que ledit axe est en position d'entrainement de la douille, lors de la prochaine rotation. Comme indiqué, dans ce sens de rotation inverse, la douille, par son système à cliquets (10b) est bloquée par rapport à la denture (12b), de la bague d'appui (12). On conçoit que ces différents couples rotatoires transmis au niveau de la partie (02) de l'os, selon des fréquences d'intervalles déterminées par l'opérateur, auront pour effet de déplacer le fragment osseux (03) depuis la partie proximale (01) jusqu'au niveau de la partie distale (02), en provoquant, au fur et à mesure, I'allongement du cal osseux, afin de remplacer la perte de substance. II est bien évident que le système d'entrainement en translation de l'axe (6) portant le fragment osseux (03) ne doit pas être considéré comme limitatif. A noter que le fourreau (1) est obturé par un bouchon (14). Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle la possibilité de procéder à un transport osseux, au moyen d'éléments internes à l'organisme, évitant ainsi l'emploi d'éléments externes, source d'infections et de désagrements pour le patient. REVENDICATIONS -1- Dispositif de transfert d'un fragment osseux (03) entre deux parties d'os(Ol) et (02), caractérisé en ce qu'il comprend une série d'éléments (1) (2) (6) internes à l'organisme, conformés pour être fixés aux deux parties d'os (01) (02), une partie desdits éléments étant agencée pour être fixée au fragment osseux (03), lesdits éléments (1) (2) (6) étant assujettis à des moyens aptes à assurer le déplacement contrôlé en translation de la partie recevant le fragment osseux. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la série d'éléments comprend - un fourreau tubulaire (1) fixé dans le canal médullaire de l'une des parties d'os (01), - un tube (2) fixé dans le canal médullaire de l'autre partie d'os (02) et monté en bout du fourreau (1) avec capacité de déplacement angulaire limité, - un axe (6) monté à coulissement à l'intérieur du tube (2) et agencé pour être fixé au fragment osseux en étant apte à etre entrainé angulairement lorsque la partie d'os (02) où est fixé ledit tube (2) est soumise à un couple rotatoire, - I'extrémité de l'axe (6), située à l'intérieur du fourreau (1), étant assujettie aux moyens (10a) (6b) et (10b) (12b) aptes à autoriser, lorsque la partie d'os (02) accouplée au tube (2) est soumise à un couple rotatoire, dans un sens, le déplacement en translation de l'axe (6) portant le fragment osseux et, dans l'autre sens, le blocage en translation dudit axe. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par une douille filetée (10) vissée dans un alésage taraudé (1 b) du fourreau (1), ladite douille présentant, à chacune de ses extrémités, des agencements d'acouplement (10a) (lOb) coopérant avec des agencements complémentaires (6b) (12b) de l'extrémité de l'axe (6a), et d'un organe d'appui (12), lesdits agencements étant débrayables. -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les agencements de la douille filetée (10) sont constitués par des systèmes à cliquets (10a) (10b) disposés facialement à chacune des extrémités de ladite douille, chaque système de cliquets étant inversé. -5- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la douille filetée (10) et l'axe (6) sont assujettis à un système de mise en pression. -6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de mise en pression est du type coaxial et présente une vis (11) engagée librement à l'intérieur de la douille (10) et d'un organe d'appui (12) coopérant avec ladite douille, en étant vissée à l'extrémité de l'axe (6), ladite vis coopérant avec un organe élastique (13), monté en combinaison avec l'organe d'appui. -7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe d'appui (12) présente des agencements de blocage en rotation, à l'intérieur de l'alésage taraudé du fourreau (1). -8- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'un des systèmes à cliquets (10a) de la douille (10), coopère avec une denture complémentaire (6b) formée facialement à l'extrémité de l'axe (6), pour assurer, dans un sens de rotation, I'entrainement concomitant de l'axe (6) et de la douille (10), tandis que l'autre système à cliquets (10b), coopère avec une denture (12b) formée facialement à l'extrémité de l'organe d'appui (12), pour assurer, dans l'autre sens de rotation, la libre rotation de l'axe par rapport à la douille. -9- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe (6) est équipé d'un trou (6a) pour l'engagement d'une vis de fixation du fragment osseux, au travers d'une lumière oblongue (2b), dans laquelle est montée une clavette (7) solidaire de l'axe, en vue, d'une part, du coulissement dudit axe dans le tube (2) et, d'autre part, de l'entrainement angulaire dudit axe, lorsqu'un couple rotatoire est appliqué à la partie d'os (02) solidaire dudit tube. -10- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de l'axe (6) engagée dans le fourreau (1), reçoit une clavette (8) coopérant avec une rainure (lbl) formée dans l'alésage du fourreau pour être déplacé selon un arc de cercle d'angle au centre (a) déterminé pour correspondre à la valeur d'une dent du système à cliquets, de la douille (10). -11- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube (2) est accouplé au fourreau (1), en combinaison avec une bague (5) permettant la rotation angulaire limitée et assurant la rigidité axiale de l'ensemble.