Brevet FR2831792A1 — publié le 20030509

La présente invention concerne un fixateur externe pour l'immobilisation de parties osseuses, notamment au niveau du poignet. Il existe un fixateur permettant d'immobiliser des parties osseuses au niveau du poignet, comprenant une barre et deux ensembles porte-broche (s) pouvant coulisser et pivoter par rapport à cette barre. Pour permettre d'orienter les broches dans toutes les directions souhaitables selon l'immobilisation à réaliser, chaque ensemble porte-broche (s) est monté sur une bague fendue de forme extérieure sphérique, engagée et pouvant coulisser sur la barre, et comprend deux mâchoires, dont une est prévue pour recevoir et serrer les broches et dont l'autre est prévue pour entourer et serrer cette bague. À l'état desserré de la deuxième mâchoire, la bague permet le coulissement de chaque ensemble porte-broche (s) le long de la barre et le pivotement de cet ensemble autour de la bague, dans les trois plans de l'espace. Le serrage de cette deuxième mâchoire permet, en serrant la bague sur la barre, d'immobiliser chaque ensemble porte-broche (s) tant en coulissement par rapport à la barre qu'en pivotement par rapport à la bague. Ce type de fixateur donne satisfaction en pratique mais a pour inconvénient d'avoir une structure relativement complexe, qui n'est pas sans incidence sur son coût de fabrication. Ce fixateur ne peut donc être prévu pour un usage unique, ce qui oblige à une stérilisation après chaque utilisation. Cette stérilisation implique des opérations de démontage et de remontage du fixateur, relativement fastidieuses à réaliser, et une conservation du fixateur dans un emballage stérile approprié entre deux utilisations. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients substantiels, en fournissant un fixateur de structure très simple et peu onéreuse à fabriquer, mais n'ayant pas pour autant des possibilités d'utilisation amoindries, en particulier en ce qui concerne les possibilités d'orientation des broches dans l'espace ; cette structure doit en particulier être telle que le fixateur puisse être prévu pour un usage unique et être livré à l'état stérilisé, prêt à l'utilisation. Le fixateur concerné comprend, de manière connue en soi, une barre, deux ensembles porte-broche (s) mobiles par rapport à cette barre, incluant chacun deux pièces de serrage propres à recevoir au moins une broche entre elles et à serrer cette broche entre elles, et des moyens permettant d'immobiliser chaque ensemble porte-broche (s) dans une position déterminée par rapport à la barre. Selon l'invention, - le fixateur comprend au moins une bague fendue de forme extérieure sphérique, propre à être engagée sur une broche ; - chaque pièce de serrage de l'ensemble porte-broche (s) destiné à recevoir cette broche comprend au moins une cavité en forme de portion de sphère creuse, aménagée dans sa face destinée à serrer la broche, les cavités des deux pièces de serrage étant aménagées en regard l'une de l'autre et pouvant recevoir de manière ajustée ladite bague fendue en elles ; - le fixateur comprend des moyens de serrage propres à déplacer les pièces de serrage entre une position de non-immobilisation de la broche, dans laquelle la bague fendue peut glisser contre les pièces de serrage pour permettre une orientation multidirectionnelle de cette broche par rapport aux pièces de serrage, et une position d'immobilisation de la broche, dans laquelle les pièces de serrage serrent la bague fendue et immobilisent cette bague, et donc la broche, dans une position déterminée. Chaque ensemble porte-broche (s) peut coulisser par rapport à la barre, et peut donc être placé dans toute position requise par rapport à un os long, en particulier l'humérus ; les broches sont mobiles par rapport à la barre selon un débattement multidurectionnel, ce qui permet toute orientation souhaitable de ces broches, pour une insertion dans la partie d'os concernée, en particulier un fragment d'humérus ou un métacarpien. Le fixateur selon l'invention a ainsi une structure très simple et est particulièrement facile à fabriquer tout en conservant de très larges possibilités de positionnement des broches dans l'espace. Le faible coût de revient qui en résulte rend possible de faire un usage unique de ce fixateur et, par conséquent, d'éliminer toutes opérations de stérilisation. En outre, ce fixateur est simple et rapide à démonter et à remonter pour le cas où une réutilisation, impliquant une stérilisation, serait souhaitée. Lorsque le diamètre de la bague fendue est inférieur à l'épaisseur des pièces de serrage, chaque pièce de serrage comprend des dégagements bordant ladite cavité, ces dégagements permettant le débattement multidirectionnel de la broche par rapport aux pièces de serrage. Les pièces de serrage sont avantageusement constituées par des blocs de matériau rigide et peuvent donc être obtenues par des opérations relativement simples de découpe et d'usinage. Il peut s'agir d'un matériau synthétique, permettant le cas échéant une stérilisation en autoclave ou aux rayons Gamma. Les moyens de serrage peuvent être simplement constitués par des vis dont les têtes prennent appui contre une des pièces de serrage et dont les corps filetés sont engagés dans des alésages taraudés aménagés dans l'autre pièce de serrage. De préférence, l'une des pièces de serrage comprend au moins un alésage de diamètre légèrement supérieur à celui de la barre, permettant l'engagement à coulissement de cette pièce de serrage sur cette barre et une possibilité de pivotement de cette pièce de serrage par rapport à cette barre. Le porte-broche (s) est ainsi simplement coulissant et pivotant par rapport à la barre, ce qui ne constitue toutefois pas une limitation gênante en pratique compte tenu de la possibilité d'orientation multidirectionnelle de chaque broche par rapport au porte-broche (s). Ladite pièce de serrage comprend avantageusement deux alésages tel que précités, parallèles l'un à l'autre. Le fixateur peut ainsi comprendre deux barres. Ces deux barres peuvent être toutes les deux rigides si une rigidité renforcée est recherchée, ou l'une des barres peut être rigide et l'autre flexible pour avoir une rigidité dans un premier temps puis, après consolidation de l'articulation, une relative souplesse obtenue par simple retrait de la barre rigide. De préférence, les moyens permettant d'immobiliser chaque ensemble porte-broche (s) dans une position déterminée par rapport à la barre sont constitués par un trou taraudé aménagé sensiblement perpendiculairement audit alésage et débouchant dans celui-ci, et par au moins une vis pouvant être reçue dans ce trou, cette vis permettant, par son serrage, de serrer la barre dans l'alésage. La barre est avantageusement en un matériau synthétique moulé à la forme désirée. Ce matériau est de préférence un matériau radiotransparent, tel qu'un matériau composite. Avantageusement, ce matériau est une résine armée de fibres de carbone. Pour sa bonne compréhension, l'invention est à nouveau décrite ci-dessous en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du fixateur qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue en perspective ; la figure 2 est une vue d'un sous-ensemble qu'il comprend, en perspective éclatée ; la figure 3 est une vue en perspective de ce sous-ensemble, après montage ; la figure 4 est une vue du fixateur et des os d'une main et d'un avant-bras, et la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 d'un autre fixateur, comprenant deux barres. La figure 1 représente un fixateur externe 1 permettant de maintenir deux parties osseuses l'une par rapport à l'autre au moyen de broches 2 insérées dans ces parties osseuses. Dans les exemples montrés aux figures 4 et 5, le fixateur 1 est utilisé pour l'immobilisation d'un poignet fracturé. Les broches 2 sont de type classique. Chacune d'elle comprend une partie autoforante 5, permettant son insertion dans la corticale d'un os, et un carré 6 permettant sa manoeuvre en rotation. Comme le montrent les figures 1 et 2, le fixateur 1 comprend une barre rigide 7, deux ensembles porte-broches 8 et quatre bagues fendues 9. La barre 7 est en une résine armée de fibres de carbone et a une forme cylindrique. Chaque ensemble 8 comprend deux pièces de serrage 10,11 en matière synthétique rigide, propres à recevoir deux broches 2 entre elles et à serrer ces broches 2 entre elles. Chaque pièce 10 présente une forme générale hémi-circulaire. Elle est percée de deux alésages 15 d'axes parallèles, permettant son engagement à coulissement sur une ou deux barres 7 et son pivotement autour de cette ou ces barres, et comprend deux trous taraudés 1 6 aménagés perpendiculairement à ces alésages 15. Chacun de ces trous 1 6 débouche dans l'alésage 15 correspondant et reçoit une vis sans tête 17, à cavité hexagonale. Chaque vis 17 permet par son serrage de serrer la barre 7 dans l'alésage 15 afin d'immobiliser la pièce 10 dans une position déterminée par rapport à cette barre 7. Chaque pièce 10 comprend également trois alésages taraudés 18 débouchant dans sa face latérale plane 10a destinée à être tournée vers la pièce 11, dont un médian et deux latéraux. Entre chaque paire de ces alésages 18, la pièce 10 présente en outre deux cavités 20 en forme de portion de sphère creuse, aménagées dans cette même face latérale 10a, et des dégagements 21 sensiblement coniques bordant ces cavités 20 latéralement. La pièce 11 comprend des cavités 20 et dégagements 21 identiques, mais symétriques, à ceux précités, aménagés dans sa face latérale plane destinée à être tournée vers la face 10a, et comprend trois trous 22 qui la traversent selon son épaisseur. Comme cela se comprend aisément en référence aux figures 2 et 3, les trous 22 sont destinés à venir en coïncidence des trous 18 et à recevoir des vis 25 d'assemblage et de serrage des pièces 10 et 11, tandis que les cavités 20 et dégagements 21 de la pièce 11 viennent en regard des cavités 20 et dégagements 21 de la pièce 10. Chaque bague fendue 9 a une forme extérieure sphérique et est traversée par un alésage de diamètre légèrement supérieur à celui d'une broche 2, permettant l'engagement ajusté de cette bague 9 sur cette broche 2 par coulissement. Le diamètre extérieur de chaque bague 9 est légèrement inférieur au diamètre des sphères générant les cavités 20, de sorte que chaque bague 9 peut être reçue de manière ajustée dans chaque paire de cavités 20 de la pièce 10 et de la pièce 11 et être retenue dans celles-ci, comme le montrent les figures 1 et 3. Les vis 25, cavités 20 et bagues 9 sont conformées de telle sorte que les pièces de serrage 10,11 peuvent être déplacées par ces vis 25 entre une position de non-immobilisation des broches 2, dans laquelle les bagues 9 peuvent glisser contre les pièces de serrage 10,11 pour permettre une orientation multidirectionnelle des broches 2 par rapport aux pièces 10,11, et une position d'immobilisation des broches 2, dans laquelle les pièces 10,11 serrent et immobilisent les bagues 9, et donc les broches 2, dans une position déterminée. En pratique, les vis 17 sont desserrées suffisamment pour permettre le coulissement des ensembles 8 le long de la barre 7 et les vis 25 sont desserrées suffisamment pour amener les pièces 10 et 11 en position de non-immobilisation. Les ensembles 8 et les broches 2 sont ensuite convenablement positionnés et orientés selon l'immobilisation à réaliser puis les broches 2 sont insérées dans les os correspondants. Les vis 25 et 17 sont alors serrées pour immobiliser l'articulation traitée. Comme le montre la figure 5, le fixateur 1 peut comprendre deux barres 7, reçues chacune dans un alésage 15. Ces deux barres peuvent être toutes les deux rigides si une rigidité renforcée est recherchée, ou l'une des barres peut être rigide et l'autre flexible pour avoir une rigidité dans un premier temps puis, après consolidation de l'articulation, une relative souplesse obtenue par simple retrait de la barre rigide. Il apparaît de ce qui précède que l'invention fournit un fixateur de structure très simple et peu onéreuse à fabriquer, mais n'ayant pas pour autant des possibilités d'utilisation amoindries, notamment en ce qui concerne les possibilités d'orientation des broches 2 dans l'espace. Cette structure permet en particulier que le fixateur puisse avoir un usage unique et être livré à l'état stérilisé, prêt à l'utilisation. REVENDICATIONS 1-Fixateur externe (1) pour l'immobilisation de parties osseuses, notamment au niveau du poignet, comprenant une barre (7), deux ensembles porte-broche (s) (8) mobiles par rapport à cette barre (7), incluant chacun deux pièces de serrage (10,11) propres à recevoir au moins une broche (2) entre elles et à serrer cette broche (2) entre elles, et des moyens (15 à 17) permettant d'immobiliser chaque ensemble portebroche (s) (8) dans une position déterminée par rapport à la barre (7) ; fixateur (1) caractérisé : - en ce qu'il comprend au moins une bague fendue (9) de forme extérieure sphérique, propre à être engagée sur une broche (2) ; - en ce que chaque pièce de serrage (10,11) de l'ensemble porte-broche (s) (8) destiné à recevoir cette broche (2) comprend au moins une cavité (20) en forme de portion de sphère creuse, aménagée dans sa face destinée à serrer la broche (2), les cavités (20) des deux pièces de serrage (10,11) étant aménagées en regard l'une de l'autre et pouvant recevoir de manière ajustée ladite bague fendue (9) en elles ; et - en ce qu'il comprend des moyens de serrage (18,21, 25) propres à déplacer les pièces de serrage (10,11) entre une position de nonimmobilisation de la broche (2), dans laquelle la bague fendue (9) peut glisser contre les pièces de serrage (10,11) pour permettre une orientation multidirectionnelle de cette broche (2) par rapport aux pièces de serrage (10,11), et une position d'immobilisation de la broche (2), dans laquelle les pièces de serrage (10,11) serrent la bague fendue (9) et immobilisent cette bague, et donc la broche (2), dans une position déterminée. 2-Fixateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce de serrage (10,11) comprend des dégagements (21) bordant ladite cavité (20), ces dégagements (21) permettant le débattement multidirectionnel de la broche (2) par rapport aux pièces de serrage (10, 11). 3-Fixateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces de serrage (10,11) sont constituées par des blocs de matériau rigide. 4 - Fixateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pièces de serrage (10,11) sont constituées en un matériau synthétique. 5 - Fixateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de serrage sont constitués par des vis (25) dont les têtes prennent appui contre une des pièces de serrage (11) et dont les corps filetés sont engagés dans des alésages taraudés (18) aménagés dans l'autre pièce de serrage (10). 6-Fixateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'une des pièces de serrage (10) comprend au moins un alésage (15) de diamètre légèrement supérieur à celui de la barre (7), permettant l'engagement à coulissement de cette pièce de serrage (10) sur cette barre (7) et une possibilité de pivotement de cette pièce de serrage (10) par rapport à cette barre (7). 7 - Fixateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite pièce de serrage (10) comprend deux alésages (15), parallèles l'un à l'autre. 8 - Fixateur selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens permettant d'immobiliser chaque ensemble porte-broche (s) (8) dans une position déterminée par rapport à la barre (7) sont constitués par un trou taraudé (16) aménagé sensiblement perpendiculairement audit alésage (15) et débouchant dans celui-ci, et par au moins une vis (17) pouvant être reçue dans ce trou (16), cette vis (17) permettant, par son serrage, de serrer la barre (7) dans l'alésage (15). 9 - Fixateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la barre (7) est en un matériau synthétique moulé à la forme désirée. 10 - Fixateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la barre (7) est en un matériau radiotransparent, tel qu'un matériau composite, et notamment en résine armée de fibres de carbone.