Brevet FR2886129A1 — publié le 20061201

FIXATEUR EXTERNE ELASTIQUE ENTRE DEUX PORTIONS D'OS La présente invention concerne les fixateurs externes élastiques aptes à être montés en coopération avec deux portions d'os entre lesquelles on veut exercer soit une traction soit une distraction, qui trouvent une application particulièrement avantageuse pour traiter, par distraction, des fractures articulaires selon le principe du ligamentotaxis dans lequel la traction exercée de part et d'autre de la fracture réduit le déplacement des fragments et les maintient dans une position susceptible de favoriser le remodelage articulaire. Il existe déjà de tels fixateurs externes qui trouvent des applications notamment dans le domaine de la réparation osseuse des doigts de la main. Un tel fixateur comprend essentiellement deux crochets aptes à être fixés respectivement sur les deux portions d'os et reliés par un ressort élastique. Ces crochets sont de deux types: de forme rectiligne si l'on veut exercer une traction, en forme sensiblement de "Z" si l'on veut exercer une distraction au moyen d'une force élastique de traction. Les fixateurs externes connus actuellement ne permettent de moduler l'intensité de la force à exercer entre les deux portions d'os, aussi bien en traction qu'en distraction, et nécessitent au moins deux réalisations différentes selon le type de force que l'on veut exercer. Ces systèmes connus sont essentiellement des montages artisanaux, de réalisation délicate et très dépendants des opérateurs. Les résultats de cette technique connue sont donc aléatoires. Par ailleurs, les montages réalisés sont en général encombrants. Il en est de même des fixateurs externes détournés de leur simple fonction de fixation et rendus mobiles. Leur volume est lié au fait que les systèmes de fixation sur l'os, ceux exerçant la distraction et ceux maintenant l'axe, par exemple du doigt, sont indépendants et occupent chacun un volume propre. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un fixateur externe élastique qui ait une seule structure quel que soit le type de force à exercer entre les deux portions d'os, traction ou distraction, et qui permette de moduler l'intensité de cette force, en autorisant la mobilisation en même temps que la distraction. Plus précisément, la présente invention a pour objet un fixateur externe élastique entre deux première et seconde portions d'os, caractérisé par le fait qu'il comporte: É un ressort hélicoïdal défini selon un premier axe, É un premier corps, É des premiers moyens pour monter en coopération ledit premier corps avec ledit ressort hélicoïdal de façon que ce dit ressort hélicoïdal soit apte à pivoter par rapport audit premier corps autour du premier axe, É une première broche apte à être fixée sur ladite première portion d'os, 10 ladite première broche étant de forme oblongue définie selon un deuxième axe, É des moyens pour monter ladite première broche en coopération avec ledit premier corps de façon qu'elle traverse ledit ressort hélicoïdal et que ledit deuxième axe fasse avec le premier axe un angle non nul, É un second corps, et É des moyens pour lier ledit second corps avec ladite seconde portion d'os et ledit ressort hélicoïdal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent deux vues schématiques orthogonales d'un premier mode de réalisation du fixateur externe selon l'invention, La figure 3 représente une vue schématique d'un second mode de réalisation du fixateur externe selon l'invention, et La figure 4 représente, sous forme schématique, un autre mode de réalisation d'une partie du fixateur externe illustré sur la figure 3, à savoir la partie concernant le montage d'une extrémité du ressort hélicoïdal en coopération avec un corps. Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles 30- apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. Il est aussi précisé que les figures représentent essentiellement deux modes de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. Il est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple E = I(p, T, s, ...g ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple s, et/ou T, et/ou p, ...], soit en combinaison totale et/ou partielle, [par exemple E( s, T, p), et/ou E( s, T), et/ou E(T, p), et/ou E( s, p)]. En référence aux figures 1 à 4, l'invention décrite ci-dessous est relative à un fixateur externe apte à exercer une force élastique réglable en intensité entre deux première et seconde portions d'os O1, 02, qui trouve une application particulièrement avantageuse comme fixateur externe pour exercer une traction ou une distraction, toutes deux modulables, entre deux os ou deux fractions d'os d'un doigt de la main, par exemple entre deux phalanges. Selon tous les modes de réalisation illustrés sur les figures 1 à 4, le fixateur externe comporte essentiellement, dans sa définition première, un ressort hélicoïdal 11 défini selon un premier axe 12, un premier corps 14, des premiers moyens 15 pour monter en coopération ce premier corps 14 avec le ressort hélicoïdal 11 de façon que ce ressort hélicoïdal soit apte à pivoter par rapport au 30- premier corps sensiblement autour du premier axe 12, une première broche 16 apte à être fixée sur la première portion d'os 01, cette première broche 16 étant de forme oblongue définie selon un deuxième axe 17, et des moyens 19 pour monter la première broche 16 en coopération avec le premier corps 14 de façon qu'elle traverse le ressort hélicoïdal 11 et que le deuxième axe 17 fasse avec le premier axe 12 un angle non nul. Selon une réalisation avantageuse, la broche 16 est une broche osseuse bien connue en elle-même, de forme cylindrique de révolution ou analogue et dont l'extrémité 46 destinée à pénétrer dans l'os comporte un filetage osseux par exemple de type auto taraudant. Quant aux moyens 19 pour monter cette première broche 16 en coopération avec le premier corps 14, ils sont par exemple constitués d'un orifice traversant réalisé dans le corps 14 et dont la section transversale est complémentaire de celle de la broche 16, et avantageusement de moyens pour bloquer la broche dans l'orifice traversant et donc par rapport au premier corps 14, du genre vis de fixation ou analogue, schématiquement représenté à titre illustratif en 45 sur la figure 3 dans l'application à la fixation de la broche 26 sur le second corps 22 comme il sera décrit ci-après. Le fixateur externe selon l'invention comporte en outre un second corps 22 et des moyens 24 pour lier ce second corps 22 avec la seconde portion d'os 02 et le ressort hélicoïdal 11. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, les moyens 24 pour lier le second corps 22 avec la seconde portion d'os 02 et le ressort hélicoïdal 11 comportent des seconds moyens 25 pour monter en coopération le second corps 22 avec le ressort hélicoïdal 11 de façon que ce dernier soit apte à pivoter par rapport au second corps autour du premier axe 12, une seconde broche 26 apte à être fixée sur la seconde portion d'os 02 et définie selon un troisième axe 27, et des moyens 29 pour monter cette seconde broche 26 en coopération avec le second corps 22 de façon qu'elle traverse le ressort hélicoïdal 11 et que le troisième axe 27 fasse avec le premier axe 12 un angle non nul. Les figures 1 et 2 représentent en fait un premier mode de réalisation du fixateur externe selon l'invention dans lequel les deux corps 14 et 22 sont sensiblement identiques et avantageusement cylindriques de révolution, et les 30- deux broches 16 et 26 traversent le ressort hélicoïdal 11 et respectivement les deux corps 14 et 22 en coopérant de la même façon avec ces deux corps et le ressort hélicoïdal. Dans une réalisation avantageuse, le ressort hélicoïdal 11 est à spires non jointives et il est réalisé en un matériau comme de l'acier inoxydable ou analogue. Les premiers et seconds moyens 15, 25 définis ci-dessus pour monter en coopération respectivement les corps 14, 22 avec le ressort hélicoïdal 11 de façon que ce dernier soit apte à pivoter par rapport aux corps autour du premier axe 12, sont constitués par le fait que le ressort hélicoïdal 11 est monté sur les corps selon l'une des deux positions suivantes: une première position dans laquelle il entoure le corps, comme illustré sur la figure 1, ou une seconde position dans laquelle il traverse le corps dans une percée axiale, comme illustré sur la figure 3. Il est précisé que, selon cette caractéristique de l'invention, le ressort hélicoïdal peut être monté sur les deux corps 14, 22 dans la même position, par exemple en les entourant tous les deux comme illustré sur la figure 1 pour le montage sur les deux corps 14 et 22, ou bien sur l'un des deux corps dans l'une des deux positions, par exemple en le traversant dans une percée axiale comme illustré sur la figure 3 pour le montage sur le premier corps 14, et sur l'autre corps dans l'autre position, c'est-à-dire, dans l'exemple donné ci-avant, en l'entourant comme illustré sur la figure 1 pour le montage sur le second corps 22. Dans le mode de réalisation en accord avec la figure 1, le ressort hélicoïdal 11 à spires non jointives, comme défini auparavant, comporte deux parties consécutives RI, R2, l'enroulement des spires de l'une des deux parties étant en sens inverse de l'enroulement des spires de l'autre partie. Par référence à la figure 2, on constate que les spires du ressort 11 sont équivalentes à un filetage femelle à pas variable, la broche, par exemple 26, étant équivalente à un point de filet complémentaire mâle qui est apte à suivre la "rampe" des filets du filetage femelle. De cette façon, en faisant pivoter le ressort 11 autour de son axe 12, il se produit un déplacement relatif en rotation et translation du ressort par rapport à la broche 26 en supposant que la broche est fixe. Par référence à la réalisation de la figure 1, les deux parties de ressort RI et R2 ayant des sens d'enroulement inverses, les deux broches 16, 26 vont soit se rapprocher soit s'éloigner l'une de l'autre selon le sens de rotation donné au 30- ressort 11. Mais, si l'on considère que les deux broches sont fixes, le nombre de spires du ressort comprises entre elles va soit augmenter soit diminuer, ce qui entraîne une variation de l'intensité de l'effort de tension exercée par cette partie de ressort entre les deux broches. La réalisation décrite ci-dessus et illustrée sur les figures 1 et 2 permet de régler l'effort de traction ou de distraction exercé entre les deux portions d'os 01 et 02, selon le sens dans lequel est pivoté le ressort hélicoïdal 11 autour de son axe 12 par rapport aux deux corps 14, 22, comme il sera explicité ci-après. La figure 3 représente un autre mode de réalisation du fixateur externe selon l'invention. Selon cet autre mode de réalisation, les spires non jointives du ressort hélicoïdal 11 s'enroulent toutes dans le même sens et les premier et second corps 14, 22 sont montés en entourant le ressort. Le fixateur comporte, comme dans le premier mode de réalisation selon les figures 1 et 2, une première broche osseuse 16 et des moyens 19 pour monter cette première broche 16 en coopération avec le premier corps 14, cette première broche 16 et ces moyens 19 étant comme ceux décrits cidessus dans le premier mode de réalisation. Quant aux moyens 24 pour lier le second corps 22 avec la seconde portion d'os 02 et le ressort hélicoïdal 11, ils comportent des moyens 30 pour monter une extrémité 47 du ressort hélicoïdal 11 en rotation dans un plan par rapport au second corps 22 et des moyens pour fixer ce second corps avec la seconde portion d'os 02, ces derniers moyens étant constitués, comme dans le premier mode de réalisation du fixateur, d'une seconde broche 26 qui est à la fois solidaire du second corps 22 et de la seconde portion d'os 02. Deux modes de réalisation des moyens 30 définis ci-dessus sont respectivement illustrés sur les figures 3 et 4. Dans le mode de réalisation selon la figure 3, ces moyens 30 sont constitués par le fait que l'extrémité 47 du ressort hélicoïdal 11 est montée dans un logement en creux 43 réalisé dans le second corps 22. Le ressort peut ainsi pivoter par rapport au second corps, encore plus facilement lorsqu'il est pivoté dans le sens de sa compression, c'est-àdire lorsqu'il agit en traction sur les deux portions d'os 01 et 02 puisque, dans ce cas, son diamètre extérieur diminue. 30- Dans le mode de réalisation selon la figure 4, ces moyens 30 sont constitués par le fait que l'extrémité 47 du ressort 11 est montée autour d'une partie en saillie 44 solidaire du second corps 22. Le ressort peut ainsi pivoter par rapport au second corps, encore plus facilement quand il est pivoté dans le sens de sa décompression, c'est-à-dire lorsqu'il agit en distraction sur les deux portions d'os 01 et 02 puisque, dans ce cas, son diamètre extérieur augmente. Le fixateur externe peut comporter en outre des moyens de préhension 48 qui sont montés en association avec, par exemple, une extrémité 49 du ressort hélicoïdal 11 pour favoriser son pivotement autour de son axe 12. Ces moyens de préhension sont par exemple constitués, comme illustré sur la figure 3, par une poignée 48 ou analogue avantageusement moletée ou analogue. Dans le but de faciliter la réalisation industrielle du fixateur externe selon l'invention, ainsi que sa mise en place et son fonctionnement, il est avantageux 10 que les deuxième et troisième axes 17, 27, comme illustré sur toutes les figures, soient parallèles entre eux et perpendiculaires au premier axe 12. Le fixateur externe peut comporter en outre une gaine de protection 40 rigide ou élastique, figure 1, entourant extérieurement le ressort hélicoïdal 11, et/ou une tige longitudinale rigide 41 passant à travers au moins l'un des deux corps 14 et 22, en étant par exemple fixée à l'autre, par exemple le corps 14 sur la figure 1, et coulissant dans une percée complémentaire réalisée dans l'autre corps 22. Les moyens décrits ci-dessus permettent aussi de maintenir le ressort sensiblement rectiligne suivant son axe 12 et de l'empêcher de subir des 20 déformations en forme d'arc quand il exerce un couple de forces, soit en allongement soit en compression, sur les deux corps 14 et 22. Le fixateur externe selon l'invention fonctionne et s'utilise de la façon suivante: La description du fonctionnement et de l'utilisation du fixateur externe sera faite tout d'abord en référence au mode de réalisation illustré sur la figure 1. Il est supposé que des forces de traction ou de distraction doivent être exercées sur les deux portions d'os 01 et 02. Pour ce faire, les deux corps 14, 22 sont glissés dans le ressort 11 et positionnés de part et d'autre du changement d'orientation de.l'enroulement des spires R1, R2. Les deux corps sont amenés en - regard des deux portions d'os 01 et 02. Les deux broches 16, 26 sont positionnées respectivement dans les deux corps en traversant le ressort comme décrit ci-avant et leur extrémité filetée est vissée dans la portion d'os correspondante. Au moyen, par exemple, de vis pointeaux, elles sont ensuite avantageusement solidarisées avec leur corps respectif. On peut aussi supposer que l'un des corps 14, 22 (ou les deux) soit uniquement monté coulissant sur une broche 16, 26, cette broche pouvant avantageusement comporter, par exemple à son extrémité non filetée, une butée ou analogue pour éviter que le corps ne s'échappe de sa broche. Le ressort est en position de repos et la partie du ressort, comprise entre les deux broches 16, 26, comporte un certain nombre de spires, à savoir sept sur la figure 1. Si l'on veut exercer une traction entre les deux portions d'os 01 et 02, on pivote le ressort autour de son axe 12 de façon que le nombre de spires entre les deux broches diminue. De cette façon, la portion de ressort comprise entre les deux broches s'étire et exerce sur les broches deux forces de traction opposées qui s'appliquent, via ces broches, sur les deux portions d'os. En pivotant plus ou moins le ressort autour de son axe 12, il est ainsi possible de moduler l'intensité de la traction exercée entre les deux portions d'os. Si l'on veut exercer une distraction entre les deux portions d'os 01 et 02, on pivote le ressort autour de son axe 12 de façon à augmenter le nombre de spires entre les deux broches. De cette façon, la portion de ressort comprise entre les deux broches se comprime et exerce sur les broches deux forces de distraction opposées qui s'appliquent, via ces broches, sur les deux portions d'os. En pivotant plus ou moins le ressort autour de son axe 12, il est possible de moduler l'intensité de la distraction exercée entre les deux portions d'os. Avec le mode de réalisation selon les figures 3 et 4, il est aussi possible de réaliser une traction ou une distraction entre les deux portions d'os. Cependant, si l'on veut exercer une traction, il est nécessaire de monter les deux corps 14, 22 et les broches 16, 26 en association avec respectivement les deux portions d'os 01 et 02 de façon que la partie de ressort comprise entre les deux broches soit 30initialement étirée de façon relativement importante. Le fixateur exerce ainsi sur les deux portions d'os une force de traction plus importante que celle souhaitée mais, en pivotant le ressort de façon à faire augmenter le nombre de spires entre les deux broches, il est possible d'ajuster cette traction. Si l'on veut exercer une distraction entre les deux portions d'os 01 et 02, il est nécessaire de monter les deux corps 14, 22 et les broches 16, 26 en association avec respectivement ces deux portions d'os de façon que la partie de ressort comprise entre les deux broches soit initialement comprimée de façon relativement importante. Le fixateur exerce ainsi sur les deux portions d'os une force de distraction plus importante que celle souhaitée mais, en pivotant le ressort de façon à faire augmenter le nombre de spires entre les deux broches, il est possible d'ajuster cette distraction. 2886129 10 REVENDI CATIONS 1. Fixateur externe élastique entre deux première et seconde portions d'os (O1, 02), caractérisé par le fait qu'il comporte: É un ressort hélicoïdal (11) défini selon un premier axe (12), É un premier corps (14), É des premiers moyens (15) pour monter en coopération ledit premier corps (14) avec ledit ressort hélicoïdal (11) de façon que ce dit ressort hélicoïdal soit apte à pivoter par rapport audit premier corps autour du premier axe (12), É une première broche (16) apte à être fixée sur ladite première portion d'os (O1), ladite première broche (16) étant de forme oblongue définie selon un deuxième axe (17), É des moyens (19) pour monter ladite première broche (16) en coopération avec ledit premier corps (14) de façon qu'elle traverse ledit ressort hélicoïdal (11) et que ledit deuxième axe (17) fasse avec le premier axe (12) un angle non nul, É un second corps (22), et É des moyens (24) pour lier ledit second corps (22) avec ladite seconde portion d'os (02) et ledit ressort hélicoïdal (11). 2. Fixateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (24) pour lier ledit second corps (22) avec ladite seconde portion d'os (02) et ledit ressort hélicoïdal (11) comportent: É des seconds moyens (25) pour monter en coopération ledit second corps 25 (22) avec ledit ressort hélicoïdal (11) de façon que ce dit ressort soit apte à pivoter par rapport audit second corps autour du premier axe (12), É une seconde broche (26) apte à être fixée sur ladite seconde portion d'os, ladite seconde broche étant de forme oblongue définie selon un troisième axe (27), et 30- É des moyens (29) pour monter ladite seconde broche en coopération avec ledit second corps de façon qu'elle traverse ledit ressort hélicoïdal (11) et que ledit troisième axe (27) fasse avec le premier axe (12) un angle non nul. 3. Fixateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit ressort hélicoïdal (11) est à spires non jointives. 4. Fixateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit ressort hélicoïdal (11) comporte deux parties consécutives (RI, R2), l'enroulement des spires de l'une des deux parties étant en sens inverse de l'enroulement des spires de l'autre partie. 5. Fixateur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les premiers et seconds moyens (15, 25) pour monter en coopération les corps (14, 22) avec ledit ressort hélicoïdal (11) de façon que ce dit ressort hélicoïdal soit apte à pivoter par rapport à ces corps autour du premier axe (12), sont constitués par le fait que ledit ressort hélicoïdal (11) est monté sur ces corps selon l'une des deux positions suivantes: une première position dans laquelle il traverse ledit corps dans une percée axiale, une seconde position dans laquelle il entoure ledit corps. 6. Fixateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (24) pour lier ledit second corps (22) avec ladite seconde portion d'os (02) et ledit ressort hélicoïdal (11) comportent des moyens (30) pour monter une extrémité (47) du dit ressort hélicoïdal (11) en rotation dans un plan par rapport au dit second corps (22) et des moyens pour fixer ledit second corps avec ladite seconde portion d'os (02). 7. Fixateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit ressort hélicoïdal agit selon l'une des deux façons suivantes: en traction, en distraction. 8. Fixateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le 30. fait qu'il comporte des moyens de préhension montés en association avec ledit ressort hélicoïdal pour le faire pivoter autour du premier axe (12). 9. Fixateur selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé par le fait que les deuxième et troisième axes (17, 27) respectivement des première et seconde broche (16, 26) sont parallèles entre eux et perpendiculaires au premier axe (12). 10. Fixateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il constitue, à titre d'application, un fixateur externe entre deux points osseux d'un doigt d'une main d'un être humain. 11. Fixateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour maintenir ledit ressort (11) sensiblement rectiligne suivant son axe (12).