FR2481920A1

FR2481920A1 - Plaque de fixation pour reparation des fractures de la diaphyse des os longs

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Publication number: FR2481920A1
Application number: FR8109122A
Authority: FR
Original assignee: WOO SAVIO
Current assignee: WOO SAVIO
Priority date: 1980-05-09
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1981-11-13
Also published as: DE3118344A1; AU7027081A; JPS56168739A; CA1160926A; US4403607A; JPS6037732B2; GB2075346A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES PLAQUES DE FIXATION INTERNE UTILISEES POUR LE MAINTIEN DES OS. ELLE SE RAPPORTE A UNE PLAQUE 24-1 MAINTENUE PAR DES VIS 34 SUR LES DEUX PARTIES D'UN OS BRISE, CETTE ETANT FORMEE PAR UNE PARTIE TUBULAIRE, REMPLIE OU NON PAR UNE MATIERE PLASTIQUE BIOLOGIQUEMENT COMPATIBLE. DE CETTE MANIERE, LA PLAQUE A UNE RIGIDITE ELEVEE A LA FLEXION ET A LA TORSION, MAIS ELLE N'A QU'UNE FAIBLE RIGIDITE AXIALE. ELLE PERMET AINSI UN BON MAINTIEN PENDANT LA PHASE INITIALE DE GUERISON ET EVITE ULTERIEUREMENT L'OSTEOPOROSE. APPLICATION A LA REPARATION DES FRACTURES DES OS.

Description

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La présente invention concerne des plaques de fixation interne des os, destinées à la réparation des fractures. L'expérience clinique a montré très clairement que, dans des conditions convenables, la fixation interne des fractures des os longs du corps humain (fractures de la diaphyse) à l'aide de plaques métalliques épaisses était efficace pour la guérison des fractures. Cependant, une conséquence indésirable de la rigidité des plaques internes

de fixation utilisées en général jusqu'à présent est l'af-

faiblissement localisé ou la réduction de résistance de l'os qui accompagne la protection de la partie sous-jacente d'os lors de l'application de contraintes normales après la guérison de la fracture. Ce phénomène de raréfaction

anormale de l'os est désigné par le terme médical "ostéo-

porose". Après l'enlèvement de la plaque, l'os affaibli est vulnérable à une nouvelle fracture, et il le reste pendant plusieurs semaines et même plusieurs mois, surtout

lorsque deux plaques ont été utilisées. Au cours de 20 der-

nières années, on s'est attaché presqu'essentiellement à l'augmentation de la résistance mécanique de ces plaques de fixation, par utilisation de plaques plus épaisses et par

mise en oeuvre de principes tels que l'utilisation de pla-

ques en compression. Ces techniques ont rencontré un succès considérable. Cependant, jusqu'à un passé très récent, elles n'ont pas donné les résultats optimaux, car on a ignoré en grande partie la réponse physiologique défavorable à long

terme de l'os à de tels dispositifs encombrants.

Cependant, on a consacré récemment un intérêt

considérable à l'utilisation possible de plaques de fixa-

tion interne qui soient moins rigides pour la correction des fractures, étant donné que les plaques très épaisses de compression assurent une protection excessive de la

fracture guérie placée au-dessous. En plus d'un affaiblis-

sement du cortex ou de la paroi externe de l'os, on a noté

une perte de substance du périoste dans des essais effec-

tués avec des fémurs de chiens. Le terme "périoste" désigne

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un tissu conjonctif spécialisé recouvrant tous les os et ayant une aptitude à former la.matière de l'os. En outre,

on observe une minéralisation incomplète du cortex au-

dessous d'une plaque métallique épaisse, et un remodelage de l'os, avec une résistance mécanique accrue et une aug-

mentation de la substance de l'os (avec régression d'osté-

opénie,en termes médicaux),commence peu après l'enlèvement

de la plaque rigide.

On se réfère maintenant à l'article "POTENTIAL

APPLICATION OF GRAPHITE AND METHYL METHACRYLATE RESIN

COMPOSITES AS INTERNAL FIXATION PLATES", de S.L-Y. Woo et W.H. Akeson, B. Levenetz, R.D. Coutts, J.V. Matthews et D. Amiel, Journal of Biomedical Materials Research, vol 8, n05, septembre 1974, pages 321 à 338. Cet article décrit une matière composite à base de méthacrylate de méthyle et de fibres de graphite, utilisée pour la formation de plaques plus molles utilisées dans l'étude de la guérison

des fractures des radius des chiens. Les plaques tradition-

nelles d'acier inoxydable relativement épaisses, ayant une rigidité axiale et d la flexion 10 fois plus grande, sont utilisées à titre de témoins. L'utilisation de méthodes combinées morphométriques et d'essais biomécaniques montre que, quatre mois après la mise en place des plaques, la résistance à la torsion du radius dans son ensemble est analogue pour les côtés ayant la matière composite et les plaques métalliques. Les études morphométriques à l'aide de techniques de marquage à la tétracycline indiquent une

porosité corticale bien supérieure du côté ayant les pla-

ques métalliques (14 %) par rapport au côté ayant la ma-

tière composite (6,3 %).

Cependant, la simple sélection de matières plus molles ou moins rigides pour éviter les effets nuisibles

à long terme va à l'encontre du problème immédiat et fon-

damental du maintien d'une manière ferme des os brisés dans la position relative voulue. Evidemment, lorsque la plaque de fixation interne est trop molle ou flexible, une seule plaque ne maintient pas les os avec suffisamment de force

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pour que la guérison de la fracture puisse être rapide.

Ainsi, l'invention concerne une plaque de fixa-

tion interne d'os qui non seulement est suffisamment rigide pour assurer l'immobilisation pendant la première partie de la guérison de la fracture mais encore n'est pas rigide au point de provoquer une détérioration des os après la phase

initiale de guérison.

On détermine selon l'invention que ce sont essen-

tiellement la résistance à la flexion et à la torsion qui sont nécessaires pendant les phases initiales de la guérison

des fractures, et qu'il faut une résistance relativement fai-

ble aux contraintes axiales pendant les phases ultérieures de la guérison, afin d'éviterl'ostéoporose et les autres effets nuisibles qui se manifestent lorsque la contrainte

axiale normale n'est pas appliquée à l'os.

En outre, on détermine selon l'invention que des

plaques de fixation d'os ayant des caractéristiques mécani-

ques-souhaitables et compatibles avec la résistance mécanique des os peuvent être formées lorsque la plaque de fixation est réalisée d'une manière analogue à la structure d'un os,

avec une enveloppe externe rigide et une ame centrale creu-

se ou peu résistante.

Dans un mode de réalisation, une plaque de fixa-

tion ayant les caractéristiques mécaniques voulues est for-

mée à l'aide d'une-plaque creuse de section tubulaire, ayant aussi une certaine courbure qui correspond à la courbure externe des os longs humains normaux, par exemple du bras ou de la jambe. En outre, des ouvertures formées au centre de la plaque de fixation sont bouchées afin que l'os et les tissus mous ne puissent pas y pénétrer, soit par fermeture des orifices, soit par remplissage de la partie centrale de

la plaque creuse par une matière polymère telle qu'un ca-

outchouc de silicone ou un polyéthylène de poids moléculaire extrêmement élevé, ayant des propriétés d'inertie au point de vue médical. En outre, des trous convenables sont formés dans la plaque allongée de fixation en vue de son maintien

sur les deux parties de l'os qui doivent être fixées.

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Dans des modes de réalisation avantageux, les plaques de fixation ont à peu près les mêmes dimensions

externes que les plaques métalliques pleines et très ré-

sistantes qui ont été utilisées jusqu'à présent, et elles sont formées d'un tube d'un métal présentant une inertie biologique, par exemple d'acier inoxydable ou des métaux connus utilisés pour la formation des plaques métalliques pleines classiques. L'épaisseur de paroi du tube est de préférence inférieure à 10 % de la dimension maximale transversale de la plaque de fixation. Par exemple, dans le cas d'acier inoxydable, on peut utiliser une épaisseur de paroi d'environ 0,71 mm dans le cas d'une plaque dont la largeur totale est d'environ 9,5 mm et dont l'épaisseur est de 3,9 mm environ. Dans ces conditions, la rigidité à la flexion et à la torsion est plus des deux tiers de celle d'une plaque rigide (c'est-àdire d'une plaque pleine ayant

la même largeur et la même épaisseur externe), et la rigi-

dité axiale est inférieure au tiers de celle d'une telle

plaque. Pour une épaisseur de paroi plus grande, par exem-

ple égale au cinquième de la dimension transversale maxi-

male, on obtient une réduction importante de la rigidité axiale avec une certaine réduction de l'ostéoporose, par rappo'rt à l'utilisation d'une plaque pleine, mais il est préférable que l'épaisseur de paroi soit plus faible. Dans le cas de métaux ayant des propriétés mécaniques différentes,

les valeurs à utiliser sont évidemment différentes de cel-

les qu'on vient de donner.

Il faut aussi noter que, par rapport à des pla-

ques de fixation en U ou ayant une section non tubulaire analogue d'un autre type, les plaques creusesou tubulaires de fixation ont une rigidité à la torsion bien suéprieure, fois supérieure au moins à celle des plaques de fixation en U. Des exemples de telles plaques ayant une section non fermée ou en U sont décrits dans les brevets des Etats-Unis

d'Amérique no 2.406 832 et 4 040 129.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la descrip-

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tion qui va suivre d'exemples de réalisation et en se réfé-

rant aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et lA représentent respectivement un graphique représentant les variations des contraintes de tension et de compression axiales d'un fémur ou os su-

périeur de la jambe, sous forme intacte, et une élé-

vation.d'un tel fémur; - les figures 2A et 2B représentent les différences

de charges exercées sur des plaques de fixation interne pen-

dant la phase initiale de guérison de la fracture et ensuite

pendant le remodelage de l'os, la figure 2C étant une pers-

pective partielle de la plaque de la figure 2A sous forme exagérée;

- la figure 3 est une perspective d'un modèle ex-

périmental d'un tube de magnésium muni d'une plaque, per-

mettant la stimulation des contraintes dans un os long tel qu'un fémur; la figure 4 est un diagramme permettant la

comparaison de la rigidité à la flexion et axiale de pla-

ques de fixation interne ayant trois types différents t - la figure- 5 est une perspective d'une plaque de fixation interne ayant une enveloppe métallique externe et un remplissage polymère; les figures 6 et 7 sont respectivement une vue en plan et une élévation latérale de la plaque de fixation de la figure 5; - la figure 8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 6.; - la figure 9 est une coupe d'une variante de plaque selon l'invention; - les figures 10, 11 et 12 sont respectivement une vue en plan, une coupe longitudinale suivant la ligne XI-XI et une coupe transversale suivant la ligne XII-XII d'une variante de plaque creuse de fixation; et - la figure 13 est une coupe d'une variante de

la plaque de fixation des figures 10 à 12.

Comme indiqué plus précisément sur les dessins,

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la figure lA représente un fémur 12 ayant une extrémité 14 participant à l'articulation du genou, à gauche, et une extrémité sensiblement sphérique 16 qui fait partie de l'articulation de la hanche, à droite'sur la figure 1A. La protubérance 18 est connue médicalement sous le nom de

"grand trochanter" et plusieurs muscles y sont fixés.

Suivant la terminologie médicale, le côté "médial" est tourné vers le centre du corps, et le côté "latéral" est tourné vers l'extérieur du corps. Sur la figure 1A, le côté médial du fémur est représenté vers le bas et le côté latéral vers le haut. On confirme facilement cette disposition par le fait que la partie sphérique 16 est dirigée vers l'intérieur, vers l!articulation de la hanche par rapport à la partie principale de la jambe qui est disposée vers le bas comme indiqué sur la figure lA. Les graphiques de la figure 1 indiquent par les courbes en traits pleins 20 et 22 la contrainte axiale appliquée dans le cortex ou paroi externe du fémur le long du côté médial (référence 20) qui est sous compression, et le long du côté latéral (référence 22)-qui est sous tension. On note que

la plaque de fixation interne 24 est fixée sur le côté la-

téral du fémur (normalement sous tension). Lors de l'utili-

sation d'une seule plaque, il est évidemment préférable au point de vue des contraintes que celles-ci soit placées sur

le côté du fémur qui est sous tension plutôt que sous com-

pression, si bien qu'elle reste en appui lorsque les con-

traintes normales sont appliquées.

Les plaques épaisses normales de fixation interne sont souvent formées d'alliages spéciaux tels que "Zimalloy" ou "Vitallium". L'essai de la figure 1 est réalisé avec une plaque de fixation de "Vitallium". Lorsque la plaque est en place, la courbe 26 indique de très faibles contraintes dans le cortex latéral, car toute la contrainte est absorbée par la plaque. Cependant, du côté médial, la courbe 28 indique seulement un faible écart par rapport à la caractéristique normale 20 sans plaque. Les plaques molles ou plus souples de la matière composite à base de polynéthacrylate de méthyle

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armée de fibres de graphite donnent les caractéristiques 30 et 32 qui ne représentent que des écarts faibles par rapport

aux deux autres courbes caractéristiques et qui sont com-

prises entre les courbes indiquées précédemment. Comme décrit précédemment, le problème posé par la plaque plus molle et plus flexible de polyméthacrylate de méthyle armé de fibres de graphite est qu'une plaque unique ne tend pas à donner une rigidité et une résistance mécanique suffisant à la flexion et à la torsion pour que la fixation initiale et la guérison

de l'os soient assurées de façon convenable.

On se réfère maintenant aux figures 2A et 2B, la première représentant schématiquement les forces présentes pendant la phase initiale de guérison de la fracture, et la figure 2B les forces présentes pendant le remodelage de l'os. Sur la figure 2A, la plaque de fixation interne 24-1 a été fixée par des vis 34 au fémur 12 des deux côtés de

la fracture 36. Celle-ci est représentée sous forme élar-

gie et elle est normalement maintenue de manière que les deux parties complémentaires soient en contact étroit l'une avec l'autre. Dans tous les cas, pendant la phase initiale de guérison de la fracture, la plaque 24-1 est soumise à des contraintes importantes de flexion et de torsion comme indiqué par les flèches apparaissant sur la figure 2A, et par la configuration exagérée de la figure 2C, représentant

la plaque 24-2, à proximité de la plaque 24-1.

La figure 2B représente la phase de remodelage de

l'os, pendant la période qui suit la semaine initiale envi-

ron, lorsque la guérison de la fracture a lieu. Comme in-

diqué par les flèches 38, et comme décrit précédemment,

pendant cette phase, la plaque 24-3 est soumise à des for-

ces de tension et le côté médial opposé du fémur est en

compression comme indiqué par les flèches 40.

Comme indiqué précédemment, pendant la phase de remodelage de l'os et comme indiqué sur la figure 2B, la très grande résistance et la grande solidité des plaques

métalliques pleines de fixation utilisées en général pro-

voquent un affaiblissement et une apparition de porosité

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dans le cortex de l'os, surtout du côté latéral du fémur et sous la plaque de fixation qui supporte pratiquement

tout le poids.

On note sur les figures 2A et 2B que la résis-

tance mécanique nécessaire à la plaque pendant la phase de guérison de la fracture est une résistance à la flexion et à la torsion alors que, pendant la phase de remodelage

de l'os, une rigidité axiale relativement faible est sou-

haitable afin qu'elle évite l'atrophie, l'ostéoporose ou

1 l'ostéopénie du cortex latéral de l'os. L'invention concer-

ne la réalisation de plaques de fixation ayant la résis-

tance élevée voulue à la flexion et à la torsion et une

rigidité axiale relativement faible.

La figure 3 représente un tube 44 de magnésium utilisé pour la simulation d'un os long, le cortex de l'os étant simulé par l'enveloppe du tube 44 de magnésium. Une plaque 46 de fixation est fixée au tube comme indiqué sur la figure 3, et on mesure directement les contraintes à l'aide de jauges dynamométriques 51, 52 et 53. La contrainte au point 54 qui est juste au-dessous de la plaque de fixation, à l'intérieur de la paroi du tube, ne peut pas être mesurée

expérimentalement et on la calcule donc.

La figure 4 représente les résultats d'essais ré-

alisés avec l'arrangement de la figure 3, pour trois types différents de plaques de fixation. Sur la figure 4, les bâtonnets clairs correspondent à une plaque rectangulaire pleine de fixation formée d'acier inoxydable de 3,9 mm d'épaisseur. Les bâtonnets en pointillés correspondent à un alliage plus mou de titane, sous forme d'une plaque - pleine de 2,2 mm d'épaisseur. Cette plaque plus molle et plus flexible de fixation, à laquelle on a porté un certain intérêt récemment, est essentiellement formée de

titane, avec 6 % d'aluminium et 4 % de vanadium. Les bâton-

nets hachurés représentent les résultats obtenus avec des plaques creuses de fixation d'acier inoxydable ayant une épaisseur totale de 3,9 mm, c'est-à-dire la même que les éléments pleins de section-rectangulaire d'acier inoxydable,

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mais avec une épaisseur de paroi de l'enveloppe externe qui est seulement de 0,5 mm. Le premier groupe de trois-courbes représente la rigidité à la flexion, exprimée en N.m2 et indiquée par la seconde échelle des ordonnées.Le second groupe correspond à la rigidité axiale, exprimée en MN comme indiqué par l'échelle des ordonnées disposée la plus à gauche. Enfin, le groupe de droite indique la contrainte dans le tube (os) audessous des-plaques.L'échelle de droite représente le rapport de la contrainte dans-le tube muni d'une plaque à la contrainte du tube sans plaque, multiplié

par 100.

Si l'on considère essentiellement les différences entre les bâtonnets clairs et ceux qui sont hachurés, on

note que la rigidité à la flexion représentée par le bâton-

net 56 est presqu'aussi grande que celle que donne la pla-

que pleine d'acier inoxydable représentée par le bâtonnet

58. D'autre part, la rigidité axiale de la plaque de fixa-

tion creuse selon l'invention, indiquéapar le bâtonnet 60, est le tiers seulement de celle de la plaque pleine d'acier inoxydable comme indiqué par le bâtonnet 62. De manière analogue, la contrainte apparaissant pendant le remodelage

de l'os est très faible pour la plaque pleine d'acier ino-

xydable comme indiqué par le bâtonnet 64 alors qu'elle est relativement élevée pour l'élément creux comme indiqué par le bâtonnet 66. Cette contrainte axiale relativement élevée pendant le remodelage de l'os indique que l'ostéoporose et les autres effets nuisibles indiqués précédemment sont minimaux.

Les bâtonnets pointillés de la figure 4 corres-

pondent à des exemples d'éléments isotropes de fixation

d'os qui sont plus mous ou moins rigides et qu'on a propo-

sés pendant les cinq ou huit dernières annéese Ils permet-

tent l'application de contraintes axiales relativement éle-

vées pendant le remodelage de l'os, mais n'assurent pas une rigidité à la flexion ou à la torsion suffisamment élevée

pendant la phase de guérison de la fracture pour donner sa-

tisfaction.

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Il faut noter en référence à la figure 4 que la

rigidité à la torsion correspond de façon générale à la ri-

gidité à la flexion pour les plaques de fixation considé-

rées, si bien qu'on n'a pas représenté séparément ce para-

mètre. La figure 5 est une perspective et les figures 6, 7 et 8 une vue en plan, une élévation latérale et une coupe transversale respectivement d'une plaque de fixation selon l'invention. Comme indiqué sur la figure 5, cette plaque de fixation a un corps tubulaire externe continu 72 et une matière 74 de remplissage qui peut être un polyéthylène de poids moléculaire extrêmement élevé, placé-à l'intérieur de l'enveloppe tubulaire afin que l'os ne puisse pas se développer à l'intérieur. L'enveloppe tubulaire externe peut être formée de divers alliages métalliques connus pour leur

inertie biologique tels que les alliages de cobalt,de chro-

me et de molybdène disponibles sous la marque de fabrique Zimalloy"l par exemple. Le polyéthylène de poids moléculaire

élevé est aussi inerte biologiquement et il a une bonne ré-

sistance mécanique permettant le support des vis, tout en

ayant aussi une rigidité relativement faible à la compres-

sion. Suivant les techniques classiques, la plaque de fixation a trois trous circulaires normalisés 76 à une première extrémité et deux trous circulaires normalisés 78 à l'autre extrémité, avec un trou ou orifice allongé 80 disposé entre les deux trous circulaires 78 de la seconde extrémité. Comme l'indique plus clairement la figure 6, le trou central 80 est utilisé lors du rapprochement des deux

parties de l'os fracturé par application d'une force con-

venable. Plus précisément, la plaque de fixation est ini-

tialement maintenue sur une première partie de l'os brisé par trois vis passant par les trous 76. Une vis est alors

disposée dans la partie externe du trou 80, la plus éloi-

gnée des trous 76, et elle est laissée légèrement desserrée, de manière qu'elle ne serre pas complètement le rebord de la plaque de fixation. Une pression est alors appliquée

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sur la vis passant par la partie externe du trou 80, par

rapport à la plaque 72 de fixation, et les sur-faces complé-

mentaires de l'os, à l'endroit de la fracture, sont rappro-

chées. Les deux vis supplémentaires sont alors serrées dans l'os par les deux trous externes 78, et la troisième vis passant par l'orifice 80 est alors serrée. La fixation mécanique de la plaque de fixation aux deux parties de l'os

brisé est alors terminée.

D'autres caractéristiques de structure qu'on peut noter sont la formation d'un fraisage dans les trous afin que les têtes de vis ne dépassent pas de façon importante de la surface de la plaque, car un tel dépassement pourrait perturber le déplacement des muscles ou des autres tissus au niveau de la plaque de fixation. En outre, comme indiqué clairement sur la figure 8, la plaque peut être légèrement courbée afin qu'elle s'adapte mieux à la surface externe

arrondie des os auxquels elle est fixée.

Il faut noter que, pendant la fabrication de la plaque de fixation représentée sur les figures 5 à 8, un

tube à paroi mince de section circulaire est d'abord dé-

formé à l'aide de mandrins successifs afin qu'il prenne la configuration indiquée sur la figure 8. Dans une variante, le tube peut être mis à la forme convenable à l'aide de

filières de forme externe correspondante, une fine ma-

tière granulaire, par exemple un sel, étant placée dans le tube afin que celui-ci ne puisse pas s'écraser et afin que

la section puisse être modifiée de façon contrôlée. Une ma-

tière à base de polyéthylène de poids moléculaire élevé

est alors montée dans le tube. L'opération peut être ré-

alisée par moulage du polyéthylène dans le tube ou par

formation d'un tronçon de matière ayant la section conve-

nable, par étirage et par introduction, puis par expansion.

Ensuite, les opérations d'usinage-des trous et de fraisage:

sont exécutées.

Les plaques de fixation sont formées avec un cer-

tain nombre de dimensions normalisées. Un ensemble convenant pour les os de l'avant-bras, du radius ou du cubitus, peut

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avoir une longueur de 90 mm, une épaisseur de 3,9 mm et une dimension latérale de 9,5 mm. L'épaisseur de la paroi du

tube métallique peut être de l'ordre de 0,71 mm. L'espace-

ment des trous 76 peut être de l'ordre de 9,5 mm. Les trous peuvent avoir un diamètre de 2,78 mm et être fraisés à une extrémité, à la configuration de la tête de vis à tête ronde fraisée tellesque "Woodruff". Les trous extérieurs 76 et 78 peuvent être placés à une distance de l'ordre de 4,4 mm de l'extrémité de la plaque de fixation. Les coins peuvent être légèrement arrondis et les tubes doivent être ébavurés et soigneusement polis afin qu'ils n'aient pas

de bord rugueux pouvant user les tissus.

Dans le paragraphe qui précède, on a donné des exemples de dimension de plaques de fixation convenant

aux fractures de l'avant-bras. Il faut noter que les pla-

ques ont des configurations et dimensions nombreuses en

fonction des critères fixés par les chirurgiens ortho-

pédistes pour différents types d'os brisés. Ainsi, les

dimensions indiquées précédemment sont purement illus-

tratives et non limitatives.

La figure 9- est une coupe d'une variante de plaque de fixation selon l'invention qui comporte une plaque composite formée par une feuille enroulée de fibres

89 formées de filaments de carbone, avec une matière con-

venable formant liant, par exemple du polyméthacrylate de méthyle 86. Plus précisément, une feuille de fibres de filaments de carbone est formée par dépôt de deux couches de fibres sur une surface plate, les deux couches faisant un angle convenable l'une par rapport à l'autre, un liant convenable, par exemple à base de méthacrylateétant alors appliqué par pulvérisation ou d'une autre manière. La feuille de fibres imprégnées du liant est alors enroulée étroitement sous forme d'une spirale. Le rouleau obtenu

est alors disposé dans un moule ayant une surface in-

terne dont la configuration correspond à celle de la sec-

tion indiquée sur la figure 8 ou la figure 9. Ensuite, lorsque la plaque composite de fixation a durci, elle subit

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l'usinage permettant la formation des trous indiqués sur la figure 6 par exemple, et la. surface externe est lissée par des opérations convenables de sablage, de meulage ou autres afin que la surface externe soit lisse. La plaque résultante a des propriétés anisotropes analogues à celles de l'ensemble tubulaire des figures 5 à 8 car elle a une résistance élevée aux contraintes de flexion et de torsion

mais une faible rigidité axiale.

Une autre variante de plaque de fixation d'os est

représentée sur les figures 10 à 12. La configuration ex-

terne globale de la plaque des figures 10 à 12 est analogue à celle de la plaque des figures 5 à 8. Elle est formée à partir d'une plaque pleine classique 88 d'acier inoxydable ou d'un autre métal inerte biologiquement, avec un orifice 90 fraisé dans la partie centrale. Une plaque 92 de même matière est soudée sur l'orifice 90 afin que la partie active de la plaque ait une forme tubulaire, au niveau de

la fracture de l'os. La figure 11 est une coupe longitudi-

nale suivant la ligne XI-XI de la figure 10 alors que la figure 12 est une coupe transversale suivant la ligne XII-XII de la figure 11, dans la partie centrale creuse ou tubulaire de la plaque. La figure 13 est une coupe représentant une variante dans laquelle cet espace libéré est rempli d'une matière 94 présentant une faible résistance awc contraintes longitudinales et empêchant la croissance de l'os ou du tissu dans le cas o le soudage de la plaque 94 n'est pas parfait et laisse quelques orifices. La matière 94 peut être un caoutchouc de silicone, du polyéthylène de poids moléculaire extrêmement élevé ou une autre matière polymère convenable.L'épaisseur de la paroi de la partie creuse (0,71 mm) peut être la même pour ce mode de réalisation des figures 10 à 13 que dans celui des figures 5 à 8. Ainsi, la croissance de l'os ou des tissus àl'intérieur peut être évitée, lors de l'utilisation de plaques métalliques creuses de fixation, soit par fermeture étanche d'un ou plusieurs orifices formés dans la plaque, soit par disposition d'une matière biologiquement inerte, ayant une faible rigidité

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mécanique, à l'intérieur de la plaque creuse.

On a déterminé, en ce qui concerne le mode de ré-

alisation des figures 10 à 12, que les opérations d'usinage

et notamment les opérations de soudage par faisceau d'élec-

trons nécessairesà la formation d'une plaque convenable, sont

extrêmement coûteuses. En conséquence, le mode de réalisa-

tion des figures 5 à 8, selon lequel la plaque de fixation est formée à partir d'un tube, est préférable. Non seulement la plaque de fixation formée est beaucoup moins coûteuse mais encore les surfaces extérieures naturellement lisses de la plaque formée évitent les opérations ultérieures d'usinage nécessairesà la suppression des bords nets d'une

pièce usinée.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Par

exemple, on peut utiliser des dimensions et matières dif-

férentes pour l'obtention des mêmes résultats. De même, on peut utiliser, à la place du remplissage de la plaque tubulaire par du polyéthylène haute densité, des matières

ayant une faible rigidité mécanique et qui sont biologique-

ment inertes.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Plaque de fixation interne, compatible biologique-

ment et destinée au traitement des fractures de la diaphyse des os, du type qui comprend - une plaque métallique allongée et plate (72) formée d'une matière biologiquement inerte, - la plaque ayant plusieurs orifices transversaux (76, 78, 80) à chaque extrémité, permettant la fixation de

la plaque sur l'os des deux côtés de la fracture,.

la plaque étant caractérisée en ce qu'elle est creuse et

tubulaire et a une section délimitée par une surface métal-

lique externe continue, avec des parois internes distantes l'une de l'autre et placées en regard afin que la plaque ait une rigidité élevée à la flexion et à la torsion mais une rigidité axiale relativement faible par rapport à celle d'une plaque métallique pleine classique de fixation, et

- un dispositif (74) destinée à empêcher la crois-

sance de l'os dans la zone centrale de la plaque (72) ne contenant pas de métal, - si bien que la plaque donne la rigidité à la flexion et à la torsion convenant à la guérison précoce de la fracture, alors que la faible rigidité axiale de la plaque empêche l'ostéoporose et l'affaiblissement de l'os pendant les phases ultérieures de remodelage de l'os, avant

enlèvement de la plaque.

2. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en

ce que la surface métallique externe est formée par une ma-

tière tubulaire qui est creuse pratiquement d'une extrémité

à l'autre.

3. Plaque selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle contient une matière polymère biologiquement

inerte (74) ayant une rigidité relativement faible, rem-

plissant pratiquement la partie centrale creuse de la pla-

que.

4. Plaque selon la revendication 3, caractérisée en ce que la matière polymère est du polyéthylène de poids

moléculaire élevé.

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5. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en

ce que l'épaisseur de chacune des parois de la plaque creu-

se (72) de fixation est inférieure au dixième de la dimen-

sion transversale maximale de la plaque de fixation.

6. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de chacune des parois de la plaque creuse (72) de fixation est inférieure au cinquième de la dimension

transversale maximale de cette plaque.

7. Plaque selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une surface au moins de la plaque est courbée, en coupe par un plan transversal à l'axe longitudinal de la plaque (72),afin qu'elle puisse être en contact intime avec la surface externe de l'os sur lequel elle est doit être fixée.

8. Plaque selon la revendication 2, caractérisée en

ce que la matière tubulaire est formée d'acier inoxydable.