FR2628627A1 - Dispositif de fixation et d'ecartement utilise dans une technique d'allongement de membre - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend deux têtes porte-broches 3, 4 sur lesquelles sont montées des broches 8. Les têtes 3, 4 sont fermement solidarisées dans toutes les directions, sauf la direction longitudinale où elles sont reliées par un moyen d'écartement 7. Un moteur entraîne le moyen 7 de façon à produire une variation micrométrique de l'écartement. Ledit moteur est sous le contrôle d'une unité de commande permettant des variations d'écartement continues ou pas à pas. Peuvent être pris en compte, dans l'unité de commande, des effets biologiques résultant de l'allongement. Le dispositif s'applique avant tout au cadre des allongements : égalisation de membres, nanisme; mais il peut s'appliquer également au cas où un fixateur externe est utilisé en traumatologie, afin de dynamiser le fixateur.

Description

La présente invention concerne un dispositif destiné à être mis en oeuvre dans une technique d'allongement de membre après l'interruption de la continuité osseuse.

Les techniques d'allongement de membre sont destinées à corriger des inégalités de longueur ou à faire grandir des membres dont la longueur est jugée insuffisante.

Dans les techniques d'allongement actuelles, sont mis en oeuvre:
- une interruption de la continuité osseuse du -membre
où l'allongement va prendre place; cette interruption
est provoquée au niveau diaphysaire ou métaphysaire
par une ostéotomie,
- un moyen d'écartement progressif au siège de la solution
de continuité, actionné manuellement par vissage,
- un moyen de stabilisation par fixateur externe afin
de conserver les axes du membre au siège de la solution
de continuité, et
- des procédés destinés à promouvoir la consolidation
osseuse en agissant sur plusieurs composantes:
a) la technique de coupe osseuse (corticotomie),
b) le rythme de l'allongement (1 mm/j en 6 fois
maximum), et
c) une certaine souplesse axiale du système de
fixation introduite soit au niveau du fixateur,
soit au niveau des broches de fixation.

L'allongement obtenu par écartement des extrémités osseuses doit vaincre plusieurs résistances engendrées par le périoste, les muscles, les tendons, les fascias, les aponévroses, les nerfs, les vaisseaux, la peau et le tissu cellulaire sous-cutané. Sur le plan mécanique, ces "parties molles" ont un comportement visco-élastique.

Leur courbe force-déformation dépend de la vitesse de mise en charge. Plus la vitesse d'allongement est rap#ide et plus la tension exercée sur les parties molles est importante, ce qui augmente la résistance à l'allongement.

De plus, ces parties molles, outre leurs caractéristiques mécaniques, ont des caractéristiques biologiques et un rôle physiologique: il n'est pas anodin de tirer excessivement sur un nerf (paralysie, douleur), sur des vaisseaux (ischémie), sur des muscles (rétraction, douleur), sur le périoste (rupture et défaut d'ostéogénèse). En bref, il existe une adaptabilité critique pour ces structures, adaptabilité qui peut être exprimée en termes de réserve d'élasticité et de potentiel de croissance et de régénération.

Un dispositif connu constituant le moyen d'écartement progressif et le moyen de stabilisation est formé, pour l'essentiel d'une base longitudinale sur laquelle sont montées deux têtes porte-broches dont l'une au moins est coulissante longitudinalement. Les têtes porte-broches sont reliées par une vis d'écartement manuelle. Le dispositif, appelé couramment fixateur, se place sur un côté du membre à allonger.

Dans les techniques actuelles, avec ce dispositif, l'allongement est réparti sur les 24 heures (1 mm obtenu en 6 fois maximum). Il constitue cependant un évènement imposé à un instant précis sur des structures non préparées, suivi d'une période d'adaptation de ces structures.

La soudaineté de l'allongement a des inconvénients non négligeables. Au niveau des parties molles, elle implique une mise en tension brutale par l'allongement qui vient "buter" sur la partie visqueuse du comportement visco-élastique de celles-ci, expliquant les douleurs, les rétractions -musculaires et parfois, lorsque les limites élastiques sont dépassées sans action sur la composante visqueuse, les problèmes nerveux et/ou vasculaires. Au niveau de la consolidation osseuse, l'écartement entre les deux fragments osseux, assuré par à-coups successifs, bouleverse le cal en formation et désorganise le processus de consolidation.

Au niveau de la stabilisation des fragments osseux, dès l'instant où la tension sur les parties molles est élevée, la résistance à l'allongement augmente et les contraintes sur le système de fixation sont plus grandes.

Un certain nombre de points en découlent, dont l'importance est accrue du fait du caractère unilatéral du fixateur:
- l'utilisation d'un fixateur externe à très grande
rigidité, ce qui n'est pas très favorable à la
consolidation osseuse,
- la concentration des contraintes à l'interface broche-os
cortical, ce qui entraine une ostéolyse et une perte
de qualité d'ancrage.

Si l'on veut diminuer la rigidité et répartir les contraintes sur plusieurs orifices de pénétration, la seule solution réside dans l'utilisation d'un fixateur très encombrant.

Une nouvelle technique d'allongement consiste à diminuer au maximum la vitesse de l'allongement, pour un même allongement global sur les 24 heures que celui obtenu avec les techniques connues. Ce nouveau procédé conduit à l'obtention de deux résultats intéressants :
- sur le plan mécanique : diminution de la tension dans
les parties molles, donc de la résistance à
l'allongement, donc diminution des forces à exercer
au niveau du dispositif d'allongement, et des
contraintes sur le système de fixation;
- sur le plan biologique : adaptation des parties molles
pratiquement contemporaine de l'allongement (l'idéal
étant, bien entendu, de calquer la vitesse de
l'allongement sur l'adaptation biologique des parties
molles: allongement ou multiplication des sarcomères,
croissance nerveuse, croissance périostée ...),
promotion du cal osseux par accroissement linéaire
à faible vitesse de l'espace entre les deux extrémités
osseuses.

Un objet de la présente invention consiste à prévoir un dispositif permettant de mettre en oeuvre cette nouvelle technique d'allongement de membre.

Selon une caractéristique de 11 invention, ledit dispositif comprend deux têtes porte-broches qui sont fermement solidarisées dans toutes les directions, sauf la direction longitudinale où elles sont reliées par un moyen d'écartement qui, entraîné par un moteur, produit une variation micrométrique de l'écartement entre les têtes.

Ledit moteur est sous le contrôle d'une unité de commande offrant plusieurs possibilités. Le moyen d'écartement peut être entraîné en continu ou pas à pas, à des vitesses, dans l'un ou l'autre cas, pouvant -être choisies entre 1 mm/jour et 3 mm/jour, par exemple. Ainsi, l'allongement peut être continu sans relâchement de l'effort de traction, discontinu avec relâchement intermittent de l'effort de traction, ou même discontinu avec effort intermittent de compression.

De plus, dans l'unité de commande, peuvent être prises en compte des données fournies par un moyen mesurant certains effets biologiques dus à l'allongement. Par exemple, un capteur de pression permet de mesurer la réaction engendrée par les parties molles. Au-dessus d'un certain seuil, l'unité de commande interrompt l'allongement.

Ce dernier reprend quand la pression repasse au-dessous dudit seuil, ou au-dessous d'un autre seuil prédéterminé.

Au lieu de la réaction des parties molles, peut être pris en compte l'état de rigidité du cal osseux en formation, ou sa transparence aux rayonnements lumineux, ou tout autre moyen de mesure adapté au paramètre choisi.

Pour remédier aux problèmes de stabilité dus au caractère unilatéral du fixateur, il est prévu, selon une caractéristique de l'invention, de monter les broches inclinées par rapport aux têtes porte-broches, avec des inclinaisons différentes. Cette triangulation des broches accroit de façon sensible la stabilité antéro-postérieure et la stabilité latérale.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les broches présentent sur leur pourtour des cannelures longitudinales.

Ainsi est favorisé le drainage vers l'extérieur, à travers les orifices cutanés de pénétration, de toutes les sécrétions. Ce point est important pour la préservation d'une interface broche-os de bonne qualité.

Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu des broches composites comprenant une partie mâle qui se fixe sur les têtes porte-broches, et une partie femelle qui comporte des moyens extérieurs d'ancrage et des moyens intérieurs de blocage de ladite partie mâle.

Si l'allongement s'étale sur plus de six semaines, l'interface est préparé trois mois environ avant le début de l'allongement, en vissant dans l'os ladite partie femelle qui adhérera intimement à l'os et recevra, au moment où démarrera l'allongement, la partie mâle correspondante reliée au fixateur.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. 1 est une vue schématique en plan du dispositif de fixation et d'écartement selon l'invention, le contour d'un os étant représenté pour illustrer l'ancrage des broches,
la Fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, selon la ligne Il-Il de la Fig. 1, les profils de l'extrémité et de la partie médiane d'un os étant représentés.

Le dispositif de l'invention comporte une base allongée 1 dont la face supérieure présente, adjacentes à ses deux extrémités, deux moyens de coulissement aligné 2. Aux Figs. 1 et 2, la base 1 est une plaque longitudinale épaisse et les moyens de coulissement sont des gorges 2 à section trapézoîdale. Dans d'autres formes de réalisation, la base 1 peut être un profilé ou un ensemble de barres longitudinales solidarisées entre elles, deux des barres pouvant alors constituer les moyens de coulissement.

D'un côté, dans la gorge 2, est engagée la partie inférieure, de profil complémentaire, d'une première tête porte-broches 3 libre en coulissement. La tête portebroche 3 est un bloc creux de forme sensiblement parallélépipédique. De l'autre côté, est montée une seconde tête porte-broches 4, de forme identique à celle de la tête 3. La tête porte-broche 4 est bloquée, de sorte qu'elle ne peut coulisser dans la gorge 2.

Les faces en regard des têtes 3 et 4 portent respectivement un support 5 percé d'un trou taraudé et un palier 6. Le support 5 et le palier 6 sont alignés, de telle sorte qu'une vis 7, dont une extrémité est couplée à un moteur logé dans la tête 4, passe dans le palier 6 et est engagée dans le support 5. Ainsi, lorsque la vis 7 tourne, selon le sens de rotation, la tête 3 s'écarte ou se rapproche de la tête 4.

Le moteur d'entraînement de la vis 7, non montré, est sous le contrôle d'une unité de commande, également non montrée. Il est prévu pour imprimer à la vis une vitesse de rotation très lente, de manière à permettre une incrémentation micrométrique de l'écartement entre les têtes 3 et 4.

En variante, les têtes 3 et 4 peuvent être montées toutes les deux coulissantes dans la gorge 2. La vis 7 doit alors être tenue axialement par rapport à la base 1, par des moyens extérieurs aux têtes 3 et 4. De même, le moteur d'entraînement de la vis 7 doit être extérieur à ces dernières.

Chaque tête 3, 4 comporte des moyens de montage lui permettant de recevoir deux broches 8, toutes dirigées du même côté. Dans l'exemple de réalisation montré, les broches 8 traversent les têtes 3, 4 de part en part, Fig. 2, si bien qu'elles sont solidarisée à ces dernières sans possibilité de jeu. Les broches 8 des têtes 3 et 4 sont dans des plans transversaux parallèles. Par contre, dans ces plans, elles sont toutes inclinées selon des angles différents par rapport à l'horizontale, et de telle façon qu'en projection dans un plan latéral, elles concourent toutes sensiblement en un point I, Fig. 2, le point I représentant la ligne longitudinale sur laquelle sera axé l'os du membre à traiter.Du fait de ces triangulations formées par les broches et le fixateur, la stabilité antéro-postérieure et latérale du système sera nettement meilleure que si les broches étaient toutes dans un même plan.

Les broches 8 comportent, régulièrement réparties sur leur pourtour, des cannelures longitudinales 9. Ces dernières sont prévues pour évacuer à tout moment les sécrétions par les orifices de pénétration cutanés.

Comme on l'a mentionné précédemment, dans certains cas, il est préférable d'utiliser des broches composites formées d'une partie mâle reliée au fixateur et d'une partie femelle qui est ancrée à l'avance dans l'os à traiter. Sur sa face extérieure, ladite partie femelle peut comporter des cannelures longitudinales comme les broches 8 précédemment décrites. L'intérieur peut être taraudé, par exemple, pour recevoir la partie mâle par vissage.

Comme on l'a exposé précédemment, le dispositif de l'invention s'applique avant tout au cadre des allongements, c'est-à-dire celui des indications d'égalisation de membres et des nanismes, mais il peut s'appliquer également aux cas où un fixateur externe traditionnel est utilisé en traumatologie, afin de dynamiser ce fixateur.

L'invention, en plus de ses avantages déjà mentionnés, permet d'envisager un dispositif d'allongement-fixation entièrement enfoui sous la peau, sous le contrôle d'une commande externe.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1) Dispositif de fixation et d'écartement utilisé

dans une technique d'allongement de membre dans laquelle la continuité osseuse du membre est interrompue où l'allongement va prendre place, les axes du membre sont stabilisés au siège de la solution de continuité, et un écartement progressif est réalisé au siège de la solution de continuité, comprenant deux têtes porte-broches (3, 4)' sur lesquelles sont montées des broches (8), lesdites têtes étant fermement solidarisées dans toutes les directions, sauf la direction longitudinale où elles sont reliées par un moyen d'écartement, caractérisé en ce qu'il comporte encore un moteur pour entraîner ledit moyen d'écartement de façon à produire une variation micrométrique de l'écartement entre les têtes (3, 4).

2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur est sous le contrôle d'une unité de commande permettant des variations pas à pas ou continus de l'écartement entre les têtes (3, 4).

3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend encore un moyen mesurant des effets biologiques dus à l'allongement, dont les données sont prises en compte par l'unité de traitement.

4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen est un capteur de pression qui mesure la réaction engendrée par les parties molles.

5) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen indique l'état de rigidité du cal osseux en formation.

6) Dispositif selon l'une des revendications 1, à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une base allongée (1) sur laquelle sont montées coulissantes les têtes porte-broches (3, 4), et en ce que ledit moyen d'écartement entre les têtes (3, 4) est une vis (7).

7) Dispositif selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que les broches (8) sont montées inclinées sur les têtes porte-broches (3, 4), avec des inclinaisons différentes.

8) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les broches (8) présentent sur leur pourtour des cannelures longitudinales (9).

9) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les broches comprennent une partie mâle qui se fixe sur les têtes porte-broches (3, 4) et une partie femelle qui comporte des moyens extérieurs d'ancrage et des moyens intérieurs de blocage de ladite partie mâle.