FR2646078A1

FR2646078A1 - Broche intramedullaire pour la stabilisation des os

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Publication number: FR2646078A1
Application number: FR9005223A
Authority: FR
Original assignee: KYLE RICHARD; SIMPSON GEORGES
Current assignee: KYLE RICHARD; SIMPSON GEORGES
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1990-10-26
Also published as: GB2232355A; GB9008855D0; DE4012995A1; AU627569B2; GB2232355B; AU5375990A; JPH02295556A; CA2014973A1

Abstract

L'invention concerne une broche intramédullaire. Elle se rapporte à une broche ayant une partie interne de tête 11, une partie intermédiaire 12, et une partie externe d'extrémité 13. Une fente 16 est formée entre un trou central et la périphérie de la broche, sur presque toute la longueur de celle-ci. Quatre cannelures 17 sont formées tout autour de la broche, l'une d'elles étant alignée sur la fente et les autres étant espacées à 90degre(s). De cette manière, la broche a une bonne flexibilité et les contraintes sont concentrées dans les parties les plus aptes à les supporter. Application à la réparation des fémurs, des tibias et des humérus.

Description

Il est courant, dans le domaine ortnopédique, d'uti-

liser des dispositifs connus sous le nom de "broches intra-

médullaires" pour la stabilisation des os fracturés. En particulier, on utilise des broches intramédullaires pour la stabilisation des fractures du tibia et du fémur et afin

que les os puissent ainsi guérir convenablement.

Les broches sont destinées à être introduites dans le canal médullaire de l'os, le canal pouvant être alésé ou

non, suivant le cas particulier concerné. Des vis de blo-

cage sont souvent introduites à travers l'os afin que la

broche soit bloquée en place. Ce procédé s'est révélé pré-

cieux car il réduit la probabilité et la sévérité du dépla-

cement de la fracture ou d'un défaut de réduction de celle-

ci. Il permet aussi au patient d'appliquer précocement son poids sur l'os blessé et de marcher avec celui-ci, si bien

que l'atrophie des muscles est réduite.

On connait déjà diverses broches intramédullaires décrites dans la technique antérieure. Les broches connues

peuvent être rangées en deux catégories.

D'abord, de nombreuses broches intramédullaires qui ont été proposées sont formées d'une tige pleine. On a constaté qu'elles étaient trop rigides pour suivre le canal médullaire de l'os qui est habituellement imparfait, et leur introduction a provoqué trop souvent l'arrachement de

morceaux de la matière de l'os.

On a ensuite proposé des broches formées d'une feuille métallique destinée à donner une flexibilité

accrue. Certaines broches ont été réalisées avec une sec-

tion fermée et d'autres avec une section ouverte. Ces broches sont en général réalisées avec une section non circulaire afin que les caractéristiques de flexibilité et

de rigidité voulues soient obtenues et qu'une surface suf-

fisante soit formée autour de la broche pour qu'une nou-

velle vascularisation convenable soit possible. Ainsi, des gorges délimitées sur des parois plates ont souvent été courbées afin qu'elles pénètrent dans les parois latérales formées d'une feuille métallique. Des exemples de telles broches figurent dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 621 628 et 4 697 585 dans la demande publiée de brevet

européen n 0 273 872, dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-

rique n 2 114 005, dans le brevet britannique n 1 593 440 et dans un article de Zimmer intitulé "A More Precise View of Interloking Nails". De telles broches formées de feuilles métalliques ont donné un rendement de fabrication

relativement faible et la modification de leur configura-

tion s'est révélée relativement difficile. Plus précisé-

ment, des difficultés propres à l'opération de pliage

nécessaire à la formation des broches de section non circu-

laire à partir de feuilles métalliques, ont limité la pos-

sibilité de réalisation rentable de broches dont la section

a par exemple des gorges de profondeur variable.

On a aussi proposé d'autres broches formées à partir d'une tige ayant un trou longitudinal central. Ce trou donne une certaine flexibilité qui est supérieure à celle qui est obtenue avec une broche pleine, mais elle est encore inférieure à la flexibilité souhaitable. Des exemples de telles broches sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 4 103 683, 4 446 857 et 4 622 959 ainsi que dans les demandes publiées de brevet

européen n 0 118 778 et 0 008 758.

Bien que les broches connues aient rencontré un succès variable, il serait très avantageux de disposer dans

ce domaine d'une broche intramédullaire ayant une flexibi-

lité de valeur avantageuse et permettant des modifications faciles et efficaces de la configuration de la broche en

cours de fabrication.

Plus précisément, l'invention concerne une broche intramédullaire tubulaire ayant un corps allongé comprenant

une partie interne ou proximale de tête, une partie inter-

médiaire et une partie d'extrémité externe ou distale. La broche est formée d'un matériau constituant une tige ayant un trou longitudinal central qui la traverse. Une fente part de l'extrémité externe en direction longitudinale et

est formée dans une portion de la partie interne de tête.

Quatre gorges longitudinales sont découpées dans une por-

tion principale de la partie intermédiaire et sont régu-

lièrement espacées à la circonférence de la broche, cette opération constituant un façonnage de cannelures. L'une des gorges a la même étendue qu'une partie de la fente longitudinale.

Cette configuration donne une flexibilité avanta-

geuse car les gorges, s'ajoutant à la fente et au trou longitudinal, donnent une bonne flexibilité dans divers plans. En outre, la configuration des gorges permet un

usinage facile dans une matière pleine avec des configura-

tions et profondeurs diverses. Ainsi, des broches de diverses configurations peuvent être facilement fabriquées

sans que l'opération de fabrication nécessite des modifica-

tions importantes. Au contraire, un simple réglage, par exemple de la profondeur ou du rayon des gorges découpées, peut donner les modifications voulues. En outre, les longueurs des diverses gorges et fentes formées dans la broche peuvent facilement être modifiées. Des variations de longueurs de gorges et de fentes sont importantes pour la concentration des contraintes dans les régions de la broche dans lesquelles elles ne se révèlent pas gênantes et qui

par ailleurs ont des contraintes réduites ou nulles.

La réalisation de cette broche permet en outre la

mise à disposition d'une grande surface pour la vasculari-

sation dans la broche et autour de celle-ci. Comme les broches peuvent être facilement réalisées avec des gorges

de profondeurs et de configurations diverses, la configura-

tion la plus avantageuse pour la nouvelle vascularisation

peut être utilisée dans chaque broche.

Ainsi, l'invention a pour objet des broches intramé-

dullaires ayant une excellente flexibilité.

Elle a aussi pour objet des broches intramédullaires formées de manière que les opérations de fabrication puissent être facilement ajustées en fonction de diverses

configurations de broches.

Elle concerne aussi de telles broches qui permettent

une excellente vascularisation.

Elle concerne aussi des broches telles que les contraintes sont dirigées dans des régions de la broche qui ne sont pas détériorées par ces contraintes.

Elle concerne aussi de telles broches intramédul-

laires qui possèdent les avantages précédents et sont des-

tinées au traitement des fémurs fracturés et au traitement

des tibias et des humérus fracturés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation antérieure d'une broche intramédullaire selon l'invention destinée à la réparation des fémurs fracturés; la figure 2 est une vue en élévation latérale de la broche intramédullaire fémorale représentée sur la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation postérieure de la broche intramédullaire fémorale représentée sur la figure 1;

la figure 4 est une coupe d'une broche intramédul-

laire suivant la ligne 4-4 de la figure 1;

la figure 5 est une coupe d'une broche intramédul-

laire suivant la ligne 5-5 de la figure 1;

la figure 6 est une coupe d'une broche intramédul-

laire suivant la ligne 6-6 de la figure 2;

la figure 7 est une coupe d'une broche' intramédul-

laire suivant la ligne 7-7 de la figure 2; la figure 8 est une vue de bout de l'extrémité externe de la broche intramédullaire représentée sur la figure 1; la figure 9 est une vue en élévation antérieure

d'une broche intramédullaire selon un second mode de réali-

sation de l'invention, destinée à la réparation des frac-

tures du tibia ou de l'humérus; la figure 10 est une vue en élévation postérieure de la broche intramédullaire représentée sur la figure 9; la figure 11 est une vue en élévation latérale de la broche intramédullaire destinée à un tibia ou un humérus, représentée sur la figure 9;

la figure 12 est une coupe d'une broche intramédul-

laire suivant la ligne 12-12 de la figure 10;

la figure 13 est une coupe d'une broche intramédul-

laire suivant la ligne 13-13 de la figure 10; et

la figure 14 est une coupe d'une broche intramédul-

laire suivant la ligne 14-14 de la figure 11.

La figure 1 représente une broche intramédullaire

perfectionnée 10. La broche est formée à partir d'un maté-

riau sous forme d'une tige pleine ayant un trou longitu-

dinal central qui la traverse afin qu'un corps creux et allongé soit réalisé avec une partie 11 de tête interne ou proximale, une partie intermédiaire 12 et une partie 13 d'extrémité externe ou distale. La partie d'extrémité

externe a une pointe tronconique 14.

Cette broche fémorale 10 peut être introduite dans le canal médullaire du fémur et comporte des trous 15 à son extrémité externe pour le passage de vis de blocage qui maintiennent la broche afin qu'elle ne puisse se déplacer ni axialement ni en torsion. La partie de tête interne comporte aussi des trous 21 pour le passage de vis de blocage. Le trou longitudinal 22 est formé sur toute la longueur de la broche. Ce trou non seulement augmente la flexibilité de la broche, mais permet aussi le passage d'un fil métallique de guidage qui facilite l'introduction de la

broche dans le canal de l'os.

Une fente 16 qui part radialement vers l'extérieur du trou 22 jusqu'à la surface de la broche est disposée longitudinalement, le long de la face antérieure de la broche de la pointe 14 jusqu'à une portion de la partie

interne de tête. Cette fente donne une plus grande flexibi-

lité à la broche et permet un serrage de la partie externe de broche lorsqu'elle est introduite initialement dans le canal. Après insertion, cette partie de la broche se dilate et facilite la retenue de la broche afin qu'elle ne puisse pas se déplacer dans le canal. Il faut noter que la fente 16 remonte jusqu'à un emplacement qui se trouve au-dessus des ouvertures 21 (comme décrit dans la suite). Cette caractéristique est importante car l'extrémité de cette fente est un emplacement de concentration de contraintes et 1 'extrémité interne de la broche subit des contraintes induites d'amplitude réduite par rapport à d'autres parties de la broche. La fente se termine au-dessous de la tête cependant, afin qu'un emplacement de robustesse convenable

permette l'utilisation d'un outil d'introduction.

Une gorge longitudinale 17, qui a la même étendue

qu'une partie de la fente 16, dépasse radialement à l'exté-

rieur du trou 22 vers la périphérie externe du corps de la broche. L'extrémité 23 de la gorge 17 qui est la plus proche de la partie antérieure de la broche est inclinée vers l'intérieur vers l'extrémité interne de la broche afin que le fil de guidage ne s'accroche pas sur un coin lorsque la broche est introduite sur le fil de guidage. De même, l'extrémité 27 de la gorge 17 qui est la plus proche de la pointe 14 est inclinée vers l'intérieur, vers la pointe 14, afin que le fil de guidage ne s'accroche pas sur un coin si le fil de guidage doit être réintroduit dans le trou 22

après son extraction initiale.

Trois autres gorges 18, 19 et 20 sont disposées le long de la partie intermédiaire 12 de la broche et, avec la

gorge 17, sont espacées à la périphérie de la broche.

Chaque extrémité de chaque gorge est de préférence inclinée progressivement vers l'extérieur. Bien que les gorges 17, 18, 19 et 20 puissent être formées avec des profondeurs et

des longueurs variables, dans un mode de réalisation pré-

féré, la gorge 17 de la face antérieure de la broche est la

plus longue des quatre gorges, la gorge 19 de la face pos-

térieure de la broche est la plus courte des quatre gorges, et les deux gorges restantes 18 et 20 ont une longueur

comprise entre celles des gorges 17 et 19. Cette réparti-

tion des longueurs assure une direction des contraintes formées dans la broche autour de la face antérieure de

celle-ci, à un endroit o elles se dissipent plus facile-

ment, notamment à cause de la présence de la fente 16 à la face antérieure de la broche. En outre, dans le mode de réalisation préféré, les gorges 18 et 20 au moins ont une

même profondeur et une même largeur.

Un col décalé 30 est formé près de la partie d'ex-

trémité externe 13 de la broche afin qu'il détermine un

diamètre réduit à la partie externe. Ceci facilite l'intro-

duction de la broche dans le canal médullaire et, lorsqu'un alésage du canal est nécessaire, il évite un traitement

excessif. Bien que le col 30 puisse avoir diverses incli-

naisons, il fait un angle de 30 vers l'intérieur, vers

l'extrémité externe, dans le mode de réalisation préféré.

Comme indiqué précédemment, des trous 15 et 21 sont formés aux deux extrémités de la broche et sont destinés au passage de vis de blocage. Dans ce mode de réalisation de

broche fémorale, les trous 15 sont de préférence transver-

saux et les trous 21 sont de préférence perpendiculaires l'un à l'autre et forment des angles de 45 avec l'axe

longitudinal de la broche.

Comme représenté sur la figure 4, l'extrémité de la partie de tête a un trou taraudé 24 et une fente 25. Ils

permettent l'introduction d'outils utilisés pour l'inser-

tion de la broche dans le canal, pour l'orientation angu-

laire de la broche, et pour l'alignement des vis de blocage

dans les trous 15 et 21.

On se réfère maintenant aux figures 7 à 12 qui représentent un second mode de réalisation dans lequel les

éléments analogues sont désignés par des références iden-

tiques. Les caractéristiques de ce mode de réalisation de

broche destinée à un tibia qui sont analogues aux caracté-

ristiques de la broche fémorale ne sont pas décrites à nouveau afin que toute redondance soit éliminée. Il faut ainsi noter que les caractéristiques du second mode de réalisation qui ne sont pas décrites plus précisément sont équivalentes à des caractéristiques correspondantes du

premier mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, la broche intramédul-

laire creuse 100 destinée à un tibia a un corps allongé comprenant une partie d'extrémité externe ou distale 13,

une partie intermédiaire 12 et une partie de tête ou proxi-

male 111, qui est inclinée par rapport à la partie intermé-

diaire. La broche 100 est destinée à être utilisée dans un tibia et, comme la broche fémorale 10, elle est destinée à

pénétrer dans le canal médullaire.

La partie 13 d'extrémité externe est identique à

celle de la broche fémorale et comporte une pointe tronco-

nique 14 et des trous transversaux 15 de passage de vis de blocage. Une fente 16 part en outre de la pointe 14 et

remonte dans une portion de la partie interne de tête 12.

Comme dans le cas de la broche fémorale, la broche destinée au tibia comporte des gorges longitudinales 17,

18, 19 et 20 espacées à la périphérie de la partie intermé-

diaire 12, la gorge 17 ayant une même étendue qu'une partie de la fente 16 et dépassant radialement à l'extérieur du trou 22 vers la périphérie externe du corps de broche. Les gorges peuvent être usinées avec diverses profondeurs afin qu'elles donnent diverses caractéristiques de flexibilité et permettent la formation de différentes surfaces libres

pour la vascularisation.

L'extrémité de la partie 111 de tête comprend un trou taraudé 124 et une fente 125 destinés à coopérer avec des outils utilisés pour l'introduction de la broche dans le canal, pour l'orientation angulaire convenable de la

broche dans le canal, et pour l'alignement des vis de blo-

cage sur les trous 15 et 121.

Contrairement à la broche fémorale, la broche des-

tinée au tibia a sa partie de tête qui est inclinée par rapport à la partie intermédiaire et qui comporte des trous transversaux 121 à la place des trous inclinés, pour le logement des vis de blocage. La broche destinée au tibia,

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comme la broche fémorale, a un trou longitudinal 122 formé sur toute sa longueur suivant l'axe. Une ouverture 126 est formée à l'extérieur du coude de la partie de tête si bien

que le trou longitudinal 122 reste rectiligne. Cette dispo-

sition est nécessaire car les fils de guidage utilisés pour l'introduction de la broche sont en général trop rigides

pour suivre le coude de la partie de tête.

Les broches intramédullaires décrites précédemment sont de préférence formées d'acier inoxydable, mais tout

autre matériau couramment utilisé pour ce type de disposi-

tif convient aussi. Bien que les broches puissent avoir toute dimension utile, les broches fémorales ont une

longueur comprise entre 300 et 500 mm et un diamètre com-

pris entre 10 et 20 mm, et les broches destinées au tibia et à l'humérus ont de préférence une longueur comprise entre 240 et 380 mm et un diamètre compris entre 9 et mm. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite qu'à titre d'exemples préférentiels et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments

constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS

1. Broche intramédullaire, caractérisée en ce qu'elle comprend: un corps allongé ayant une partie interne (11) de tête, une partie intermédiaire (12) et une partie (13) d'extrémité externe, la partie intermédiaire (12) ayant une fente (16) allongée suivant sa longueur à sa face antérieure, et quatre gorges (17-20) allongées suivant leur longueur et

espacées à la périphérie externe de la partie intermé-

diaire, une première (17) des gorges ayant la même étendue

qu'une partie de la fente allongée (16).

2. Broche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps allongé a un trou longitudinal central

(22).

3. Broche selon la revendication 2, caractérisée en ce que la fente (16) est disposée radialement du trou vers l'extérieur, jusqu'à la périphérie externe du corps

allongé. -

4. Broche selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une seconde gorge (19) parmi les quatre gorges

allongées suivant la longueur (17-20) est formée à la péri-

phérie de la face postérieure de la partie intermédiaire (12), à un emplacement diamétralement opposé à celui de la

fente allongée (16).

5. Broche selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une troisième gorge (18) des quatre gorges allongées (17-20) est placée circonférentiellement à 90 de la fente (16) et de la seconde gorge (19), et une quatrième gorge (20) des quatre gorges est réalisée à la périphérie en position diamétralement opposée à celle de la troisième

gorge (18).

6. Broche selon la revendication 5, caractérisée en ce que la première gorge (17) a une longueur, en direction longitudinale, qui est supérieure à celles de la seconde,

de la troisième et de la quatrième gorge (18-20).

7. Broche selon la revendication 6, caractérisée en

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ce que la seconde gorge (19) a une longueur inférieure à celles de la première, de la troisième et de la quatrième

gorge (17, 18, 20).

8. Broche selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un trou incliné (21) de pas- sage de vis de blocage formé dans la partie interne de tête.

9. Broche selon la revendication 8, caractérisée en ce que la fente allongée (16) est disposée de la partie d'extrémité externe jusqu'à un emplacement qui se trouve au-delà dudit trou incliné au moins (21) de passage d'une

vis de blocage.

10. Broche selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un trou transversal (15) de passage de vis de blocage formé dans la partie d'extrémité externe.

11. Broche selon la revendication 10, caractérisée en ce que le corps allongé est légèrement courbé suivant sa longueur.

12. Broche selon la revendication 11, caractérisée en ce que la partie interne de tête (11) est pratiquement

colinéaire à la partie intermédiaire (12).

13. Broche selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un trou transversal (21) de passage d'une vis de blocage formé dans la partie

interne de tête.

14. Broche selon la revendication 13, caractérisée en ce que la fente allongée (16) est disposée de la partie d'extrémité interne jusqu'à un emplacement qui se trouve au-delà dudit trou transversal au moins de passage d'une

vis de blocage.

15. Broche selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un trou transversal (15) de passage de vis de blocage formé dans la partie d'extrémité

externe.

16. Broche selon la revendication 15, caractérisée

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en ce que la partie intermeaaiaiz-r (12) est colinéaire à la

partie d'extrémité externe.

17. Broche selon la revendication 16, caractérisée en ce que la partie de tête (11) est inclinée afin qu'elle forme un angle obtus avec la partie intermédiaire (12). -

18. Broche selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fente (16) est disposée en direction radiale à

partir du centre de la partie intermédiaire vers l'ex-

térieur, jusqu'à la périphérie externe de la partie

intermédiaire (12).

19. Broche selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'une seconde gorge (19) parmi les quatre gorges longitudinales (17-20) est formée à la périphérie externe le long de la face postérieure de la partie intermédiaire (12) à un emplacement diamétralement opposé à celui de la

fente allongée (16).

20. Broche selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'une troisième gorge (18) des quatre gorges allongées est disposée circonférentiellement à 90 de la fente allongée et de la seconde gorge, et une quatrième

*gorge (20) parmi les quatre gorges allongées est diamétra-

lement opposée à la troisième gorge.

21. Broche selon la revendication 20, caractérisée

en ce que la première gorge (17) a une longueur, en direc-

tion longitudinale, qui est supérieure à celles des

seconde, troisième et quatrième gorges.

22. Broche selon la revendication 21, caractérisée

en ce que la seconde gorge (19) a une dimension, en direc-

tion longitudinale, qui est inférieure à celles des pre-

mière, troisième et quatrième gorges.

23. Broche selon la revendication 7, caractérisée en

ce que chaque extrémité de chacune des quatre gorges longi-

tudinales (17-20) est inclinée vers la surface externe du

corps allongé.

24. Broche selon la revendication 3, caractérisée en ce que la première gorge (17) a, longitudinalement et

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radialement, la même étendue qu'une partie de la fente

allongée (16).

25. Broche selon la revendication 24, caractérisée en ce que la première gorge (17) a une première extrémité qui est la plus proche de la partie interne de tête (11) et une seconde extrémité qui est la plus proche de la partie d'extrémité externe <13), la première extrémité ayant une

première paroi d'extrémité dirigée radialement vers l'exté-

rieur et inclinée du côté opposé à celui de la partie interne de tête (11) , et la seconde extrémité a une paroi

d'extrémité dirigée radialement vers l'extérieur et incli-

née du côté opposé à la partie d'extrémité externe (13).

26. Broche selon la revendication 17, caractérisée en ce que le trou longitudinal (22) est rectiligne sur toute sa longueur et débouche par un trou formé sur un côté

de la partie interne inclinée de tête.

27. Broche selon la revendication 26, caractérisée en ce que la partie interne de tête (11) a un trou taraudé

(24) destiné à coopérer avec un outil.

28. Dispositif intramédullaire, caractérisé en ce qu'il comprend: une tig9 allongée ayant un trou longitudinal central (22) qui la traverse, quatre cannelures longitudinales (17-20) découpées à la périphérie externe de la tige et espacées autour de cette périphérie, une fente longitudinale (16) disposée radialement à l'extérieur du trou jusqu'à la périphérie externe de la tige, et une première cannelure (17) ayant la même étendue

qu'une partie de la fente (16).