FR2679765A1 - Fixateur externe axial. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un fixateur axial pour la composition des fractures. Ce fixateur externe axial comprend deux éléments rigides (3, 4) pouvant coulisser axialement l'un par rapport à l'autre, un compresseur-élongateur amovible qui peut être accouplé à ces éléments rigides, des moyens de blocage servant à bloquer en position les éléments rigides et les étaux porte-vis osseuses fixées à leurs extrémités. Un élément élastiquement déformable (19) fixé à l'un (3) des éléments rigides et appuyé contre l'autre (4), permet aux éléments de décrire un mouvement relatif élastique et amorti l'un par rapport à l'autre.
Description
I
FIXATEUR EXTERNE AXIAL
La présente invention se rapporte à un fixateur
externe axial.
Il est actuellement connu d'utiliser des fixateurs externes pour la composition des fractures A ce propos, on connaît le brevet italien N O 1 110 581, délivré en date du 23 Décembre 1985, dans lequel on décrit un fixateur externe d'une grande stabilité, dont la caractéristique est de comprendre un corps central constitué par deux éléments accouplés télescopiquement et sélectivement l'un à l'autre, auxquels sont associés deux étaux porte-vis, et auxquels peuvent être accouplés un compresseurélongateur amovible et des moyens de blocage de la position des deux
éléments et des étaux.
On a constaté que ce fixateur présente un inconvénient Avec celui-ci, la dynamisation est du type "tout ou rien", c'est-à-dire qu'il n'est pas possible de commander la valeur de cette dynamisation On entend par action de dynamisation une stimulation mécanique induite sur le cal de fracture ou sur le cal néoformé, stimulation
qui facilite la reformation optimale du cal osseux.
Avec les fixateurs connus, le chirurgien effectue la dynamisation en débloquant le mouvement télescopique du
fixateur pendant un temps dont il peut décider lui-même.
Si le temps de dynamisation choisi à l'avance se révèle trop précoce, le chirurgien court le risque d'exercer une compression indésirée du foyer de fracture, avec pour conséquence un mauvais alignement et/ou un raccourcissement des moignons de l'os fracturé, ou un raccourcissement consécutif indésirable du membre qui a
été soumis à un allongement antérieur.
Le but principal de l'invention est d'éliminer l'inconvénient signalé cidessus en réalisant un fixateur externe axial qui permette de faire varier de façon contrôlée, et dans un intervalle prédéterminé, la position des extrémités de la fracture et, par conséquent, la
distance entre ces extrémités.
Un autre but est d'obtenir un fixateur externe axial qui permette d'effectuer, d'une façon contrôlée, la compression ou l'élongation, ou une condition mixte, même très précocement, c'est-à-dire sans attendre que le cal osseux n'ait atteint une solidité suffisante Cette application précoce de la dynamisation facilite évidemment une formation optimale du cal osseux si elle est effectuée avec une compression du cal dans les limites de valeurs bien précises Les guérisons les plus rapides s'obtiennent en soumettant précocement les os fracturés à des stimulations axiales de basse intensité mais de haute fréquence. Un autre but est de réaliser un fixateur externe axial qui soit structurellement simple, qui présente un encombrement minime, et qui soit léger et d'un emploi
facile.
Les buts énoncés ci-dessus, ainsi que d'autres, qui
pourront ressortir de la description qui suit, sont
atteints par un fixateur externe axial comprenant un corps central en forme de tige qui comprend lui-même des premier et deuxième éléments rigides, qui peuvent être accouplés l'un à l'autre avec possibilité de coulissement dans la direction axiale, au droit d'une de leurs parties terminales, un étau porte-vis osseuses pouvant être attaché à l'autre partie terminale de chaque élément rigide, un compresseur-élongateur amovible, qui peut être accouplé extérieurement auxdits éléments rigides, ainsi que des moyens de blocage capables de bloquer en position ces deux éléments rigides et lesdits étaux, fixateur caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un organe élastiquement déformable fixé à l'un des deux éléments rigides du corps central et qui bute contre l'autre des deux éléments rigides pour exécuter une action
d'amortissement entre ces éléments.
L'avantage principal offert par la solution proposée, qui constitue le résultat de nombreuses applications contrôlées en laboratoire, consiste dans le fait qu'avec le fixateur selon l'invention, il est possible de déterminer, avant la mise en place du fixateur, que les déplacements relatifs des deux éléments télescopiques constituant le corps du fixateur n'excèdent pas, par exemple, une fraction de millimètre, en éliminant ainsi dès le départ le risque d'une compression excessive du cal osseux alors qu'il n'est pas encore suffisamment solide. Par conséquent, la dynamisation peut être commencée de façon précoce, dès que la formation du cal osseux est commencée, en favorisant ainsi des guérisons plus rapides, comparativement à des cas analogues dans lesquels on fait débuter la dynamisation quelques semaines plus tard, pour
attendre la solidification du cal osseux.
Un deuxième avantage est apporté par le fait que la structure du corps central, en particulier dans la réalisation qui possède un élément en forme de plaque, aussi appelé "chariot", articulé par deux paires de bielles à l'un des deux éléments rigides qui constituent le corps central du fixateur, évite le grippage pendant les coulissements continuels d'un élément dudit corps central sur l'autre pendant la dynamisation, grâce au fait qu'on utilise pour ledit corps central une structure basée
sur un quadrilatère articulé.
Un mode de réalisation de l'invention sera donné à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: La figure 1 illustre par une vue de côté le fixateur selon l'invention avec des clous partiellement interrompus, appliqué à un os long, interrompu, représenté en partie en élévation et en partie en coupe; Les figures 2 et 3 illustrent schématiquement le fonctionnement d'un fixateur: sur la figure 2, avec l'élément de renvoi appuyé contre l'élément élastiquement déformable, sur la figure 3 avec l'élément de renvoi positionné de manière à interagir avec l'élément compressible; La figure 4 est une coupe prise selon le plan indiqué en IV-IV sur la figure 2; La figure 5 est une vue de côté en partie en coupe d'une deuxième forme de réalisation de l'invention; La figure 6 est une vue de dessous d'un élément annulaire de fixation de la distance (ou bague d'immobilisation) ouvert dans lequel on a omis de représenter, pour les besoins de l'illustration, les éléments élastiquement compressibles; La figure 7 est une vue de dessous de l'élément de fixation de la distance de la figure 6, en position fermée; Les figures 8 et 9 sont deux vues de côté de l'élément de fixation de la distance de la figure 6;
La figure 10 est une vue en perspective d'un demi-
anneau muni d'une barre de guidage pour l'élément annulaire de fixation de la distance de la figure 6; Les figures Il et 12 sont deux vues en élévation de côté d'un étau porte-vis selon l'invention, en position pour être utilisé comme fixateur; Les figures 13 et 14 sont deux vues en élévation de côté de l'étau des figures Il et 12 en position pour être utilisé comme gabarit; La figure 15 est une vue de côté en partie en coupe d'une forme préférée de réalisation d'un corps central selon l'invention; et La figure 16 illustre l'élément rigide inférieur du corps central de la figure précédente, avec l'élément de
renvoi appuyé sur l'organe élastiquement déformable.
On rappellera que les figures sont dessinées à échelle variable et que, sur ces figures, les mêmes références numériques désignent des éléments identiques ou équivalents Sur la figure 1, on a désigné par la référence 1 un fixateur externe axial qui comprend un corps central 2 constitué par un premier élément 3 et un deuxième élément 4 présentant une forme sensiblement en L et disposés avec leurs grandes ailes placées parallèlement et face à face Aux premier et deuxième éléments sont associés, aux extrémités, par l'intermédiaire d'articulations à rotule 7 et 8, un premier étau porte-vis
9 et un deuxième étau porte-vis 10.
Aux extrémités des premier et deuxième éléments, sont en outre prévus des trous préparés 21 et 22 pour la fixation temporaire d'un compresseur-élongateur, non
représenté sur le dessin.
Comme on l'a représenté sur les figures 15 et 16, au premier élément 3, est associé un élément de renvoi Il également appelé chariot, articulé à la façon d'un quadrilatère articulé: en effet, à ses extrémités, le chariot 11 est articulé transversalement, par des premiers axes 12 a et 12 b spécialement préparés, à une paire d'étriers 13 et 13 ' qui sont à leur tour montés fous transversalement, à l'autre extrémité, sur le premier élément 3 situé au-dessous, par des deuxième axes 14 a, 14 b
spécialement préparés.
Les étriers sont conformés de manière à permettre au chariot Il de décrire un mouvement bidirectionnel dans la direction axiale du fixateur, mais ces étriers ne sont pas autorisés à décrire un déplacement en direction de la petite aile 15 du deuxième élément 4 au-delà de la position de perpendicularité par rapport à la grande aile
du premier élément 3.
Aux premier et deuxième éléments sont associés des moyens de retenue en position relative, constitués par une première vis sans tête 16 et une deuxième vis sans tête 17 La première vis est associée libre en rotation au droit d'un trou fileté avec un filetage complémentaire pratiqué sur la grande aile du premier élément 3 selon un axe perpendiculaire à celui du fixateur, la tige de la première vis pouvant être mise en butée contre l'élément de renvoi 11 sus-jacent Ladite première vis 16 bloque donc sélectivement l'élément de renvoi Il par rapport au premier élément rigide 3 La tige de la deuxième vis 17 est montée rotative dans un trou 17 ' muni d'un filetage complémentaire qui est pratiqué dans l'élément de renvoi 11, selon une direction perpendiculaire à la grande aile du deuxième élément 4, cette tige pouvant en outre être positionnée au droit d'une fente 18 spécialement prévue, pratiquée dans la direction longitudinale de la grande aile du deuxième élément 4 La deuxième vis sans tête 17 bloque au contraire sélectivement l'élément de renvoi Il par rapport au deuxième élément rigide 4 En agissant sur les première et deuxième vis, il est donc possible: a) de bloquer le coulissement du premier élément rigide 3 par rapport au deuxième élément rigide 4, en ancrant ces deux éléments rigides 3 et 4 sur l'élément de renvoi l; b) de bloquer l'élément de renvoi Il de façon amovible sur le premier élément rigide 3 à l'aide de la vis 16, tout en autorisant le déplacement relatif entre
lesdits premier et deuxième éléments rigides.
Entre la petite aile du premier élément 3 et l'extrémité du chariot h I qui lui fait face, se trouve un organe élastiquement compressible 19, constitué par un bloc d'une matière à base de silicone qui peut être emboîté à force entre ces éléments Cet organe élastiquement compressible assure la fonction d'un ressort antagoniste, c'est-à-dire que, lorsque le fixateur n'est pas soumis à la charge normale, par exemple, au poids du corps du patient, il repousse l'élément de renvoi 11 vers l'arrière par rapport à la petite aile de l'élément rigide 3 Le fonctionnement dudit organe élastiquement compressible est illustré par les figures schématiques 2 et 3 qui exagèrent les mouvements relatifs des différentes parties qui constituent le corps central du fixateur selon l'invention: sur la figure 2, il est en position de repos tandis que, sur la figure 3, il est comprimé par l'élément
de renvoi 11.
Cet organe élastiquement compressible 19, en combinaison avec ladite vis 16, est apte à déterminer par variation continue l'intervalle dans lequel on veut que le déplacement axial dudit élément de renvoi par rapport au premier élément 3 reste contenu L'utilisation du fixateur prévoit en effet que, lorsque la deuxième vis 17 a été serrée sur le chariot 11, on positionne le deuxième élément 4 de telle manière que le chariot soit seulement appuyé, ou légèrement ou entièrement comprimé sur le bloc à base de silicone qui lui fait face; ces modes opératoires permettent d'obtenir une situation de compression ou d'élongation ou une situation mixte grâce à
la compressibilité élastique du bloc 19.
En particulier, on obtient une situation de compression lorsque le chariot 11, initialement appuyé contre l'organe élastiquement compressible et fixé au premier élément 3 dans cette position à l'aide de la vis 16 et au deuxième élément 4 à l'aide de la vis 17, est libéré par le desserrage de ladite vis 17 Dans une telle situation, si le patient marche ou fait travailler d'une façon quelconque le membre fracturé, le poids du corps du patient, ou la charge appliquée au membre, rapproche lesdits premier et deuxième éléments 3 et 4, en tendant à réduire la longueur du corps central du fixateur et, par conséquent la distance entre les éléments de l'os fracturé, et en engendrant ainsi une compression sur le
cal osseux en formation.
On obtient une situation d'élongation, qui s'exerce cycliquement, par exemple pendant la déambulation du patient, lorsque le chariot Il est initialement fixé aux premier et deuxième éléments 3 et 4 avec l'organe élastiquement compressible entièrement comprimé Lorsque, ensuite, on desserre la vis 17, l'organe compressible se dilate élastiquement en revenant à ses positions normales de repos, et en éloignant les extrémités de l'os fracturé l'une de l'autre d'une distance pré-établie qui dépend des dimensions et des caractéristiques de déformabilité dudit organe compressible Lorsque, ensuite, le patient charge l'os fracturé, par exemple pendant la déambulation, les extrémités de l'os se rapprochent jusqu'à recomprimer entièrement ledit organe, en annulant ainsi l'effet de l'élongation. Finalement, on peut obtenir une situation mixte de compression et d'élongation en comprimant initialement l'organe élastiquement compressible dans une mesure seulement partielle Dans ce cas, lorsqu'on desserre la vis 17, si l'os fracturé n'est pas soumis à une charge, le retour élastique dudit organe éloigne les extrémités de l'os l'une de l'autre, en mettant ainsi le cal osseux en traction tandis que, si le patient soumet l'os fracturé à une charge, ses extrémités se rapprochent l'une de l'autre d'une distance prédéterminée, en soumettant ainsi le cal osseux à une compression. Il se produit ainsi un jeu qui permet aux deux morceaux de l'os fracturé de modifier la distance qui les sépare au droit de la fracture, par une variation continue et dans les limites d'un intervalle prédéterminé, ce qui facilite la réformation du cal osseux et, par conséquent,
la soudure optimale de la fracture.
En se reportant aux figures 5 à 10, on a représenté une variante de réalisation de l'invention qui consiste en un fixateur externe axial qui comprend un corps central 2 ', composé d'un premier élément 3 ' et d'un deuxième élément 4 ' présentant respectivement une première tige 5 et une deuxième tige 6 accouplées télescopiquement l'une à l'autre. Aux premier et deuxième éléments sont associés, aux extrémités, à l'aide d'articulations à rotule 7 et 8 spécialement préparées, un premier étau porte-clous 9 et
un deuxième étau porte-clous 10.
Aux extrémités des premier et deuxième éléments sont en outre prévus des trous 21 et 22 servant au montage temporaire d'un compresseur- élongateur non représenté sur la planche de dessins Le fixateur comprend des moyens de blocage servant à réaliser un blocage entre les premier et deuxième éléments, qui sont constitués par une cannelure 23, pratiquée dans la première tige 5 dans le sens de la longueur, sur laquelle on fait agir en butée une vis 24
associée à la deuxième tige 6.
Un élément annulaire 25 de fixation de la distance (ou bague d'immobilisation) est positionné, de façon amovible et sélective, coaxialement à la première tige 5
du premier élément 3 '.
Cet élément est composé d'un premier demi-anneau 26 et d'un deuxième demi-anneau 27, lesquels présentent, respectivement, à une extrémité, l'un une fourche 28 et l'autre un premier appendice 29, qui sont tous deux percés selon un axe perpendiculaire aux surfaces supérieures 30 a
et 30 b et aux surfaces inférieures 31 a et 31 b de ces demi-
anneaux, la fourche et le premier appendice étant associés l'un à l'autre avec possibilité de rotation à l'aide d'une
broche d'articulation 32.
Les autres extrémités des premier et deuxième demi-
anneaux présentent des encoches 33 et 34, complémentaires l'une de l'autre pour réaliser un accouplement à encastrement, et des trous filetés qui forment des logements pour une vis sans tête 35 présentant un filetage complémentaire, et qui sont réalisés selon un même axe radial. Pour empêcher la rotation de l'anneau 25, lorsqu'on a vissé la vis 35, la partie terminale de cette vis est mise en butée avec la rainure 23 présente sur la première tige ; ceci permet en outre de fixer la position voulue de l'élément annulaire par rapport aux première et deuxième tiges. Sur chacun des demi- anneaux 26 et 27 est en outre pratiquée, perpendiculairement aux surfaces supérieures a et 30 b une cavité, désignée respectivement par les références 36 a et 36 b, qui présente en plan une forme curviligne et qui est creusée, en direction des surfaces inférieures 31 a et 31 b desdits demi-anneaux, avec une conformation tronconique appropriée pour définir un fond, désigné respectivement par les références 37 a et 37 b, possédant une surface plus grande que la surface d'accès
de la cavité.
Deux paires de rentrants 38 a, 38 b et 39 a, 39 b sont pratiquées sur le bord périphérique des cavités, dans des positions diamétralement opposées entre elles et
équidistantes des extrémités des cavités.
Un organe élastiquement compressible peut être positionné dans chacune des cavités 36 a et 36 b Dans la réalisation représentée sur les figures 8 et 9, les organes sont au nombre de deux et ils sont désignés par les numéros de référence 40 et 41 Chacun d'eux est avantageusement constitué par un bâtonnet cylindrique en silicone qui peut être emboîté à force dans les cavités et qui déborde au-delà du plan des surfaces inférieures 31 a
et 31 b.
L'élément annulaire 25 a finalement un diamètre extérieur qui est de préférence légèrement supérieur au diamètre extérieur du deuxième élément 6; à la surface latérale du premier demi-anneau 26 est en effet fixée solidairement une barre 42 qui fait saillie dans la direction axiale de la bague d'immobilisation 25 en
direction de la deuxième tige 6 située au-dessus.
Dans la direction longitudinale de la barre 42, est ménagée une fente 43 dans laquelle, lors de la fermeture de la bague d'immobilisation 25, vient se placer une vis
44 qui fait saillie radialement sur la deuxième tige 6.
L'emploi de l'élément annulaire prévoit donc que cet élément est serré coaxialement à la première tige 5, par vissage de la vis sans tête 35 jusqu'à bloquer cette vis
en butée contre la rainure 23 de la première tige 5.
Le blocage peut s'effectuer avec l'élément annulaire seulement appuyé ou légèrement ou totalement comprimé contre l'extrémité sus-jacente de la deuxième tige 6; ces modes opératoires permettent d'obtenir une situation de compression ou d'élongation ou une situation mixte grâce à la compressibilité élastique des bâtonnets de silicone 40
et 41, de la même façon qu'on l'a illustré précédemment.
Sur les figures Il et 12, on a représenté une variante de réalisation d'un étau porte-vis osseuses qui peut être accouplé à une extrémité de chaque élément rigide à l'aide d'un joint à balonnette Ledit étau 9 ' comprend deux mâchoires 45 et 46 reliées l'une à l'autre au moyen d'une broche 47 et d'une fente 48 de manière à être articulées l'une sur l'autre pour s'ouvrir et se fermer et qui peuvent être placées à une distance réglable l'une de l'autre à l'aide de deux vis de serrage, non
représentées, que l'on visse dans des trous filetés 49.
Ceci permet à l'étau 9 ' d'exercer une double fonction: la première fonction, et la principale, est il celle d'un étau porte-vis osseuses qui doit être utilisé en combinaison, soit avec un fixateur axial du type de celui connu par le brevet précité, soit avec un fixateur selon la présente invention; la deuxième fonction est celle d'un étau porte-vis destiné à être utilisé avec un instrument ou gabarit apte à guider le positionnement des vis osseuses qui seront ensuite bloquées à l'aide du même étau, qui est alors utilisé conformément à la fonction précitée Ceci permet d'avoir, dans un unique dispositif, aussi bien le gabarit de montage que le fixateur axial, ce qui entraîne une économie de coût et une notable réduction des appareillages nécessaires pour la fixation externe des
fractures osseuses.
Il est évident que, dans d'autres formes de réalisation de l'invention, lesdites vis de serrage peuvent être en un nombre supérieur à deux ou encore que
leur nombre peut être réduit à une seule vis.
Bien que ceci ne soit pas illustré sur les dessins, il est évident que l'organe élastiquement déformable, outre qu'il peut être constitué par un bloc de matière élastique quelconque, peut aussi être constitué par des ressorts, précontraints ou non, montés sur les bielles du chariot En outre, les bielles de ce chariot peuvent être remplacées par des éléments en forme de tiges, élastiquement déformables, encastrés dans l'élément rigide sur lequel le chariot est monté, et encastrés ou articulés sur le chariot lui-même, la déformabilité de ces bielles permettant au chariot de décrire des mouvements identiques
à ceux permis par un quadrilatère articulé.
Le fixateur obtenu peut en outre être utilisé pour des fractures intéressant aussi bien les membres supérieurs que les membres inférieurs, les différents constituants de ce fixateur pouvant présenter des
dimensions les plus conformes aux différentes exigences.
Les matériaux utilisés peuvent aussi varier en fonction
des emplois spécifiques.
Finalement, on peut apporter au fixateur les modifications et variantes qui rentrent dans le domaine
des revendications définies ci-dessous.
Claims (1)
1 à 11, caractérisé par le fait que ledit étau porte-vis ( 9 ',10 ') qui peut être accouplé à une extrémité de chaque élément rigide comprend deux mâchoires ( 45,46) assemblées l'une à l'autre par une liaison à axe et fente ( 47,48), de manière à être articulées l'une à l'autre pour pouvoir s'ouvrir et se fermer, et qui peuvent être placées à une distance réglable l'une de l'autre à l'aide d'au moins une
vis de serrage ( 49).
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