FR2706280A1 - Osteosynthesis equipment consisting of elongate metallic parts such as rods or staples, and method of manufacture of this equipment - Google Patents
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Abstract
Description
MATERIEL D'OSTEOSYNTHESE CONSTITUE PAR DES
PIECES METALLIQUES ALLONGEES,
TELLES QUE DES TIGES OU DES AGRAFES
ET PROCEDE DE FABRICATION DE CE MATERIEL
La présente invention a pour objet un matériel d'ostéosynthèse constitué par des pièces métalliques allongées, telles que des tiges ou des agrafes et un procédé de fabrication de ce matériel.OSTEOSYNTHESIS MATERIAL CONSTITUTED BY
ELONGATED METAL PARTS,
SUCH AS RODS OR STAPLES
AND METHOD FOR MANUFACTURING THIS MATERIAL
The subject of the present invention is an osteosynthesis material consisting of elongated metal parts, such as rods or staples and a method of manufacturing this material.
Les moyens d'ostéosynthèse existants sont extrêmement nombreux et mettent habituellement en oeuvre des pièces métalliques. Le plus souvent, ils sont fixés à l'os rigidement avec des contraintes importantes. The existing osteosynthesis means are extremely numerous and usually use metal parts. Most often, they are fixed to the bone rigidly with significant constraints.
II en est ainsi, par exemple, des plaques vissées dont les vis sont bloquées chacune dans un trou foré et taraudé préalablement, ou bien dans l'enclouage centromédulaire, cas dans lequel l'alésage centromédulaire sert à l'introduction à force d'un clou dont l'élasticité assure le blocage. This is the case, for example, with screwed plates, the screws of which are each locked in a hole drilled and tapped beforehand, or else in centromedular nailing, in which case the centromedular bore is used for the forced introduction of a nail whose elasticity ensures blocking.
Les contraintes importantes et la rigidité des montages métalliques perturbent la physiologie osseuse, allongent les temps de consolidation, et limitent les capacités de récupération d'un os idéalement fonctionnel. The significant constraints and the rigidity of the metal assemblies disturb the bone physiology, lengthen the consolidation times, and limit the recovery capacities of an ideally functional bone.
Par ailleurs, il est connu, lors de l'implantation de prothèses articulaires, de favoriser l'adhérence de la prothèse sur l'os en recouvrant de larges surfaces de la pièce prothétique d'une mince couche d'un produit induisant un processus biologique de fixation rapide, par exemple de l'hydroxyapatite de calcium. Furthermore, it is known, during the implantation of joint prostheses, to promote the adhesion of the prosthesis to the bone by covering large surfaces of the prosthetic piece with a thin layer of a product inducing a biological process. fast fixing, for example calcium hydroxyapatite.
C'est ainsi que, dans le cas d'une prothèse de hanche, la queue fémorale de la prothèse réalisée en titane ou en alliage de titane peut être revêtue d'hydroxyapatite de calcium. Après alésage du fémur, la mise en place de la queue de la prothèse dont la forme est adaptée à l'évasement plus ou moins conique de l'extrémité supérieure du fémur, se fait à force. Thus, in the case of a hip prosthesis, the femoral tail of the prosthesis made of titanium or of titanium alloy can be coated with calcium hydroxyapatite. After reaming the femur, the implantation of the tail of the prosthesis, the shape of which is adapted to the more or less conical flaring of the upper end of the femur, is done by force.
Le coincement de la prothèse dans l'os se double, en quelques heures, d'une véritable fixation os-métal, du fait de la réaction de l'os au contact de l'hydroxyapatite.The jamming of the prosthesis in the bone is doubled, in a few hours, by a real bone-metal fixation, due to the reaction of the bone in contact with hydroxyapatite.
De telles réalisations sont mal adaptées à l'ostéosynthèse. De plus, I'ablation du matériel d'ostéosynthèse, qui est habituellement considérée comme nécessaire, se heurterait presque toujours à des difficultés insurmontables pouvant nécessiter des résections osseuses ou des ostéo tomies qui reproduiraient une solution de continuité osseuse ou au moins une fragilisation importante de l'os, préjudiciable aux résultats de l'ostéosynthèse. Such achievements are ill-suited to osteosynthesis. In addition, the ablation of the osteosynthesis material, which is usually considered necessary, would almost always encounter insurmountable difficulties which may require bone resections or osteotomies which would reproduce a solution of bone continuity or at least a significant embrittlement of bone, detrimental to the results of osteosynthesis.
Le revêtement d'une pièce allongée par de l'hydroxyapatite n'est pas réalisé à ce jour pour diverses raisons. Tout d'abord les procédés de recouvrement en hydroxyapatite aboutissent à une épaisseur irrégulière par exemple comprise entre 50 et 150 microns, ce qui rend soit difficile l'insertion de la pièce si le forage a un diamètre inférieur aux aspérités les plus importantes d'hydroxyapatite, soit difficile le coincement si on alèse à un diamètre supérieur. De plus, I'introduction en force aboutit à désolidariser l'hydroxyapatite de la surface de la pièce, ce qui est contraire au but recherché. The coating of an elongated part with hydroxyapatite has not been carried out to date for various reasons. First of all, the hydroxyapatite covering processes result in an irregular thickness, for example between 50 and 150 microns, which makes it difficult to insert the part if the borehole has a diameter less than the most important asperities of hydroxyapatite. , is difficult the jamming if we bore to a larger diameter. In addition, the introduction by force results in dissociating the hydroxyapatite from the surface of the part, which is contrary to the aim sought.
Le but de l'invention est de fournir un matériel d'ostéosynthèse et un procédé de fabrication de celui-ci permettant une adhérence mécanique fiable entre l'os et le matériel de fixation, cette adhérence se produisant rapidement, sans contraintes excessives, et étant compatible avec l'ablation du matériel d'ostéosynthèse. The object of the invention is to provide osteosynthesis material and a method of manufacturing the latter allowing reliable mechanical adhesion between the bone and the fixation material, this adhesion occurring rapidly, without excessive stresses, and being compatible with the ablation of osteosynthesis material.
A cet effet, dans le matériel d'ostéosynthèse qu'elle concerne, constitué par des pièces métalliques allongées destinées à être engagées dans des trous forés dans l'os, chaque pièce comporte des cavités débouchant dans sa surface périphérique, remplies d'hydroxyapatite de calcium,
L'extérieur de la pièce peut donc être parfaitement calibré, ce qui permet une mise en place à l'intérieur du trou foré, sans aucune difficulté, et sans que l'hydroxyapatite de calcium soit désolidarisée de la surface de la pièce, compte tenu de sa localisation dans le fond des cavités, où il est protégé. L'introduction de la pièce dans le trou foré peut se faire, à force et avec coincement, sans risque de désolidarisation. Une fois en place, I'hydroxyapatite de calcium favorise l'adhérence avec l'os.To this end, in the osteosynthesis material which it relates to, consisting of elongated metal parts intended to be engaged in holes drilled in the bone, each part has cavities opening into its peripheral surface, filled with hydroxyapatite of calcium,
The outside of the part can therefore be perfectly calibrated, which allows installation inside the drilled hole, without any difficulty, and without the calcium hydroxyapatite being detached from the surface of the part, taking into account its location in the bottom of the cavities, where it is protected. The insertion of the part into the drilled hole can be done, by force and with wedging, without risk of separation. Once in place, calcium hydroxyapatite promotes adhesion to the bone.
La profondeur des cavités est au moins égale à 50 microns. The depth of the cavities is at least equal to 50 microns.
Avantageusement, les pièces métalliques allongées sont cylindriques ou de section circulaire. Cette caractéristique permet une insertion de chaque pièce dans un trou de même diamètre foré dans l'os. Advantageously, the elongated metal parts are cylindrical or of circular section. This feature allows each part to be inserted into a hole of the same diameter drilled in the bone.
S'il convient de procéder à l'ablation de la pièce, la forme cylindrique de celle-ci permet la mise en oeuvre d'une tréphine de diamètre intérieur très peu supérieur au diamètre de l'implant, pour creuser l'os autour de celui-ci en ôtant une quantité d'os aussi faible que possible, juste suffisante pour dégager l'implant de l'os dans lequel il se trouve. If it is necessary to ablate the part, the cylindrical shape of this allows the implementation of a trephine with an internal diameter very little greater than the diameter of the implant, for digging the bone around by removing as little bone as possible, just enough to free the implant from the bone in which it is located.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la section longitudinale de chaque cavité d'une pièce est asymétrique et comporte une face inclinée de l'extrémité d'introduction vers l'arrière et de l'extérieur vers l'intérieur, prolongée, à l'arrière, par une face inclinée sensiblement perpendiculairement à Itaxe de la pièce. According to another characteristic of the invention, the longitudinal section of each cavity of a part is asymmetrical and comprises an inclined face from the insertion end towards the rear and from the outside towards the inside, extended, at the rear, by an inclined face substantially perpendicular to the axis of the part.
Cet agencement évite les risques de sortie de l'hydroxyapatite hors des cavités lors de la mise en place de la pièce dans un trou foré dans l'os, tout en ne nuisant pas aux conditions de retrait de cette pièce lorsque cela se révèle nécessaire. This arrangement avoids the risk of the hydroxyapatite leaving the cavities during the positioning of the part in a hole drilled in the bone, while not detracting from the conditions of withdrawal of this part when it proves necessary.
Les cavités sont formées par un filetage en creux s'étendant sur au moins une partie de la longueur de la pièce, ou encore par des trous, striures ou méplats isolés, obtenus par une opération mécanique de traitement de surface, ou par un sablage. The cavities are formed by a hollow thread extending over at least part of the length of the part, or by isolated holes, striations or flats, obtained by a mechanical surface treatment operation, or by sandblasting.
Selon une autre forme d'exécution, les cavités sont constituées par les irrégularités résultant de l'opération de tréfilage d'un fil. According to another embodiment, the cavities are formed by the irregularities resulting from the wire drawing operation.
Un procédé de fabrication de ce matériel consiste à réaliser une pièce métallique allongée, cylindrique ou de section circulaire, comportant des cavités débouchant dans sa surface périphérique, à recouvrir la pièce d'une couche continue d'hydroxyapatite de calcium, puis à usiner la pièce en la calibrant à la dimension souhaitée par enlèvement de la couche superficielle d'hydroxyapatite et, éventuellement, d'une couche de métal,
I'hydroxyapatite logée dans les cavités demeurant dans ces dernières.A method of manufacturing this material consists in producing an elongated metal part, cylindrical or of circular section, comprising cavities opening into its peripheral surface, in covering the part with a continuous layer of calcium hydroxyapatite, then in machining the part. by calibrating it to the desired dimension by removing the surface layer of hydroxyapatite and, optionally, a layer of metal,
Hydroxyapatite housed in the cavities remaining in the latter.
L'usinage de la pièce permet, d'une part, de retirer de la surface de celle-ci l'hydoxyapatite déposée en excédent et, d'autre part, de parfaitement calibrer la pièce à la taille du trou foré dans l'os, afin de réaliser une introduction de la pièce dans ce trou avec coincement, mais sans difficulté particulière. The machining of the part makes it possible, on the one hand, to remove from the surface thereof the excess deposited oxyapatite and, on the other hand, to perfectly calibrate the part to the size of the hole drilled in the bone , in order to introduce the part into this hole with wedging, but without particular difficulty.
Avantageusement, les cavités aménagées ne sont pas polies pour favoriser l'adhérence de l'hydroxyapatite, tandis que le reste de la surface de la pièce est poli pour que l'hydroxyapatite soit facilement retirée lors du calibrage. Advantageously, the cavities provided are not polished to promote adhesion of the hydroxyapatite, while the rest of the surface of the part is polished so that the hydroxyapatite is easily removed during calibration.
De toute facon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représen tant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce matériel
Figures 1 à 3 sont trois vues de côté d'une première pièce au cours de trois stades de fabrication
Figure 4 est une vue de côté de la partie avant d'une autre pièce;
Figure 5 en est une vue en coupe transversale selon la ligne V
V de figure 4;
Figure 6 est une vue schématique de la mise en oeuvre de plusieurs pièces conformes à l'invention dans le cadre d'une fracture bimalléolaire tibia-péroné.Anyway, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting examples, several embodiments of this material
Figures 1 to 3 are three side views of a first part during three stages of manufacture
Figure 4 is a side view of the front part of another room;
Figure 5 is a cross-sectional view along line V
V of Figure 4;
Figure 6 is a schematic view of the implementation of several parts according to the invention in the context of a bimallearolar tibia-fibula fracture.
La figure 1 représente l'extrémité distale d'une pièce 2 métallique de section circulaire constituée, par exemple, par une tige. L'extrémité 3 de cette pièce 2 est profilée pour faciliter son introduction dans un trou foré dans un os. FIG. 1 represents the distal end of a metal part 2 of circular section constituted, for example, by a rod. The end 3 of this part 2 is profiled to facilitate its introduction into a hole drilled in a bone.
Cette partie avant de la pièce 2 comporte une cavité 4 formée par un filet hélicoïdal en creux. Chaque filet comporte une première surface 5 inclinée de l'avant vers l'arrière et de l'extérieur vers l'intérieur, se raccordant, à son extrémité arrière, à une seconde surface 6 inclinée sensiblement perpendiculairement à l'axe de la pièce. Cette pièce est entièrement revêtue diurne couche 7 d'hydroxyapatite de calcium. This front part of the part 2 comprises a cavity 4 formed by a hollow helical thread. Each net comprises a first surface 5 inclined from the front towards the rear and from the outside towards the interior, connecting, at its rear end, to a second surface 6 inclined substantially perpendicular to the axis of the part. This part is entirely coated with diurnal layer 7 of calcium hydroxyapatite.
Ensuite, I'ensemble est usiné au diamètre de la pièce à implanter, de facon à ce que la surface extérieure de la pièce ne soit pas revêtue d'hydroxyapatite, mais que ce matériau demeure dans les cavités comme montré par la référence 8. Then, the assembly is machined to the diameter of the part to be implanted, so that the external surface of the part is not coated with hydroxyapatite, but that this material remains in the cavities as shown by reference 8.
II est ainsi possible de disposer d'une pièce parfaitement calibrée, qui comporte des emplacements revêtus d'hydroxyapatite, sans que l'hydroxyapatite risque d'être désolidarisée de la pièce lors de l'introduction de celle-ci dans le trou d'un os. It is thus possible to have a perfectly calibrated part, which has locations coated with hydroxyapatite, without the hydroxyapatite being liable to be detached from the part when it is introduced into the hole of a bone.
La figure 4 représente une variante de réalisation de cette pièce dans laquelle les cavités 9 ont une forme générale cylindrique. Figure 4 shows an alternative embodiment of this part in which the cavities 9 have a generally cylindrical shape.
La figure 6 représente plusieurs dispositifs 2 destinés à réaliser l'ostéosynthèse dans une fracture bimalléolaire tibia 10 péroné 12. Les traits de fracture sont désignés, respectivement, par la référence 13 au niveau du tibia, et par la référence 14 au niveau du péroné. Trois pièces 2 sont utilisées pour l'ostéosynthèse du tibia 10, tandis qu'une pièce 2a de plus grande dimension est placée en position centrale dans le péroné 12. FIG. 6 represents several devices 2 intended to carry out osteosynthesis in a bimalleolar fracture tibia 10 fibula 12. The fracture lines are designated, respectively, by the reference 13 at the level of the tibia, and by the reference 14 at the level of the fibula. Three pieces 2 are used for osteosynthesis of the tibia 10, while a larger piece 2a is placed in the central position in the fibula 12.
Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante, en fournissant un matériel d'ostéosynthèse assurant une adhérence mécaniquement fiable entre l'os et le matériel de fixation, avec possibilité d'une ablation de ce matériel d 'ostéosynthèse. As is clear from the above, the invention brings a great improvement to the existing technique, by providing osteosynthesis material ensuring mechanically reliable adhesion between the bone and the fixation material, with the possibility of ablation of this. osteosynthesis material.
Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce matériel, décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this material, described above by way of examples; on the contrary, it embraces all its variants.
C'est ainsi notamment que la forme des cavités et la façon dont celles-ci sont ménagées pourraient être différentes, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Thus, in particular, the shape of the cavities and the way in which they are arranged could be different, without thereby departing from the scope of the invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| ST | Notification of lapse |