WO1997014361A1 - Material de prelevement de greffons osseux cylindriques - Google Patents
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Abstract
L'invention permet le prélèvement de greffons osseux cylindriques, calibrés, éventuellement sur le même sujet qui les recevra en un autre lieu de son organisme. Ce matériel en acier chirurgical se compose d'une tréphine (D) utilisée en collaboration avec une clé de vissage-dévissage (E), un piston extracteur (F) et un moteur pneumatique ou électrique utilisé en chirurgie osseuse. La tréphine (D) se compose de trois pièces dissociables: un outil sécant (A) réalisant par ses dents (2) un carottage osseux après un avant-trou positionné précisément et sans risque de dérapage par la lancette (15) d'un guide centreur (B), une pièce intermédiaire (C) sur laquelle se vissent et se dévissent respectivement en (16) et (21) aisément et sans efforts les deux précédentes pièces grâce à la clé (E) correspondant au calibre de la tréphine considérée qui, glissée successivement dans les méplats (5) et (13) de A et B, les immobilise tandis que le moteur transmet un mouvement rotatif horaire ou antihoraire. Ce matériel permet des prélèvements nombreux, rapides et aisés qui sont extraits de l'outil sécant, soit manuellement, soit en s'aidant d'un maillet, par le piston extracteur. Ce matériel, très sûr de maniement, s'adresse à toute chirurgie osseuse humaine ou animale.
Description
MATÉRIEL DE PRÉLÈVEMENT DE GREFFONS OSSEUX CYLINDRIQUES
La présente invention concerne le domaine de la chirurgie orthopédique osseuse, et d'une manière plus générale, de toute chirurgie osseuse plastique réparatrice ou esthétique (O.R.L., chirurgie maxillo-faciale et stomatologique), toutes chirurgies demandeuses d'os autologue de comblement ou de remplacement, dont les qualités ne sont pas à démontrer face aux succédanés et ersatz qui sont proposés de plus en plus nombreux et variés chaque année. Ceci démontre du même coup les besoins accrus en matériaux biocompatibles. Or n'est-il rien de plus biologiquement compatible à un sujet que son propre os ?
Cependant, se posait jusqu'à aujourd'hui le problème du prélèvement particulièrement traumatisant avec les techniques classiques (fraises à os, ciseaux frappés ou scies oscillantes chirurgicales), surtout au niveau de la crête iliaque antérieure, site- donneur fréquemment emprunté pour plusieurs raisons chirurgicales.
Ceci entraînait un allongement notoire du temps opératoire global, un saignement et des douleurs postopératoires, causes d'une impotence fonctionnelle plus ou moins marquée mais certaine. De plus II y avait un manque de régularité dans la taille des greffons selon l'usage particulier auquel ils étaient destinés, et, parfois l'impossibilité de revenir sur le site donneur mutilé à jamais.
Il existe des tréphines à main utilisées dans le carottage d'os iliaque par certains spécialistes (rhumatologistes et orthopédistes).
Cependant leurs résultats sont décevants : quantité des greffons insuffisante, longueur insignifiante, prélèvement laborieux quand leur
nombre augmente avec un risque septique directement proportionnel au temps d'exposition de la plaie à l'air.
Il existe également des tréphines mues par moteur pneumatique utilisées en chirurgie orthopédique permettant de retirer des vis d'ostéosynthèse cassées. Toutefois, telles qu'elles se présentent, leur utilisation est rendue dangereuse par le faux-rond engendré par la rotation motorisée pour les outils de plus grand diamètre et aléatoire pour les autres car une imprécision existe par rapport au site attaqué, et, une fois le premier prélèvement réalisé, on retombe à la deuxième prise dans la trépanation première, à moins de s'en éloigner suffisamment ce qui présente des inconvénients certains.
Les matériels existants ne permettent donc pas de résoudre le problème posé, à savoir le prélèvement de greffons osseux calibrés de façon sûre, aisée et rapide, avec un traumatisme chirurgical aussi faible que possible et en conservant la possibilité d'intervenir plusieurs fois sur le même site.
Le matériel de prélèvement osseux selon l'invention, qui permet de résoudre ce problème, est de type trephine, et mû par un moteur.
Cette trephine (D) comporte un outil sécant (A) et un système de centrage ou guide centreur (B) amovible, permettant une localisation parfaite du site et un ancrage précis et définitif de l'outil sécant sur le site donneur (os iliaque par exemple) par un moyen mécanique capable de pénétrer le site donneur de façon précise et sur une profondeur juste suffisante pour fournir à l'outil sécant un point d'appui pour son ancrage de telle façon que la mise en rotation de l'outil sécant ne soit soumise à aucun risque de dérapage à l'attaque de l'os malgré la rotation relativement élevée imprimée à la trephine de prélèvement, et des moyens pour retirer ensuite le système de centrage, ainsi que des moyens pour connecter l'outil sécant ainsi positionné ou ancré à un moteur d'entraînement en rotation, pour le prélèvement du greffon.
L'invention sera mieux comprise à la lumière des figures, dans lesquelles :
- La figure représente le matériel de prélèvement osseux de type trephine selon l'invention,
- La figure 1A représente en coupe l'outil sécant d'un matériel de prélèvement selon l'invention,
- La figure 1 B représente un guide centreur d'un matériel de prélèvement selon l'invention, - La figure 1 C représente une pièce intermédiaire d'un matériel de prélèvement selon l'invention,
- La figure 2 représente la clé servant aux montage et démontage d'un matériel de prélèvement selon l'invention,
- La figure 3 représente un piston extracteur coopérant avec un matériel de prélèvement de type trephine selon l'invention,
- La figure 4A représente en coupe un matériel de prélèvement de type trephine selon l'invention,
- La figure 4β représente en coupe transversale la partie active d'un guide centreur d'un matériel de prélèvement selon l'invention.
Comme on le voit en figure4D le matériel de prélèvement consiste en une trephine constituée de trois parties vissées entre elles, à savoir l'outil sécant (A), vissé sur la pièce intermédiaire (C) à son extrémité proximale, porteur de dents (2) affûtées et avoyées sur le pourtour de son extrémité libre travaillante à travers laquelle passe le guide centreur (B).
L'outil sécant (A), représenté en figure 1 A, est réalisé dans un cylindre creux (1 ), dont l'extrémité distale (par rapport au moteur) est porteuse de dents (2), de 2 à 3 mm de hauteur, légèrement avoyées, permettant la coupe osseuse sans échauffement excessif. L'épaisseur du métal (3) est de 5/10 mm (ou moins si cela reste techniquement possible) pour permettre la réalisation de dents (2) affutables et reaffutables, légèrement avoyees, évitant un échauffement excessif et
néfaste de l'os. La longueur et le diamètre utile (4) i.e. l'alésage interne sont variables et fonctions du diamètre et de la longueur des greffons nécessaires, donc variables selon l'usage envisagé.
II peut exister des modalités d'utilisation différente, par exemple une trépanation osseuse cylindrique que l'on peut être amené à réaliser dans certaines interventions orthopédiques dans lesquelles on tiendra compte alors de l'alésage externe.
A 20 mm environ de la partie proximale se situent deux méplats
(5) diamétralement opposés d'une hauteur égale à l'épaisseur (5 mm) de la clé (E), où peuvent s'insérer les mors de la clé plate double (E), permettant à l'outil sécant (A) dont la partie proximale interne (6) est taraudée sur 10 mm environ, de se visser et se dévisser facilement et rapidement (par rotation du moteur) sur le taraudage mâle homologue (16) de la pièce intermédiaire (C).
Le Guide centreur (B), représenté en figure 2B est constitué d'une tige dont le diamètre externe correspond dans sa partie distale (11 ) à l'alésage interne (4) de l'outil sécant (A) dans lequel il vient se glisser. Du côté proximal, il est d'un diamètre moindre pour alléger l'outil et pour lui permettre de se visser aisément par un taraudage mâle (12) dans le taraudage correspondant (21 ) de la pièce intermédiaire (C) où il est bloqué par l'extrémité (8) de la clé plate (E) s'insérant sur les deux méplats (13) diamétralement opposés, d'une hauteur égale à l'épaissseur (5 mm) de la clé (E), pratiqués sur la tige juste en avant du filetage (12). L'épaisseur de métal restant entre les deux méplats (13) doit être suffisante pour ne pas fragiliser exagérément l'instrument dans les faibles diamètres
Du côté distal, le guide centreur (B) dépasse les dents (2) de l'outil sécant (A) de 2 à 3 mm, et est taillé en forme de lancette (14) sur 5 à 6 mm de hauteur (suivant la hauteur des dents de l'outil sécant (A)), les deux plans obliques centrant la trephine sont affûtés pour tailler dans le sens antihoraire (comme les dents (2) de I outil sécant (A))
La partie active du guide centreur est donc constituée dans son tiers moyen d'une lancette ou pointe (14) triangulaire isocèle sécante et perforante, tandis que l'épaulement (15) existant sur les tiers externes arrête la progression de l'outil une fois le centrage et l'amorçage de coupe (ou ancrage) par l'outil sécant (A) réalisés, sans risque de dérapage pour celui-ci et en ce que le guide centreur se visse à l'intérieur et au centre (21 ) de l'extrémité distale (16) de la pièce intermédiaire (C).
La base de la lancette de centrage et de perforation (14) est égale au 1/3 médian du diamètre de la tige ce qui permet de comprendre le rôle du guide centreur (B) : l'os est « piqué » par la lancette à l'endroit exact où l'on veut prélever - le moteur tournant dans le sens sécant, la trephine s'enfonce progressivement, sur les 3 mm de lancette qui en dépasse d'abord, puis sur 2 à 3 mm encore, ses dents agissant alors. Arrivé à ce niveau de pénétration, l'outil ne peut plus progresser car l'épaulement interne (15) situé autour de la lancette interdit toute avance : il faut alors dévisser l'outil sécant (A), dévisser le guide centreur (B), revisser l'outil sécant (A) avant de continuer la trépanation, sans aucun risque de dérapage possible, en se replaçant dans le sillon circulaire précédemment réalisé.
La pièce intermédiaire (C) représentée en figure 2C, se trouve entre outil sécant (A) - guide centreur (B) et moteur.
La queue (17) de cette pièce intermédiaire (C) peut avoir une forme spécifique pour s'enclencher et répondre à un mandrin-moteur homologue, ou bien être serrée dans un mandπn-moteur universel grâce à la forme simplement cylindrique de sa portion la plus distale.
La partie distale (18), d'un diamètre externe en continuité avec celui de l'outil sécant (A), est d'une longueur suffisante à un taraudage interne femelle (21 ) dans lequel vient se visser centré le guide centreur (B) par l'intermédiaire de son extrémité proximale (13), et à un taraudage mâle externe (16) sur lequel se visse l'outil sécant (A) par l'intermédiaire de son extrémité proximale (6). Il n'y a aucun jeu possible
entre les différentes pièces, tout est parfaitement stable : tout repose sur l'opérateur et non plus sur un matériel non-stabilisable.
La pièce intermédiaire (C), qui vient se visser dans l'outil sécant (A) en son extrémité distale (6), se rattache donc au moteur par son extrémité proximale, la queue (17), ce qui permet la transmission d'un mouvement rotatif horaire et antihoraire permettant un prélèvement rapide et sans efforts, risque d'imprécision.
Le guide centreur (B) permet donc de se positionner exactement sur le site-donneur, sans erreur possible : le centrage est punctiforme, réalisé par l'extrémité acérée de la mèche (14) du guide centreur (B) réalisant l'avant-trou.
La figure^ reprend la figure ID en coupe schématique. Elle permet de localiser les trois pièces A, B, C et de visualiser précisément leurs rapports respectifs.
Une coupe transversale passant par le plan h réalise la figure 4β. Elle objective le sommet de l'outil B avec la lancette (14) et son méplat (15) dont nous avons déjà parlé.
Le montage et le démontage de l'outil sécant (A) et du guide centreur (B) sur l'axe d'entraînement ont été accélérés, simplifiés, n'exigeant aucune force physique, donc rendus plus aisés grâce à l'utilisation d'une clé (E) qui s'y adapte, les immobilisant tandis que le mouvement de rotation horaire ou antihoraire est fourni par un moteur.
Le matériel de prélèvement osseux selon l'invention est donc caractérisé par la solidarisation parfaite entre les trois parties de la trephine entre elles par vissage, ce vissage (et donc le dévissage) pouvant être réalisé très rapidement et sans efforts par la clé (E) qui bloque et immobilise la partie à visser/dévisser grâce aux méplats diamétralement usinés sur I outil sécant (5) ou guide centreur (1 3) , le moteur, en mobilisant la pièce intermédiaire , réalisant serrage et desserrage aisément Les risques septiques sont moindres car la rapidité d'intervention est accrue
Cette clé (E) est représentée en figure 3- II s'agit d'une clé plate double, chaque extrémité (7, 8) ayant un diamètre différent correspondant d'un côté (9) aux méplats (5) de l'outil sécant (A), de l'autre côté (10) à ceux (16) du guide centreur (B). Cette clé plate (E) est donc double usage i.e. pour l'outil sécant [par son extrémité (8)] et pour le guide centreur [par son extrémité (9)], pour une même trephine.
Nous rappelons que la clé n'a pas à tourner : elle sert à immobiliser l'outil sécant (A) et le guide centreur (B) tandis que le moteur les visse et les dévisse d'où l'extrême rapidité de ces manœuvres.
L'utilisation en collaboration avec la trephine d'un piston extracteur (F) a été rendue nécessaire car les greffons osseux relativement longs n'ont aucune tendance à sortir spontanément de l'outil sécant où ils restent le plus souvent fortement coincés.
Cet outil, représenté en figure lj, se compose d'une tige pleine ou extracteur (19), d'une longueur légèrement supérieure à celle de l'outil sécant (A) et d'un diamètre légèrement inférieur à son alésage pour pouvoir glisser aisément dans la lumière dudit outil sécant (A). A l'une de ses extrémité est soudée une platine ronde (20) formant un poussoir, d'un diamètre suffisant de 25 mm (plus ou moins 5 mm) pour être empaumé facilement et efficacement pour extraire en poussant les fragments osseux, et donc chasser le greffon hors de l'outil sécant.. On peut être amené à utiliser un maillet en cas de blocage de l'os. L'usage de la clé de serrage permet de maintenir plus aisément l'outil sécant (A) pendant qu'on frappe avec le maillet tenu dans l'autre main.
Un moteur pneumatique orthopédique travaillant sous 3,5 Bars de pression convient parfaitement à condition d'avoir un système d'inversion et une détente permettant une accélération et décélération progressive. Le couple doit être suffisant pour qu'il puisse tourner à 500 tours/minute sans échauffement notable pour l'os. Nous rappelons que la partie distale de la queue de la Pièce Intermédiaire (C) est cylindrique et de ce fait accepte l'utilisation d'un mandrin universel. Le moteur peut
être électrique mais doit répondre aux mêmes spécifications de couple et de vitesse de rotation.
L'utilisation d'un moteur spécifique ne s'impose absolument pas : il suffit d'en utiliser un du bloc de chirurgie orthopédique.
Le but est donc de mettre au point un matériel permettant d'obtenir sûrement, aisément et rapidement des greffons osseux cylindriques, calibrés, éventuellement autologues i.e. pris à partir du receveur lui-même, avec un traumatisme chirurgical le plus faible possible, avec une cicatrisation du site donneur ad integrum ce qui autorise d'y réintervenir en cas de nécessité (particulièrement intéressant chez les polytraumatisés à multiopérer).
D'autres utilisations sont également possibles, notamment une utilisation différente dans son but à savoir une trépanation osseuse longue et plus ou moins étroite. Il est évident que les indications chirurgicales ici mentionnées ne sont pas exhaustives, et que le matériel de prélèvement osseux selon l'invention pourra être utilisé dans d'autres domaines sans que l'on sorte du cadre de l'invention. Par exemple, il pourra être utilisé dans l'art vétérinaire.
Il s'agit donc d'un matériel ancillaire nouveau par les buts qu'il se propose d'atteindre et les transformations certaines apportées pour cela, d'une utilisation sûre dans le maniement une fois l'avant-trou réalisé : pas de dérapage possible (même en position très oblique) ; stable et précise : on prélève là où on l'a décidé = les prélèvements cylindriques peuvent être tangentiels entre eux (et même se superposer partiellement) ; rapide car motorisée.
Les proportions entre les différentes pièces ont été respectées dans les figures. Leurs dimensions restent bien entendu variables en fonction du diamètre des différentes carottes osseuses qu'on se propose de prendre et du site-donneur considéré : chez l'homme, le diamètre utile de l'outil sécant se situe entre 3 mm au minimum (au-dessous les fragments pris sont trop fragiles et ne peuvent avoir une longueur satisfaisante) et 9 mm au maximum (pour pouvoir prélever dans la
plupart des os iliaques). Il va de soi que leur usage en art vétérinaire ou industriel (prélèvement osseux pour greffons heterologues par exemple) nécessiterait des dimensions idoines.
De plus, les différentes pièces sont réalisées dans un acier de qualité chirurgicale supportant un affûtage durable malgré des stérilisations répétées, aux normes de plus en plus draconiennes.
Claims
1. - Matériel de prélèvement osseux du type trephine (D) mû par un moteur pneumatique ou électrique, permettant le carottage de greffons osseux cylindriques calibrés, de longueur et de diamètre variables selon les besoins de l'opération, caractérisé par le fait qu'il comporte un outil sécant (A) et un système de centrage ou guide centreur (B) amovible permettant une localisation parfaite du site et un ancrage précis et définitif de l'outil sécant sur le site donneur (os iliaque par exemple) par un moyen mécanique capable de pénétrer le site donneur de façon précise et sur une profondeur juste suffisante pour fournir à l'outil sécant un point d'appui pour son ancrage de telle façon que la mise en rotation de l'outil sécant ne soit soumise à aucun risque de dérapage à l'attaque de l'os malgré la rotation relativement élevée imprimée à la trephine de prélèvement, et des moyens pour retirer ensuite le système de centrage, ainsi que des moyens pour connecter l'outil sécant ainsi positionné ou ancré à un moteur d'entraînement en rotation, pour le prélèvement du greffon.
2. - Matériel selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste en une trephine (D) constituée de trois parties vissées entre elles à savoir l'outil sécant (A), vissé sur la pièce intermédiaire (C) à son extrémité proximale, porteur de dents (2) affûtées et avoyées sur le pourtour de son extrémité libre travaillante à travers laquelle passe le guide centreur (B).
3. - Matériel selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par son guide centreur (B) dont la partie active est constituée dans son tiers moyen d'une pointe (14) triangulaire isocèle sécante et perforante, tandis que l'épaulement (15) existant sur les tiers externes arrête la progression de l'outil une fois le centrage et l'amorçage de coupe (ou ancrage) par l'outil sécant (A) réalisés, sans risque de dérapage pour celui-ci et en ce que le guide centreur se visse à l'intérieur et au centre (21 ) de l'extrémité distale (16) de la pièce intermédiaire (C).
4. - Matériel selon les revendications 1 , 2 et 3 caractérisé par sa pièce intermédiaire (C) laquelle vient se visser dans l'outil sécant (A) en (6), tandis que par son extrémité proximale, la queue (17), elle se rattache au moteur et permet la transmission d'un mouvement rotatif horaire et antihoraire permettant un prélèvement rapide et sans efforts, risque d'imprécision.
5. - Matériel selon les revendications 1 , 2, 3 et 4 caractérisé par la queue (17) de la pièce intermédiaire (C) qui peut avoir une forme spécifique pour s'enclencher et répondre à un mandrin-moteur homologue ou bien, être serrée dans un mandrin-moteur universel grâce à la forme simplement cylindrique de sa portion la plus distale.
6. - Matériel selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par une clé (E) plate double usage i.e. pour l'outil sécant [par son extrémité (8)] et le guide centreur [par son extrémité (7)] pour une même trephine.
7. - Matériel selon les revendications 1 , 2, 4, 5 et 6 caractérisé par la solidarisation parfaite entre les trois parties de la trephine entre elles par vissage, ce vissage (et donc le dévissage) pouvant être réalisé très rapidement et sans efforts par la clé qui bloque et immobilise la partie à visser/dévisser grâce aux méplats diamétralement usinés sur l'outil sécant (5) ou guide centreur(13), le moteur, en mobilisant la pièce intermédiaire, réalisant serrage et desserrage aisément.
8. - Matériel selon les revendications 1 et 2 caractérisé par la coopération d'un piston extracteur du greffon constitué d'une tige (19) pleine d'un diamètre égal à l'alésage (4) de l'outil sécant homologue et d'une platine (20) ronde soudée à l'une quelconque de ses extrémités d'un diamètre de 25 mm (+ ou - 5 mm) pour chasser le greffon hors de l'outil sécant.
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Also Published As
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